อาคารสำนักงานศาลยุติธรรมกลาง ในมลรัฐซีแอทเทิล เป็นอาคาร 23 ชั้น สูง 118 เมตร มูลค่างานก่อสร้างราว 6,500 ล้านบาท ตั้งอยู่ในบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่รุนแรง (บริเวณ west coast ถือได้ว่าเป็นบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงสูงที่สุดบริเวณหนึ่งของโลก) ผู้ออกแบบได้ใช้ระบบต้านทานแรงแผ่นดินไหวแบบไฮบริด เป็นแกนหลักของอาคาร ซึ่งประกอบไปด้วยเหล็กแผ่นต้านทานแรงเฉือนที่ล้อมรอบไปด้วยคานและเสาท่อกลมที่มีการกรอกด้วยคอนกรีตภายใน ควบคู่ไปกับระบบคานและเสาที่เชื่อมต่อกันอย่าง rigid (moment frame) ที่อยู่บริเวณรอบอาคาร
NBBJ ในฐานะสถาปนิกของโครงการ ได้กล่าวเอาไว้ว่า “นวัตกรรมที่เราใช้และงบประมาณที่เราสามารถประหยัดได้ ส่งผลกระทบอย่างมากมายต่อประโยชน์สาธารณะ” ในขณะที่ SWMB ในฐานะวิศวกรโครงสร้างของโครงการได้กล่าวเอาไว้ว่า “แกนหลักของอาคารที่เราใช้ส่งผลให้งานสถาปัตยกรรมมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งภายหลังจากการติดตั้งแกนหลักแล้วเสร็จ ทุกสิ่งทุกอย่างก็ง่ายขึ้นมาก”
แกนหลักของอาคารต้านทานแผ่นดินไหวนี้เรียกว่าระบบ SPSW หรือ Steel Plate Shear Wall ใช้เหล็กแผ่นหนา 3.8 เซนติเมตร เมื่อเทียบกับความหนาของ ผนังคอนกรีตต้านทานแรงเฉือน ที่ 60 เซนติเมตร จะเห็นว่าการจัดสรรพื้นที่และตกแต่งภายในของอาคารที่ใช้ระบบ SPSW มีความยืดหยุ่นมากกว่าระบบคอนกรีตเสริมเหล็กเดิมมาก นอกจากนี้ด้วยน้ำหนักของระบบต้านทานแรงแผ่นดินไหวโครงสร้างเหล็กที่น้อยกว่าระบบคอนกรีตเสริมเหล็กจึงส่งผลทำให้ต้นทุนของงานก่อสร้างฐานรากลดลงได้อย่างมหาศาล รวมไปถึงการลดลงของแรงจากแผ่นดินไหวอันเป็นผลมาจากมวลของตัวอาคารที่ลดน้อยลงด้วย
นอกจากนี้ จากผลการศึกษาวิจัยและทดสอบจากมหาวิทยาลัย University of California at Berkeley พบว่าการเสียรูปออกทางข้างในสภาวะอินอีลาสติก (inelastic drift) อยู่ที่ราว 3.3% ซึ่งมีค่าสูงกว่าระบบอื่นที่ใช้ค่อนข้างมาก (เทียบกับระบบคอนกรีตเสริมเหล็กที่ให้ค่าดังกล่าวราว 2%) แสดงให้เห็นถึงสมรรถนะในการสลายพลังงานอันเกิดจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นกับตัวอาคารที่สูงมากตามไปด้วย
ไม่แต่เพียงสมรรถนะด้านวิศวกรรมโครงสร้างเท่านั้น ในแง่ของงานก่อสร้าง โฟร์แมนจากบริษัท JAJones/Absher ได้ประมาณการว่าอาคารแห่งนี้ ก่อสร้างได้เร็วกว่าอาคารรูปแบบเสาและคานโครงสร้างเหล็กร่วมกับแกนคอนกรีตเสริมเหล็ก ปกติราว 30%
สำหรับระบบ SPSW นี้ ประกอบไปด้วย เสาที่อยู่โดยรอบแกนของอาคาร ขนาด 9.4 x 17.4 เมตร ความสูงระหว่างชั้นราว 7 เมตร โดยเสาดังกล่าวนี้ เรียกว่า Supercolumn เป็นเสาท่อเหล็กขนาดใหญ่ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางตั้งแต่ 1.1 – 1.7 เมตร กรอกเติมด้านในเสาท่อเหล็กด้วยคอนกรีตกำลังสูงราว 700 ksc ได้ออกแบบมาเพื่อให้ต้านทานแรงที่เกิดจากการพลิกของตัวอาคาร (overturning force) เหล็กแผ่นต้านทานแรงเฉือน ซึ่งมีช่องเปิดอยู่ตรงกลางสำหรับเป็นทางเข้า เชื่อมติดเข้ากับ Supercolumn โดย SPSW นี้ เป็นระบบที่ช่วยเสริมสมรรถนะในการต้านทานแรงแผ่นดินไหว ให้กับระบบโครงข้อแข็งรับโมเมนต์ดัดที่ติดตั้งอยู่บริเวณรอบอาคารได้เป็นอย่างดี
ในช่วงเริ่มต้นของการออกแบบระบบ SPSW ยังไม่ได้ถูกกำหนดค่าความเหนียวที่ใช้ในการคำนวณแรงแผ่นดินไหวไว้ในมาตรฐานการออกแบบ (1997 Uniform Building Code, UBC) แต่ภายหลังจากการศึกษาและทดสอบในห้องปฏิบัติการวิศวกรผู้ออกแบบก็ได้มีการเสนอค่าความเหนียว R ที่ 7.5 และได้รับการอนุมัติเพื่อใช้เป็นเงื่อนไขในการออกแบบโครงการต่อไป
ในส่วนของงานก่อสร้างอ้างอิงจากแผนงานก่อสร้างของโครงการได้กำหนดวันแล้วเสร็จในช่วงเดือนมีนาคมปี 2004 งานก่อสร้างจริงได้เริ่มต้นเราเดือนกรกฎาคมปี 2001 โดยเริ่มติดตั้งโครงเหล็กในช่วงราวเดือนเมษายนปี 2002 ซึ่งด้วยข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนในการติดตั้งที่ค่อนข้างแคบส่งผลทำให้แผนการติดตั้งด้วยสลักเกลียที่บางจุดบางตำแหน่ง ได้ถูกเปลี่ยนเป็นการติดตั้งด้วยการเชื่อมที่หน้างาน
การติดตั้งใช้ tower crane หนึ่งตัวสำหรับการยกโครงเหล็กขนาดสองชั้น (13 เมตร) โดยเริ่มต้นจากการติดตั้งเสาท่อกลม
หลังจากนั้นจึงติดตั้งเหล็กแผ่นต้านทานแรงเฉือนด้วยสลักเกลียวเข้ากับเสา แต่ยังไม่ทำการยึดเหล็กแผ่นเข้ากับคาน
เพื่อป้องกันปัญหาการหดตัวของเสาในสภาวะอีลาสติกจากน้ำหนักตัวของอาคาร (column elastic shortening) โดยการเชื่อมเหล็กแผ่นต้านทานแรงเฉือนเข้ากับคานจะดำเนินการภายหลังจากที่เทคอนกรีตพื้นที่อยู่เหนือระดับที่ติดตั้งเหล็กแผ่นต้านทานแรงเฉือนขึ้นไปแปดชั้นแล้วเสร็จ
การติดตั้งโครงเหล็กใช้เวลาห้าวันในการติดตั้งโครงเหล็กสองชั้นส่งผลทำให้โครงการนี้แล้วเสร็จเร็วกว่าระยะเวลาที่วางแผนเอาไว้หกวัน
ขอบคุณข้อมูลจาก Ref: ENR (February 24, 2003), “Courthouse in Seismic Seattle Has a Treasured Heart of Steel”
