วัสดุงานโครงสร้างอาคารประเภทไม้

หน่วยท่ี 1 วัสดุงานโครงสร้ างอาคารประเภทไม้ อ.ปัญญาวุธ ช่วยคง แผนกช่างก่อสร้าง วทิ ยาลัยเทคนิคสุราษฎร์ธานี

วสั ดุงานโครงสรางอาคารประเภทไม ไม เปนผลผลิตอนั ยิง่ ใหญข องธรรมชาติ ในสมัยโบราณยุคกอนประวัติศาสตรน ้ันมนุษยใชไ มเปน ที่อยอู าศยั ใชไ มท ําใหเกิดไฟโดยการเสียดสกี ัน ไมเ ปน เชอ้ื เพลงิ ใชไมเ ปนดามอาวุธ ตอมาเม่ือมนษุ ยเ จริญ ขึน้ มนษุ ยไดร บั ประโยชนจ ากไมอ ยา งกวา งขวางออกไปอกี มาก เชน ในการกอสรา งบา นเรือนอยางสวยงาม ใชไมทําเครื่องเรือน ใชในการตอเรือ ทําไมหมอนรองรางรถไฟ ทํากระดาษ ทําเช้ือเพลิง ปจจุบันนี้มี วิวัฒนาการโดยเฉพาะอยางยิ่งดานเคมี ทําใหไดประโยชนจากไมเพ่ิมขึ้น เชนไดใชไมทําสวนผสมของดิน ระเบิด สกัดยารักษาโรค ทําพลาสติก ทําสิ่งทอตา ง ๆ เชน ทําผาไหมเทยี ม เปนตน “พิพธิ ภณั ฑพระท่นี ง่ั วมิ านเมฆ” พระทนี่ ั่งไมสกั ทองท่ีใหญท ่ีสุดในโลก

เรื่องของไมที่จะกลาวตอไปเปนเรื่องการใชไมในการกอสรางเปนสวนใหญ ขอดีท่ีใชไมเปนวัสดุ กอสรา งนั้นมหี ลายประการ ดงั น้ี 1) ไมม คี วามแข็งแรงในนํ้าหนกั ที่เทา ๆ กัน และสามารถใชป ระโยชนไ ดก วางขวางกวาวัสดอุ ื่นๆ 2) ไมใ ชทาํ งานไดงาย เชน เจาะ บาก ไส 3) ไมเ ปน ฉนวนปองกันความรอ นท่ีดี 4) ลายของไมสวยงาม ทําเคร่ืองเรือนไดส วย ใชท ําพืน้ กม็ ีลายสวย 5) ไมมคี วามยดื หยุนตัวไดดที ําใหอ าคารไมเ สยี หายเมื่อเกดิ แผนดนิ ไหว 6) เมอ่ื ไดร บั การปอ งกันดูแลรักษาเปนอยางดี 1. สวนประกอบสําคัญของตนไม 1.1 ตน ไมม สี วนสาํ คญั ดงั ตอนี้ 1.1.1 ราก ทําหนา ท่ดี ูดอาหารและนาํ้ จากดนิ ในลักษณะของของเหลวลําเลียงผานลําตนไป ปรุงทใ่ี บ และยงั ทําหนาท่ที รงตวั และยึดลาํ ตน ไวก บั ดิน 1.1.2 ลําตน ทําหนาท่ีลําเลียงอาหารและนํ้าจากรากไปยังใบไม ซ่ึงสวนใหญจะเปนพุมที่ ปลายของตนไมหรือปลายก่ิง นอกจากทําหนาท่ีดังกลาวแลวลําตนยังเปนโครงที่สําคัญของตนไมชวยชู เรือนยอดใหไ ดร บั แสงอาทติ ย 1.1.3 พุมใบ ทําหนาท่ีปรุงอาหาร ใบไมจะดูดคารบอนไดออกไซดในอากาศโดยอาศัย แสงอาทิตยเขาชวยในการปรุงอาหาร ซ่ึงกรรมวิธีน้ีเรียกวา แสงสังเคราะห โดยใชสารสีเขียว คลอโรฟน เมื่อปรุงอาหารเสรจ็ แลว จะสง อาหารไปอยูในลักษณะของของเหลวมายงั ลําตนสวนที่เปน เยื่อไม ไมจะเพม่ิ เนื้อไมรอบลาํ ตนทเ่ี ย่ือไมเ จรญิ นีเ้ ปน ชั้น ๆ ในแตล ะป 1.2 สว นประกอบของไมใ นลาํ ตน รูปหนา ตดั ลาํ ตน ของไม

1.2.1 ใจไม (Pith ) เปนศูนยกลางของตน ไมมกั จะมีรูเล็ก ๆ หรือตนไมท ม่ี อี ายมุ าก ๆ บางทีก็ เปนโพรงไมท าํ ใหไมยืนตาย 1.2.2 แกนไม (Heart wood) แกน ไมอ ยูร ะหวางใจไมแ ละกระพเี้ ปน สวนทีใ่ ชง านไดดีที่สุด 1.2.3 กระพ้ี (Sab wood) อยูระหวางแกนกับทางเล้ยี งลําตน 1.2.4 ทางเลยี้ งลําตน (Cambium) เปน วงรอบประจําป หรอื วงเจรญิ ทอ่ี ยูนอกสุดของตน ไม 1.2.5 เปลือก (Bark) อยูภายนอกสุดของลาํ ตน ทําหนา ท่ปี อ งกนั ลาํ ตน 1.2.6 เซลลรัศมี (Medullary rays) เปนส่ิงที่ว่ิงจากไจไมออกมาหาเปลือก เสนเหลาน้ีคือ เสีย้ นไมท ่มี ีทางเส้ียนสับสนกนั อยูแ ละมหี ลอดเล็กๆ ซึ่งมนี าํ้ มนั อยู 1.2.7 วงปของไมหรอื วงงอกประจําป (Annual Growth Ring) ในปหนึ่งๆ วงปจะไมเทา กนั เนอ่ื งจากความอดุ มสมบรู ณและชนิดของตน ไม ในบางปตนไมบางชนิดสามารถมีวงป 1-2 วง/ป 2. ขอ เสียตามธรรมชาติของไม มีหลายทางดังตอ ไปน้ี 2.1 ทางชีววิทยา ไดแ ก 2.1.1 เช้ือรา (Fungi) เช้ือราเปนพืชชั้นต่ํา มีลักษณะรากเปนฝอยลุกลามไปทั่ว เจาะกิน เซลลูโลสในเน้ือไมเปนอาหาร ทําใหเนื้อไมผุ เช้ือราจะเจริญเติบโตไดตองอาศัยความช้ืน อุณหภูมิและ อากาศทีเ่ หมาะสม ซึ่งสงั เกตไดวา ไมที่อยูพ ้ืนดนิ หรือพ้ืนทกี่ ่งึ เปยกกงึ่ แหง จะชว ยใหเชอ้ื ราเจริญเตบิ โตไดดี 2.1.2 แบททเี รยี (Bacterial) เปนพวกทเ่ี กาะกินอาหารอยูบนผิวไม ไมใ ชส าเหตทุ ี่ทําใหไมผุ โดยตรง ถึงแมว าผวิ ไมจ ะถกู กัดกินจนผวิ กรอนลกึ ลงไป ก็ไมอ าจทําใหไ มเ กดิ ความเสยี หายได 2.1.3 ปลวก (Termites) ปลวกเปนแมลงเมาท่ีเรารจู ักกนั ดีมอี ยู 2 ชนิด คอื ปลวกทช่ี อบอยู ใตดนิ คอ ยๆทํารงั ไตข้ึนมาตามผนังบาน และปลวกทม่ี ีปก ซ่ึงชอบทํารังใตห ลงั คาบาน ปลวกเปน แมลงท่ีกัด กนิ ทําลายไมไ ดอยา งรวดเรว็ 2.1.4 มอด (Weevils) เปน แมลงปกแข็งตวั เลก็ ๆ ชอบกินเฉพาะแปง ทมี่ ีอยใู นเนือ้ ไม แตไ ม กินเนื้อไมเ หมอื นกับปลวก ความรุนแรงของการทําลายไมจึงนอ ยกวา โดยถาเราพบเศษขุยคลายๆผงแปง ลวงหลนลงเปนกองเล็กๆใกลๆกับช้ินไม เราก็จะพบวามีรูเล็กๆ เทากับรูเข็มเต็มไปหมด ซึ่งก็คือรูที่มอด เจาะเขา ไปกินแปง แลวถา ยออกมาเปน ผงน่นั เอง 2.1.5 เพรยี ง (Barnacles) เพรยี งเปน สัตวมาอาศัยอยูตามแถบชายทะเล อาศยั อยูในไมท ี่ปก อยใู นทะเล เชน สะพานทา เรอื ทา เทียบเรือ เสาบา นชายทะเล ฯลฯ โดยจะกัดเจาะไมใหเปน รเู พือ่ ฝงตัวอยู ดา นใน ซงึ่ ไมท อนใดทีม่ ีเพรยี งเกาะอยมู ากก็อาจถูกเจาะจนหักพงั ลงไปได

2.2 ทางฟสิกส ไดแ ก 2.2.1 ตาไม (Knots) ตาไมคือสวนทีก่ ่งิ ไมย ่ืนออกจากลําตน ตาไมจ ะทาํ ใหค วามตอเน่ืองของ เสี้ยนไมตองสะดุดไมราบเรียบ และขนาดของตาไมจะมีผลเสียตอการรับกําลังในการกอสราง โดยอาจมี ผลเสียนอยในดานกําลังรับแรงอัดถาเกิดอยูในไมเสา แตถาอยูในคาน จะมีผลตอการตานทานแรงดัดของ คานเปนอยางมาก 2.2.2 รอยปริ (Cheek) หมายถงึ รอยแตกของไมต ามแนวเส้ียนหรอื แนวเสนรัศมีของเสนวงป รอยแตกนีจ้ ะเกดิ จากการหดตวั ของไมท ม่ี ีความชนื้ ไมไมเทา กัน พบมากท่ีบรเิ วณปลายไม ซงึ่ จะไมคอ ยมผี ล ตอ การรบั แรงอดั แตจะมีผลเสียตอกําลงั ตานทานแรงเฉอื นและแรงดึงตั้งฉากเสย้ี น 2.2.3 รอยรา ว (Shakes) หมายถงึ รอยแตกของไมตามแนวยาวระหวา งรอบของเสนวงป รอย แตกน้ีเกิดขึ้นขณะที่เสนวงปกาํ ลังจะงอกขึ้นมาใหมแลวเกิดมีลมแรงพัดใหตนโยกไปมา ทําใหเสนวงปเกา กบั เสนวงปใหมเกาะติดกนั ไมส นิท 2.2.4 การบิด เบ้ียว และโกง คือ การเสียรูปของไมแ ปรรปู เน่อื งจากเน้ือไมเสียความชื้น ทํา ใหไมเ กิดการบดิ เปน เกลยี ว การเบยี้ วจนเสียรปู มุมฉากทห่ี นา ตัดไม และการโกง หรอื โคง ตามแนวยาว 2.3 ทางกล เปนความเสียหายท่ีเกิดจากการรบั น้ําหนักมากเกินไป การรับแรกกระแทก หรือการ สึกหรอจากการเสียดสี 2.4 ทางเคมี เปน ความเสียหายเนอ่ื งจากกรด ดา ง หรอื ความชืน้ 3. กลสมบัติของไม ท่จี ะตอ งนํามาพิจารณาในการเลอื กใชง าน มีดังนี้ 3.1 นํา้ หนักไม (Weight) ไมทเี่ หมาะสาํ หรับนํามาใชใ นงานวิศวกรรมกอสราง ควรผานการผง่ึ หรือ อบใหเหลอื ความช้ืนประมาณ 12-15% โดยนํา้ หนกั เพื่อลดปญ หาการบิดตวั หดตวั และแตกปริ 3.2 ความถวงจําเพาะ (Specific Gravity) เปนกลสมบัติที่แตกตางกันออกไปตามชนิดของไม โดยท่วั ไปไมทม่ี ีนา้ํ หนกั และความถวงจําเพาะสูงมักจะเปน ไมทใี่ หกาํ ลงั สุงกวาไมท ี่มีความถว งจําเพาะตา ง 3.3 หนวยแรงดัด (Bending Stress) เปนกลสมบัติที่ใชกับงานออกแบบโครงสรางประเภทคาน เพอื่ ใหส ามารถกําหนดหนาตัดทเี่ หมาะสมทีน่ าํ มารองรบั นํา้ หนักบรรทุก 3.4 โมดูลัสแตกหัก (Modulus of Rupture) เปนคาหนวยแรงดัดของไมที่วัดเมื่อถูกแรงดัด ประลยั กระทําจนถงึ ข้นั แตกหกั ซึง่ คา ประลัยทไี่ ดน ี้ก็จะนาํ ไปใชใ นการพิจารณาตามกําหนดคา หนวยแรงดัด ที่ วสท. อนญุ าตใหใ ช 3.5 โมดูลัสหยืดหยุน (Modulus of Elasticity) เปนกลสมบัติในการตานทานตอการโกงตัวของ คานในแนวดงิ่ โดยทวั่ ไปไมทม่ี ีความชนื้ มากจะโกง ตวั มากกวาไมท ี่ผึ่งใหแ หง ดแี ลว

3.6 หนวยแรงอัดขนานตามแนวเสีย้ น (Compressive Stress Parallel to Grain) เปน กลสมบัติ ที่ใชท่ีใชในการพิจารณาในการออกแบบโครงสรางที่ตองรับแรงอัดเชน เสา โดยท่ีการรับแรงของสาจะ เปรยี บเสมือนมีเสากลวงเลก็ ๆของเซลลไ มหลายเซลลชว ยกนั ยันซึง่ กันและกนั ทาํ ใหร บั กําลังไดด ี 3.7 หนว ยแรงอัดต้ังฉากกับแนวเส้ียน (Compressive Stress Perpendicular to Grain) เปน กล สมบัตทิ ใ่ี ชใ นการพิจารณาออกแบบโครงสรางคานทต่ี อ งรับแรงอัดเปน จุด เพ่ือการตรวจสอบการยุบตัวของ เสีย้ นไมใหอ ยูในขอบเขตยืดหยนุ ท่ียอมใหเ ทาน้นั 3.8 หนวยแรงดึงขนานกับแนวเสี้ยน (Tensile Stress Parallel to Grain) เปนกลสมบัติท่ีให คา สงู สุดของไมใ นการออกแบบโครงสรา งไม โดยใชคา หนว ยแรงดึงขนานกับแนวเส้ยี นเหมือนกบั หนวยแรง ดัดตามท่ี วสท. อนญุ าต 3.9 หนว ยแรงดึงตงั้ ฉากกับแนวเสีย้ น (Tensile Stress Perpendicular to Grain) เปน กลสมบัติ ท่ไี มค อยไดใชใ นงานออกแบบ 3.10 หนวยแรงเฉือนขนานกบั แนวเสี้ยน (Shearing Stress Along Grain) เปนกลสมบัติในการ ตานทานการแยกออกจากกันของคานไมร ะหวา งคร่งึ บนกบั คร่งึ ลาง โดยจะมคี ามากทีส่ ุดทีจ่ ดุ ก่ึงกลางความ ลึกทป่ี ลายคาน รปู ทศิ ทางท่ีแรงกระทํากับเส้ียนไม 4. การนําไมไปใชในงานกอสรา ง 4.1 ไมชนิดตา งๆ ทน่ี ิยมใชในงานกอ สรา ง 4.1.1 ใชทําโครงสรางอาคาร เชน เสา คาน ตง โครงหลังคา โครงสรางสะพาน หมอนราง รถไฟ วงกบประตหู นาตาง สว นมากเปนไมเนอ้ื แขง็ ไดแ ก ไมเต็ง ไมร ัง ไมชนั ไมเ คี่ยม ไมตะแบบ ไมม ะคา ไมต ะเคียน เปนตน 4.1.2 ใชทําพื้นบาน เครื่องเรือน เรือ ทําดามเคร่ืองมือ จะใชไมท่ีมีเน้ือคอนขางละเอียด สามารถขดั เงาไดดี ไดแก ไมประดู ไมต ะเคียน ไมแดง ไมตะแบบ ไมมะคา ไมส ัก

4.1.3 ใชทําไมเคราฝาผนัง ไมฝา พ้ืน ฝาเพดาน ท่ีไมตองการความเงางาม ทําเคร่ืองเรือน ราคาถูก สวนใหญเ ปน ไมเนอื้ แข็งปานกลาง และไมเนือ้ ออ น ไดแก ไมยาง ไมช ุมแพรก ไมนนทรี ไมม ะมว ง ปา ไมกระทอ น ไมสยาขาว ไมก านเหลอื ง 4.1.4 ใชทําไมแบบสําหรบั เทคอนกรีต จะตองใชไมที่มคี ุณสมบัติยืดหดตัวนอย และทนทาน ตอ สภาพดนิ ฟาอากาศทีเ่ ปลี่ยนแปลง ไดแก ไมกระบาก 4.2 ไมแ ปรรูปลักษณะตางๆ ท่นี ิยมใชในงานกอสรา ง 4.2.1 ไมกระดาน (Planks) เปนแผน ไมลกั ษณะแบนๆใชสาํ หรับเปนพน้ื บาน หรอื ใชทําเปน ฝาบาน เชงิ ชายและปน ลม และไมแ บบกอ สราง ไมกระดานใชสําหรับทําพ้ืนมักมีขนาด 1 x 4, 1 x 6, และ 1 x 8 น้ิว สว นทใี่ ชส ําหรับทําเปนฝาหรอื เชิงชายอาจมีขนาด ½ x 6 น้วิ และ ¾ x 8 นิ้ว ฯลฯ 4.2.2 ไมค าน (Beams Joists) เปน ไมท ่ีตอ งทาํ หนาท่รี ับนาํ้ หนักจากแรงดดั โคง เชน คาน ตง อะเส ขอื่ อกไก จนั ทนั จงึ ตองเปนไมประเภทเนอ้ื แขง็ เทาน้นั ขนาดของตงโดยทว่ั ไป คอื 1 ½ x 5 นวิ้ และ 2 x 6 นิว้ สว นขนาดของคานโดยท่วั ไป คือ 2 x 6 นว้ิ , 2 x 8 น้ิว และ 2 x 10 นว้ิ 4.2.3 ไมเสา (Posts) เปนไมทตี่ องทําหนา ทีแ่ บกรับแรงอัด ที่เกดิ จากน้ําหนกั ของอาคาร ท้ังหมด ชนิดของไมที่ใชจึงตอ งเปนไมเนอ้ื แขง็ ถงึ แขง็ มากเทาน้นั และขนาดของเสาไมสว นใหญจ ะเปนรปู ส่ีเหลีย่ มจัตรุ สั เชน 4 x 4 นวิ้ , 6 x 6 นวิ้ และ 8 x 8 น้วิ หรือกลม ซง่ึ มักจะใชกบั บา นทรง 4.2.5 ไมครา ว (Stud) ใชสาํ หรับยดึ ผนัง ฝาเพดาน ทํานง่ั ราน ไมค้าํ ยัน หรอื เปน ไมท ่ที าํ หนาทีร่ องรบั กระเบื้องหลงั คาซง่ึ มีนํ้าหนกั ไมมากนกั ขนาดทว่ั ไป คอื 1 ½ x 3 นิ้ว สว นขนาดของระแนง ทั่วไป คอื 1 ½ x 1 ½ นิ้ว หรือ 2 x 2 นิ้ว 4.2.6 ไมว งกบประตูหรือหนา ตาง (Door or Windows Frame) ควรเปนไมท ่มี คี วามแข็ง ปานกลางและไมหดตวั งาย หรอื อาจที่ตองเปน ทีม่ ีลายสวยงาม เชน ไมสกั ไมแ ดง ไมม ะคา และไม ตะเคยี นทอง ขนาดของไมว งกบทว่ั ไป คือ 2 x 4 นว้ิ 5. การปอ งกนั รักษาเนอ้ื ไม แบงเปน 2 ลกั ษณะใหญ คอื 5.1 การทาดว ยนํ้ายารักษาเนอ้ื ไม แบงเปน 3 ชนดิ คือ 5.1.1 สารมีพิษท่ีใชภ ายนอกอาคาร เนือ่ งจากเปน สารมีพษิ ตอ รางกายจึงนยิ มใชภ ายนอก อาคาร เชน สะพาน หมอนรางรถไป เสาไฟฟา-เสาโทรเลข เชน ครีโอโซต อารซนี กิ หรอื สารหนู เมอคิวรกิ คลอไรด 5.1.2 สารทีไ่ มม พี ษิ เปนสารเคมที ่ไี มเ ปนพษิ ตอรา งกาย ตอ งนํามาผสมนํา้ กอนใชงาน เชน ซงิ กคลอไรด โซเดียมฟลโู อไรด คอปเปอรซลั เฟตหรอื จุนสี

5.1.3 ผลติ ภัณฑรักษาเนื้อไมสาํ เรจ็ รปู เปน ผลิตภัณฑร ักษาเนื้อไมท ี่ผลิตมาแบบสําเร็จรปู มขี ายตามทองตลาดทั่วไป เปนทน่ี ยิ มใชมากในปจ ุบนั เนื่องจากสะดวกในการใชงาน เชน สารกําจัดปลวก เชลแลค็ แล็กเกอร วานิช ยรู เิ ทน 5.1.4 สีนา้ํ มัน ใชป องกนั เน้อื ไมไดด ี แตมขี อเสียคือลายไมจ ะถูกปดไปดว ยเนื้อสี 5.2 การอาบนาํ้ ยารักษาเน้อื ไม แบง เปน 2 ลักษณะ คอื 5.2.1 การปลอ ยน้ํายาใหซ ึมเขาเนอ้ื ไมต ามธรรมชาติ คือ การนําไมไปแชในนํ้ายา ควรใช น้ํายาที่ซึมเขา เนือ้ ไมไ ดเ ร็ว และจะตอ งใชเวลาในการแชน้าํ ยาอยางเหมาะสม 5.2.2 การใชความดัน เปน การชว ยใหน ้ํายาเขา เนื้อไมไดเร็วและทั่วถึง โดยนําไมเ ขา หอ งอัด นาํ้ ยา และทําใหเ ปน สภาพสุญญากาศ แลว จึงดันนํา้ ยาเขาไปภายในหอ ง นาํ้ ยากจ็ ะถกู อดั เขา ไปในเนอ้ื ไม ใชเวลาประมาณ 2-3 ชว่ั โมงเทาน้นั