รอยร้าวจนเห็นเหล็กในกำแพง คอนโดหนูจะถล่มแบบอาคาร สตง. ไหม?

"...ในเชิงวิศวกรรมนิติวิทยาศาสตร์ (forensic engineering) เมื่อเกิดกลไกความหายนะทางโครงสร้าง เป้าหมายสูงสุดคือการค้นหาสาเหตุรากเหง้า (root cause) หลักการสำคัญ คือ เราต้องแยกแยะระหว่าง "เหตุการณ์ที่เป็นสาเหตุจริง" (causal events) ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดกลไกการวิบัติโดยตรง และ "เหตุการณ์ประกอบ" (collateral events) ที่อาจเกิดขึ้นพร้อมกันภายใต้แรงกระทำเดียวกัน แต่ไม่ได้เป็นตัวการหลักที่ทำให้เกิดการวิบัติ..."

หลังเหตุการณ์อาคาร สตง. ถล่ม น้องๆ วิศวกรอาสาได้ออกตรวจสอบอาคารสูงในพื้นที่กรุงเทพฯ และพบความเสียหายในหลายอาคาร ส่วนใหญ่เป็นรอยแตกร้าวที่ผนังอิฐก่อหรือตามรอยต่อระหว่างผนังกับโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม มีอยู่ประมาณ 4-5 อาคารที่พบรอยร้าวในผนังคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยเฉพาะตามกำแพงปล่องลิฟท์ ซึ่งรอยร้าวมีลักษณะเฉพาะคือเป็นแนวขนานกับพื้น ดังที่เห็นในภาพที่ ２

คำถามสำคัญที่หลายคนสงสัยคือ รอยร้าวเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร มีความอันตรายมากน้อยเพียงใด และมีความเป็นไปได้หรือไม่ว่า การถล่มของอาคาร สตง. แบบขนมชั้นอาจเกิดต่อจากรอยร้าวในลักษณะเดียวกันนี้

ในเชิงวิศวกรรมนิติวิทยาศาสตร์ (forensic engineering) เมื่อเกิดกลไกความหายนะทางโครงสร้าง เป้าหมายสูงสุดคือการค้นหาสาเหตุรากเหง้า (root cause) หลักการสำคัญ คือ เราต้องแยกแยะระหว่าง "เหตุการณ์ที่เป็นสาเหตุจริง" (causal events) ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดกลไกการวิบัติโดยตรง และ "เหตุการณ์ประกอบ" (collateral events) ที่อาจเกิดขึ้นพร้อมกันภายใต้แรงกระทำเดียวกัน แต่ไม่ได้เป็นตัวการหลักที่ทำให้เกิดการวิบัติ

เมื่อวิเคราะห์กลไกการวิบัติของอาคาร สตง. เราต้องเข้าใจว่า อาคารที่ไม่สมมาตรจะมีการตอบสนองต่อแผ่นดินไหวด้วยการเคลื่อนไหวสองลักษณะควบคู่กัน คือ การโยกตัวไปมาและการบิดตัวทิศทางไปกลับ ซึ่งส่งผลให้องค์อาคารต้องรับแรงทั้งในรูปแบบการดัด (cyclic bending mode) และการบิดรอบตัวเอง (cyclic torsion mode) การวิบัติโดยสมบูรณ์สามารถเกิดได้จากกรณีใดกรณีหนึ่ง ขึ้นอยู่กับว่า โครงสร้างกำแพงจะถึงจุดวิบัติด้วยโมเมนต์ดัด (bending moment) หรือโมเมนต์บิด (torsional moment) ก่อนกัน โดยกลไกการวิบัติ (failure mechanism) ในแต่ละกรณีก็จะแตกต่างกันอย่างเด่นชัด

ในกรณีการวิบัติจากการบิดตัว ทั้งกำแพงปล่องลิฟท์และเสาจะถูกบิดเกือบพร้อมกันทั้งหมด ทำให้สูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวดิ่งในเวลาที่ต่างกันเพียงเสี้ยววินาที เมื่อเป็นเช่นนี้ อาคารทั้งหลังจะตกกระแทกพื้นอย่างรวดเร็วและอิสระด้วยแรงโน้มถ่วงของโลก

ส่วนการวิบัติที่อาจเกิดได้จากการดัดตัว เกิดเมื่อกำแพงปล่องลิฟท์และเสาได้รับแรงดัดไปมาตามจังหวะการโยกตัวของอาคาร (ภาพที่ 3) ในระยะแรก โมเมนต์ดัดจะเพิ่มหน่วยแรงอัดที่มีอยู่แล้วจากน้ำหนักของตัวอาคาร (ภาพที่ 4) หากหน่วยแรงอัดรวมนี้มีค่าเกินกำลังอัดของคอนกรีต จะเกิดการแตกร้าวแบบบดขยี้ (crushing) ที่ผิวคอนกรีตซึ่งหุ้มเหล็กเสริม รอยร้าวจะเกิดในแนวรอยพับของการดัดในทิศตั้งฉากกับระนาบที่อ่อนแอของกำแพง (moment about minor plane)

เมื่ออาคารโยกตัวกลับทิศทาง รอยร้าวที่เกิดขึ้นจะถูกดึงให้อ้าออก ทำให้คอนกรีตกะเทาะออกจนเห็นเหล็กเสริมที่อยู่ภายใน การดัดตัวที่เกิดขึ้นซ้ำไปซ้ำมาจะทำให้เหล็กที่เปลือยออกมาเกิดการดุ้งงอ ดังที่เราเห็นในภาพถ่ายจากอาคารสูงหลายแห่ง

หากกำแพงทนต่อโมเมนต์ดัดไม่ไหว อาจเกิดการวิบัติในโหมดการดัด (bending failure mode) ทำให้เสาเกิดการวิบัติตามมาด้วยหน่วยแรงอัดหรือการโก่งหัก (buckling) ทั้งอาคารก็อาจวิบัติโดยสมบูรณ์ได้ แม้จะมีโอกาสเกิดน้อยมากก็ตาม

อย่างไรก็ตาม การวิบัติในลักษณะนี้จะเกิดขึ้นในช่วงที่โมเมนต์ดัดมีค่าสูงสุด ซึ่งตรงกับจุดที่อาคารโยกตัวมากที่สุด ดังนั้น ณ ขณะที่เกิดการวิบัติ อาคารจะต้องเอียงตัวไปด้านใดด้านหนึ่งก่อนที่จะถล่มลงมา นี่คือเหตุผลว่าทำไมการวิบัติในโหมดการดัดจึงไม่สามารถทำให้อาคารถล่มในแนวดิ่งได้ และจริงๆแล้วโอกาสที่จะเกิดการวิบัติโดยสิ้นเชิง (mechanism) ในโหมดการดัดตัวเป็นไปได้ยากมาก

เมื่อพิจารณาจากหลักฐานเชิงประจักษ์ 3 ข้อของอาคาร สตง. ได้แก่ (1) การวิบัติโดยสมบูรณ์โดยไม่มีชิ้นส่วนใดเหลือค้าง (2) การถล่มในแนวดิ่งโดยไม่มีการเอียง และ (3) การใช้เวลาวิบัติเพียง 8 วินาที เราสามารถสรุปได้อย่างชัดเจนว่า อาคาร สตง. ไม่ได้วิบัติจากการดัดตัวของอาคาร ซึ่งไม่สามารถทำให้อาคารถล่มในแนวดิ่ง

ในการขุดรื้อซากปรักหักพัง ถ้าเราเกิดพบร่องรอยการแตกร้าวจากแรงดัดในชิ้นส่วนกำแพงที่เหลืออยู่ การแตกร้าวนี้ไม่ใช่องค์ประกอบของกลไกการวิบัติแบบแพนเค็ก แต่เป็นเพียงเหตุการณ์ประกอบ (collateral event) ที่เกิดจากแรงแผ่นดินไหวเดียวกัน ไม่ใช่สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดการถล่มแบบแพนเค้ก (pancake collapse)

สรุปคือ การแตกร้าวในกำแพงรับแรงเฉือนแบบนี้ สามารถซ่อมแซมได้ จึงแนะนำหนูว่า ให้บอกนิติบุคคลคอนโด ติดต่อหาวุฒิวิศวกรโครงสร้าง มาปรึกษาเพื่อหาวิธีซ่อมรอยแตกนี้ อย่าปล่อยไว้นะ เพราะมันอาจลามจนเป็นอันตรายได้ ถ้าหาวิศวกรไม่ได้ ให้ขอคำแนะนำจาก วสท. หรือ สภาวิศวกร ก็ได้ครับ

ศ. ดร. วรศักดิ์ กนกนุกุลชัย
ราชบัณฑิต วุฒิวิศวกร
29 เมษายน 2568