เอกสารประกอบการสอนวิชาการออกแบบโครงสร้างไม้และเหล็ก

เอกสารประกอบการสอน
รายวชิ า การออกแบบโครงสร้างไม้และเหลก็

สุปรีชา นามประเสริฐ
วศ.ม. (วศิ วกรรมโยธา)

คณะเทคโนโลยอี ุตสาหกรรม
มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั บุรีรัมย์

2554

คานา

เอกสารประกอบการสอนรายวชิ า การออกแบบโครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก รหสั วชิ า
5564601 น้ี ไดจ้ ดั ทาข้ึนเพื่อใชป้ ระกอบการเรียนการสอนของนกั ศึกษาระดบั ปริญญาตรี
สาขาวิชาเทคโนโลยีการก่อสร้าง คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลยั ราชภฏั
บุรีรัมย์ เขียนข้ึนโดยยึดแนวทางการออกแบบตามมาตรฐานสาหรับอาคารไม้และ
มาตรฐานสาหรับอาคารเหล็กรูปพรรณ ของสมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย
ในพระบรมราชูปถมั ภ์ (ว.ส.ท.) โดยวิธีหน่วยแรงที่ยอมให้ (Allowable Stress Design :
ASD) มุ่งเน้นใหผ้ ูศ้ ึกษามีความรู้และความเขา้ ใจในหลกั การออกแบบโครงสร้างไมแ้ ละ
เหล็ก ตลอดจนสามารถนาไปออกแบบเพ่ือหาขนาดโครงสร้างได้อย่างถูกต้องและ
เหมาะสม ซ่ึงมีเน้ือหาแบ่งออกไดเ้ ป็ น 12 บท ไดแ้ ก่ ความรู้เบ้ืองตน้ ในการออกแบบ
โครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก ความรู้เก่ียวกบั ไม้ ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดดั ส่วนโครงสร้าง
ไม้รับแรงดึงและแรงอดั ตามแนวแกน รอยต่อโครงสร้างไม้ โครงหลงั คาไม้ ความรู้
เก่ียวกบั เหล็กโครงสร้าง ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดึงตามแนวแกน ส่วนโครงสร้าง
เหล็กรับแรงอดั ตามแนวแกน ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดดั รอยต่อโครงสร้างเหล็ก
และโครงหลงั คาเหล็ก นอกจากน้ีในแต่ละบทผูเ้ ขียนยงั ไดย้ กตวั อยา่ งโจทยป์ ัญหาพร้อม
แบบฝึ กหัด เพื่อให้ผู้ศึกษาได้ใช้เป็ นแนวทางและฝึ กฝนให้เกิดความชานาญใน
การออกแบบ

ท้งั น้ี ผูส้ อนควรไดศ้ ึกษารายละเอียดแต่ละหวั ขอ้ เร่ืองจากเอกสาร หนงั สือ ตารา
หรือการคน้ ควา้ ขอ้ มูลจากส่ืออินเทอร์เน็ตเพิ่มเติม เพ่ือความสมบูรณ์และครอบคลุมของ
เน้ือหา ผูเ้ ขียนหวงั เป็ นอย่างยิ่งว่าเอกสารประกอบการสอนน้ี คงอานวยประโยชน์ต่อ
การเรียนการสอนรายวิชาการออกแบบโครงสร้างไมแ้ ละเหล็กตามสมควร หากท่านที่
นาไปใช้แล้วมีข้อเสนอแนะใดท่ีเป็ นประโยชน์ ผูเ้ ขียนยินดีรับฟังและขอขอบคุณ
ในความอนุเคราะห์น้นั ณ โอกาสน้ีดว้ ย

สุปรีชา นามประเสริฐ
2 เมษายน พ.ศ. 2554

สารบญั

หน้า

คานา …………………………………………………………………………………... (1)
สารบญั …………………………………………………………………………………(3)
สารบญั ภาพ …………………………………………………………………………… (9)
สารบญั ตาราง …………………………………………………………………………(13)
แผนบริหารการสอนประจาวชิ า ………………………………………………………(15)
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 1 ……………………………………………………...1
บทที่ 1 ความรู้เบือ้ งต้นในการออกแบบโครงสร้างไม้และเหลก็ ………………………....5

1.1 ความรู้เกี่ยวกบั โครงสร้าง ………………………………………………..5
1.2 ลกั ษณะของโครงสร้าง …………………………………………………..6
1.3 ขอ้ ดีและขอ้ เสียของการนาไมแ้ ละเหลก็ มาใชใ้ นงานก่อสร้าง …………...7
1.4 ข้นั ตอนในการออกแบบ …………………………………………………8
1.5 ขอ้ กาหนดและขอ้ บญั ญตั ิ ………………………………………………..9
1.6 น้าหนกั ท่ีกระทากบั โครงสร้าง …………………………………………10
1.7 ลกั ษณะของน้าหนกั ที่กระทาบนโครงสร้าง ……………………………16
1.8 ระบบหน่วยวดั …………………………………………………………17
1.9 หน่วยแรงท่ียอมใหใ้ นการก่อสร้าง ……………………………………..18
1.10 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………..21
แบบฝึกหดั ประจาบท ……………………………………………………………….......22
เอกสารอา้ งอิง …………………………………………………………………………..25
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 2 …………………………………………………….27
บทท่ี 2 ความรู้เกย่ี วกบั ไม้ …………………………………………………………….. 31
2.1 โครงสร้างและองคป์ ระกอบของเน้ือไม้ ………………………………..31
2.2 คุณสมบตั ิทางกายภาพของไม้ (Physical Properties) ………….............34
2.3 กลสมบตั ิของไม้ (Mechanical Properties) ……………………………40
2.4 ปัจจยั ที่มีผลกระทบต่อกลสมบตั ิของไม้ ………………………………..44
2.5 ประเภทของไม้ …………………………………………………………47

หน้า

2.6 มาตรฐานไมก้ ่อสร้าง …………………………………………………...49
2.7 หน่วยแรงที่ยอมใหส้ าหรับไมก้ ่อสร้าง (Allowable Stress) …………...51
2.8 ขนาดของไมก้ ่อสร้าง ………………………………………………….. 53
2.9 การเลือกใชไ้ มใ้ นงานก่อสร้าง …………………………………............ 55
2.10 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………..56
แบบฝึกหดั ประจาบท …………………………………………………………………...58
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………….. 59
แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 3 ……………………………………………………..61
บทท่ี 3 ส่วนโครงสร้างไม้รับแรงดัด ………………………………………………….. 63
3.1 ความตา้ นทานต่อแรงดดั (Flexural Resistance) ………………............64
3.2 ความตา้ นทานต่อแรงเฉือน (Shearing Resistance) …………………... 68
3.3 ความตา้ นทานต่อแรงกด (Bearing Resistance) ……………………….71
3.4 การโก่งตวั หรือแอ่นตวั (Deflection) …………………………………..73
3.5 คานไมป้ ระกอบ (Built-up Beam) …………………………………….76
3.6 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………..87
แบบฝึกหดั ประจาบท …………………………………………………………………...88
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………….. 91
แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 4 …………………………………………………….93
บทท่ี 4 ส่วนโครงสร้างไม้รับแรงดงึ และแรงอดั ตามแนวแกน …………………………95
4.1 การออกแบบส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดึง (Tension Member) ………. 95
4.2 การออกแบบส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงอดั (Compression Member) ...102
4.3 การออกแบบเสาไมป้ ระกอบ (Built-up Column) ……………………108
4.4 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………116
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….117
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 119
แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 5 …………………………………………………...121
บทท่ี 5 รอยต่อโครงสร้างไม้ ………………………………………………………… 123
5.1 แรงตา้ นทานของอุปกรณ์ยดึ ไม้ ……………………………………….124

หน้า

5.2 ตะปู (Nails and Spikes) ……………………………………………. 125
5.3 ตะปูควง (Wood Screw) ……………………………………………..131
5.4 ตะปูเกลียว (Lag Screw) ……………………………………………..135
5.5 สลกั เกลียว (Bolt) …………………………………………………….140
5.6 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………155
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….157
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 159
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 6 …………………………………………………...161
บทที่ 6 โครงหลงั คาไม้ ……………………………………………………………….163
6.1 โครงขอ้ หมุนในโครงหลงั คาไม้ ……………………………………....164
6.2 ประเภทของโครงหลงั คาไม้ …………………………………………..166
6.3 น้าหนกั บรรทุกของโครงหลงั คาไม้ ………………………………….. 166
6.4 หลกั การวเิ คราะห์โครงหลงั คาขอ้ หมุนไม้ …………………………….169
6.5 การหาน้าหนกั บรรทุกกระทาท่ีขอ้ ต่อของโครงขอ้ หมุนไม้ …………...170
6.6 แปไม้ ………………………………………………………………… 171
6.7 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………178
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….180
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 183
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 7 …………………………………………………...185
บทที่ 7 ความรู้เกย่ี วกบั เหลก็ โครงสร้าง ……………………………………………....189
7.1 คุณสมบตั ิของเหลก็ …………………………………………………...189
7.2 การจาแนกประเภทของเหลก็ โครงสร้าง ……………………………...193
7.3 การออกแบบโครงสร้างเหลก็ ………………………………………... 195
7.4 เหล็กโครงสร้างรูปพรรณ ……………………………………………..197
7.5 การระบุขนาดและชนิดของเหล็กโครงสร้างรูปพรรณ ………………..199
7.6 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………205
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….206
เอกสารอา้ งอิง …………………………………………………………………………. 207

หน้า

แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 8 ………………………………………………….. 209
บทที่ 8 ส่วนโครงสร้างเหลก็ รับแรงดึงตามแนวแกน ………………………………... 211

8.1 หนา้ ตดั ของส่วนโครงสร้างรับแรงดึง ………………………………... 212
8.2 ลกั ษณะการวบิ ตั ิของส่วนโครงสร้างรับแรงดึง ……………………….214
8.3 การออกแบบส่วนโครงสร้างรับแรงดึง ……………………………….215
8.4 พ้ืนที่หนา้ ตดั สุทธิ ……………………………………………………..218
8.5 พ้ืนที่หนา้ ตดั สุทธิประสิทธิผล ……………………………………….. 222
8.6 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………232
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….234
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 237
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 9 …………………………………………………...239
บทท่ี 9 ส่วนโครงสร้างเหลก็ รับแรงอดั ตามแนวแกน ………………………………...241
9.1 หนา้ ตดั ของส่วนโครงสร้างรับแรงอดั ………………………………...241
9.2 ลกั ษณะการวบิ ตั ิของส่วนโครงสร้างรับแรงอดั …………………….....242
9.3 การออกแบบส่วนโครงสร้างรับแรงอดั ……………………………….244
9.4 ความยาวประสิทธิผล (Effective Length) …………………………... 247
9.5 วธิ ีคานวณส่วนโครงสร้างรับแรงอดั ……………………………….....248
9.6 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………255
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….256
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 259
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 10 ………………………………………………….261
บทที่ 10 ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดดั …………………………………………….. 263
10.1 หนา้ ตดั ของส่วนโครงสร้างรับแรงดดั …………………………………263
10.2 ลกั ษณะการวบิ ตั ิของส่วนโครงสร้างรับแรงดดั ……………………….264
10.3 การออกแบบส่วนโครงสร้างรับแรงดดั ……………………………….267
10.4 การวบิ ตั ิของแผน่ เอวและแผน่ ปี ก ……………………………………. 277
10.5 วธิ ีคานวณส่วนโครงสร้างรับแรงดดั ……………………………….....281
10.6 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………290

หน้า

แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….292
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 295
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 11 ………………………………………………….297
บทท่ี 11 รอยต่อโครงสร้างเหลก็ ……………………………………………………...301

11.1 หมุดย้า (Rivetes) ……………………………………………………..302
11.2 สลกั เกลียว (Bolts) …………………………………………………... 303
11.3 ชนิดการตอ่ ของอุปกรณ์ยดึ …………………………………………... 304
11.4 ลกั ษณะการวบิ ตั ิที่รอยต่อของอุปกรณ์ยดึ ……………………………. 305
11.5 การจดั ระยะของอุปกรณ์ยดึ …………………………………………...306
11.6 ขนาดรูเจาะของอุปกรณ์ยดึ …………………………………………....308
11.7 ประเภทของรอยตอ่ ยดึ ……………………………………………….. 308
11.8 การรับกาลงั ของรอยต่อดว้ ยหมุดย้าหรือสลกั เกลียว …………………. 310
11.9 การตอ่ โครงสร้างเหล็กโดยการเช่ือม ………………………………… 322
11.10 ชนิดของรอยเชื่อม ………………………………………………….....322
11.11 ชนิดของรอยต่อเช่ือม …………………………………………………323
11.12 สญั ลกั ษณ์ของการเชื่อม …………………………………………….... 324
11.13 ชนิดและคุณสมบตั ิของลวดเชื่อม ……………………………………. 326
11.14 หน่วยแรงที่ยอมใหข้ องรอยเชื่อม ……………………………………..326
11.15 กาลงั ของรอยเชื่อม ……………………………………………………329
11.16 ขอ้ กาหนดสาหรับรอยเชื่อมแบบพอก ………………………………...331
11.17 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………337
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….339
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 343
แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 12 ………………………………………………….345
บทท่ี 12 โครงหลงั คาเหลก็ …………………………………………………………...347
12.1 ส่วนประกอบของโครงหลงั คาเหลก็ ……………………………….....347
12.2 ลกั ษณะของฐานรองรับในโครงหลงั คาเหล็ก …………………………350
12.3 การคานวณออกแบบโครงหลงั คาเหล็ก ……………………………… 350

หน้า

12.4 แปเหลก็ ……………………………………………………………… 351
12.5 ขอ้ กาหนดสาหรับเหลก็ ยดึ แป ………………………………………...354
12.6 สรุปเน้ือหา ……………………………………………………………373
แบบฝึกหดั ประจาบท ………………………………………………………………….374
เอกสารอา้ งอิง ………………………………………………………………………… 377
บรรณานุกรม ………………………………………………………………………….379
ภาคผนวก ก ตารางกลสมบตั ิของไมช้ นิดต่างๆ …………………………………..... 383
ภาคผนวก ข ตารางคุณสมบตั ิต่างๆของเหลก็ โครงสร้างรูปพรรณ ……………........ 385

สารบัญภาพ

ภาพท่ี หน้า

1.1 ส่วนประกอบโครงสร้างตา่ งๆของอาคาร ………………………………………...6
1.2 ข้นั ตอนในการออกแบบโครงสร้าง ……………………………………………… 9
1.3 แรงลมท่ีกระทาต่ออาคาร ………………………………………………………..16
1.4 ลกั ษณะของน้าหนกั ที่กระทาบนโครงสร้าง ……………………………………. 17
1.5 การหาค่าหน่วยแรงที่เกิดข้ึนจริง ………………………………………………...19
1.6 กราฟแสดงความสัมพนั ธ์ระหวา่ งหน่วยแรงกบั ความเครียด …………………….20
2.1 โครงสร้างของไม้ ………………………………………………………………..32
2.2 รูปตดั ลาตน้ ไม้ …………………………………………………………………..33
2.3 การหาอายไุ มจ้ ากวงปี …………………………………………………………...34
2.4 กราฟปริมาณความช้ืนสมดุลของไม้ …………………………………………….36
2.5 การหดตวั ของไม้ ……………………………………………………………...... 37
2.6 ศตั รูของไม้ ………………………………………………………………………39
2.7 ความเสียหายของไมเ้ น่ืองจากศตั รูไม้ …………………………………………... 39
2.8 แรงท่ีกระทาบนผวิ ไมต้ ามแนวหลกั 3 แนว …………………………………… 40
2.9 การรับแรงดึงของไม้ …………………………………………………………….41
2.10 การรับแรงอดั ของไม้ …………………………………………………………… 42
2.11 การรับแรงเฉือนของไม้ ………………………………………………………… 43
2.12 การรับแรงดดั ของไม้ …………………………………………………………… 44
2.13 ไมเ้ ส้ียนขวางหรือไมท้ แยง ……………………………………………………... 45
2.14 ลกั ษณะการวางตวั ของเส้ียนไม้ ………………………………………………… 46
2.15 ตาหนิของไม้ …………………………………………………………………….47
3.1 โครงสร้างคาน ตง และพ้นื ไม้ ………………………………………………….63
3.2 หน่วยแรงดดั ในคานไม้ ………………………………………………………….65
3.3 หนา้ ตดั คานไมท้ ่ีไม่ใช่สี่เหล่ียมผนื ผา้ ……………………………………………68
3.4 หน่วยแรงเฉือนในแนวขนานเส้ียนของคานไม้ ………………………………… 69
3.5 การบากปลายตงไมเ้ พอื่ ลดระดบั ………………………………………………...70

ภาพท่ี หน้า

3.6 พ้ืนที่รับแรงกด …………………………………………………………………. 72
3.7 การโก่งตวั ของคานเนื่องจากน้าหนกั บรรทุกกระทา …………………………….74
3.8 การโก่งตวั ทางดา้ นขา้ งของคานและลกั ษณะการทาค้ายนั ……………………… 76
3.9 คานไมป้ ระกอบรูปแบบตา่ งๆ …………………………………………………...77
4.1 ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดึงและแรงอดั ตามแนวแกน …………………………..95
4.2 หนา้ ตดั วกิ ฤติของส่วนโครงสร้างรับแรงดึง ……………………………………..96
4.3 การคิดพ้ืนที่หนา้ ตดั สุทธิเม่ือรอยต่อยดึ ดว้ ยสลกั เกลียวแบบเย้อื ง ………………. 99
4.4 การหาดา้ นแคบสุดของเสา (ค่า d) …………………………………………….103
4.5 เสาไมต้ นั ……………………………………………………………………… 104
4.6 เสาไมป้ ระกอบตนั ……………………………………………………………..108
4.7 เสาไมป้ ระกบั พกุ ……………………………………………………………… 110
5.1 ลกั ษณะของรอยต่อในโครงสร้างไม้ …………………………………………...123
5.2 แรงตา้ นทานของอุปกรณ์ยดึ ไม้ ………………………………………………...124
5.3 ลกั ษณะของตะปูแบบต่างๆ …………………………………………………… 125
5.4 การจดั ระยะที่เหมาะสมสาหรับตะปูและตะปูควง …………………………….. 128
5.5 ลกั ษณะของตะปูควงแบบต่างๆ ………………………………………………..132
5.6 ตะปูเกลียวหรือสลกั เกลียวปลายปล่อย ………………………………………...135
5.7 ลกั ษณะของสลกั เกลียว ………………………………………………………...140
5.8 ทิศทางแรงและระนาบในการรับแรงเฉือนของสลกั เกลียว …………………….142
5.9 การทดสอบกาลงั ตา้ นทานแรงปลอดภยั ของสลกั เกลียวตามมาตรฐาน ว.ส.ท. ...143
5.10 ความตา้ นทานของแรงในแนวเฉียง …………………………………………… 148
5.11 ระยะของสลกั เกลียวเมื่อรับแรงขนานเส้ียน ……………………………………149
5.12 ระยะของสลกั เกลียวเม่ือรับแรงต้งั ฉากเส้ียน …………………………………...150
6.1 รูปทรงต่างๆของหลงั คา ………………………………………………………..163
6.2 ส่วนประกอบตา่ งๆของโครงขอ้ หมุน ………………………………………….164
6.3 โครงถกั รูปแบบต่างๆ …………………………………………………………. 165
6.4 ลกั ษณะแรงลมท่ีกระทาต่อโครงหลงั คา ………………………………………. 169
6.5 น้าหนกั ท่ีกระทาตรงจุดต่อของโครงขอ้ หมุน …………………………………. 170

ภาพท่ี หน้า

6.6 ลกั ษณะการวางแป ……………………………………………………………..171
7.1 แผนภาพแสดงความสมั พนั ธ์ระหวา่ งหน่วยแรงและความเครียด ……………... 190
7.2 แผนภาพหน่วยแรง-ความเครียดของวสั ดุก่อสร้าง ……………………………..191
7.3 แผนภาพหน่วยแรง-ความเครียด ……………………………………………….192
7.4 การนาเหล็กโครงสร้างรูปพรรณไปใชใ้ นงานก่อสร้าง ………………………...197
7.5 ตวั อยา่ งเหลก็ รูปพรรณหนา้ ตดั ตา่ งๆ …………………………………………...198
8.1 ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดึง ………………………………………………... 211
8.2 รูปร่างหนา้ ตดั แบบตา่ งๆของส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดึง …………………. 212
8.3 ลกั ษณะจุดตอ่ ของส่วนโครงสร้างรับแรงดึง …………………………………...213
8.4 การวบิ ตั ิแบบ Block Shear ……………………………………………………215
8.5 แนวตดั วกิ ฤติของส่วนโครงสร้างรับแรงดึง ……………………………………219
8.6 การพจิ ารณาหาระยะห่างของรูเจาะ (g) ท่ีอยตู่ รงขา้ มกนั ……………………...221
8.7 คา่ U สาหรับส่วนโครงสร้างท่ียดึ ต่อดว้ ยสลกั เกลียวหรือหมุดย้า …………….223
8.8 เหล็กแผน่ ที่มีรอยเชื่อมอยใู่ นทิศทางเดียวกบั แรง ………………………………224
9.1 โครงสร้างเสาเหลก็ รูปพรรณรับแรงอดั ………………………………………..241
9.2 รูปร่างหนา้ ตดั แบบตา่ งๆของส่วนโครงสร้างเหลก็ รับแรงอดั ………………….242
9.3 ประเภทของเสาและลกั ษณะการวบิ ตั ิ …………………………………………. 243
9.4 หน่วยแรงอดั ที่ยอมใหข้ องเสา ………………………………………………… 245
9.5 การหาค่าความยาวประสิทธิผลของส่วนโครงสร้างรับแรงอดั …………………247
10.1 โครงสร้างคานเหล็กรูปพรรณรับแรงดดั ……………………………………… 263
10.2 เหล็กโครงสร้างรูปพรรณหนา้ ตดั WF ………………………………………...264
10.3 โมเมนตด์ ดั ท่ีเกิดข้ึนในคาน ……………………………………………………265
10.4 ลกั ษณะการวบิ ตั ิของคานเหล็กรูปพรรณ ………………………………………266
10.5 การทาค้ายนั ทางดา้ นขา้ งท่ีปี กคานรับแรงอดั …………………………………...267
10.6 หน่วยแรงดดั ที่ยอมใหข้ องหนา้ ตดั แบบตา่ งๆ เม่ือมีการค้ายนั เพยี งพอ ………...271
10.7 หน่วยแรงดดั ท่ียอมให้ เม่ือระยะค้ายนั ทางดา้ นขา้ งไม่เพียงพอ ………………..273
10.8 ตวั อยา่ งการคิดหาค่าของ Cb ………………………………………………….274
10.9 การกระจายหน่วยแรงเฉือนบนหนา้ ตดั คานเหลก็ รูปพรรณ ……………………275

ภาพที่ หน้า

10.10 ลกั ษณะการโก่งตวั ของคานเม่ือรับน้าหนกั บรรทุก …………………………….276
10.11 เหล็กเสริมกาลงั ในคาน ………………………………………………………...277
10.12 การวบิ ตั ิเฉพาะแห่งท่ีเอวคาน …………………………………………………..278
10.13 ผลของหน่วยที่แรงกระจายสู่เอวคาน ซ่ึงอาจทาให้เกิดการคลากเฉพาะแห่ง …. 279
11.1 รอยต่อโครงสร้างเหล็กดว้ ยหมุดย้าหรือสลกั เกลียว ……………………………301
11.2 รอยต่อโครงสร้างเหลก็ ดว้ ยการเชื่อม …………………………………………..302
11.3 ลกั ษณะของหมุดย้าแบบต่างๆ …………………………………………………302
11.4 ส่วนประกอบของสลกั เกลียว …………………………………………………. 303
11.5 ลกั ษณะของการตอ่ เหลก็ ดว้ ยหมุดย้าหรือสลกั เกลียว …………………………. 305
11.6 รูปแบบการวบิ ตั ิของรอยต่อดว้ ยหมุดย้าหรือสลกั เกลียว ……………………….306
11.7 สัญลกั ษณ์ตา่ งๆในการจดั ระยะของหมุดย้าหรือสลกั เกลียว ……………………307
11.8 ประเภทของรอยต่อยดึ …………………………………………………………309
11.9 กาลงั ตา้ นทานที่รอยต่อของหมุดย้าหรือสลกั เกลียว ……………………………311
11.10 ขอ้ ต่อแบบแขวนรับแรงดึง ……………………………………………………. 315
11.11 ชนิดของรอยเชื่อมแบบตา่ งๆ …………………………………………………..323
11.12 รอยต่อแบบตา่ งๆ ………………………………………………………………324
11.13 ขนาดคอประสิทธิผลของรอยเชื่อม …………………………………………… 329
11.14 รอยเช่ือมแบบพอกและระนาบการวบิ ตั ิที่คอของรอยเชื่อม …………………… 331
11.15 การเช่ือมออ้ มปลาย …………………………………………………………….332
12.1 โครงหลงั คาเหลก็ ……………………………………………………………... 347
12.2 ชิ้นส่วนโครงสร้างตา่ งๆในโครงหลงั คา ……………………………………….348
12.3 ส่วนประกอบหลกั และส่วนประกอบรองในโครงหลงั คาเหลก็ ………………..349
12.4 ลกั ษณะการทาฐานรองรับโครงหลงั คาเหลก็ …………………………………..350

สารบัญตาราง

ตารางที่ หน้า

1.1 น้าหนกั ของวสั ดุและส่วนประกอบของโครงสร้างโดยประมาณ ………………..12
1.2 น้าหนกั บรรทุกจร ตามกฎกระทรวงฉบบั ท่ี 6 (พ.ศ. 2527) ขอ้ 15

ออกตามความในพระราชบญั ญตั ิควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 ……………………14
1.3 แรงลมตามพระราชบญั ญตั ิควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 …………………………. 15
1.4 ระบบหน่วยวดั มาตรฐาน ………………………………………………………..17
1.5 ตวั อยา่ งค่าหน่วยแรงท่ีใชใ้ นการออกแบบโครงสร้างไม้ ………………………...19
2.1 ประเภทของไมก้ ่อสร้างจาแนกตามความถ่วงจาเพาะ …………………………...35
2.2 เปอร์เซ็นตก์ ารหดตวั ของไม้ (จากไมส้ ดเป็นไมอ้ บแหง้ ) ………………………. 38
2.3 การจาแนกประเภทไมข้ องกรมป่ าไม้ …………………………………………... 48
2.4 การจาแนกประเภทไมข้ อง ว.ส.ท. ……………………………………………...48
2.5 ขนาดสูงสุดของตาไมท้ ่ียอมให้ ………………………………………………….50
2.6 ความกวา้ งสูงสุดของรอยแตกร้าวของไมท้ ี่ยอมให้ ……………………………...51
2.7 หน่วยแรงที่ยอมใหข้ องไม้ ………………………………………………………52
2.8 ตวั คูณสาหรับปรับคา่ หน่วยแรงที่ยอมใหข้ องไมต้ ามสภาวะตา่ งๆ ……………... 53
2.9 ขนาดเดิมของไม้ ………………………………………………………………...54
2.10 ขนาดของไมท้ ่ีแต่งไสแลว้ ………………………………………………………55
4.1 ตวั คูณประกอบความยาวประสิทธิผล ………………………………………….106
4.2 ตวั คูณประกอบสาหรับเสาไมป้ ระกอบตนั ……………………………………. 109
5.1 ขนาดมาตรฐานของตะปูตามมาตรฐาน ว.ส.ท. ………………………………..126
5.2 ขนาดตา่ งๆของตะปูควง ………………………………………………………. 132
5.3 ขนาดมาตรฐานของตะปูเกลียว (นิ้ว) ………………………………………….136
5.4 ความยาวส่วนกา้ นของตะปูเกลียว (นิ้ว) ……………………………………….136
5.5 ตวั คูณส่วนลด ………………………………………………………………….138
5.6 ขนาดของสลกั เกลียวแบบหวั หกเหลี่ยม (Black Heagon Bolts) …………….. 141
5.7 แรงเฉือนคู่ที่ยอมใหข้ องสลกั เกลียว (kg) ตามมาตรฐานของ ว.ส.ท. ………... 144
6.1 ขอ้ มูลจาเพาะของกระเบ้ืองชนิดต่างๆ ………………………………………….167

ตารางที่ หน้า

6.2 ขอ้ มูลจาเพาะของวสั ดุมุงหลงั คาโลหะเคลือบ (Metal sheet) โดยประมาณ ….167
6.3 ขอ้ มูลจาเพาะของกระเบ้ืองคอนกรีตโมเนียโดยประมาณ ……………………...168
7.1 คุณสมบตั ิทางกลของเหล็กโครงสร้าง ………………………………………… 194
8.1 คา่ ของ U สาหรับรอยเช่ือมท่ีอยใู่ นทิศทางเดียวกบั แรงบนเหลก็ แผน่ ………...224
9.1 ตวั คูณประกอบความยาวประสิทธิผลของส่วนโครงสร้างรับแรงอดั …………..248
11.1 แรงดึงต่าสุดในสลกั เกลียวเม่ือขนั แน่น (กก.) ………………………………… 310
11.2 หน่วยแรงท่ียอมใหข้ องอุปกรณ์ยดึ …………………………………………….312
11.3 หน่วยแรงดึงท่ียอมใหข้ องอุปกรณ์ยดึ สาหรับรอยตอ่ แบบรับแรงแบกทาน …..315
11.4 สัญลกั ษณ์มาตรฐานของการเช่ือม ……………………………………………...325
11.5 หน่วยแรงท่ียอมใหส้ าหรับรอยเช่ือม …………………………………………...327
11.6 ขนาดเลก็ ที่สุดของขาเช่ือม ……………………………………………………. 332

แผนบริหารการสอนประจาวชิ า

รหสั วชิ า 5564601 3 (3-0)
รายวชิ า
การออกแบบโครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก
เวลาเรียน (Timber and Steel Design)
48 คาบ/ภาคเรียน (16 สัปดาห์ ไมร่ วมการสอบกลางภาคและ
ปลายภาค)

คาอธิบายรายวชิ า

คุณสมบัติของไม้และเหล็ก การคานวณออกแบบโครงสร้างไม้และเหล็ก
การคานวณออกแบบองค์อาคารรับแรงดึงและแรงอดั คานและองค์อาคารรับแรงดัด
แรงในแนวแกนองคอ์ าคารประกอบ การต่อและรอยต่อขององคอ์ าคารไมแ้ ละองคอ์ าคาร
เหลก็

วตั ถุประสงค์ทว่ั ไป

1. เพื่อให้ผูศ้ ึกษามีความรู้และความเขา้ ใจในคุณสมบตั ิทางกายภาพและทางกล
ของไมแ้ ละเหลก็ โครงสร้างรูปพรรณ

2. เพ่ือให้ผูศ้ ึกษามีความรู้และความเขา้ ใจในพฤติกรรมการรับน้าหนักบรรทุก
ของชิ้นส่วนตา่ งๆในโครงสร้างอาคาร

3. เพื่อให้ผูศ้ ึกษามีความรู้และความเขา้ ใจในหลกั การและข้นั ตอนต่างๆของ
การคานวณออกแบบโครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก

4. เพอ่ื ใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถวเิ คราะห์หาค่ากาลงั ในการรับน้าหนกั โดยปลอดภยั ของ
ชิ้นส่วนโครงสร้างและอุปกรณ์ยึดรอยต่อชนิดต่างๆ สาหรับโครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก
ไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

5. เพ่ือใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถคานวณออกแบบ พร้อมเลือกขนาดรูปตดั ไมแ้ ละเหล็ก
รูปพรรณ ของชิ้นส่วนตา่ งๆในโครงสร้างอาคารไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ งและเหมาะสม

6. เพื่อให้ผูศ้ ึกษาสามารถคานวณออกแบบรอยต่อของโครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก
ไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ งและเหมาะสม

7. เพ่ือฝึ กฝนให้ผศู้ ึกษาเป็ นผูท้ ี่มีความละเอียดและรอบคอบ และไดต้ ระหนกั
ถึงความสาคัญของการออกแบบโครงสร้างที่มีผลต่อความมนั่ คงแข็งแรง และความ
ปลอดภยั ของผใู้ ชอ้ าคาร

เนื้อหา

บทที่ 1 ความรู้เบ้ืองตน้ ในการออกแบบโครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก 3 คาบ
1.1 ความรู้เก่ียวกบั โครงสร้าง 3 คาบ
1.2 ลกั ษณะของโครงสร้าง
1.3 ขอ้ ดีและขอ้ เสียของการนาไมแ้ ละเหล็กมาใชใ้ นงานก่อสร้าง
1.4 ข้นั ตอนในการออกแบบ
1.5 ขอ้ กาหนดและขอ้ บญั ญตั ิ
1.6 น้าหนกั ที่กระทากบั โครงสร้าง
1.7 ลกั ษณะของน้าหนกั ที่กระทาบนโครงสร้าง
1.8 ระบบหน่วยวดั
1.9 หน่วยแรงท่ียอมใหใ้ นการก่อสร้าง
1.10 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง
บทท่ี 2 ความรู้เก่ียวกบั ไม้

2.1 โครงสร้างและองคป์ ระกอบของเน้ือไม้
2.2 คุณสมบตั ิทางกายภาพของไม้ (Physical Properties)
2.3 กลสมบตั ิของไม้ (Mechanical Properties)
2.4 ปัจจยั ท่ีมีผลกระทบตอ่ กลสมบตั ิของไม้
2.5 ประเภทของไม้
2.6 มาตรฐานไมก้ ่อสร้าง
2.7 หน่วยแรงที่ยอมใหส้ าหรับไมก้ ่อสร้าง (Allowable Stress)
2.8 ขนาดของไมก้ ่อสร้าง
2.9 การเลือกใชไ้ มใ้ นงานก่อสร้าง
2.10 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท

เอกสารอา้ งอิง

บทท่ี 3 ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดดั 3 คาบ

3.1 ความตา้ นทานต่อแรงดดั (Flexural Resistance)

3.2 ความตา้ นทานต่อแรงเฉือน (Shearing Resistance)

3.3 ความตา้ นทานตอ่ แรงกด (Bearing Resistance)

3.4 การโก่งตวั หรือแอน่ ตวั (Deflection)

3.5 คานไมป้ ระกอบ (Built-up Beam)

3.6 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท

เอกสารอา้ งอิง

บทท่ี 4 ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดึงและแรงอดั ตามแนวแกน 6 คาบ

4.1 การออกแบบส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดึง (Tension Member)

4.2 การออกแบบส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงอดั (Compression Member)

4.3 การออกแบบเสาไมป้ ระกอบ (Built-up Column)

4.4 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท

เอกสารอา้ งอิง

บทที่ 5 รอยต่อโครงสร้างไม้ 6 คาบ

5.1 แรงตา้ นทานของอุปกรณ์ยดึ ไม้

5.2 ตะปู (Nails and Spikes)

5.3 ตะปูควง (Wood Screw)

5.4 ตะปูเกลียว (Lag Screw)

5.5 สลกั เกลียว (Bolt)

5.6 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท

เอกสารอา้ งอิง

บทท่ี 6 โครงหลงั คาไม้ 3 คาบ

6.1 โครงขอ้ หมุนในโครงหลงั คาไม้

6.2 ประเภทของโครงหลงั คาไม้

6.3 น้าหนกั บรรทุกของโครงหลงั คาไม้ 3 คาบ
6.4 หลกั การวเิ คราะห์โครงหลงั คาขอ้ หมุนไม้ 3 คาบ
6.5 การหาน้าหนกั บรรทุกกระทาท่ีขอ้ ต่อของโครงขอ้ หมุนไม้ 3 คาบ
6.6 แปไม้
6.7 สรุปเน้ือหา
แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง
บทที่ 7 ความรู้เก่ียวกบั เหลก็ โครงสร้าง
7.1 คุณสมบตั ิของเหลก็
7.2 การจาแนกประเภทของเหล็กโครงสร้าง
7.3 การออกแบบโครงสร้างเหล็ก
7.4 เหล็กโครงสร้างรูปพรรณ
7.5 การระบุขนาดและชนิดของเหลก็ โครงสร้างรูปพรรณ
7.6 สรุปเน้ือหา
แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง
บทท่ี 8 ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดึงตามแนวแกน
8.1 หนา้ ตดั ของส่วนโครงสร้างรับแรงดึง
8.2 ลกั ษณะการวบิ ตั ิของส่วนโครงสร้างรับแรงดึง
8.3 การออกแบบส่วนโครงสร้างรับแรงดึง
8.4 พ้นื ท่ีหนา้ ตดั สุทธิ
8.5 พ้นื ท่ีหนา้ ตดั สุทธิประสิทธิผล
8.6 สรุปเน้ือหา
แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง
บทที่ 9 ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงอดั ตามแนวแกน
9.1 หนา้ ตดั ของส่วนโครงสร้างรับแรงอดั
9.2 ลกั ษณะการวบิ ตั ิของส่วนโครงสร้างรับแรงอดั
9.3 การออกแบบส่วนโครงสร้างรับแรงอดั
9.4 ความยาวประสิทธิผล (Effective Length)

9.5 วธิ ีคานวณส่วนโครงสร้างรับแรงอดั 6 คาบ
9.6 สรุปเน้ือหา 6 คาบ
แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง
บทท่ี 10 ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดดั
10.1 หนา้ ตดั ของส่วนโครงสร้างรับแรงดดั
10.2 ลกั ษณะการวบิ ตั ิของส่วนโครงสร้างรับแรงดดั
10.3 การออกแบบส่วนโครงสร้างรับแรงดดั
10.4 การวบิ ตั ิของแผน่ เอวและแผน่ ปี ก
10.5 วธิ ีคานวณส่วนโครงสร้างรับแรงดดั
10.6 สรุปเน้ือหา
แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง
บทท่ี 11 รอยต่อโครงสร้างเหลก็
11.1 หมุดย้า (Rivetes)
11.2 สลกั เกลียว (Bolts)
11.3 ชนิดการตอ่ ของอุปกรณ์ยดึ
11.4 ลกั ษณะการวบิ ตั ิท่ีรอยต่อของอุปกรณ์ยดึ
11.5 การจดั ระยะของอุปกรณ์ยดึ
11.6 ขนาดรูเจาะของอุปกรณ์ยดึ
11.7 ประเภทของรอยตอ่ ยดึ
11.8 การรับกาลงั ของรอยต่อดว้ ยหมุดย้าหรือสลกั เกลียว
11.9 การตอ่ โครงสร้างเหล็กโดยการเช่ือม
11.10 ชนิดของรอยเช่ือม
11.11 ชนิดของรอยตอ่ เชื่อม
11.12 สัญลกั ษณ์ของการเช่ือม
11.13 ชนิดและคุณสมบตั ิของลวดเช่ือม
11.14 หน่วยแรงท่ียอมใหข้ องรอยเช่ือม
11.15 กาลงั ของรอยเช่ือม
11.16 ขอ้ กาหนดสาหรับรอยเชื่อมแบบพอก

11.17 สรุปเน้ือหา 3 คาบ
แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง
บทที่ 12 โครงหลงั คาเหลก็

12.1 ส่วนประกอบของโครงหลงั คาเหลก็
12.2 ลกั ษณะของฐานรองรับในโครงหลงั คาเหล็ก
12.3 การคานวณออกแบบโครงหลงั คาเหลก็
12.4 แปเหลก็
12.5 ขอ้ กาหนดสาหรับเหล็กยดึ แป
12.6 สรุปเน้ือหา
แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง

วธิ สี อนและกจิ กรรม

1. ศึกษาเอกสารประกอบการสอน แผ่นใส ตัวอย่างไม้ ตัวอย่างเหล็ก
โครงสร้างรูปพรรณ และตวั อยา่ งอุปกรณ์ยดึ รอยต่อชนิดต่างๆ

2. ผสู้ อนสร้างโจทยป์ ัญหาประจาบท พร้อมบรรยายวธิ ีการและเทคนิคในการแก้
โจทยป์ ัญหา

3. แบ่งกลุ่มเพ่อื ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มูล แลว้ นาเสนอในช้นั เรียน
4. มอบหมายใหท้ ารายงาน
5. มอบหมายใหท้ าแบบฝึกหดั ประจาบท
6. ผสู้ อนสรุปเน้ือหาประจาบท และเปิ ดโอกาสใหผ้ ศู้ ึกษาไดซ้ กั ถาม

กาหนดการสอน

สัปดาห์ เน้ือหา จานวน หมายเหตุ
ท่ี ชวั่ โมง -
(คาบ)
1 ความรู้เบ้ืองตน้ ในการออกแบบ
โครงสร้างไมแ้ ละเหลก็ 3

สัปดาห์ เน้ือหา จานวน หมายเหตุ
ที่ ชว่ั โมง
(คาบ)

2 ความรู้เกี่ยวกบั ไม้ 3 นาเสนอผลการศึกษา

ลกั ษณะของอาคาร

ประเภทตา่ งๆ

3 ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดดั 3 นาเสนอผลการศึกษา

คุณสมบตั ิของไม้

4-5 ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดึงและ 6 -

แรงอดั ตามแนวแกน

6-7 รอยต่อโครงสร้างไม้ 6-

8 โครงหลงั คาไม้ 3-

สอบกลางภาค

9 ความรู้เก่ียวกบั เหลก็ โครงสร้าง 3 -

10 ส่วนโครงสร้างเหลก็ รับแรงดึง 3 ส่งรายงานกรรมวธิ ีผลิต

ตามแนวแกน เหลก็ โครงสร้างรูปพรรณ

11 ส่วนโครงสร้างเหลก็ รับแรงอดั 3

ตามแนวแกน

12-13 ส่วนโครงสร้างเหล็กรับแรงดดั 6

14-15 รอยต่อโครงสร้างเหล็ก 6

16 โครงหลงั คาเหลก็ 3

สอบปลายภาค

รวม 48

ส่ือการเรียนการสอน

1. เอกสารประกอบการสอน
2. แผน่ ใส
3. ตวั อยา่ งไมช้ นิดตา่ งๆ
4. ตวั อยา่ งเหลก็ โครงสร้างรูปพรรณชนิดต่างๆ
5. ตวั อยา่ งอุปกรณ์ยดึ รอยตอ่ ชนิดตา่ งๆ

6. แบบฝึกหดั ประจาบท

การวดั และการประเมนิ ผล

การวดั ผล 60 %
1. คะแนนระหวา่ งภาคเรียน 10 %
1.1 ความสนใจและการมีส่วนร่วม
ในช้นั เรียน 20 %
1.2 รายงานและแบบฝึกหดั ประจาบท 30 %
1.3 คะแนนสอบกลางภาคเรียน 40 %
2. คะแนนสอบปลายภาคเรียน

การประเมินผล ไดร้ ะดบั A
คะแนนระหวา่ ง 80-100 ไดร้ ะดบั B+
คะแนนระหวา่ ง 75-79 ไดร้ ะดบั B
คะแนนระหวา่ ง 70-74 ไดร้ ะดบั C+
คะแนนระหวา่ ง 65-69 ไดร้ ะดบั C
คะแนนระหวา่ ง 60-64 ไดร้ ะดบั D+
คะแนนระหวา่ ง 55-59 ไดร้ ะดบั D
คะแนนระหวา่ ง 50-54 ไดร้ ะดบั E
คะแนนระหวา่ ง 0-49

แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 1

หัวข้อเนื้อหาประจาบท

บทที่ 1 ความรู้เบ้ืองตน้ ในการออกแบบโครงสร้างไมแ้ ละเหล็ก 3 คาบ
1.1 ความรู้เก่ียวกบั โครงสร้าง
1.2 ลกั ษณะของโครงสร้าง
1.3 ขอ้ ดีและขอ้ เสียของการนาไมแ้ ละเหล็กมาใชใ้ นงานก่อสร้าง
1.4 ข้นั ตอนในการออกแบบ
1.5 ขอ้ กาหนดและขอ้ บญั ญตั ิ
1.6 น้าหนกั ที่กระทากบั โครงสร้าง
1.7 ลกั ษณะของน้าหนกั ท่ีกระทาบนโครงสร้าง
1.8 ระบบหน่วยวดั
1.9 หน่วยแรงท่ียอมใหใ้ นการก่อสร้าง
1.10 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง

วตั ถุประสงค์เชิงพฤตกิ รรม

1. เพื่อให้ผูศ้ ึกษาสามารถอธิบายส่วนประกอบหลักของอาคาร หน้าที่และ
พฤติกรรมในการรับน้าหนกั ของส่วนโครงสร้างต่างๆได้

2. เพ่อื ใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถจาแนกประเภทของโครงสร้างไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
3. เพื่อใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถอธิบายขอ้ ดีและขอ้ เสียของการนาไมแ้ ละเหล็กไปใชใ้ น
การก่อสร้างได้
4. เพ่ือให้ผู้ศึกษามีความรู้และความเข้าใจในข้ันตอนของการออกแบบ
ขอ้ กาหนด และสัญลกั ษณ์ตา่ งๆที่ใชใ้ นการออกแบบ
5. เพื่อใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถวเิ คราะห์หาค่าแรงที่เกิดข้ึนกบั ส่วนโครงสร้างต่างๆได้
อยา่ งถูกตอ้ ง

วธิ ีสอนและกจิ กรรมการเรียนการสอนประจาบท

1. บรรยายประกอบแผน่ ใสตามหวั ขอ้ เน้ือหาประจาบท ในระหวา่ งการบรรยาย
ผูส้ อนจะทาการซกั ถามความเขา้ ใจของผูศ้ ึกษาเป็ นระยะๆ และเปิ ดโอกาสให้ผูศ้ ึกษาได้
ซกั ถามหากไม่เขา้ ใจหรือมีความสงสยั ตลอดการบรรยาย

2. แบง่ กลุ่มผศู้ ึกษาทาการศึกษาคน้ ควา้ ลกั ษณะของอาคารประเภทต่างๆ โดยให้
ผศู้ ึกษาทาการคน้ ควา้ ขอ้ มูลโดยการใช้สื่ออินเทอร์เน็ต หรือจากอาคารตวั อย่างจริง หรือ
จากอาคารตัวอย่างที่กาลังก่อสร้างอยู่ โดยจัดทารายงานเป็ นรู ปเล่มแล้วนาเสนอ
ผลการศึกษาในสัปดาห์ที่ 2

3. ผูส้ อนทาการยกตวั อยา่ งโจทยป์ ัญหาเกี่ยวกบั แรงที่กระทาต่อส่วนโครงสร้าง
แล้วท า ก า รแส ดง วิธี ก า รวิเครา ะ ห์ หา ค่ า แรง ต่ า ง ๆ ที่ เกิ ดข้ ึ นกับ ส่ วนข อง โค รง ส ร้ า ง น้ ัน
เพ่ือใหผ้ ศู้ ึกษาไดม้ ีความรู้และความเขา้ ใจในหลกั การของการวเิ คราะห์หาค่าแรง

4. ผสู้ อนทาการสรุปเน้ือหาประจาบท และเปิ ดโอกาสใหผ้ ศู้ ึกษาไดซ้ กั ถาม
5. ผสู้ อนมอบหมายงานใหท้ าแบบฝึกหดั ประจาบท

ส่ือการเรียนการสอน

1. เอกสารประกอบการสอน
2. แผน่ ใส
3. แบบฝึกหดั ประจาบท

การวดั และการประเมนิ ผล

การวดั ผล
1. สงั เกตพฤติกรรมในการเรียนและการมีส่วนร่วมของผศู้ ึกษา
2. ความสมบูรณ์ถูกต้องและความเรียบร้อยของรายงาน และการ

นาเสนอผลการศึกษาคน้ ควา้ ลกั ษณะของอาคารประเภทตา่ งๆ
3. ความเป็ นระเบียบเรี ยบร้อยและความถูกต้องของแบบฝึ กหัด

ประจาบทท่ีมอบหมายใหผ้ ศู้ ึกษาทา

การประเมินผล

การประเมินผลเป็นคะแนนดิบเพื่อนามารวมเป็ นคะแนนระหวา่ งภาค ดงั น้ี

1. ความสนใจและการมีส่วนร่วมในช้นั เรียน 5 คะแนน

2. รายงานและการนาเสนอลกั ษณะประเภทของอาคาร 10 คะแนน

3. แบบฝึกหดั ประจาบท 5 คะแนน

บทที่ 1

ความรู้เบื้องต้นในการออกแบบโครงสร้างไม้และเหลก็

ผูท้ ่ีจะทาการออกแบบและคานวณโครงสร้างได้น้ัน จาเป็ นท่ีจะตอ้ งมีความรู้
พ้ืนฐานในเรื่องต่างๆ ได้แก่ ความรู้เกี่ยวกับโครงสร้าง ความรู้เก่ียวกบั การเลือกใช้
โครงสร้างชนิดต่างๆให้ถูกตอ้ ง การเลือกใชว้ สั ดุในงานโครงสร้าง หลกั การและข้นั ตอน
ในการออกแบบ ขอ้ กาหนดต่างๆของการออกแบบ รวมไปถึงความรู้ในการวิเคราะห์หา
แรงในโครงสร้าง สิ่งต่างๆเหล่าน้ีจะช่วยให้ผูอ้ อกแบบสามารถออกแบบโครงสร้างได้
อย่างประหยัด มีความแข็งแรง ปลอดภัย สวยงาม และสามารถใช้งานได้ตาม
วตั ถุประสงคท์ ่ีตอ้ งการ

1.1 ความรู้เกยี่ วกบั โครงสร้าง

ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะชยั (2539 : 1) ไดใ้ หค้ วามหมายของคาวา่ “โครงสร้าง”
(Structures) หมายถึง สิ่งปลูกสร้างท้งั หลายท่ีก่อสร้างข้ึนเพ่ือทาหน้าท่ีรองรับน้าหนกั
บรรทุกตา่ งๆ เช่น สะพาน บา้ น ยงุ้ ฉาง และไซโล เป็ นตน้ โครงสร้างเหล่าน้ีประกอบ
ข้ึนดว้ ยองค์อาคารหรือชิ้นส่วน (Members) มากมายยึดต่อกนั เป็ นระบบซ่ึงค่อนขา้ ง
ซบั ซ้อนดงั แสดงในภาพท่ี 1.1 และสาหรับโครงสร้างของอาคารโดยทวั่ ไป สิทธิโชค
สุนทรโอภาส (2543 : 14-15) กล่าววา่ จะประกอบดว้ ยส่วนต่างๆ ดงั น้ี

1. โครงสร้างพ้ืน (Slab Structures) เป็ นโครงสร้างที่รับน้าหนกั บรรทุกต่างๆ
แลว้ ถ่ายน้าหนกั ลงสู่คาน ในกรณีโครงสร้างไม่มีคานกจ็ ะถ่ายน้าหนกั ไปสู่เสา

2. โครงสร้างคาน (Beam Structures) เป็ นโครงสร้างท่ีรับน้าหนกั บรรทุกต่างๆ
จากพ้นื และผนงั แลว้ ถ่ายไปสู่เสา

3. โครงสร้างเสา (Column Structures) เป็นโครงสร้างท่ีรับน้าหนกั บรรทุกต่างๆ
จากคานหรือพ้ืนในกรณีท่ีโครงสร้างไม่มีคาน แลว้ ถ่ายน้าหนกั ไปสู่ฐานราก

4. โครงสร้างฐานราก (Foundation Structures) เป็ นโครงสร้างที่รับน้าหนกั
บรรทุกต่างๆจากเสา แลว้ ถ่ายน้าหนกั ลงสู่เสาเขม็ หรือลงสู่ดินท่ีรองรับโครงสร้างน้นั ๆ

5. โครงสร้างหลงั คา (Roof Structures) เป็ นส่วนโครงสร้างท่ีรับน้าหนกั ต่างๆ
ของหลงั คาและแรงลม แลว้ ถ่ายน้าหนกั ลงสู่คานรับหลงั คาหรือเสา แลว้ แต่รูปแบบของ
โครงสร้างน้นั ๆ

ภาพที่ 1.1 ส่วนประกอบโครงสร้างต่างๆของอาคาร
ทม่ี า (สิทธิโชค สุนทรโอภาส, 2543, หนา้ 16)

1.2 ลกั ษณะของโครงสร้าง

ในท่ีน้ีจะขอจาแนกโครงสร้างออกตามวสั ดุที่ใช้ในการก่อสร้าง ซ่ึงสามารถแบ่ง
ไดเ้ ป็น 4 ประเภท ดงั น้ี

1.2.1 โครงสร้างไม้ (Timber Structures)
เป็นโครงสร้างที่ไดจ้ ากการนาท่อนไมท้ ี่มีหนา้ ตดั และขนาดต่างๆกนั มาประกอบ
และยดึ รวมกนั โดยการใชต้ ะปู สลกั เกลียว หรือหมุดย้า เกิดเป็ นโครงสร้างข้ึนซ่ึงสามารถ
รับน้าหนกั บรรทุกไดต้ ามท่ีตอ้ งการ

1.2.2 โครงสร้างเหลก็ (Steel Structures or Iron Structures)
เป็ นโครงสร้างที่ได้จากการนาเหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อนหรือรีดเยน็ ที่มีหน้าตดั
และขนาดต่างๆกนั มาประกอบและยึดรวมกนั เกิดเป็ นโครงสร้างข้ึน ซ่ึงการยึดกนั ของ
โครงสร้างอาจจะใชว้ ธิ ีการยดึ โดยการใชส้ ลกั เกลียว หมุดย้า หรือวธิ ีการเช่ือมดว้ ยไฟฟ้า

1.2.3 โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหลก็ (Reinforced Concrete Structures)
เป็ นโครงสร้างท่ีได้จากการนาเหล็กเส้นมาหล่อรวมกับคอนกรีตในแบบหล่อ
คอนกรีต ในลกั ษณะท่ีทาให้ไดส้ ่วนของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีพฤติกรรม
ร่วมกนั รับน้าหนกั บรรทุกระหวา่ งคอนกรีตกบั เหลก็ เส้นเสริมคอนกรีต

1.2.4 โครงสร้างผสม (Composite Structures)
เป็นโครงสร้างท่ีมีการใชว้ สั ดุรวมกนั ต้งั แต่ 2 ชนิดข้ึนไป เช่น โครงสร้างไมก้ บั
โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก หรือโครงสร้างเหล็กกบั โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก
เป็ นตน้

1.3 ข้อดแี ละข้อเสียของการนาไม้และเหลก็ มาใช้ในงานก่อสร้าง

1.3.1 เหตุผลในการเลือกใช้ไม้
ขอ้ ดี :
1. หาง่ายในทอ้ งถ่ิน
2. การทางานทาไดง้ ่าย
3. ไมเ่ ป็นสนิม
4. กนั ความร้อนและเป็นฉนวนไฟฟ้าไดด้ ี
ขอ้ เสีย :
1. คุณภาพไมส่ ม่าเสมอ
2. ตอ้ งมีการบารุงรักษาเป็ นพิเศษในเรื่องของความช้ืน มอด

และปลวก

1.3.2 เหตุผลในการเลือกใช้เหลก็
ขอ้ ดี :
1. น้าหนกั ของโครงสร้างเบา
2. ลดระยะเวลาก่อสร้าง
3. สดั ส่วนของกาลงั รับแรงต่อน้าหนกั ตวั เองสูง
4. คุณภาพแน่นอนไม่เปล่ียนแปลง
5. มีความเหนียว

หรือทาลาย 6. สามารถนากลบั มาใช้ประโยชน์ไดอ้ ีกคร้ังหากมีการร้ือถอน

ขอ้ เสีย :
1. ทนทานต่อไฟต่า
2. เป็นสนิมไดง้ ่าย
3. อาจเกิดการแตกร้าวเน่ืองจากรอยเชื่อม
4. ตอ้ งมีการบารุงรักษาอยตู่ ลอดเวลา

1.4 ข้นั ตอนในการออกแบบ

การออกแบบโครงสร้างใหส้ ามารถรับน้าหนกั บรรทุกไดอ้ ยา่ งปลอดภยั ไม่วา่ จะ
เป็ นส่วนต่างๆขององคอ์ าคารหรืออุปกรณ์ที่ใชใ้ นการยึดต่อโครงสร้าง จะตอ้ งไดร้ ับการ
ออกแบบอย่างถูกตอ้ งและสอดคลอ้ งกบั ขอ้ บญั ญตั ิหรือขอ้ กาหนดมาตรฐานต่างๆ ซ่ึงถูก
กาหนดข้ึนโดยหน่วยงานของรัฐหรือเอกชนซ่ึงเป็นที่ยอมรับกนั สาหรับข้นั ตอนโดยทวั่ ไป
ในการออกแบบแบง่ ออกเป็น 3 ข้นั ตอน และไดแ้ สดงในภาพท่ี 1.2

สิ่งท่ีจะตอ้ งคานึงถึงสาหรับการออกแบบโครงสร้างน้นั นอกจากการหาชนิดและ
ขนาดของวสั ดุที่จะสามารถรับน้าหนักบรรทุกได้อย่างปลอดภัยแล้ว การออกแบบ
โครงสร้างที่ดีน้นั จะตอ้ งรวมไปถึงการกาหนดรูปร่างที่จะสามารถก่อสร้างไดอ้ ยา่ งประหยดั
มีความสวยงาม และเกิดประโยชน์ใชส้ อยไดต้ ามที่ตอ้ งการ ดงั ท่ี มนสั อนุศิริ (2542 :
10) ไดก้ ล่าวไวว้ า่ ใชห้ ลกั การ “SAFE’’ ในการออกแบบซ่ึงจะประกอบไปดว้ ย

1. Safety หมายถึง ความปลอดภยั โครงสร้างตอ้ งมนั่ คงแขง็ แรง ไม่เล็กไม่บาง
จนเป็นการเสี่ยงอนั ตราย ไม่ใหญ่โตเกินความจาเป็น ไมค่ วรมีโครงสร้างส่วนเกิน

2. Aesthetic หมายถึง มีความสวยงาม เป็นโครงสร้างที่มีความสวยงามในตวั เอง
ไม่ขดั แยง้ กบั แบบสถาปัตยกรรม

3. Function หมายถึง การใชง้ าน สามารถใชไ้ ดต้ ามวตั ถุประสงค์
4. Economic หมายถึง ความประหยดั ประการสาคญั ตอ้ งเป็ นโครงสร้างที่
ประหยดั

คานวณหาน้าหนกั บรรทุกที่องคอ์ าคารแตล่ ะตวั ตอ้ งรับ

วเิ คราะห์ค่าหน่วยแรงสูงที่สุดท่ีเกิดข้ึนในองคอ์ าคารแตล่ ะตวั
และที่กระจายไปสู่องคอ์ าคารอ่ืนๆ

เลือกชนิดและขนาดของวสั ดุท่ีเหมาะสมสาหรับองคอ์ าคาร
แตล่ ะตวั และนาไปออกแบบรอยต่อ

ภาพที่ 1.2 ข้นั ตอนในการออกแบบโครงสร้าง

1.5 ข้อกาหนดและข้อบัญญัติ

ขอ้ กาหนด (Specification) เป็ นคาซ่ึงวิศวกรและผูท้ ี่ทางานเกี่ยวกบั การก่อสร้าง
มกั จะไดย้ ินและไดเ้ ห็นบ่อยๆ ซ่ึงมีความหมายหลายอยา่ ง ไดแ้ ก่ (ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะ
ชยั . 2539 : 2-3)

1. ขอ้ กาหนด คือ กฎเกณฑ์ต่างๆซ่ึงจะประกนั ไดว้ ่าวสั ดุหรือผลผลิต
มีคุณภาพไดม้ าตรฐาน แข็งแรง และทนทาน เช่น ขอ้ กาหนดของมาตรฐานผลิตภณั ฑ์
อุตสาหกรรม (มอก.) เป็นตน้

2. ขอ้ กาหนด คือ กฎเกณฑ์ต่างๆท่ีเสนอแนะโดยวิศวกรหรือสถาปนิก
ซ่ึงเก่ียวกบั ธรรมชาติและขอบเขตของโครงการพิเศษจาเพาะ

3. ขอ้ กาหนด คือ กฎเกณฑ์ต่างๆท่ีกล่าวถึงความปลอดภยั และวธิ ีการ
ออกแบบที่เป็ นท่ียอมรับ

สาหรับขอ้ กาหนดต่างๆซ่ึงนามาใช้ในการออกแบบโครงสร้าง คือ กฎเกณฑ์
ต่างๆสาหรับการออกแบบเพ่ือให้ได้โครงสร้างท่ีปลอดภยั ข้อกาหนดเหล่าน้ีได้ถูก
รวบรวมข้ึนโดยกลุ่มของวศิ วกรที่มีประสบการณ์สูงท้งั ในดา้ นการวจิ ยั และการออกแบบ

ขอ้ กาหนดจึงมีความหมายแตกต่างไปจาก “ขอ้ บญั ญตั ิ” (Code) กล่าวคือ
ขอ้ กาหนดเป็นเพียงขอ้ แนะนาโดยผชู้ านาญการเพ่ือให้แน่ใจวา่ การออกแบบจะดาเนินไป
อยา่ งถูกตอ้ ง เกิดความปลอดภยั และประหยดั แต่ขอ้ บญั ญตั ิเป็ นขอ้ บงั คบั ที่จะตอ้ งทาตาม

และมกั ถูกกาหนดข้ึนโดยหน่วยงานของรัฐท่ีเก่ียวขอ้ งกบั การก่อสร้าง เช่น ขอ้ บญั ญตั ิของ

เทศบาลกรุงเทพมหานคร และขอ้ บญั ญตั ิของกรมทางหลวง เป็นตน้

ตวั อย่างของสมาคม สถาบนั และหน่วยงานต่างๆ ที่ไดก้ าหนดกฎเกณฑ์ต่างๆ

สาหรับการออกแบบโครงสร้าง ไดแ้ ก่

หน่วยงานภายในประเทศ :

- ขอ้ บญั ญตั ิกรุงเทพมหานคร

- เทศบญั ญตั ิกรุงเทพมหานคร

- พระราชบญั ญตั ิควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522

- สมาคมวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ (ว.ส.ท.)

- กรมโยธาธิการและผงั เมือง

หน่วยงานต่างประเทศ :

- AISC = American Institute of Steel Construction

- ASCE = American Society of Civil Engineers

- AWS = American Welding Society

- ACI = American Concrete Institute

- AITC = American Institute of Timber Construction

- AASHTO = American Association of State Highway

and Transportation officials

- FPL = Forest Product Laboratory

1.6 นา้ หนักทก่ี ระทากบั โครงสร้าง

1.6.1 นา้ หนักบรรทุกคงท่ี (Dead Load)

ได้แก่ น้าหนกั ของตวั โครงสร้างเอง หรือองค์อาคารต่างๆท่ีประกอบข้ึนเป็ น
โครงสร้าง น้าหนกั ชนิดน้ีจะไม่สามารถเคล่ือนยา้ ยได้ และจะข้ึนกบั ขนาดของโครงสร้าง
เช่น น้าหนกั คาน พ้ืน เสา หลงั คา ผนงั และฝ้าเพดาน เป็นตน้ ดงั แสดงในตารางท่ี 1.1

1.6.2 นา้ หนักบรรทกุ จร (Live Load)

ไดแ้ ก่ น้าหนกั ที่เคล่ือนยา้ ยไปมาได้ เช่น คน สัตว์ รถยนต์ สิ่งของเครื่องใช้ ลม
แผน่ ดินไหว และหิมะ เป็นตน้ ดงั แสดงในตารางท่ี 1.2 น้าหนกั ประเภทน้ีจะมีค่าไม่คงท่ี

ตลอดอายุใช้งาน ดังน้ันการหาค่าที่แน่นอนเพ่ือการออกแบบจะไม่สามารถทาได้
จาเป็ นตอ้ งอาศยั การประมาณการ ซ่ึงโดยทว่ั ไปนิยมกาหนดตามขอ้ บญั ญตั ิ รายงาน และ
ขอ้ กาหนดมาตรฐานต่างๆ

1.6.3 แรงลม (Wind Load)
เป็ นแรงลมท่ีพดั ผ่านตวั อาคาร ดงั แสดงในภาพท่ี 1.3 สามารถทาสิ่งที่ขวางอยู่
โคน่ หรือพงั ทลายลงมาได้ เพราะฉะน้นั ในการออกแบบตอ้ งคานึงถึงแรงลมดว้ ย
สาหรับวธิ ีการคานวณแรงลมตาม พ.ร.บ. ควบคุมอาคาร 2522 ดงั แสดงในตาราง
ท่ี 1.3 ท่ีใชอ้ ยปู่ ัจจุบนั ยงั ไมเ่ หมาะสมหลายประการ ดงั ที่ ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม
กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร (ม.ป.ป. : 1-5) ไดก้ ล่าวไวค้ ือ คานวณแรงโดย
พิจารณาแต่เพียงความสูงของอาคารเพียงอยา่ งเดียว โดยไม่คานึงถึงเขต (Zoning) ท่ีมี
ความเร็วลมแตกต่างกนั รวมท้งั ไม่ไดพ้ ิจารณาสภาพความขรุขระ (Terrain Roughness)
ของบริเวณรอบที่ต้งั อาคาร ซ่ึงจากผลการวจิ ยั พบวา่ ค่าหน่วยแรงลมที่กาหนดข้ึนน้ี จะให้
คา่ ท่ีต่าเกินไปและไม่ปลอดภยั เพียงพอสาหรับพ้ืนท่ีที่มีความเส่ียงต่อพายุฝน เช่น บริเวณ
ภาคใตข้ องประเทศไทย เป็นตน้
ในปัจจุบนั ไดม้ ีมาตรฐานการคานวณแรงลมฉบบั ใหม่ คือ มาตรฐานการคานวณ
แรงลมสาหรับการออกแบบอาคาร พ.ศ. 2545 โดยอา้ งอิงจากมาตรฐานของต่างประเทศ
ซ่ึงมาตรฐานฉบบั น้ีมีความเหมาะสมมากกว่ามาตรฐานแรงลมฉบบั เดิม เพราะไดม้ ีการ
คานึงถึงเขต และสภาพความขรุขระของพ้ืนท่ีรอบท่ีต้งั อาคาร

1.6.4 แรงจากแผ่นดินไหว (Earth quake)
เกิดจากการเปลี่ยนแปลงภายในของเปลือกโลก มีผลออกมาสู่ผวิ โลก การไหวตวั
ของดินที่อาคารต้งั อยู่จะทาให้เกิดแรงในแนวราบต่ออาคาร อาจมีผลทาให้ฐานรากของ
อาคารเคลื่อนตวั ขนาดของแรงข้ึนอยูก่ บั มวลน้าหนกั ท้งั หมดของอาคาร และความเร่งท่ี
อาคารเกิดการเคล่ือนที่ (ตามกฎของนิวตนั F = ma)
ท้งั น้ี ณัฐวุฒิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร
(ม.ป.ป. : 1-5) กล่าววา่ ในเขตภาคเหนือและภาคตะวนั ตกของประเทศไทยอยใู่ นพ้ืนท่ีท่ีมี
ความเส่ียงต่อการเกิดแผน่ ดินไหว ดงั น้นั จึงไดม้ ีกฎกระทรวง (กฎกระทรวงฉบบั ท่ี 49)
บงั คับให้การออกแบบอาคารในพ้ืนท่ีเหล่าน้ี จะต้องสามารถต้านทานแรงเน่ืองจาก
แผน่ ดินไหวได้

ตารางที่ 1.1 น้าหนกั ของวสั ดุและส่วนประกอบของโครงสร้างโดยประมาณ

ชนิดของวสั ดุ น้าหนกั บรรทุกคงท่ี
1. วสั ดุทวั่ ไป kg/m3
คอนกรีตเสริมเหล็ก 2,400
คอนกรีตอดั แรง 2,450
คอนกรีตลว้ น 2,320
ไมส้ ัก 630
ไมเ้ น้ืออ่อน 500-1000
ไมเ้ น้ือแขง็
เหล็ก 700-1,200
อิฐ 7,850
น้า 1,900
ดิน 1,000
หิน 1,800
2. วสั ดุมุงหลงั คา 2,200
กระเบ้ืองลอนคู่ kg/m2
กระเบ้ืองลูกฟูกลอนเลก็ 14
กระเบ้ืองลูกฟูกลอนใหญ่ 12
กระเบ้ืองซีแพคโมเนีย 17
กระเบ้ืองราง 0.985.00 m 50
เหล็กรีดรอน, สงั กะสี 18
3. โครงหลงั คา 5
โครงหลงั คาไม้ (สาหรับบา้ นพกั ทวั่ ไป) kg/m2
แปไม้ 10-20
แปเหล็ก 5
4. พ้นื 7-10
พ้ืนไมห้ นา 1 นิ้วรวมตง kg/m2
พ้ืนคอนกรีตสาเร็จรูป 30-50
300-500

ตารางที่ 1.1 น้าหนกั ของวสั ดุและส่วนประกอบของโครงสร้างโดยประมาณ (ตอ่ )

ชนิดของวสั ดุ น้าหนกั บรรทุกคงท่ี
5. ฝ้า kg/m2
เคร่าไม้ 11/ 23 @ 0.40 m 15
เคร่าไม้ 11/ 23 @ 0.60 m 10
กระเบ้ืองแผน่ เรียบหนา 4 mm 7
กระเบ้ืองแผน่ เรียบหนา 8 mm 14
ไมอ้ ดั หนา 4 mm 4
แผน่ ชิบบอร์ด 3
แผน่ แอสเบสทอส 11-17
แผน่ เซลโลกรีต รวมเคร่า 30
6. ฝา ผนงั กาแพง kg/m2
ฝาไมห้ นา 1/ 2 รวมเคร่า 20
ฝาไมอ้ ดั หนา 4 mm รวมเคร่า 14-18
ฝากระเบ้ืองแผน่ เรียบดา้ นเดียว รวมเคร่า 20
ฝากระเบ้ืองแผน่ เรียบสองดา้ น รวมเคร่า 30
กระจก 15
ผนงั อิฐมอญหนา 0.10 m 180
ผนงั อิฐมอญหนา 0.15 m 310
ผนงั อิฐมอญหนา 0.20 m 360
ผนงั อิฐบล็อกหนา 0.10 m 100
ผนงั อิฐบล็อกหนา 0.15 m 150
ผนงั อิฐบล็อกหนา 0.20 m 200
ผนงั คอนกรีตบล็อกหนา 0.10 m 100-150
ผนงั คอนกรีตบล็อกหนา 0.15 m 170-180
ผนงั คอนกรีตบล็อกหนา 0.20 m 220-240

ทมี่ า (นิพนธ์ องั กรุ าภินนั ท์, 2544, หนา้ 28-29) และ (มนสั อนุศิริ, 2542, หนา้ 11)

ตารางท่ี 1.2 น้าหนกั บรรทุกจร ตามกฎกระทรวงฉบบั ท่ี 6 (พ.ศ. 2527) ขอ้ 15
ออกตามความในพระราชบญั ญตั ิควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522

ประเภทและส่วนต่างๆของอาคาร หน่วยน้าหนกั บรรทุกจร
(kg/m2)
1. หลงั คา 30
2. กนั สาดหรือหลงั คาคอนกรีต 100
3. ท่ีพกั อาศยั โรงเรียนอนุบาล หอ้ งน้า ห้องส้วม 150
4. หอ้ งแถว ตึกแถวท่ีใชพ้ กั อาศยั อาคารชุด หอพกั 200
โรงแรม และห้องคนไขพ้ เิ ศษของโรงพยาบาล
5. สานกั งาน ธนาคาร 250
6. (ก) อาคารพาณิชย์ ส่วนของหอ้ งแถว ตึกแถวที่ใช้ 300
เพอ่ื การพาณิชย์ มหาวทิ ยาลยั วทิ ยาลยั โรงเรียน และ
โรงพยาบาล 300

(ข) หอ้ งโถง บนั ได ช่องทางเดินของอาคารชุด หอพกั 400
โรงแรม สานกั งาน และธนาคาร
7. (ก) ตลาด อาคารสรรพสินคา้ หอประชุม โรงมหรสพ 400
ภตั ตาคาร ห้องประชุม ห้องอ่านหนงั สือในหอ้ งสมุด
หรือหอสมุด ท่ีจอดรถยนตห์ รือเก็บรถยนตน์ งั่ หรือ 500
รถจกั รยานยนต์
500
(ข) หอ้ งโถง บนั ได ช่องทางเดินของอาคารพาณิชย์
มหาวทิ ยาลยั วทิ ยาลยั และโรงเรียน
8. (ก) คลงั สินคา้ โรงกีฬา พพิ ธิ ภณั ฑ์ อฒั จนั ทร์ โรงงาน
อุตสาหกรรม โรงพมิ พ์ ห้องเก็บเอกสารและพสั ดุ

(ข) หอ้ งโถง บนั ได ช่องทางเดินของตลาด อาคาร
สรรพสินคา้ ห้องประชุม หอประชุม โรงมหรสพ
ภตั ตาคาร หอ้ งสมุด และหอสมุด

ตารางท่ี 1.2 น้าหนกั บรรทุกจร ตามกฎกระทรวงฉบบั ท่ี 6 (พ.ศ. 2527) ขอ้ 15
ออกตามความในพระราชบญั ญตั ิควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 (ตอ่ )

ประเภทและส่วนตา่ งๆของอาคาร หน่วยน้าหนกั บรรทุกจร
(kg/m2)
9. หอ้ งเกบ็ หนงั สือของหอ้ งสมุดหรือหอสมุด
10. ที่จอดรถหรือเก็บรถยนตบ์ รรทุกเปล่า 600

800

ทมี่ า (วรี ะเดช พะเยาศิริพงศ,์ 2540, หนา้ 43-44)

ตารางท่ี 1.3 แรงลมตามพระราชบญั ญตั ิควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522

ความสูงของอาคารหรือส่วนสูงของอาคาร หน่วยแรงลมอยา่ งนอ้ ย
(kg/m2)
ส่วนของอาคารที่สูงไมเ่ กิน 10 เมตร 50
ส่วนของอาคารที่สูงกวา่ 10 เมตร แตไ่ มเ่ กิน 20 เมตร 80
ส่วนของอาคารท่ีสูงกวา่ 20 เมตร แตไ่ ม่เกิน 40 เมตร 120
ส่วนของอาคารท่ีสูงกวา่ 40 เมตร 160

ทมี่ า (นิพนธ์ องั กุราภินนั ท์, 2544, หนา้ 31)

WIND DIRECTION

30 m

Windward side 20 m
Leeward side Step Wind Loading

10 m

0m

ภาพที่ 1.3 แรงลมท่ีกระทาต่ออาคาร
ทมี่ า (มงคล จิรวชั รเดช, 2548, หนา้ 2-6)

1.7 ลกั ษณะของนา้ หนักทกี่ ระทาบนโครงสร้าง

ลกั ษณะของน้าหนกั ที่กระทาบนโครงสร้างส่วนใหญ่มีลกั ษณะดงั น้ี

1.7.1 นา้ หนักกระทาเป็ นจุด (Point Load)

มีลกั ษณะเป็นแรงเด่ียวกระทาบนจุดใดจุดหน่ึงของโครงสร้าง เช่น น้าหนกั ท่ีเกิด
จากด้งั หรือเสาเอ็นกระทาลงบนคาน หรือน้าหนักจากคานซอยกระทาลงบนคานหลกั
เป็นตน้ ดงั แสดงในภาพท่ี 1.4 (ก)

1.7.2 นา้ หนักกระทาแผ่กระจายอย่างสม่าเสมอ (Uniform Distributed Load)

มีลกั ษณะเป็ นแรงที่กระทาแบบกระจายอยา่ งสม่าเสมอตลอดทวั่ โครงสร้าง เช่น
น้าหนกั จากผนงั ก่ออิฐกระทาลงบนคาน หรือน้าหนกั จากพ้ืนกระทาลงบนคาน เป็ นตน้
ดงั แสดงในภาพท่ี 1.4 (ข)

P1 P2 W

(ก) น้าหนกั กระทาเป็นจุด (ข) น้าหนกั บรรทุกแผก่ ระจาย

ภาพท่ี 1.4 ลกั ษณะของน้าหนกั ท่ีกระทาบนโครงสร้าง

1.8 ระบบหน่วยวดั

ในการวิเคราะห์และคานวณออกแบบโครงสร้างน้นั สิ่งท่ีจาเป็ นและสาคญั ก็คือ
“ระบบหน่วยวดั ” ซ่ึงมีอยูด่ ว้ ยกนั หลายระบบ ซ่ึงแต่ละประเทศอาจจะมีการสร้างระบบ
หน่วยวดั ข้ึนมาใช้เป็ นของตนเอง แต่ในท่ีน้ีจะขอกล่าวถึงเฉพาะระบบหน่วยวดั ที่เป็ น
สากลและนิยมกนั ใชอ้ ยา่ งแพร่หลายทว่ั โลกซ่ึงมีอยู่ 3 ระบบ คือ หน่วยวดั ระบบองั กฤษ
หน่วยวดั ระบบเมตริก และหน่วยวดั ระบบนานาชาติ (SI.) ดงั แสดงในตารางท่ี 1.4 ดงั น้ี

ตารางท่ี 1.4 ระบบหน่วยวดั มาตรฐาน

คุณสมบตั ิพ้ืนฐาน ระบบองั กฤษ ระบบเมตริก ระบบนานาชาติ
1. ความยาว มม. (mm), มม. (mm),
2. พ้นื ท่ี นิ้ว (in), ซม. (cm), ม. (m)
ฟุต (ft), หลา ตร.มม. (mm2), ซม. (cm), ม. (m)
3. แรง ตร.นิ้ว (in2), ตร.ซม. (cm2), ตร.มม. (mm2),
4. หน่วยแรง ตร.ฟุต (ft2), ตร.ม. (m2) ตร.ซม. (cm2),
กก. (kgf), ตนั (T)
ตร.หลา ตร.ม. (m2)
กก./ตร.ซม. (ksc.) นิวตนั (N),
ปอนด์ (lb), กิโลนิวตนั (KN)
กิโลปอนด์ (kip) นิวตนั /ตร.ม. (Pa),

ปอนด์/ตร.นิ้ว MPa
(lb/in2)

ตารางที่ 1.4 ระบบหน่วยวดั มาตรฐาน (ตอ่ )

คุณสมบตั ิพ้นื ฐาน ระบบองั กฤษ ระบบเมตริก ระบบนานาชาติ
วนิ าที (sec)
5. เวลา วนิ าที (sec) วนิ าที (sec)

หมายเหตุ : 1 Pa = 1 N/m2

1 lb./in.2 = 6.894 KN/m2

1 lb/in2 = 0.07030696 kg/cm2

1 MPa = 10.19716 kg/cm2

1 KN = 101.9716 kgf

ทมี่ า (เสริมพนั ธ์ เอี่ยมจะบก, ม.ป.ป., หนา้ 11)

1.9 หน่วยแรงทยี่ อมให้ในการก่อสร้าง

1.9.1 หน่วยแรง (Stress)

หมายถึง แรงที่เกิดข้ึนต่อพ้ืนท่ีรับแรง โดยท่ีแรงมีหน่วยเป็ นกิโลกรัม (kg) และ
พ้ืนที่รับแรงมีหน่วยเป็ นตารางเซนติเมตร (cm2) ดงั น้ันค่าของหน่วยแรงจึงมีหน่วยเป็ น
กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (kg/cm2) ในการออกแบบโครงสร้างน้นั องคอ์ าคารต่างๆจะ
มีแรงกระทาในหลายลกั ษณะ เช่น ถา้ ถูกกระทาดว้ ยแรงดึง เราสามารถหาค่าหน่วยแรงดึง

ที่เกิดข้ึนจริงสาหรับองคอ์ าคารน้นั ได้ ในภาพที่ 1.5 (ก) - 1.5 (ง) เป็ นตวั อยา่ งการหาค่า
หน่วยแรงที่เกิดข้ึนจริงและตารางท่ี 1.5 เป็ นตวั อยา่ งค่าหน่วยแรงต่างๆท่ีใช้สาหรับการ
ออกแบบโครงสร้างไม้ สาหรับโครงสร้างเหล็กน้ัน ค่าหน่วยแรงต่างๆที่ใช้ในการ
ออกแบบ จะมีลกั ษณะคลา้ ยคลึงกบั โครงสร้างไม้ ซ่ึงท้งั น้ีค่าดงั กล่าวจะมีอยูใ่ นเน้ือหา
แต่ละบทสาหรับการออกแบบโครงสร้างเหล็ก และในมาตรฐานของการออกแบบ

ท้งั โครงสร้างไมแ้ ละเหล็กน้นั จะยอมใหค้ ่าหน่วยแรงท่ีเกิดข้ึนจริงมีค่าไม่เกินกวา่ ค่าหน่วย
แรงท่ียอมให้ โดยท่ีค่าหน่วยแรงที่ยอมให้น้ันอาจจะหาได้จากค่ากาลงั ท่ีจุดคลากหรือ
คา่ หน่วยแรงสูงสุดของวสั ดุหารดว้ ยค่าความปลอดภยั (Factor of Safety)

fc = P ft = P
A A

(ก) หน่วยแรงอดั (ข) หน่วยแรงดึง

fb = MC = M = 6M fh = P
I S bd 2 A

(ค) หน่วยแรงดดั (ง) หน่วยแรงเฉือน

ภาพท่ี 1.5 การหาคา่ หน่วยแรงที่เกิดข้ึนจริง
ทม่ี า (มนสั อนุศิริ, 2542, หนา้ 14-15)

ตารางท่ี 1.5 ตวั อยา่ งคา่ หน่วยแรงที่ใชใ้ นการออกแบบโครงสร้างไม้

สญั ลกั ษณ์

รายการ หน่วยแรง หน่วยแรง

1. หน่วยแรงอดั (Compressive Stress) ที่เกิดข้ึนจริง ท่ียอมให้
2. หน่วยแรงดึง (Tensile Stress)
3. หน่วยแรงดดั (Bending Stress) fc Fc
4. หน่วยแรงเฉือน (Shearing Stress) ft Ft
5. โมดูลสั ยดื หยนุ่ (Modulus of Elasticity) fb Fb

fh Fh
E

1.9.2 ความเครียด (Strain)
หมายถึง อตั ราส่วนที่เปลี่ยนแปลงต่อความยาวเดิม ค่าความเครียดท่ีเกิดข้ึนน้ี
ไม่มีหน่วย โดยทวั่ ไปค่าความเครียดจะแสดงถึงการเปลี่ยนรูปขององค์อาคารเมื่อถูก
แรงมากระทา เช่น เม่ือองคอ์ าคารถูกแรงดึงกระทา นนั่ หมายความวา่ องคอ์ าคารน้นั เกิด
ความเครียดแรงดึงข้ึน มีผลทาใหอ้ งคอ์ าคารน้นั ยดื ตวั ออก เป็ นตน้ ส่วนความเครียดอ่ืนๆ
กม็ กั จะเรียกไปตามลกั ษณะของแรงที่มากระทาเช่นกนั
1.9.3 โมดูลสั ยืดหย่นุ (Modulus of Elasticity)
หมายถึง อตั ราส่วนระหว่างหน่วยแรงต่อความเครียดภายในขอบเขตไม่เกิน
ขีดจากดั สัดส่วน (จุด P.L. = Proportional Limit) ดงั แสดงในภาพท่ี 1.6 ซ่ึงค่าน้ีเป็ น
คุณสมบตั ิที่สาคญั ของวสั ดุจะแสดงถึงความแขง็ กระดา้ งของวสั ดุ หรือสามารถหาไดจ้ าก
ค่าความชนั ของเส้นกราฟในช่วงที่เป็ นเส้นตรงนนั่ เอง โดยทวั่ ไปค่าโมดูลสั ยืดหยนุ่ น้ีจะมี
หน่วยเป็นกิโลกรัมตอ่ ตารางเซนติเมตร (kg/cm2)

ภาพที่ 1.6 กราฟแสดงความสัมพนั ธ์ระหวา่ งหน่วยแรงกบั ความเครียด
ทม่ี า (มนสั อนุศิริ, 2542, หนา้ 15)

1.10 สรุปเนื้อหา

ลกั ษณะของโครงสร้างอาคารสามารถจาแนกออกไดเ้ ป็ น 4 ประเภท ได้แก่
โครงสร้างไม้ โครงสร้างเหล็ก โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก และโครงสร้างผสม
ซ่ึงโครงสร้างเหล่าน้ีจะประกอบด้วยส่วนโครงสร้างต่างๆยึดต่อกันอย่างเป็ นระบบ
โดยทว่ั ไปโครงสร้างหลกั ของอาคารจะประกอบดว้ ยส่วนของโครงสร้างต่างๆ ไดแ้ ก่ พ้ืน
คาน เสา ฐานราก และหลงั คา ซ่ึงแต่ละองคอ์ าคารดงั กล่าวน้ีต่างก็มีพฤติกรรมและหนา้ ที่
ในการรับน้าหนกั บรรทุกท่ีแตกตา่ งกนั ออกไป

ในการออกแบบโครงสร้างผูอ้ อกแบบจาเป็ นจะตอ้ งมีความรู้และความเขา้ ใจใน
พฤติกรรมต่างๆของโครงสร้างเป็ นอย่างดี และสามารถวิเคราะห์หาค่าแรงต่างๆท่ีเกิด
ข้ึนกบั องคอ์ าคารต่างๆไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง นอกจากน้ียงั ตอ้ งมีความรู้เก่ียวกบั การเลือกใชว้ สั ดุ
ให้เหมาะสมกบั โครงสร้างแต่ละชนิด ขอ้ กาหนดและมาตรฐานของการออกแบบ หน่วย
การวดั และค่าสัญลกั ษณ์ต่างๆ เป็ นตน้ ส่ิงเหล่าน้ีจะช่วยให้ผอู้ อกแบบสามารถออกแบบ
โครงสร้างไดอ้ ย่างประหยดั มีความแขง็ แรงและปลอดภยั ต่อผูใ้ ชอ้ าคาร มีความสวยงาม
และสามารถใชง้ านไดต้ ามวตั ถุประสงคท์ ่ีตอ้ งการ

แบบฝึ กหดั ประจาบท

1. ใหอ้ ธิบายส่วนประกอบท่ีสาคญั ของโครงสร้างอาคาร และพฤติกรรมในการรับน้าหนกั
บรรทุกของโครงสร้างแตล่ ะส่วน
2. เพราะเหตุใดในปัจจุบนั น้ี จึงมิไดน้ าไมเ้ ขา้ มาใชใ้ นการก่อสร้างเป็ นส่วนประกอบของ
อาคารท้งั หมด
3. สิ่งที่ผูอ้ อกแบบจะต้องคานึงถึงในเร่ืองของการออกแบบโครงสร้างตามหลกั การ
“SAFE’’ มีอะไรบา้ ง จงอธิบาย
4. จงหาแรงปฏิกิริยาท่ีจุดรองรับ พร้อมเขียนไดอะแกรมของแรงเฉือน (Shear Force
Diagram : S.F.D.) และไดอะแกรมของโมเมนตด์ ดั (Bending Moment Diagram :
B.M.D.) ของโครงสร้างตอ่ ไปน้ี

(ก) ตงไมย้ าว 3.00 m รับน้าหนกั บรรทุกจากพ้นื ไม้ ดงั ภาพ

200 kg/m (รวมน้าหนกั ตงไม)้

3.00 m

(ข) คานเหลก็ ยาว 4.00 m รับน้าหนกั จากผนงั ก่ออิฐและเสาเหลก็ ดงั ภาพ
100 kg
250 kg/m (รวมน้าหนกั คานเหลก็ )

2.00 m 2.00 m

5. คานเหล็กช่วงภายในยาว 2.50 m มีปลายขา้ งหน่ึงยื่นออกจากเสา 0.50 m รับน้าหนกั
จากผนงั ก่ออิฐมอญฉาบปูนเรียบหนา 0.10 m สูง 2.50 m ตลอดความยาวคาน กาหนด
คานเหล็กหนกั 10 kg/m จงคานวณหาค่าโมเมนตด์ ดั สูงสุดและแรงเฉือนสูงสุดที่เกิดข้ึน
พร้อมท้งั เขียน S.F.D. และ B.M.D.

W

2.50 m 0.50 m

เอกสารอ้างองิ

ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร. (ม.ป.ป.).
การออกแบบโครงสร้างไม้และเหลก็ . กรุงเทพฯ : ภาควชิ าวศิ วกรรมโยธา
มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยมี หานคร.

ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะชยั . (2539). การออกแบบโครงสร้างไม้และเหลก็ . พมิ พค์ ร้ังท่ี 3.
ขอนแก่น : คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั ขอนแก่น.

นิพนธ์ องั กุราภินนั ท์. (2544). คู่มือออกแบบคอนกรีตเสริมเหลก็ . พิมพค์ ร้ังท่ี 4.
กรุงเทพฯ : บริษทั โอ.เอส. พริ้นติง้ เฮา้ ส์ จากดั .

มงคล จิรวชั รเดช. (2548). การออกแบบโครงสร้างเหลก็ . พิมพค์ ร้ังท่ี 3. นครราชสีมา :
สาขาวชิ าวศิ วกรรมโยธา มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยสี ุรนารี.

มนสั อนุศิริ. (2542). การออกแบบโครงสร้างไม้และเหล็ก. พิมพค์ ร้ังที่ 4. กรุงเทพฯ :
ซีเอด็ ยเู คชนั่ .

วรี ะเดช พะเยาศิริพงศ.์ (2540). กฎหมายก่อสร้าง. กรุงเทพฯ : พฒั นาศึกษา.
สิทธิโชค สุนทรโอภาส. (2543). เทคโนโลยอี าคาร. กรุงเทพฯ : สกายบุก๊ ส์.
เสริมพนั ธ์ เอี่ยมจะบก. (ม.ป.ป.). เอกสารประกอบการเรียนการสอนบทที่ 1 เร่ืองความรู้

เบือ้ งต้นก่อนการออกแบบ. อุดรธานี : โปรแกรมวชิ าเทคโนโลยอี ุตสาหกรรม
ก่อสร้าง มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อุดรธานี.

แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 2

หวั ข้อเนื้อหาประจาบท

บทท่ี 2 ความรู้เก่ียวกบั ไม้ 3 คาบ
2.1 โครงสร้างและองคป์ ระกอบของเน้ือไม้
2.2 คุณสมบตั ิทางกายภาพของไม้ (Physical Properties)
2.3 กลสมบตั ิของไม้ (Mechanical Properties)
2.4 ปัจจยั ท่ีมีผลกระทบตอ่ กลสมบตั ิของไม้
2.5 ประเภทของไม้
2.6 มาตรฐานไมก้ ่อสร้าง
2.7 หน่วยแรงที่ยอมใหส้ าหรับไมก้ ่อสร้าง (Allowable Stress)
2.8 ขนาดของไมก้ ่อสร้าง
2.9 การเลือกใชไ้ มใ้ นงานก่อสร้าง
2.10 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง

วตั ถุประสงค์เชิงพฤติกรรม

1. เพื่อใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถอธิบายโครงสร้างและองคป์ ระกอบของเน้ือไมไ้ ด้
2. เพ่ือให้ผูศ้ ึกษาสามารถอธิบายความสัมพนั ธ์ระหวา่ งคุณสมบตั ิทางกายภาพ
ของไมก้ บั ความแขง็ แรงของไมไ้ ด้
3. เพ่ือให้ผศู้ ึกษาสามารถอธิบายความสัมพนั ธ์ระหว่างคุณสมบตั ิทางกลของไม้
กบั ความแขง็ แรงของไมไ้ ด้
4. เพอื่ ใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถแบ่งประเภทของไมท้ ่ีใชใ้ นการก่อสร้างไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
5. เพือ่ ใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถเลือกใชไ้ มใ้ นการก่อสร้างไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ งและเหมาะสม

วธิ ีสอนและกจิ กรรมการเรียนการสอนประจาบท

1. บรรยายประกอบแผน่ ใสตามหวั ขอ้ เน้ือหาประจาบท ในระหวา่ งการบรรยาย
ผูส้ อนจะทาการซักถามความเขา้ ใจของผูศ้ ึกษาเป็ นระยะๆ และเปิ ดโอกาสให้ผูศ้ ึกษาได้
ซกั ถามหากไมเ่ ขา้ ใจหรือมีความสงสยั ตลอดการบรรยาย

2. แบ่งกลุ่มผูศ้ ึกษาทาการศึกษาคน้ ควา้ คุณสมบตั ิของไมม้ ากลุ่มละ 5 ชนิด
โดยให้ผูศ้ ึกษาทาการคน้ ควา้ ข้อมูลโดยการใชส้ ื่ออินเทอร์เน็ต หรือคน้ ควา้ จากห้องสมุด
และจดั ทารายงานเป็ นรูปเล่มพร้อมด้วยตัวอย่างไม้จริง แล้วนาเสนอผลการศึกษาใน
สัปดาห์ท่ี 3

3. ผสู้ อนนาตวั อยา่ งไมจ้ ริงชนิดตา่ งๆ มาใหผ้ ศู้ ึกษาไดเ้ ห็นจริง เพื่อให้ผศู้ ึกษาได้
มีความรู้และความเข้าใจในคุณสมบตั ิต่างๆของไมใ้ ห้ดีย่ิงข้ึน เช่น ส่วนต่างๆของไม้
ลกั ษณะของเน้ือไม้ ลกั ษณะการวางตวั ของเส้ียนไม้ และลกั ษณะของวงปี เป็นตน้

4. ผสู้ อนทาการสรุปเน้ือหาประจาบท และเปิ ดโอกาสใหผ้ ศู้ ึกษาไดซ้ กั ถาม
5. สอนมอบหมายงานใหท้ าแบบฝึกหดั ประจาบท

ส่ือการเรียนการสอน

1. เอกสารประกอบการสอน
2. แผน่ ใส
3. ตวั อยา่ งไมจ้ ริงชนิดตา่ งๆ
4. แบบฝึกหดั ประจาบท

การวดั และการประเมนิ ผล

การวดั ผล
1. สังเกตพฤติกรรมในการเรียนและการมีส่วนร่วมของผศู้ ึกษา
2. ความสมบูรณ์ถูกต้องและความเรียบร้อยของรายงาน และการ

นาเสนอผลการศึกษาคน้ ควา้ คุณสมบตั ิของไม้
3. ความเป็ นระเบียบเรี ยบร้อยและความถูกต้องของแบบฝึ กหัด

ประจาบทที่มอบหมายใหผ้ ศู้ ึกษาทา

การประเมินผล

การประเมินผลเป็นคะแนนดิบเพ่อื นามารวมเป็ นคะแนนระหวา่ งภาค ดงั น้ี

1. ความสนใจและการมีส่วนร่วมในช้นั เรียน 5 คะแนน

2. รายงานและการนาเสนอคุณสมบตั ิของไม้ 10 คะแนน

3. แบบฝึกหดั ประจาบท 5 คะแนน

บทท่ี 2
ความรู้เกย่ี วกบั ไม้

ไม้เป็ นวสั ดุก่อสร้างท่ีเกิดข้ึนเองตามธรรมชาติ มีอยู่ท่วั ทุกแห่งหนในแต่ละ
ประเทศ จึงมีคุณสมบตั ิแตกต่างกนั ออกไปตามชนิดของตน้ ไมแ้ ละสถานท่ีเกิด ไมจ้ ดั วา่ มี
คุณค่าและประโยชน์มากมายนับต้ังแต่โบราณจนถึงปัจจุบนั เช่น ใช้เป็ นเช้ือเพลิง
ทาอาวุธ ทายาสมุนไพรรักษาโรค ทาเคร่ืองนุ่งห่ม ทาเฟอร์นิเจอร์ และใช้เป็ นอาหาร
เป็ นต้น ส่วนในด้านการก่อสร้างได้ใช้ไม้มาทาประโยชน์ต่างๆ เช่น ทาท่ีพกั อาศยั
สะพาน หอสูง เสาไฟฟ้า หมอนรางรถไฟ เสาเข็ม เป็ นตน้ หรือแม้แต่งานก่อสร้าง
ชวั่ คราวยงั ไดน้ าไมม้ าใชเ้ ป็นนง่ั ร้าน ค้ายนั ไมแ้ บบสาหรับหล่อคอนกรีต อีกดว้ ย

ดงั น้นั การจะนาไมไ้ ปใช้ได้อย่างเกิดประโยชน์สูงสุด ผูศ้ ึกษาควรมีความรู้และ
เขา้ ใจเก่ียวกบั โครงสร้างและองค์ประกอบของเน้ือไม้ ประเภทของไมซ้ ่ึงจดั ว่าเป็ นไม้
เน้ืออ่อนหรือไมเ้ น้ือแข็ง ซ่ึงองคป์ ระกอบดงั กล่าวขา้ งตน้ น้ี วนิ ิต ช่อวเิ ชียร (2542 : 2)
กล่าววา่ มีส่วนสัมพนั ธ์กบั คุณสมบตั ิทางกายภาพ (Physical Properties) และคุณสมบตั ิ
ทางกลของไม้ (Mechanical Properties) เพื่อใหเ้ กิดแนวคิดท่ีจะเลือกใชไ้ มแ้ ละปรับปรุง
ใหไ้ มม้ ีคุณสมบตั ิตรงตามวตั ถุประสงคท์ ี่ตอ้ งการ

2.1 โครงสร้างและองค์ประกอบของเนื้อไม้

2.1.1 โครงสร้างของไม้
ส่วนประกอบทางเคมีของไมด้ งั แสดงในภาพท่ี 2.1 จะประกอบดว้ ยสาร 3 ชนิด
คือ เซลลูโลส (Cellulose) ซ่ึงเป็ นผนงั ของเส้ียนไม้ มีประมาณ 60 % และลิกนิน
(Lignin) ทาหนา้ ท่ีเหมือนกาวยึดประสานเส้ียนไมใ้ ห้ติดกนั มีประมาณ 28 % ท่ีเหลือ
อีกประมาณ 12 % จะเป็ นน้าตาลและเม็ดสี (Pigment) ซ่ึงจะทาให้ไมม้ ีสีและลวดลาย
ต่างๆกนั
เซลลส์ ่วนมากในเน้ือไมป้ ระมาณ 90 %-95 % จะวางตวั ขนานกบั ลาตน้ ซ่ึงเป็ น
ลกั ษณะท่ีตอ้ งการเมื่อนาไมม้ าใชป้ ระโยชน์ทางวิศวกรรม อยา่ งไรก็ดีในตน้ ไมก้ ็มีเซลล์ที่
เรียงตวั ขวางกบั แกนของลาตน้ แผ่ตามแนวรัศมีออกไปจากไส้ไมจ้ นถึงเปลือก เรียกเซลล์
น้ีวา่ “เซลลร์ ัศมี” (Ray cell)