ทดสอบวัสดุ

Materials Testing Laboratory 98 - Ultimate Strength - Modulus of Elasticity 3. มาตรฐานท่ใี ชใ นการทดสอบ ASTM D 143 Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber 4. เคร่อื งมอื ทใ่ี ชในการทดสอบ 4.1 เคร่ืองทดสอบ Universal Testing Machine (UTM) 4.2 Vernier Caliper ทม่ี ีความคลาดเคลอ่ื นไมเกิน 0.05 มม. และมีความละเอยี ดในการวดั ถึง 0.1 มม.

Materials Testing Laboratory 99 4.3 เกจวัดการเคลอ่ื นที่ (Dial Gauge) 4.4 เครอ่ื งชง่ั ละเอยี ดถึง 0.1 กรัม 4.5 ตลบั เมตร

Materials Testing Laboratory 100 4.6 ไมเนอ้ื แขง็ ขนาด 2× 2× 8 น้วิ ชนิดละ 3 ทอ น 5. ขัน้ ตอนการทดสอบ 5.1 การเตรยี มตัวอยา งทดสอบ 5.1.1 ตัดตัวอยางไมทดสอบใหมีขนาดและความยาว 2× 2× 8 น้ิว จํานวน 3 ตัวอยาง และ เขยี นเลขลาํ ดับช้ินตวั อยา ง 5.1.2 ปรับแตง ผิวหนา ของไมแตละดานในมีความเรียบสมํ่าเสมอและขนานกับดานตรงขาม โดยหนาไมแตล ะดานตองทํามุมฉากกนั ตลอดความยาว 5.1.3 ทําการวัดขนาดภาคตัดขวาง (Cross-Section) ของตัวอยางไมทดสอบ โดยการวัด อยางนอยดานละ 3 แหง คือปลายไมท้ังสองดาน และก่ึงกลางไมอีกหนึ่งจุด ใหมี ระดับความละเอยี ดถงึ 0.01 มิลลเิ มตร แลว นาํ คา มาเฉล่ยี กนั

Materials Testing Laboratory 101 5.1.4 ทําการวัดความยาว (Length) ของช้ินไมทดสอบ เชนเดียวกันการวัดขนาดภาคตัว ขวาง 5.1.5 ทําการกําหนดพิกัดความยาว (Gauge Length) ที่ช้ินไมทดสอบใหมีพิกัดความยาว ประมาณ 6 นิ้ว

Materials Testing Laboratory 102 5.1.6 ทาํ การชงั่ นาํ้ หนกั ของช้นิ ไมทดสอบ ใหมีความละเอยี ดถึง 0.1 กรัม 5.1.7 ทําการวาดรูปชน้ิ ไมท ดสอบ และบันทกึ ตาํ หนิของไมดวย 5.2 การทดสอบ 5.2.1 นําช้ินไมทดสอบท่ีไดเตรียมไววางบน Lower Bearing Plate ของเครื่องทดสอบใน ลักษณะที่ถูกตอง โดยใหแนวเส้ียนปรากฏอยูตามความยาวของไมและผิวปลายเสี้ยน ต้ังฉากกบั แกนความยาวดว ย 5.2.2 เล่อื น Upper Bearing ของเครือ่ งทดสอบลงมาสมั ผสั กับผิวดา นบนของชิน้ ไมทดสอบ 5.2.3 ทําการปรับ Dial Gauge ของ Compressometer และคาแรงกระทําท่ีเครื่อง Universal Testing Machine ใหอยทู ี่ตาํ แหนง ศูนย

Materials Testing Laboratory 103 5.2.4 ออกแรงกดทีละนอยตลอดการทดสอบดวยความเร็วคงที่ ที่ทําให หัวกดเคลื่อนไป 0.06 เซนตเิ มตรตอ นาที 5.2.5 บันทึกคาการหดตัวของไมทดสอบจาก Dial Gauge ของ Compressometer ทุก ๆ นํ้าหนักกระทําเทากับ 500 กิโลกรัม จนกระท่ังผานขีดจํากัดยืดหยุน (Proportional Limit) จึงถอด Compressometer ออกแลวใหน้ําหนักกระทําตอไปจนกระท่ังถึงจุด วิบตั ิ บันทึกคา นํ้าหนกั กระทาํ สงู สดุ (Ultimate Load) ไว 5.2.6 บันทกึ ลักษณะการวบิ ัติและวาดรปู ไว

Materials Testing Laboratory 104 5.2.7 นําชิ้นไมไ ปอบแหงตูอบที่อุณหภมู ิ 80 องศาเซลเซยี ส เปนเวลา 24 ชว่ั โมง 5.2.8 เม่ือครบกําหนดแลวนําไมออกจากตูอบ ผ่ึงลมใหแหง แลวนําไปช่ังนํ้าหนักเพ่ือหาคา Moisture Content 6. การรายงานผลการทดสอบ 6.1 เขียนกราฟแสดงความสัมพันธระหวาง Load กับ Deformation พรอมท้ังกําหนดจุด Proportional Limit และจุด Yield Point ในเสนกราฟ กราฟแสดงความสําพันธระหวา ง Load กับ Deformation ของไม 6000 B DUltimate 5000 4000 Proportional Limit 3000 Load (kg) 2000 Yield 1000 AB // BC 0.05% off Set = Strain 0.0005 0 Gauge Length = 150 mm. 0 = 0.0005 x 150 = 0.0075 m.m. AC 200.0075 m.4m0. 60 80 100 120 140 160 180 Deformation (mm) 6.2 การคาํ นวณหาคาตาง ๆ ดงั น้ี Elastic Strength at Proportional Limit = Load at Pr oportional Limit ksc. Average Cross - Section Area Yield Strength 0.05 % offset = Load at 0.05 % offset ksc. Average Cross - Section Area Ultimate Strength = Ultimate Load ksc. Average Cross - Section Area Modulus of Elasticity (E) = Stress at Pr oportion Limit ksc. Strain at Pr oportion Limit Moisture Content = Original Weight - Oven Dry Weight ×100 Oven Dry Weigh

Materials Testing Laboratory 105 7. ผลการทดสอบ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกาํ ลังตานทานแรงอดั ของไมใ นแนวขนานกับเส้ียนไม COMPRESSION PARALLEL TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลาธนบรุ ี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Load Deformation Number of Specimen..........No.1........................ (kg) (mm) Type of Wood.............Teng....................... 00 Width of Specimen...........4.28.................cm. 500 0.020 Depth of Specimen..........4.27.................cm. 1000 0.035 Length of Specimen........15.....................cm. 1500 0.050 Original Weigth................250.4...............gm. 2000 0.060 Oven Dry Weigth.............245.1................gm. 2500 0.080 Pattern of Failure.............Wedge Split......... 3000 0.095 Ultimate Load.................12,394.............kg. 3500 0.115 4000 0.130 4500 0.155 5000 0.170 5500 0.190 6000 0.220 6500 0.245 7000 0.260 7500 8000 8500 9000 9500 10000

Materials Testing Laboratory 106 Material Testing Laboratory Program, CopyRigth 2004 การทดสอบกาํ ลังตานทานแรงอัดของไมใ นแนวขนานกบั เสยี้ นไม COMPRESSION PARALLEL TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยพี ระจอมเกลา ธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Load Deformation Number of (kg) (mm) Type of Wood..........Teng....................... 00 Width of Specimen..........4.27.................cm. 500 0.015 Depth of Specimen.........4.32.................cm. 1000 0.030 Length of Specimen.......15.....................cm. 1500 0.045 Original Weigth...............278.7................gm. 2000 0.060 Oven Dry Weigth............272.5.................gm. 2500 0.080 Pattern of Failure............Crushing........... 3000 0.095 Untimate Load.............. 18,697...............kg. 3500 0.110 4000 0.130 4500 0.150 5000 0.160 5500 0.180 6000 0.200 6500 0.215 7000 0.230 7500 0.250 8000 0.270 8500 0.290 9000 0.310 9500 0.325 10000 0.365

Materials Testing Laboratory 107 Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกาํ ลังตา นทานแรงอดั ของไมใ นแนวขนานกบั เส้ียนไม COMPRESSION PARALLEL TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา ธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Load Deformation Number of Specimen..........No.3................ (kg) (mm) Type of Wood...............Teng....................... 00 Width of Specimen..........4.27.................cm. 500 0.020 Depth of Specimen.........4.28.................cm. 1000 0.040 Length of Specimen.......15..................cm. 1500 0.060 Original Weigth...............272.0................gm. 2000 0.090 Oven dry Weigth.............265.6................gm. 2500 0.120 Pattern of Failure.....Shearing and Spirtting... 3000 0.140 Ultimate Load................ 9,429.................kg. 3500 0.165 4000 0.185 4500 0.225 5000 0.235 5500 0.255 6000 0.280 6500 0.305 7000 0.325 7500 0.350 8000 0.375 8500 0.405 9000 0.435 9500 10000

Materials Testing Laboratory 108 8. ตวั อยา งการคํานวณ (Specimen No.2) กราฟความสัมพนั ธระหวา ง Load และ Deformation(ตัวอยางที่ 1) 7000 6000 kg. 6000 5000 Load(kg.) 4000 3450 kg. 3000 2000 1000 0.11 mm. 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0 Deformation(mm.) Elastic Strength at Proportional Limit = Load at Pr oportional Limit ksc. Yield Strength 0.05 % offset Ultimate Strength Average Cross - Section Area Modulus of Elasticity (E) Moisture Content = 3450 = 188.73 ksc. 18.28 = Load at 0.05 % offset ksc. Average Cross - Section Area = 6000 = 328.22 ksc. 18.28 = Ultimate Load ksc. Average Cross - Section Area = 12394 = 678 ksc. 18.28 = Stress at Pr oportion Limit ksc. Strain at Pr oportion Limit = 188.73 = 102943.63 ksc. 0.11 60 = Original Weight - Oven Dry Weight ×100 % Oven Dry Weigh = 250.4 - 245.1×100 = 2.16 % 245.1

Materials Testing Laboratory 109 9. รายงานผลการทดสอบ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกําลังตานทานแรงอัดของไมในแนวขนานกบั เสีย้ นไม COMPRESSION PARALLEL TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลา ธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Result: Number of Specimen................No.1........................ Type of Wood..............Teng................. Elastic Strength at P.L…....188.73...........kg/cm2 Width of Specimen...........4.28............cm. Yield Strength at 0.05% offset...328.22....kg/cm2 Depth of Specimen..........4.27.............cm. Ultimate Strength................678...............kg/cm2 Length of Specimen.........15................cm. Modulus of Elasticity,E.......102,944.........kg/cm2 Original Weigth.................250.4...........gm. Moisture Content................2.16...............kg/cm2 Oven Dry Weigth..............245.1...........gm. Pattern of Failure........Wedge Split.......... Ultimate Load..................12,394..........kg.

Materials Testing Laboratory 110 10. แบบฟอรมบันทึกผลการทดสอบและแบบฟอรมรายงานผลการ ทดสอบ ตราสัญลักษณ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 หนว ยงาน การทดสอบกาํ ลังตานทานแรงอัดของไมในแนวขนานกับเสีย้ นไม COMPRESSION PARALLEL TO GRAIN TEST OF WOOD Project Name: Location : ชอ่ื หนว ยงาน Test By : Date of Test : Checked By : Data Monitor Determination: Load Deformation Number of Specimen.................................. (kg) (mm) Type of Wood.............................................. Width of Specimen.................................cm. Depth of Specimen................................cm. Length of Specimen...............................cm. Original Weigth.......................................gm. Oven Dry Weigth....................................gm. Pattern of Failure.......................................... Ultimate Load.........................................kg.

Materials Testing Laboratory 111 ตราสัญลักษณ Material Testing Laboratory Program, CopyRigth 2004 หนวยงาน การทดสอบกําลังตา นทานแรงอัดของไมใ นแนวขนานกบั เสย้ี นไม COMPRESSION PARALLEL TO GRAIN TEST OF WOOD Project Name: Location : ชอ่ื หนวยงาน Test By : Date of Test : Checked By : Result: Number of Specimen............................................. Type of Wood............................................ Elastic Strength at P.L.......................kg/cm2 Width of Specimen..............................cm. Yield Strength at 0.05% offset...........kg/cm2 Depth of Specimen.............................cm. Ultimate Strength...............................kg/cm2 Length of Specimen............................cm. Modulus of Elasticity,E.......................kg/cm2 Original Weigth...................................gm. Moisture Content...............................kg/cm2 Oven Dry Weigth................................gm. Pattern of Failure...................................... Ultimate Load.....................................kg. Load (kg.) Deformation (mm.) กราฟความสมั พันธร ะหวาง Load และ Deformation

10การทดสอบท่ี การทดสอบกาํ ลังตานทานแรงอัดของไมใ นแนวตั้งฉาก กบั เสีย้ นไม COMPRESSION PERPENDICULAR TO GRAIN TEST OF WOOD 1. ทฤษฎที เ่ี กย่ี วของกับการทดสอบ หนวยแรงอัดตั้งฉากเส้ียน เปนคุณสมบัติทางกลท่ีใชในการออกแบบโครงสรางท่ีมีแรงกระทําเปน จุด เชน บนคานท่ีมีเสาหรือปลายตงวางอยู ไมหมอนทางรถไฟ กําลังรับแรงอัดต้ังฉากเสี้ยนนี้ยอมใหใชได ภายในขอบเขตของหนวยแรงท่ีขีดยืดหยุน เพราะหากเลยจุดนี้ไปแลวผนังของเสี้ยนไมจะยุบตัวมากโดยท่ี แรงอัดไมเพมิ่ ขนึ้ จนกระท่ังการหดตัวของไมมากจนความหนาเหลือเพียงหนึ่งในสามของความหนาเดิมเมื่อ เสี้ยนไมยุบตัวจนเต็มโพรงเส้ียนไมหมด แรงอัดก็จะเพ่ิมข้ึนไมมีที่สิ้นสุด และไมอาจหาคาของกําลังอัด สูงสุดตั้งฉากเส้ียนได แตอยางไรก็ตาม กําลังของแรงอัดต้ังฉากเส้ียนไมที่มีคาสูง ๆ ในชวงหลังนี้ไมอาจนํา มาใชประโยชนได เพราะไมไดเกิดการวิบัติแลว คือมีการยุบตัวและเสียรูปจนทําใหโครงสรางที่ยึดอยูหรือ เกยี่ วของเกิดการทรุดตวั และเสียรูปตามไปดวย รูปท่ี 10.1 แสดงการรับแรงอดั ตั้งฉากเสี้ยนในระบบ คาน ตง พ้ืน

Materials Testing Laboratory 113 2. วตั ถุประสงคของการทดสอบ 2.1 เพ่อื ศึกษาเปรียบเทยี บพฤติกรรมการรับแรงอดั ของไมช นดิ ตาง ๆ ในแนวต้งั ฉากกับเสยี้ นไม 2.2 เพ่ือศึกษาลักษณะการวบิ ัติของไมท่ีรับแรงอดั ในแนวตั้งฉากกับเสย้ี นไม 2.3 เพอ่ื ศึกษาปจ จัยตาง ๆ ทีม่ ีผลกระทาํ ตอกําลังการรบั แรงอัดของไมในแนวตั้งฉากกบั เสี้ยนไม 2.4 เพ่ือหาคุณสมบตั ขิ องไมเมื่อรบั แรงอัดในแนวตั้งฉากกบั เส้ียนไม ดงั น้ี - Elastic Strength at Proportional Limit - Yield Strength at 0.05% Offset - Modulus of Elasticity 3. มาตรฐานท่ีใชใ นการทดสอบ ASTM D 143 Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber 4. เคร่ืองมอื ทีใ่ ชในการทดสอบ

Materials Testing Laboratory 114 4.1 เครื่องทดสอบ Universal Testing Machine 4.2 Vernier Caliper ท่ีมคี วามคลาดเคลอ่ื นไมเ กนิ 0.05 มิลลิเมตร และมคี วามละเอียดในการวดั ถงึ 0.1 มิลลิเมตร 4.3 เกจวดั การเคลอ่ื นท่ี (Dial Gauge)

Materials Testing Laboratory 115 4.4 เครื่องช่งั ที่มีความละเอยี ดถึง 0.1 กรัม 4.5 ตลับเมตร 4.6 ไมเ ต็งขนาด 2×2×6 น้ิว ชนดิ ละ 3 ตวั อยาง 5. ขั้นตอนการทดสอบ 5.1 การเตรียมตวั อยา งทดสอบ

Materials Testing Laboratory 116 5.1.1 ตัดตัวอยางไมทดสอบใหมีขนาดและความยาว 2×2×6 นิ้ว จํานวน 3 ตัวอยาง และ เขียนเลขลาํ ดบั ช้ินตัวอยา ง 5.1.2 ปรับแตง ผวิ หนา ของไมแตละดานในมีความเรียบสม่ําเสมอและขนานกับดานตรงขาม โดยหนา ไมแ ตละดานตอ งทาํ มมุ ฉากกนั ตลอดความยาว 5.1.3 ทําการวัดขนาดภาคตัดขวาง (Cross - Section) ของตัวอยางไมทดสอบ โดยการวัด อยางนอยดานละ 3 แหง คือปลายไมทั้งสองดาน และกึ่งกลางไมอีกหน่ึงจุด ใหมี ระดับความละเอยี ดถึง 0.01 มลิ ลิเมตร แลว นําคา มาเฉลี่ยกัน 5.1.4 ทําการวัดความยาวของชน้ิ ตวั อยา งไมทดสอบ เชน เดยี วกับการวัดขนาดภาคตัดขวาง

Materials Testing Laboratory 117 5.1.5 ทาํ การช่งั นํา้ หนกั ของชน้ิ ไมท ดสอบ ใหม คี วามละเอยี ดถงึ 0.1 กรมั 5.1.6 ทําการวาดรปู ชิ้นไมทดสอบ และบันทกึ ตาํ หนิของไมด วย 5.2 การทดสอบ 5.2.1 นําชิ้นไมทดสอบที่ไดเตรียมไววางบน Lower Bearing Plate ของเคร่ืองทดสอบใน ลักษณะวางนอน โดยใหดาน Radial Surface เปนดานทรี่ บั แรง 5.2.2 วางแผนโลหะทีม่ คี วามกวางประมาณ 2 น้ิว ลงบนกึ่งกลางของไมทดสอบ โดยวางให แกนยาวของไมแ ละแผนโลหะตง้ั ไดฉากกัน 5.2.3 เลอื่ น Upper Bearing ของเครื่องทดสอบลงมาสมั ผัสกบั ผิวดานบนของชน้ิ ไมท ดสอบ

Materials Testing Laboratory 118 5.2.4 ทําการติดต้ัง Dial Gauge สําหรับวัดระยะหดของตัวอยางไมในขณะทําการทดสอบ แลว ทาํ การปรบั Dial Gauge และคา แรงกระทําที่เครื่อง Universal Testing Machine ใหอยทู ่ีตาํ แหนงศูนย 5.2.5 ออกแรงกดทีละนอยตลอดการทดสอบดวยความเร็วคงที่ โดยใหหัวกดเคล่ือนท่ีดวย ความเรว็ 0.03 เซนติเมตรตอนาที 5.2.6 บันทึกคาการหดตัวของไมทดสอบจากเกจวัดการเคล่ือนที่ (Dial Gauge) ทุก ๆ นํา้ หนกั กระทําเทากับ 100 กก. จนกระทั่งผานขีดจํากัดยืดหยุน (Proportional Limit) จึงถอด เกจวัดการเคล่ือนที่ (Dial Gauge) ออกแลวใหน้ําหนักกระทําตอไปจนกระทั่ง ถงึ จุดวบิ ตั ิ บนั ทึกคา นาํ้ หนักกระทําสงู สุด (Ultimate Load) ไว 5.2.7 บนั ทึกลักษณะการวบิ ัติและวาดรูปไว

Materials Testing Laboratory 119 5.2.8 นาํ ชนิ้ ไมไปอบแหง ตูอ บที่อุณหภมู ิ 80 องศาเซลเซียส เปนเวลา 24 ชว่ั โมง 5.2.9 เมื่อครบกําหนดแลวนาํ ไมออกจากตูอ บ ผ่ึงลมใหแหง แลวนําไปช่ังน้ําหนักเพื่อหาคา Moisture Content

Materials Testing Laboratory 120 6. การรายงานผลการทดสอบ 6.1 เขียนกราฟแสดงความสัมพันธระหวาง Load กับ Deformation พรอมทั้งกําหนดจุด Proportional Limit และจดุ Yield Point ในเสนกราฟ กราฟแสดงความสําพนั ธระหวาง Load กับ Deformation ของไม 6000 B DUltimate 5000 4000 Proportional Limit 3000 Load ( kg ) 2000 AB // BC Yield 1000 0.05% off Set = Strain 0.0005 0 Gauge Length = 150 mm. 0 = 0.0005 x 150 = 0.0075 m.m. AC 60 80 100 120 140 160 180 200.0075 m.4m0. Deformation ( mm ) 6.2 การคาํ นวณหาคา ตา ง ๆ ดงั น้ี Elastic Strength at Proportional Limit = Load at Pr oportional Limit ksc. ksc. Average Cross - Section Area ksc. % Yield Strength 0.05 % offset = Load at 0.05 % offset Average Cross - Section Area Modulus of Elasticity (E) = Stress at Pr oportion Limit Strain at Pr oportion Limit Moisture Content = Original Weight - Oven Dry Weight ×100 Oven Dry Weigh

Materials Testing Laboratory 121 7. ผลการทดสอบ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกําลังตานทานแรงอัดของไมใ นแนวต้งั ฉากกบั เสีย้ นไม COMPRESSION PERPENDICULAR TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลา ธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Number of Specimen........No.1............... Type of Wood............Teng...................... Width of Specimen.........4.28.............cm. Depth of Specimen........4.27.............cm. Length of Specimen.......20................cm. Original Weigth..............250.4...........gm. Oven Dry Weigth...........245.10.........gm.

Materials Testing Laboratory 122 Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกาํ ลังตา นทานแรงอดั ของไมในแนวตั้งฉากกับเสีย้ นไม COMPRESSION PERPENDICULAR TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลาธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Number of Specimen...........No.2.............. Type of Wood.................Teng.................... Width of Specimen...........4.27...........cm. Depth of Specimen..........4.32...........cm. Length of Specimen.........20..............cm. Original Weigth.................278.70.......gm. Oven Dry Weigth..............272.50.......gm.

Materials Testing Laboratory 123 Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกําลังตานทานแรงอัดของไมใ นแนวต้งั ฉากกบั เส้ยี นไม COMPRESSION PERPENDICULAR TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวิทยาลัยเทคโนโลยพี ระจอมเกลาธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Number of Specimen...........No.3.............. Type of Wood...............Teng.................... Width of Specimen.........4.27.............cm. Depth of Specimen........4.28.............cm. Length of Specimen.......20................cm. Original Weigth...............272.00.........gm. Oven Dry Weigth............265.60.........gm.

Materials Testing Laboratory 124 8. ตัวอยางการคํานวณ (Specimen No.1) Load(kg.) กราฟความสัมพัธร ะหวาง Load และ Deformation(ตวั อยางท่ี 1) 3000 2500 2000 1500 1400 1000 900 500 0 0.0 0.090.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Deformation(mm.) Elastic Strength at Proportional Limit = Load at Pr oportional Limit ksc. Average Cross - Section Area = 900 = 42.05 ksc. 4.28× 5 Yield Strength 0.05 % offset = Load at 0.05 % offset ksc. Average Cross - Section Area = 1, 400 = 65.42 ksc. 4.28× 5 Modulus of Elasticity (E) = Stress at Pr oportion Limit ksc. Strain at Pr oportion Limit = 42.05 = 19950.34 ksc. 0.09/42.7 Moisture Content = Original Weight - Oven Dry Weight ×100 % Oven Dry Weigh = 250.4-245.1×100 % = 2.162 % 245.1

Materials Testing Laboratory 125 9. รายงานผลการทดสอบ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกําลังตานทานแรงอดั ของไมใ นแนวตง้ั ฉากกับเสย้ี นไม COMPRESSION PERPENDICULAR TO GRAIN TEST OF WOOD มหาวิทยาลัยเทคโนโลยพี ระจอมเกลาธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Result: Number of Specimen.............No.1......... Type of Wood.........Teng............... Elastic Strength at P.L...................42.05....kg/cm2 Width of Specimen.........4.28............cm. Yield Strength at 0.05% offset…...65.42....kg/cm2 Depth of Specimen.........4.27...........cm. Modulus of Elasticity,E...........19,950.34....kg/cm2 Length of Specimen.......20...............cm. Moisture Content...........................2.162....kg/cm2 Original Weigth..............250.4..........gm. Oven Dry Weigth...........245.10.........gm.

Materials Testing Laboratory 126 10. แบบฟอรมบนั ทกึ ผลการทดสอบและแบบฟอรมรายงานผลการ ทดสอบ ตราสัญลักษณ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 หนว ยงาน การทดสอบกําลังตา นทานแรงอัดของไมในแนวตง้ั ฉากกบั เสี้ยนไม Project Name: COMPRESSION PERPENDICULAR TO GRAIN TEST OF WOOD Location : ชอื่ หนวยงาน Test By : Date of Test : Checked By : Data Monitor Determination: Load Deformation Number of Specimen............................... (kg) (mm) Type of Wood........................................... Width of Specimen..............................cm. Depth of Specimen.............................cm. Length of Specimen............................cm. Original Weigth...................................gm. Oven Dry Weigth................................gm. Pattern of Failure...................................... Ultimate Load......................................kg.

Materials Testing Laboratory 127 ตราสัญลักษณ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 หนวยงาน การทดสอบกําลังตา นทานแรงอัดของไมใ นแนวตง้ั ฉากกับเสย้ี นไม Project Name: COMPRESSION PERPENDICULAR TO GRAIN TEST OF WOOD Location : ชือ่ หนว ยงาน Test By : Date of Test : Checked By : Result: Number of Specimen......................... Elastic Strength at P.L............................kg/cm2 Type of Wood.......................................... Yield Strength at 0.05% offset................kg/cm2 Width of Specimen...................................cm. Modulus of Elasticity,E...........................kg/cm2 Depth of Specimen..................................cm. Moisture Content....................................kg/cm2 Length of Specimen................................cm. Original Weigth........................................gm. Oven Dry Weigth......................................gm. Load (kg.) Deformation (mm.) กราฟความสัมพันธร ะหวาง Load และ Deformation

11การทดสอบท่ี การทดสอบกําลงั ตา นทานแรงดดั ของไม STATIC BENDING TEST OF WOOD 1. ทฤษฎที ี่เกีย่ วของกบั การทดสอบ คุณสมบัติในการรับแรงดัดของไมจัดเปนสิ่งที่สําคัญมากเนื่องจากวาชิ้นสวนของโครงสรางสวน ใหญจ ะรับแรงดัด เชน คาน ตง แมก ระทงั่ เสา ซึง่ หนาท่ีหลักก็คือรับแรงอัด แตในบางครั้งก็อาจจะตองรับ แรงดัดดวย ลกั ษณะของความเสียหายของไมท เี่ กดิ ขนึ้ เนื่องจากแรงดดั มีลักษณะดงั ตอ ไปน้ี (a) Simple Tension (Side View) (b) Cross-Grain Tension (Side View) (c) Splintering Tension (View of Tension Surface) (d) Brash Tension (View of Tension Surface) (e) Compression (Slide View) (f) Horizontal Shear (Slide View) รปู แสดงการวิบตั ิของไม

Materials Testing Laboratory 129 2. วัตถปุ ระสงคของการทดสอบ 1.1 เพือ่ หาคณุ สมบตั ทิ างกลของไมใ นการรบั แรงดดั 1.2 เพอ่ื ศึกษาพฤติกรรมของไมเ มื่อรับนํ้าหนักจนถงึ failure ไดแก - Bending Stress at Proportional Limit ,(σPL) - Modulus of Rupture ,(σr) - Modulus of Resilience ,(R) - Maximum Shearing Stress ,(τ) - Average Total Work to Ultimate Load ,(W) - Type of Failure 3. มาตรฐานทใี่ ชใ นการทดสอบ ASTM D 143 Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber 4. เครือ่ งมือทใ่ี ชใ นการทดสอบ 4.1 เคร่อื งทดสอบ Universal Testing Machine

Materials Testing Laboratory 130 4.2 Vernier Caliper ทีม่ ีความคลาดเคล่ือนไมเกิน 0.05 มิลลิเมตร และมีความละเอียดในการวัด ถึง 0.1 มลิ ลเิ มตร 4.3 เกจวัดการเคลื่อนที่ (Dial Gauge) 4.4 เครือ่ งชง่ั ท่ีมคี วามละเอียดถงึ 0.1 กรัม

Materials Testing Laboratory 131 4.5 ตลับเมตร 4.6 ไมเน้ือแขง็ ขนาด 2×2 ×30 นว้ิ ชนิดละ 3 ตัวอยาง 5. ขน้ั ตอนการทดสอบ 5.1 การเตรียมตวั อยา งทดสอบ 5.1.1 ทําการวัดขนาดภาคตัดขวาง (Cross Section) ของตัวอยางไมทดสอบ โดยการวัด อยางนอยดานละ 3 แหง คือปลายไมทั้งสองดาน และกึ่งกลางไมอีกหนึ่งจุด ใหมี ระดับความละเอียดถึง 0.01 มิลลิเมตร แลว นําคามาเฉลีย่ กัน

Materials Testing Laboratory 132 5.1.2 ทําการวัดความยาว (Length) ของช้ินไมทดสอบ เชนเดียวกับการวัดขนาด ภาคตดั ขวาง 5.1.3 ทาํ การช่ังนา้ํ หนักของช้ินไมท ดสอบ ใหมคี วามละเอยี ดถงึ 0.1 กรัม 5.1.4 ทําการวาดรูปชิน้ ไมทดสอบ และบนั ทึกตําหนิของไมดวย 5.2 การทดสอบ 5.2.1 จัดจุดรองรับ(Support) ใหหางกัน 50 เซนติเมตร แลววางชิ้นไมทดสอบลงบน Support โดยให Tangential Surface ดานที่ใกลแ กนกลางอยูบ นเม่ือหัวกด เคลื่อนลง หรอื อยลู างเมื่อหัวกด เคลื่อนขึน้

Materials Testing Laboratory 133 5.2.2 ปรับเคร่ืองเกจวัดการเคล่ือนที่ (Dial gauge) และเครื่องทดสอบ Universal Testing Machine ใหอยูทีต่ าํ แหนงศนู ย 5.2.3 ใหน้ําหนักลงอยางชา ๆ เพื่อใหหัวกด เคล่ือนลงดวยอัตราเร็ว 2.5 มิลลิเมตรตอนาที บันทึกคา Central Deflection ที่เกิดขึ้นทุก ๆ ระยะท่ีนํ้าหนักเพ่ิมขึ้น 50 กิโลกรัม จนกระทั่ง Failure 5.2.4 บนั ทกึ ลกั ษณะการวิบัตขิ องตัวอยา งไมท่ีทาํ การทดสอบ

Materials Testing Laboratory 134 5.2.5 ตัดชิ้นสวนตรงบรเิ วณใกลจ ุดทเี่ กิด Failure ที่เกิดขึ้น นําช้ินไมไปอบแหงท่ีอุณหภูมิ 80 องศาเซลเซยี ส เปน เวลา 24 ช่วั โมง 5.2.6 เมอื่ ครบกาํ หนดแลว นาํ ไมออกจากตูอบ ผึ่งลมใหแหง แลวนําไปช่ังนํ้าหนักเพื่อหาคา Moisture Content

Materials Testing Laboratory 135 6. การรายงานผลการทดสอบ 6.1 เขียนกราฟแสดงความสัมพันธระหวาง Load กับ Deflection พรอมท้ังกําหนดจุด Proportional Limit และจดุ Yield Point ในเสน กราฟ กราฟแสดงความสาํ พนั ธระหวาง Load กับ Deformation ของไม 6000 B DUltimate 5000 4000 Proportional Limit 3000 Load ( kg ) 2000 Yield 1000 AC 0.05% off Set = Strain 0.0005 0 Gauge Length = 150 mm. 0 200.075 mm4.0 = 0.0005 x 150 = 0.075 m.m. 60 80 100 120 140 160 180 Deformation ( mm ) 6.2 การคาํ นวณหาคา ตาง ๆ ดังน้ี 6.2.1 Bending Stress P.L. , σPL = 3PL ksc. 2bd 2 6.2.2 Modulus of Rupture, σr = 3Pmax L ksc. 2bd 2 6.2.3 Modulus of Elasticity (E) = PL3 ksc. 48∆I 6.2.4 Modulus of Resilience (R) = σ2 ksc. PL 2E 6.2.5 Maximum Shearing stress (τ) = 3Pmax ksc. 4bd 6.2.6 Average Total Work to Ultimate Load (W) = 1 ×Pmax×∆max ksc. 2

Materials Testing Laboratory 136 6.2.7 Moisture Content = OriginalWeight -Oven Weight ×100 เมื่อ P = Oven Dry Weight Pmax = L= Load at P.L. (kg.) b= Maximum Load (kg.) d= Span Length (cm.) ∆= Width of Beam (cm.) ∆max = Depth of Beam (cm.) Center Deflection at P.L. (cm.) Maximum Center Deflection (cm.)

Materials Testing Laboratory 137 7. ผลการทดสอบ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกําลังตา นทานแรงดัดของไม STATIC BENDING TEST OF WOOD มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกลาธนบุรี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Load Deformation Number of Specimen..........No.1............ (kg) (cm) Type of Wood...................Teng............... 0 0.000 Width of Specimen.........4.23.............cm. 100 0.055 Depth of Specimen.........4.17............cm. 200 0.116 Length of Specimen........70...............cm. 300 0.182 Original Weight...............250.4...........gm. 400 0.253 Oven Dry Weight............245.1...........gm. 500 0.328 600 0.410 700 0.506 800 0.616 900 0.686 1000 0.758 1050 0.848 1100 0.960 1150 1.077 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500

Materials Testing Laboratory 138 Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกาํ ลังตา นทานแรงดัดของไม STATIC BENDING TEST OF WOOD มหาวิทยาลยั เทคโนโลยพี ระจอมเกลาธนบรุ ี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Data Monitor Determination: Load Deformation Number of Specimen..........No.2.......... (kg) (mm) Type of Wood...............Teng............ 0 0.000 Width of Specimen..........4.20.................cm. 100 0.052 Depth of Specimen.........4.27.................cm. 200 0.184 Length of Specimen........70....................cm. 300 0.255 Original Weigth...............278.7................gm. 400 0.344 Oven Dry Weigth............272.5................gm. 500 0.426 600 0.538 700 0.686 800 0.815 900 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500

Materials Testing Laboratory 139 8. ตวั อยางการคาํ นวณ (Specimen No.1) กราฟความสมั พันธร ะหวาง Load และ Deflection 1200 1000 800 Load(kg.) 600 Load at P.L. =320kg. 400 200 ∆ at P.L.=0.2 cm. 0 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 0,000 Deflection(cm.) Bending Stress P.L., σPL = 3PL ksc. Modulus of Rupture, σr Modulus of Elasticity (E) 2bd 2 ksc. ksc. = 3× 320× 50 2× 4.23× 4.172 = 320.26 = 3Pmax L ksc. 2bd 2 ksc. ksc. = 3×1, 050× 50 2× 4.23× 4.172 = 1, 070.62 = PL3 ksc. 48∆I = 320 × 503 ksc. 48× 0.20× 25.56

Materials Testing Laboratory 140 = 163, 015.12 ksc. Modulus of Resilience (R) 2 ksc. = σ P.L. 18E = 320.262 ksc. 18×163, 015.12 = 0.035 ksc. Maximum Shearing stress (τ) = 3Pmax ksc. 4bd = 3×1, 050 ksc. = 4× 4.23× 4.17 44.64 ksc. Average Total Work to Ultimate Load (W) = 1 ×Pmax×∆max kg-cm. 2 1 = 2 ×1,050 ×1.077 kg-cm. = 565.42 kg-cm. Moisture Content = OriginalWeight -Oven Weight ×100 % Oven Dry Weight = 250.04- 245.1×100 % % 245.1 = 2.01

Materials Testing Laboratory 141 9. รายงานผลการทดสอบ Material Testing Laboratory Program, Copyrigth 2004 การทดสอบกาํ ลังตานทานแรงดัดของไม STATIC BENDING TEST OF WOOD มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลา ธนบรุ ี Project Name: RIT Research Date of Test : 15 May 2005 Location : Checked By : Mr.Ekarut Ruayruay Test By : Mr.Sakdee Roprou Result: Number of Specimen.........No.1.......... Type of Wood................Teng............... Maximum Load.....................1,050.............kg. Width of Specimen.........4.23................cm. Maximum Deflection,∆max.... 1.077..........cm. Depth of Specimen.........4.17................cm. Bending Stress at P.L...........320.26...........kg/cm2 Length of Specimen........70..................cm. Modulus of Rupture..............1,070.62........kg/cm2 Original Weight...............250.4.............gm. Modulus of Elasticity.............163,015.12....kg/cm2 Oven Dry Weight.............245.1.............gm. Modulus of Resilience...........0.035............kg/cm2 Maximum Shearing Stress.....44.64...........kg/cm2 Average Total Work...............565.42..........kg-cm Moisture Content...................2.01..............%

Materials Testing Laboratory 142 10. แบบฟอรมบนั ทึกผลการทดสอบและแบบฟอรมรายงานผลการ ทดสอบ ตราสัญลักษณ Material Testing Laboratory Program, Copyright 2004 หนว ยงาน การทดสอบกาํ ลังตานทานแรงดัดของไม STATIC BENDING TEST OF WOOD Project Name: Location : ชอ่ื หนวยงาน Test By : Date of Test : Checked By : Data Monitor Determination: Load Deformation Number of Specimen................................. (kg) (cm) Type of Wood............................................. Width of Specimen...............................cm. Depth of Specimen..............................cm. Length of Specimen.............................cm. Original Weight.....................................gm. Oven Dry Weight..................................gm.

Materials Testing Laboratory 143 ตราสัญลักษณ Material Testing Laboratory Program, Copyright 2004 หนวยงาน การทดสอบกาํ ลังตา นทานแรงดัดของไม STATIC BENDING TEST OF WOOD Project Name: Location : ชือ่ หนว ยงาน Test By : Date of Test : Checked By : Result: Number of Specimen......................... Maximum Load....................................kg. Type of Wood........................................... Width of Specimen..............................cm. Maximum Deflection,∆max.................cm. Bending Stress at P.L...........................kg/cm2 Depth of Specimen.............................cm. Modulus of Rupture..............................kg/cm2 Length of Specimen............................cm. Modulus of Elasticity.............................kg/cm2 Original Weight....................................gm. Modulus of Resilience...........................kg/cm2 Oven Dry Weight..................................gm. Maximum Shearing Stress....................kg/cm2 Average Total Work...............................kg-cm Moisture Content...................................% Load (kg.) Deformation (mm.) กราฟความสัมพันธร ะหวา ง Load และ Deformation

12การทดสอบที่ การทดสอบจดุ ตอ ไมยดึ ดวยสลกั เกลยี วแนวตง้ั ฉากเสี้ยน TEST OF TIMBER BOLTED JOINT PERPENDICULAR TO GRAIN 1. ทฤษฎีทเ่ี ก่ียวของกบั การทดสอบ สลักเกลียวใชเปนอุปกรณยึดไมสําหรับโครงสรางไมเพื่อตานทานแรงทางขางที่จุดตอตาง ๆ ใน งานไม อาจใชตอกันโดยใชไมหรือโลหะ เชน เหล็กเปนแผนประกับก็ได กําลังตานทานแรงทางขางน้ีข้ึนอยู กบั แรงกด (Bearing) ระหวางไมแ ละสลักเกลียว รูปท่ี 12.1 แสดงจดุ ตอไมท่ียึดดวยสลักเกลียว จุดตอไมดวยสลักเกลียวนี้ เม่ือมีแรงทางขางมากระทําจะทําใหรอยตอเกิดคลากข้ึน(Slip) อัตรา การคลากของจดุ ตอ นี้จะเปนปฏภิ าคกับอัตราการเพมิ่ ของแรงเฉพาะในชวงแรก จุดสุดทายของชวงน้ีเรียกวา

Materials Testing Laboratory 145 ขีดยืดหยุน หลังจากชวงนี้อัตราการเพ่ิมของการคลากจะเร็วขึ้นมากเม่ือเทียบกับในชวงแรก กําลังของสลัก เกลยี วท่ีปลอดภัย คอื เอาจดุ ทขี่ ีดยดื หยนุ น้ี 2. วตั ถุประสงคของการทดสอบ เพอื่ ศึกษาถึงพฤตกิ รรม จุดตอของไมท ีย่ ดึ ดว ยสลกั เกลียว โดยทาํ ในแนวตง้ั ฉากกบั เสี้ยน (Perpendicular to Grain) รวมท้ังศึกษาคุณสมบัติทางกลดังนี้ 1. Load at Proportional Limit 2. Bearing Stress at Proportional Limit 3. Indicated Load at First Relaxation 4. Maximum Load Observed at a Total Slip of 15 mm. 5. Type of Joint Failure 3. มาตรฐานทใี่ ชในการทดสอบ 4. เคร่อื งมอื ทใี่ ชใ นการทดสอบ 4.1 เครอื่ งทดสอบ Universal Testing Machine 4.2 Vernier Caliper ที่มคี วามคลาดเคลอื่ นไมเ กนิ 0.05 มลิ ลิเมตร และมคี วามละเอียดในการวดั ถึง 0.1 มิลลเิ มตร

Materials Testing Laboratory 146 4.3 ตลบั เมตร 4.4 เครือ่ งมอื วดั การยุบตวั ของรอยตอไม (Dial Gauge) 4.5 เครื่องชงั่ น้ําหนกั 5. ขั้นตอนการทดสอบ 5.1 การเตรียมตัวอยาง 5.1.1 ใชไมเนื้อแข็งประกอบดวยขนาด 2” x 4” x 40” จํานวน 1 ทอน และขนาด 1 1/2” x 4” x 20” จํานวน 2 ทอน และใชสลักเกลียว ขนาด φ ½” , 5/8” , ¾” เพ่ือ เปรียบเทยี บคา ของแรง ท่เี กดิ ขึ้นในสลักเกลยี วทมี่ ขี นาดตาง กัน

Materials Testing Laboratory 147 5.1.2 นาํ ไมทตี่ ัดไดขนาดท่ีตอ งการและสลักเกลียวมาประกอบกันเปนตวั อยา งทดสอบดงั รปู 5.2 การทดสอบ 5.2.1 ทําการวัดขนาดความกวาง หนา ยาว ของชิ้นตัวอยางใหละเอียดถึง 0.1 มม. พรอมทงั้ เขยี นเบอรกํากบั แตล ะทอ นตามลําดับ