เอกสารประกอบการสอนวิชาการออกแบบโครงสร้างไม้และเหล็ก

ภาพที่ 2.1 โครงสร้างของไม้
ทม่ี า (มงคล จิรวชั รเดช, 2548)

การเจริญเติบโตของเซลล์ในตน้ ไมข้ ้ึนอยูก่ บั องคป์ ระกอบหลายอยา่ ง เช่น ดินฟ้า
อากาศ ความช้ืน และชนิดของไม้ ส่ิงต่างๆเหล่าน้ีเป็ นเหตุให้ไมแ้ ต่ละชนิดหรือแมแ้ ต่
ชนิดเดียวกนั แต่อยู่ต่างทอ้ งถ่ิน มีคุณสมบตั ิทางกายภาพและคุณสมบตั ิทางกลแตกต่างกนั
สาหรับดินฟ้าอากาศที่ไดก้ ล่าวขา้ งตน้ จะมีผลกระทบกบั การเจริญเติบโตของตน้ ไมโ้ ดยทา
ให้เกิดลกั ษณะของไมท้ ่ีเรียกวา่ ไมฤ้ ดูฝน (Spring Wood) และไมฤ้ ดูแลง้ (Summer
Wood) ไมฤ้ ดูฝนคือไมท้ ่ีเจริญเติบโตในฤดูฝนและการเจริญเติบโตจะเกิดอยา่ งรวดเร็ว
ทาให้เซลล์ของตน้ ไมม้ ีลกั ษณะโตและห่างกว่าเซลล์ของตน้ ไมท้ ี่เจริญเติบโตในฤดูแล้ง
การเจริญเติบโตของเซลลไ์ มใ้ นปี หน่ึงๆจะถูกแบ่งแยกออกมาใหเ้ ห็นไดช้ ดั เป็ นวงๆ ซ่ึงเรา
เรียกวา่ วงปี (Annual rings) และวงปี ของไมฤ้ ดูแลง้ จะมีลกั ษณะสีเขม้ กวา่ ไมฤ้ ดูฝน
เนื่องจากมีการเจริญเติบโตที่ชา้ กวา่ จากวงปี ท่ีเห็นเหล่าน้ี ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะชยั (2539
: 13) กล่าววา่ ใชส้ ามารถประมาณอายขุ องตน้ ไมไ้ ดโ้ ดยการนบั จานวนวงปี ที่มีอยู่

2.1.2 องค์ประกอบของเนื้อไม้
ส่วนประกอบของไมเ้ มื่อตดั ขวางตามลาตน้ แสดงไดใ้ นภาพที่ 2.2 ดงั น้ี

ภาพที่ 2.2 รูปตดั ลาตน้ ไม้
ทม่ี า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 3)

1. ไส้ไม้ (Pith) เป็ นส่วนอยูก่ ลางลาตน้ มีสีเขม้ มาก เมื่อแก่หรืออายุมาก
(15-20 ปี ) จะเริ่มกลายเป็นโพรงทาใหเ้ ป็นตาหนิของไม้ จึงใชใ้ นการก่อสร้างไม่ได้

2. แก่นไม้ (Heartwood) เป็ นส่วนของเซลล์บริเวณกลางลาตน้ ท่ีหยุด
ทางานแลว้ นน่ั คือเป็ นส่วนของกระพ้ีไมท้ ่ีหมดสภาพแลว้ แก่นไมจ้ ึงเป็ นส่วนของไมท้ ่ีมี
คุณสมบตั ิทางกลท่ีดีกวา่ ส่วนอื่นๆ จึงเหมาะท่ีจะใชเ้ ป็นไมก้ ่อสร้างเพราะใหก้ าลงั สูง

3. กระพ้ีไม้ (Sapwood) มีสีอ่อนกวา่ แก่นไม้ เป็ นส่วนของเซลล์ที่ยงั คง
ทาหน้าที่ลาเลียงน้าและอาหาร และเป็ นที่เก็บสะสมอาหารจาพวกแป้งและน้าตาล
โดยทวั่ ไปกระพ้ีไมจ้ ะมีคุณสมบตั ิเหมือนกบั แก่นไม้ แต่มีความทนทานต่อดินฟ้าอากาศ
นอ้ ยกวา่ (Durability) และผกุ ร่อนไดง้ ่ายกวา่ ทาให้อายกุ ารใชง้ านส้ัน จึงเป็ นไมก้ ่อสร้าง
ท่ีมีคุณภาพดอ้ ยกวา่

4. เยื่อเจริญ (Cambium) เป็ นช้นั บางๆถดั จากกระพ้ีไม้ เป็ นส่วนของ
เซลลท์ ่ีทาหนา้ ที่สร้างเน้ือไมแ้ ละเปลือกข้ึนมา ทาให้เห็นการเจริญเติบโตทางดา้ นขา้ งของ
ตน้ ไม้

5. เปลือกไมช้ ้นั ใน (Inner bark) เป็นส่วนของเซลลท์ ่ียงั มีชีวติ อยบู่ า้ ง มี
ลกั ษณะช้ืนแฉะ ทาหนา้ ที่ลาเลียงอาหารท่ีปรุงแลว้ จากใบไปเล้ียงส่วนต่างๆ

6. เปลือกไมช้ ้นั นอก (Outer bark) เป็ นส่วนของเซลล์ไมท้ ี่ตายแลว้ ทา
หนา้ ท่ีเป็นเกราะห่อหุม้ ลาตน้

7. วงรอบปี (Annual rings) มีลกั ษณะเป็ นวงรอบๆแกนไม้ ซ่ึงจะ
แสดงถึงการเจริญเติบโตของไมใ้ นรอบ 1 ปี และวงปี น้ีสามารถท่ีจะบอกอายุของไมไ้ ด้
ดงั ตวั อยา่ งในภาพที่ 2.3 เป็นการหาอายไุ มจ้ ากวงปี

ภาพท่ี 2.3 การหาอายไุ มจ้ ากวงปี
ทมี่ า (สุรชยั ศรีชินราช, ม.ป.ป.)

2.2 คุณสมบตั ทิ างกายภาพของไม้ (Physical Properties)

2.2.1 ความหนาแน่น (Density) และความถ่วงจาเพาะของไม้ (Specific gravity)

ความหนาแน่นไม้ = น้าหนักไม้ สมการที่ 2.1
ปริ มาตรไม้

ความถ่วงจาเพาะไม้ = ความหนาแนน่ ของไม้ สมการท่ี 2.2
ความหนาแนน่ ของน้า

ไมท้ ่ีมีความหนาแน่นหรือความถ่วงจาเพาะสูงจะเป็ นไมท้ ่ีมีความแข็งแรงและ
ความแกร่งสูง (Stronger and Stiffer) อยา่ งไรก็ดีคุณสมบตั ิของไมไ้ ม่เหมือนกบั วสั ดุอ่ืน
เพราะสามารถดูดและคายความช้ืนได้ ทาให้น้าหนักและปริ มาตรของไม้สามารถ
เปลี่ยนแปลงได้ โดยไมท้ ่ีมีความหนาแน่นหรือความถ่วงจาเพาะสูง จะมีการหดตวั หรือ
ขยายตวั มากกวา่ ไมท้ ่ีมีความหนาแน่นหรือความถ่วงจาเพาะต่ากวา่ และปริมาณคา่ ความช้ืน
ที่เพ่ิมข้ึนในไมจ้ ะส่งผลทาให้ค่าความถ่วงจาเพาะของไม้ลดลง ชนิดของไมแ้ ต่ละกลุ่ม
จาแนกตามค่าความถ่วงจาเพาะแบ่งออกเป็ น 4 กลุ่ม เรียงลาดบั ค่าความแขง็ ของไมจ้ าก
มากไปหานอ้ ยแสดงในตารางที่ 2.1 ดงั น้ี

ตารางที่ 2.1 ประเภทของไมก้ ่อสร้างจาแนกตามความถ่วงจาเพาะ

กลุ่มไม้ ความถ่วงจาเพาะ ชื่อไม้
1 0.9 กระพ้เี ขาควาย กนั เกรา เขล็ง แดง ตะคร้อไข่
ตะคร้อหนาม ตีนนก เตง็ บุนนาค พลวง มะค่าแต้
2 0.8 รัง เลียงมนั ฯลฯ
3 0.7 กราด ตะเคียนหนู นนทรี ประดู่ พะยอม มะคา่ โมง
4 0.6 ยมหิน สักข้ีควาย ฯลฯ
กระเจา กะบาก ตะเคียนทอง ตะแบก ตาเสือ
ยางขาว ฯลฯ
กวา้ ว จิกนม พญาไม้ สกั อินทนิล ฯลฯ

ทมี่ า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 7)

2.2.2 ความชื้นในเนื้อไม้ (Moisture in Wood)
ไมส้ ดจะมีปริมาณความช้ืนสูง ฉะน้นั เม่ือตน้ ไมถ้ ูกตดั โค่นลงมาใหม่ จึงยงั มีน้า
และความช้ืนอยู่ภายในท่อเซลล์และผนงั เซลล์ค่อนขา้ งมาก จึงไม่เหมาะท่ีจะนาไมม้ าใช้
งานทันที ควรนาไมท้ ่ีได้ไปผ่านการผ่ึงหรืออบแห้งเสียก่อนเพื่อลดปริมาณความช้ืน
จนกระทั่งปริ มาณความช้ืนในไม้ถึงจุดสมดุลกับอุณหภูมิและความช้ืนสัมพัทธ์
ในบรรยากาศ จึงจะทาให้ไมม้ ีความแข็งแรงสูงข้ึน และไม่หดตวั มากจนทาให้ไมบ้ ิดงอ
โก่งโคง้ งอ หรือเสียรูป ซ่ึง วินิต ช่อวิเชียร (2542 : 8) เรียกปริมาณความช้ืนในไมท้ ่ีอยู่
ในสภาวะน้ีวา่ ความช้ืนสมดุล (Equilibrium Moisture Content : EMC) ดงั แสดงในภาพ
ท่ี 2.4 ตวั อยา่ งเช่น ที่อุณหภูมิ 21 องศาเซลเซียส และปริมาณความช้ืนสัมพทั ธ์เท่ากบั
40 % จะไดป้ ริมาณความช้ืนที่สมดุลกบั อุณหภูมิและความช้ืนสมั พทั ธ์จะเทา่ กบั 7 %

ภาพที่ 2.4 กราฟปริมาณความช้ืนสมดุลของไม้
ทม่ี า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 9)

ท้งั น้ี วินิต ช่อวิเชียร (2542 : 9) ยงั ไดใ้ ห้ความเห็นไวว้ ่า สาหรับค่าที่ได้
จากกราฟน้ีเป็ นค่าสาหรับอาคารท่ีเปิ ดโล่งหรือมีการถ่ายเทของอากาศภายนอกกบั ภายใน
สาหรับภายในอาคารหรือหอ้ งที่ใชเ้ ครื่องปรับอากาศค่าความช้ืนสัมพทั ธ์จะต่ากวา่ ภายนอก
อยปู่ ระมาณ 10 %-15 % ดงั น้นั ไมท้ ่ีจะนามาใชใ้ นห้องปรับอากาศควรมีปริมาณความช้ืน
ต่ากวา่ ไมท้ ่ีใชภ้ ายนอกหอ้ งประมาณ 2 %-4 % อยา่ งไรก็ดียอมให้มีปริมาณความช้ืน
คลาดเคล่ือนได้ ± 4 %

2.2.3 การหดตวั ของไม้ (Shrinkage of Wood)
ในขณะที่ทาใหไ้ มอ้ ยใู่ นสภาพแหง้ น้าในท่อเซลลจ์ ะระเหยออกไปก่อนและน้าใน
ผนงั เซลล์จะระเหยออกไปตามมา ในสภาวะท่ีน้าในท่อเซลล์ถูกขบั หรือระเหยออกไป
จนหมดเหลือแต่น้าในผนังเซลล์อย่างเดียวท่ียงั คงอ่ิมตวั เรียกปริมาณความช้ืนในไม้ที่
สภาวะน้ีว่า ความช้ืนท่ีจุดเส้ียนไมอ้ ิ่มตวั (Fiber saturation point) หรือความช้ืนท่ี
จุดหมาดซ่ึงมีค่าประมาณ 25 %-30 % หลงั จากน้ีเมื่อน้าในผนงั เซลล์เริ่มระเหยออกไป
ปริมาณความช้ืนในเน้ือไมจ้ ะมีค่าลดลงต่ากวา่ ความช้ืนที่จุดเส้ียนไมอ้ ่ิมตวั ผนงั เซลล์ก็จะ
เร่ิมยบุ ตวั และบางลง ไมจ้ ึงเร่ิมหดตวั แต่ในทางตรงขา้ มไมก้ ลบั มีความแขง็ แรงเพิ่มข้ึน
ดงั น้นั การหดตวั ของไมจ้ ะเกิดข้ึนเมื่อปริมาณความช้ืนในเน้ือไมเ้ ร่ิมลดลงต่ากวา่
ความช้ืนที่จุดเส้ียนไมอ้ ิ่มตวั ในทางตรงกนั ขา้ มเมื่อเน้ือไมม้ ีปริมาณความช้ืนเพิ่มข้ึนใน
ระดบั ที่ต่ากวา่ ความช้ืนที่จุดเส้ียนไมอ้ ิ่มตวั ไมก้ จ็ ะพองตวั และเน้ือไมจ้ ะมีปริมาตรเล็กท่ีสุด
ในขณะท่ีไมม่ ีความช้ืนอยใู่ นเน้ือไมเ้ ลย แต่จะมีปริมาตรสูงสุดเมื่อมีน้าอยอู่ ยา่ งอิ่มตวั ใน
ผนงั เซลล์ การหดตวั และการพองตวั ของเน้ือไมจ้ ึงเกิดข้ึนจากการเปลี่ยนแปลงความช้ืน
ของเน้ือไมใ้ นช่วงท่ีต่ากวา่ คา่ ความช้ืนที่จุดเส้ียนไมอ้ ิ่มตวั

ภาพที่ 2.5 การหดตวั ของไม้
ทมี่ า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 10)

จากภาพที่ 2.5 การหดตวั ของไมจ้ ะมีค่าแตกต่างกนั ในแต่ละดา้ นของไม้ ไมจ้ ะมี
การหดตวั มากท่ีสุดทางดา้ นท่ีสัมผสั กบั เส้นวงปี (tangential) รองลงมาเป็ นการหดตวั
ทางดา้ นท่ีต้งั ฉากกบั เส้นวงปี หรือในแนวรัศมี (radial) ซ่ึงจะมีค่าประมาณคร่ึงหน่ึงถึงสอง
ในสามของทางดา้ นที่สัมผสั กบั เส้นวงปี และไมจ้ ะหดตวั นอ้ ยที่สุดทางดา้ นยาวที่ขนาน
กบั เส้ียนไม้ (longitudinal) ซ่ึงมีค่าประมาณ 2 % ของค่าทางดา้ นท่ีต้งั ฉากกบั เส้นวงปี
ผลการทดสอบการหดตัวของไม้จากสภาวะไม้สดถึงสภาวะอบแห้งในทิศทางต่างๆ
รวมถึงการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของไมแ้ สดงในตารางที่ 2.2

ตารางท่ี 2.2 เปอร์เซ็นตก์ ารหดตวั ของไม้ (จากไมส้ ดเป็นไมอ้ บแหง้ )

ทิศทางของการหดตวั การหดตวั (%)
ในแนวรัศมี (radial) 3-6
ในแนวสัมผสั กบั เส้นวงปี (tangential) 5-12
ในแนวขนานกบั เส้ียนไม้ (longitudinal) 0.1-0.2
การเปลี่ยนแปลงปริมาตร (volumetic) 7-16

ทม่ี า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 11)

2.2.4 ความทนทานของไม้ (Durability)
นอกเหนือจากสภาพดินฟ้าอากาศและส่ิงแวดลอ้ มท่ีมีผลต่อความทนทานของไม้
สาเหตุอีกส่วนหน่ึงซ่ึงเป็ นสาเหตุท่ีสาคญั ของการท่ีไมผ้ ุพงั พรุน เสียหายและเส่ือมสภาพ
คือ การที่เน้ือไมถ้ ูกกดั ทาลายโดยเช้ือรา แบคทีเรีย และแมลงต่างๆ เช่น ปลวก มอด
ดว้ ง และเพรียง เป็ นตน้ ดงั แสดงในภาพที่ 2.6 - 2.7 สาหรับการป้องเพื่อเป็ นการรักษา
เน้ือไม้ ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะชยั (2539 : 32-33) กล่าววา่ สามารถทาไดโ้ ดยการทา พน่
หรืออาบน้ายาสารเคมีลงบนผวิ ไม้ ซ่ึงมีจาหน่ายอยูใ่ นทอ้ งตลาดมากมายหลายชนิด เช่น
ครีโอโสต (Creosote) โซลิกนมั (Solignum) เพนตาโคลโรฟิ นอล (Pentachlorophenol)
และซิงคลอไรด์ (Zine Chloride) เป็นตน้

(ก) ปลวก (ข) มอด

(ค) เพรียง (ง) ดว้ ง

ภาพท่ี 2.6 ศตั รูของไม้
ทมี่ า (ทรงกลด จารุสมบตั ิ, ม.ป.ป.)

ภาพท่ี 2.7 ความเสียหายของไมเ้ นื่องจากศตั รูไม้
ทม่ี า (ทรงกลด จารุสมบตั ิ, ม.ป.ป.)

2.2.5 ความต้านทานเพลงิ ไม้
ไมจ้ ะเริ่มติดไฟที่อุณหภูมิประมาณ 90 องศาเซลเซียส และถูกเผาเป็ นถ่านท่ี
อุณหภูมิเท่ากบั 200 องศาเซลเซียส การพน่ หรืออาบน้ายาลงบนผิวไมจ้ ะสามารถชะลอ
การติดไฟและการลุกไหมข้ องไมใ้ ห้ช้าลงได้กว่าปกติมาก สาหรับน้ายาเคมีกันไฟที่มี
จาหน่ายตามทอ้ งตลาด ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะชยั (2539 : 33) กล่าววา่ มีดงั น้ี เช่น โครเม
เตดซิงคลอไรด์ (Chromated Zinc Chloride) มินาลิช (Minalith) และไพรีโสต
(Pyresote) เป็นตน้

2.3 กลสมบัติของไม้ (Mechanical Properties)

ดงั ท่ีไดก้ ล่าวมาแลว้ ในเบ้ืองตน้ วา่ เซลล์หรือเส้ียนไมส้ ่วนใหญ่ของเน้ือไมจ้ ะเรียง
ตวั ขนานกบั ลาตน้ และยงั มีเซลล์รัศมีเรียงตวั ขวางกบั แกนลาตน้ ตามแนวรัศมีด้วย หาก
พิจารณาเอาทิศทางของเส้ียนไมแ้ ละวงปี เป็ นหลกั ในการพิจารณากลสมบตั ิต่างๆของไม้
จะได้กลสมบตั ิของไม้ในแนวแรงหลักที่แตกต่างกนั 3 ด้านที่ต้งั ฉากซ่ึงกนั และกัน
ดงั แสดงในภาพที่ 2.8

แรงต้งั ฉากเส้ียนและต้งั ฉากวงปี
(Perpendicular and radial to grain)

แรงแนวขนานเส้ียน แรงต้งั ฉากเส้ียนและสัมผสั วงปี
(Parallel to grain) (Perpendicular and tangential to grain)

ภาพที่ 2.8 แรงที่กระทาบนผวิ ไมต้ ามแนวหลกั 3 แนว
ทมี่ า (ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร, ม.ป.ป.,

หนา้ 2-5)

จากภาพท่ี 2.8 พบวา่ กาลงั ตา้ นทานของไมใ้ นแนวต้งั ฉากเส้ียนในทิศทางต้งั ฉาก
วงปี กบั ทิศทางสัมผสั วงปี มีค่าไม่แตกต่างกนั มากนกั ดงั น้นั ในการคานวณโครงสร้างไม้
เพ่ือให้ง่ายข้ึน จึงพิจารณากลสมบตั ิของไมเ้ ฉพาะในแนวขนานเส้ียนและต้งั ฉากเส้ียน
เทา่ น้นั

อยา่ งไรก็ตามกลสมบตั ิหรือความแข็งแรงของไม้ ท่ีจะตอ้ งนามาพิจารณาในการ
ออกแบบโครงสร้างไมท้ ี่สาคญั เช่น กลสมบตั ิในการรับแรงต่างๆ เป็ นตน้ ซ่ึงค่าเหล่าน้ี
ไดจ้ ากการนาตวั อย่างไมม้ าทดสอบตามมาตรฐาน ASTM (American Society for
Testing and Materials) ซ่ึง วนิ ิต ช่อวเิ ชียร (2542 : 14-17) ไดก้ ล่าวไวม้ ีดงั น้ี

2.3.1 กาลงั ต้านทานแรงดงึ (Tensile Strength)
ภาพท่ี 2.9 เป็นการทดสอบคุณสมบตั ิไมใ้ นดา้ นการรับแรงดึง จะพบวา่ ไมม้ ีกาลงั
ตา้ นทานแรงดึงในแนวขนานเส้ียนสูงมาก แต่มีกาลงั ตา้ นทานแรงดึงในแนวต้งั ฉากเส้ียน
นอ้ ยกวา่ และคิดเป็ นประมาณ 5 %-10 % ของแรงดึงในแนวขนานเส้ียน ดงั น้นั ในการ
คานวณออกแบบองค์อาคารรับแรงดึงจะพิจารณาใช้ค่ากาลงั ตา้ นทานแรงดึงขนานเส้ียน
เป็นคา่ เดียวกบั กาลงั ตา้ นทานแรงดดั เพราะในการก่อสร้างจริงมีโอกาสนอ้ ยมากท่ีไมจ้ ะรับ
แรงดึงเพียงอยา่ งเดียว เน่ืองจากตอ้ งมีแรงอ่ืนเขา้ มาเก่ียวขอ้ งดว้ ย โดยเฉพาะปลายไมท้ ี่ตอ้ ง
ต่อกบั ชิ้นส่วนอ่ืน

ภาพท่ี 2.9 การรับแรงดึงของไม้
ทม่ี า (ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร, ม.ป.ป.,

หนา้ 2-6)

2.3.2 กาลงั ต้านทานแรงอดั (Compressive Strength)
ภาพที่ 2.10 เป็ นการทดสอบคุณสมบตั ิไมใ้ นดา้ นการรับแรงอดั จะพบว่ากาลงั
ตา้ นทานแรงอดั ของไมใ้ นแนวขนานเส้ียนมีค่าสูงกว่ากาลังตา้ นทานแรงอดั ของไมใ้ น
แนวต้งั ฉากเส้ียนประมาณ 5-10 เท่า เพราะกาลงั ตา้ นทานแรงอดั ในแนวขนานเส้ียนได้
จากกาลงั ตา้ นทานของเส้ียนไมท้ ่ีเรียงตวั ตามแนวยาวซ่ึงทาหนา้ ท่ีคลา้ ยกบั เสากลวงขนาด
เล็กท่ีต่อยึดกนั ทางขา้ งและรวมเป็ นกลุ่ม กาลงั ตา้ นทานแรงอดั ในแนวขนานเส้ียนของไม้
ข้ึนกบั อตั ราส่วนความยามชะลูดของโครงสร้าง และมกั ใชใ้ นการคานวณออกแบบเสาไม้
และจันทันของโครงหลังคาไม้ สาหรับส่วนขององค์อาคารที่เกี่ยวข้องกับแรงกด
(Bearing) เช่น ไมห้ มอนรางรถไฟ บริเวณท่ีน้าหนกั กระทาเป็ นจุด (Point load) หรือ
บริเวณปลายคานตรงฐานรองรับ (Support) เป็ นตน้ มกั จะใช้กาลงั ตา้ นทานแรงอดั ใน
แนวต้งั ฉากเส้ียนมาคานวณออกแบบ

ภาพท่ี 2.10 การรับแรงอดั ของไม้
ทม่ี า (ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร, ม.ป.ป.,

หนา้ 2-6)

2.3.3 กาลงั ต้านทานแรงเฉือน (Shearing strength)
ภาพที่ 2.11 เป็ นการทดสอบคุณสมบัติไม้ในด้านการรับแรงเฉือน ซ่ึงจาก
ลกั ษณะการเรียงตวั ของเส้ียนไมต้ ามแนวยาวขนานกบั ลาต้น ไมจ้ ึงถูกเฉือนออกตาม
แนวขนานเส้ียนไดง้ ่ายกว่าในแนวต้งั ฉากเส้ียน น่นั คือไมม้ ีกาลังตา้ นทานแรงเฉือนใน
แนวขนานเส้ียนนอ้ ยกวา่ ในแนวต้งั ฉากเส้ียน ดงั น้นั ในการคานวณออกแบบเพ่ือตา้ นทาน
แรงเฉือนของคานไม้หรือตงไม้ที่บริเวณปลายคาน หรือบริเวณท่ีรับน้าหนักแบบจุด
จะพจิ ารณาจากกาลงั ตา้ นทานแรงเฉือนของไมใ้ นแนวขนานเส้ียน

ภาพท่ี 2.11 การรับแรงเฉือนของไม้
ทมี่ า (ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร, ม.ป.ป.,

หนา้ 2-8)

2.3.4 กาลงั ต้านทานแรงดดั (Bending Strength or Flexural Strength)
ภาพที่ 2.12 เป็ นการทดสอบคุณสมบตั ิไมใ้ นดา้ นการรับแรงดดั จะพบวา่ กาลงั
ตา้ นทานแรงดดั ไดจ้ ากผลคูณระหว่างแรงดึงหรือแรงอดั ภายในบนหน้าตดั ท่ีพิจารณากบั
ระยะห่างระหว่างแรงดึงกับแรงอดั ดงั น้ันกาลังตา้ นทานแรงดัดของไมจ้ ึงข้ึนกบั กาลัง
ตา้ นทานแรงดึงและกาลงั ตา้ นทานแรงอดั ในแนวขนานเส้ียน ในโครงสร้างไมห้ น่วยแรง
ดดั ประลยั คานวณไดจ้ ากสูตรของแรงดดั ดงั สมการ

หน่วยแรงดดั ประลยั = Mc สมการที่ 2.3
I

เม่ือ M = แรงดดั ประลยั
c = ระยะจากแกนสะเทินถึงขอบคานหรือตงไม้
I = โมเมนตอ์ ินเนอร์เซียของรูปตดั คานหรือตงไมร้ อบแกน
ที่รับแรงดดั

ในการคานวณออกแบบคานหรือส่วนโครงสร้างท่ีรับแรงดัด จะพิจารณาจาก
กาลงั ตา้ นทานแรงดดั จากสูตรขา้ งตน้ แต่อาจจาเป็ นต้องปรับค่าเน่ืองจากความลึกและ
ลกั ษณะรูปร่างของหนา้ ตดั ท่ีใชต้ า้ นทานแรงดดั

ภาพที่ 2.12 การรับแรงดดั ของไม้
ทมี่ า (ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร, ม.ป.ป.,

หนา้ 2-8)

2.3.5 โมดูลสั ยืดหย่นุ (Modulus of elasticity)
เป็ นค่าอตั ราส่วนระหวา่ งหน่วยแรง (stress) กบั หน่วยการยืดหรือหดตวั (strain)
ซ่ึงพิจารณาจากหน่วยแรงภายในขีดจากัดยืดหยุ่นหรือช่วงอิลาสติก ค่าน้ีได้จากการ
ทดสอบแรงดดั เป็ นค่าท่ีใชว้ ดั ความแกร่งของไม้ (stiffness) เช่น ใชห้ าค่าการโก่งตวั ใน
แนวด่ิงของคาน เป็นตน้ ซ่ึงโดยทวั่ ไปแลว้ ค่าการโก่งตวั ของไมส้ ดจะมีค่ามากกวา่ ไมท้ ่ีผ่งึ
หรืออบแหง้ แลว้

2.3.6 การฉีก (Cleavage)
เป็ นความตา้ นทานต่อการฉีกหรือแตกในแนวขนานเส้ียนของไม้ เช่น เมื่อตอก
ตะปู เป็นตน้ วดั ค่าเป็นขนาดแรงต่อหน่วยความกวา้ งของชิ้นไมต้ วั อยา่ งมาตรฐาน

2.4 ปัจจยั ทม่ี ผี ลกระทบต่อกลสมบัติของไม้

วนิ ิต ช่อวเิ ชียร (2542 : 18-22) ไดก้ ล่าวถึงปัจจยั ที่มีผลต่อกาลงั ของไมม้ ีดงั น้ี

2.4.1 ชนิดของไม้ (Species)
กลสมบตั ิของไมจ้ ะแตกต่างกนั มากไม่ว่าจะเป็ นไมช้ นิดเดียวกนั หรือต่างชนิดกนั
หรือแมก้ ระทง่ั อยู่ต่างถ่ินกนั ไมเ้ น้ือแข็งจะมีความแข็งแรงและความแกร่งมากกว่าไม้
เน้ืออ่อน ไมท้ ่ีมีอายมุ ากจะมีความแขง็ แรงสูงกวา่

2.4.2 ความหนาแน่นของไม้
ไมท้ ี่มีความหนาแน่นหรือความถ่วงจาเพาะสูงจะมีความแข็งแรงหรือความแกร่ง
สูงกว่าไมท้ ี่มีความหนาแน่นหรือความถ่วงจาเพาะต่ากวา่ ความหนาแน่นของไมจ้ ะมีค่า

เพิ่มข้ึนเมื่อปริมาณความช้ืนในไมล้ ดลงต่ากวา่ ค่าปริมาณความช้ืนที่จุดเส้ียนไมอ้ ิ่มตวั หรือ
จุดหมาด เพราะไมเ้ กิดการหดตวั

2.4.3 ปริมาณความชื้น
ความแข็งแรงหรือกลสมบตั ิต่างๆของไมจ้ ะมีค่าสูงข้ึนเมื่อปริมาณความช้ืนในไม้
ลดต่ากว่าค่าปริมาณความช้ืนที่จุดเส้ียนไมอ้ ่ิมตวั หรือจุดหมาด ไมแ้ ห้งจะทนทานต่อแรง
ดดั ไดด้ ีกวา่ และโก่งตวั นอ้ ยกวา่ ไมเ้ ปี ยก
2.4.4 ความลาดเอยี งหรือแนวของเสี้ยนไม้ (Grain direction)
ไมท้ ี่มีแนวหรือทิศทางของเส้ียนไมท้ ามุมกบั ขอบไมต้ ามยาว ดงั แสดงในภาพที่
2.13 เรียกวา่ ไมเ้ ส้ียนขวางหรือเส้ียนทแยง (cross grain) สาหรับไมท้ ่ีมีความลาดเอียง
ของเส้ียนไมเ้ ท่ากบั 1 : 20 หรือนอ้ ยกวา่ เรียกวา่ ไมเ้ ส้ียนตรง (straight grain) กาลงั ใน
การรับแรงของไมเ้ ส้ียนตรงจะดีกวา่ ไมเ้ ส้ียนขวาง

ภาพท่ี 2.13 ไมเ้ ส้ียนขวางหรือไมท้ แยง
ทม่ี า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 19)

นอกจากน้ีลักษณะการวางตวั ของเส้ียนไม้ท่ีพบมากยงั มีอยู่ด้วยกันหลายแบบ
ซ่ึงไดแ้ สดงไว้ในภาพท่ี 2.14 ดงั น้ี

(ก) เส้ียนตรง (ข) เส้ียนเกลียว

(ค) เส้ียนสน (ง) เส้ียนเป็นคล่ืน

ภาพที่ 2.14 ลกั ษณะการวางตวั ของเส้ียนไม้
ทม่ี า (สุรชยั ศรีชินราช, ม.ป.ป.)

2.4.5 ระยะเวลาท่ีรับแรงและอตั ราเร่งของแรงทก่ี ระทา
อตั ราเร่งของแรงท่ีกระทาในขณะทดสอบมีผลต่อความแข็งแรงและความแกร่ง
ของไม้ ถา้ ไมท้ ี่รับแรงและถูกกระทาอย่างรวดเร็วในเวลาส้ัน (shortest-duration) จะมี
ความแขง็ แรงและความแกร่งสูงกวา่ ไมท้ ่ีรับแรงอยา่ งชา้ ๆในช่วงระยะเวลานานๆ

2.4.6 ตาหนิของไม้ (Defects in Timber)
เป็ นความเสียหายของไมท้ ่ีเกิดข้ึนตามธรรมชาติ เช่น ตาไม้ รอยแตก และร้าว
เป็ นตน้ ซ่ึงจะส่งผลให้ความแข็งแรง ความทนทาน และอายุการใช้งานของไมล้ ดลง
ดงั แสดงในภาพท่ี 2.15

(ก) รอยปริ (ข) รอยแตก

(ค) ตาไมผ้ ุ (ง) ตาไมแ้ ขง็ ตนั

ภาพที่ 2.15 ตาหนิของไม้
ทม่ี า (สมาคมส่งออกไมเ้ น้ือแขง็ อเมริกนั (AHEC), ม.ป.ป.)

2.5 ประเภทของไม้

โดยทวั่ ไปแลว้ เรามกั จะไดย้ ินการเรียกช่ือประเภทของไมแ้ บ่งออกเป็ น 2 ชนิด
คือ ไมเ้ น้ืออ่อน (Softwoods) และไมเ้ น้ือแข็ง (Hardwoods) แต่ความเป็ นจริงแลว้ ยงั
สามารถจาแนกประเภทไมอ้ อกไดอ้ ีกหลายชนิด ซ่ึงในประเทศไทยไดม้ ีหน่วยงานหรือ
องคก์ รต่างๆไดท้ าการจาแนกประเภทของไม้ โดยมีการใชก้ ฎเกณฑ์และค่าต่างๆที่แตกต่าง
กนั ออกไปใชใ้ นการจาแนก

2.5.1 ประเภทของไม้ตามเกณฑ์ของกรมป่ าไม้
กรมป่ าไมไ้ ดแ้ บ่งไมอ้ อกเป็ น 3 ประเภท โดยถือเอาค่าความแขง็ แรงในการดดั
ของไมแ้ ห้ง (ความช้ืนประมาณ 12 %) และความทนทานตามธรรมชาติของไมน้ ้นั เป็ น
เกณฑด์ งั แสดงในตารางท่ี 2.3 ดงั น้ี

ตารางที่ 2.3 การจาแนกประเภทไมข้ องกรมป่ าไม้

ประเภทของไม้ ความแขง็ แรงในการดดั ความทนทานตามธรรมชาติ

(กก./ซม.2) (ปี )

ไมเ้ น้ือแขง็ สูงกวา่ 1,000 สูงกวา่ 6

ไมเ้ น้ือแขง็ ปานกลาง 600 - 1,000 2-6

ไมเ้ น้ืออ่อน ต่ากวา่ 600 ต่ากวา่ 2

หมายเหตุ : สาหรับไมท้ ี่มีความทนทานตามธรรมชาติต่า หากไดอ้ าบน้ายาป้องกนั รักษาเน้ือไม้

โดยมีปริมาณน้ายาตามท่ีกาหนด ก็ใหเ้ ลื่อนข้ึนไปตามค่าความแขง็ แรงได้

ทม่ี า (บางรักษ์ เชษฐสิงห์, ม.ป.ป.)

2.5.2 ประเภทของไม้ตามมาตรฐานของวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ
มาตรฐานของวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ (ว.ส.ท.) ไดจ้ าแนกประเภทของ
ไมโ้ ดยถือกลสมบตั ิเชิงกลเป็ นเกณฑ์ ซ่ึงสามารถแบ่งไมอ้ อกเป็ น 5 ประเภท ดงั แสดงใน
ตารางท่ี 2.4 ดงั น้ี

ตารางท่ี 2.4 การจาแนกประเภทไมข้ อง ว.ส.ท.

ประเภทของไม้ ชื่อไม้
ไมเ้ น้ืออ่อนมาก กะทอ้ น จาปาป่ า จิกนม เฝิง ยมหอม ยางขาว สองสลึง
ไมเ้ น้ือออ่ น กราด กระเจา กะบาก ตะบูนขาว ทามงั พญาไม้ พะยอม
ยางแดง สกั อินทนิล
ไมเ้ น้ือแขง็ ปานกลาง กวา้ ว ตะเคียนทอง ตะเคียนหนู ตะแบก ตาเสือ นนทรี
พลวง มะค่าแต้ ยงู รกฟ้า เหียง

ตารางท่ี 2.4 การจาแนกประเภทไมข้ อง ว.ส.ท. (ต่อ)

ประเภทของไม้ ชื่อไม้
ไมเ้ น้ือแขง็ กนั เกรา แดง ตะคร้อไข่ ตะคร้อหนาม ตะบูนดา เตง็ ประดู่
มะเกลือเลือด มะคา่ โมง ยมหิน รัง เลียงมนั สกั ข้ีควาย
ไมเ้ น้ือแขง็ มาก เสลา หลุมพอ แอก๊ เคี่ยม
กะพ้ีเขาควาย เขลง็ ซาก ตีนนก บุนนาค

ทม่ี า (สมาคมวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ, 2541, ไม่มีเลขหนา้ )

2.6 มาตรฐานไม้ก่อสร้าง

วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ ได้ให้ข้อกาหนดต่างๆ สาหรับการแบ่ง
ช้นั คุณภาพของไมไ้ วด้ งั น้ี

2.6.1 ช้ันคุณภาพไม้
ไมก้ ่อสร้างแบง่ ออกเป็น 4 ช้นั ตามขนาดและตาหนิของไม้ โดยเรียงลาดบั จากช้นั
คุณภาพดีไปจนถึงช้นั คุณภาพดอ้ ย ไดแ้ ก่ ไมก้ ่อสร้างช้นั 1 ไมก้ ่อสร้างช้นั 2 ไมก้ ่อสร้าง
ช้นั 3 และไมด้ อ้ ยคุณภาพ สาหรับการเทียบช้นั คุณภาพของไมจ้ ะอาศยั การเทียบจาก
มาตรฐานของไมก้ ่อสร้างช้นั 2 รายละเอียดต่างๆของไมแ้ ต่ละช้นั มนสั อนุศิริ (2542 :
24) ไดก้ ล่าวไวด้ งั น้ี

1. ไมก้ ่อสร้างช้นั 1 ไดแ้ ก่ ไมท้ ่ีใชส้ าหรับโครงสร้างของอาคารพิเศษ
ตามพระราชบญั ญตั ิควบคุมก่อสร้างอาคาร เช่น โรงมหรสพ อฒั จนั ทร์ หอประชุม อู่เรือ
และอาคารท่ีสูงกวา่ 15 เมตร เป็นตน้

2. ไมก้ ่อสร้างช้ัน 2 ได้แก่ ไมท้ ่ีใช้สาหรับโครงสร้างของอาคาร
สาธารณะตามพระราชบญั ญตั ิควบคุมก่อสร้างอาคาร เช่น โรงแรม โรงเรียน ภตั ตาคาร

และโรงพยาบาล เป็นตน้
3. ไมก้ ่อสร้างช้นั 3 ไดแ้ ก่ ไมท้ ่ีใชส้ าหรับโครงสร้างของบา้ นพกั อาศยั

ตามพระราชบญั ญตั ิควบคุมก่อสร้างอาคาร เช่น ตึก บา้ น เรือน โรง และแพ เป็นตน้
4. ไมด้ อ้ ยคุณภาพ มกั นิยมนามาใชท้ าค้ายนั นงั่ ร้าน และไมแ้ บบหล่อ

คอนกรีต

2.6.2 มาตรฐานสาหรับไม้ก่อสร้างช้ัน 2

ไมก้ ่อสร้างช้นั 2 จะตอ้ งมีตาหนิไมเ่ กินกวา่ ที่ระบุ ดงั น้ี
1. ตาไม้ ขนาดของตาไมใ้ ห้ถือค่าเฉล่ียของเส้นผ่านศูนยก์ ลางที่กวา้ ง

ที่สุดและแคบท่ีสุด ผลบวกของเส้นผา่ นศูนยก์ ลางของตาท้งั หมดที่อยูใ่ นช่วง 1/4 ความ
ยาวคาน จะตอ้ งไม่เกินขนาดความกวา้ งของไมท้ ่ีมีตาน้นั และขนาดสูงสุดของตาจะตอ้ ง
ไมเ่ กินกวา่ ที่กาหนดในตารางที่ 2.5 ดงั น้ี

ตารางที่ 2.5 ขนาดสูงสุดของตาไมท้ ี่ยอมให้

ขนาดไม้ ขนาดสูงสุดของตาไม้ (ซ.ม.)
(ซ.ม.)
บนหนา้ แคบและ 1/4 จากแต่ละ บนคร่ึงกลางของหนา้ กวา้ ง
ขอบของหนา้ กวา้ ง

7.5 1.90 1.90

10 2.50 2.50

15 3.75 3.75

20 4.40 5.00

25 5.00 6.25

30 5.30 7.50

35 5.60 8.10

40 6.25 8.75

หมายเหตุ : ตาหลดุ ตาผุ รูมอด (ที่ไม่มีตวั ) ยอมใหม้ ีไดใ้ นขนาดเดียวกบั ตาดีซ่ึงยดึ แน่นกบั เน้ือไม้

ทมี่ า (สมาคมวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ, 2541, หนา้ 100)

2. รอยแตก ร้าว ความกวา้ งของรอยแตก ร้าว วดั ท่ีปลายไมต้ ามแนวด่ิง
ยอมใหม้ ีไดไ้ ม่เกินกวา่ ที่กาหนดในตารางที่ 2.6

3. เส้ียนขวาง มุมของเส้ียนขวางตอ้ งไม่ชนั กวา่ 1 ใน 15 กบั แนวขอบ
ไมท้ างยาว

4. กระพ้ี ยอมให้มีไดส้ าหรับการก่อสร้างชว่ั คราว ถา้ เป็ นส่ิงก่อสร้าง
ถาวรจะตอ้ งมีเน้ือที่บนไมท้ ้งั 4 หนา้ ไม่เกิน 15 % หรือตอ้ งอาบน้ายากนั ผกุ ่อนใช้

ตารางที่ 2.6 ความกวา้ งสูงสุดของรอยแตกร้าวของไมท้ ่ียอมให้

ขนาดไม้ ความกวา้ งสูงสุดของรอยแตก ร้าว (ซ.ม.)
(ซ.ม.)
ไมเ้ ปี ยก ไมแ้ หง้
8.7
10 4.80 6.25
15
20 6.25 6.75
25
30 9.50 12.50
35
40 11.25 16.40

15.60 20.25

18.75 25.40

21.90 28.90

25.40 32.75

ทม่ี า (สมาคมวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ, 2541, หนา้ 101)

2.6.3 มาตรฐานสาหรับไม้ก่อสร้างช้ันอ่ืนๆ

ไมก้ ่อสร้างช้นั 1 ยอมใหม้ ีตาหนิตา่ งๆไดเ้ พยี งคร่ึงหน่ึงของไมช้ ้นั 2 แต่ไม่ยอม
ใหม้ ีตาหลุด ตาผุ และมุมของเส้ียนขวางตอ้ งไม่ชนั กวา่ 1 ใน 20 ของขอบไมท้ างยาว

ไมก้ ่อสร้างช้นั 3 ยอมใหม้ ีตาหนิไดถ้ ึงหน่ึงเท่าคร่ึงของไมก้ ่อสร้างช้นั 2 และมุม
ของเส้ียนขวางยอมใหช้ นั ไดถ้ ึง 1 ใน 12 กบั ขอบไมท้ างยาว

ไมด้ อ้ ยคุณภาพ ไมท้ ี่มีคุณภาพต่ากวา่ ไมก้ ่อสร้างช้นั 3 ถือเป็ นไมด้ อ้ ยคุณภาพ
เหมาะสาหรับสิ่งก่อสร้างชว่ั คราว เช่น ค้ายนั นง่ั ร้าน ไมแ้ บบ เป็นตน้

2.7 หน่วยแรงทยี่ อมให้สาหรับไม้ก่อสร้าง (Allowable Stress)

มาตรฐานในการออกแบบโครงสร้างไมใ้ นประเทศไทยในปัจจุบนั คือ มาตรฐาน
สาหรับอาคารไมข้ อง ว.ส.ท. ซ่ึงใชว้ ิธีหน่วยแรงที่ยอมให้ (Allowable Stress Design :
ASD) โดยหลกั เกณฑใ์ นการออกแบบโดยวธิ ี ASD คือ หน่วยแรงท่ีเกิดข้ึนจริง (Actual
Stress) มีคา่ ไมเ่ กินหน่วยแรงที่ยอมให้ (Allowable Stress)

ค่าหน่วยแรงท่ียอมให้น้ีเป็ นค่ากาลังสูงสุดท่ีได้จากการทดสอบ (Ultimate
Strength) หารดว้ ยค่าสัดส่วนความปลอดภยั (Factor of Safety) ซ่ึงหน่วยแรงแต่ละชนิด
จะใชค้ า่ สดั ส่วนความปลอดภยั ไมเ่ หมือนกนั มีสมการดงั น้ี

Allowable Stress = Ultimate Stress สมการที่ 2.4
F.S.

ขอ้ บญั ญตั ิกรุงเทพมหานครและมาตรฐาน ว.ส.ท. ไดก้ าหนดค่าของหน่วยแรงที่
ยอมใหต้ ามชนิดต่างๆของเน้ือไมเ้ มื่ออยใู่ นสภาวะท่ีร่มแหง้ ตลอดเวลา และระยะเวลารับ
น้าหนกั เฉล่ีย 10 ปี ดงั แสดงในตารางท่ี 2.7 ดงั น้ี

ตารางที่ 2.7 หน่วยแรงท่ียอมใหข้ องไม้

โมดูลสั หน่วยแรงดดั , หน่วยแรงอดั หน่วยแรง
ยดื หยนุ่ หน่วยแรงดึง เฉือนขนาน
ชนิดไม้ (กก./ซม.2) (กก./ซม.2) (กก./ซม.2)
เส้ียน
ขนานเส้ียน ต้งั ฉาก (กก./ซม.2)
เส้ียน

ไมเ้ น้ือออ่ นมาก1 78,900 60 45 12 6

ไมเ้ น้ืออ่อน2 94,100 80 60 16 8

ไมเ้ น้ือแขง็ ปานกลาง3 112,300 100 75 22 10

ไมเ้ น้ือแขง็ 4 136,300 120 90 30 12

ไมเ้ น้ือแขง็ มาก5 189,000 150 110 40 15

1. ไมเ้ น้ือออ่ นมาก ไดแ้ ก่ กะทอ้ น จาปาป่ า จิกนม ยมหอม ยางขาว สองสลึง
2. ไมเ้ น้ือออ่ น ไดแ้ ก่ กราด กระเจา กะบาก ตะปูนขาว พะยอม ยางแดง สกั อินทนิล
3. ไมเ้ น้ือแขง็ ปานกลาง ไดแ้ ก่ กวา้ ว ตะเคียนทอง ตะเคียนหนู ตะแบก ตาเสือ นนทรี พลวง
มะค่าแต้
4. ไมเ้ น้ือแขง็ ไดแ้ ก่ กนั เกรา แดง ตะคร้อไข่ ตะคร้อหนาม เตง็ ประดู่ มะคา่ โมง รัง ยมหิน
เลียงมนั หลมุ พอ สกั ข้ีควาย เค่ียม
5. ไมเ้ น้ือแขง็ มาก ไดแ้ ก่ กระพ้เี ขาควาย เขลง็ ตีนนก บุนนาค

ทม่ี า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 43)

ค่าหน่วยแรงท่ียอมให้ท่ีกาหนดในตารางที่ 2.7 เป็ นค่าของไมท้ ี่ใชใ้ นสภาวะแห้ง
ตลอดเวลา หากตอ้ งการใช้ในสภาวะอ่ืนจะตอ้ งทาการปรับค่าใหม่ ดว้ ยตวั คูณลดค่าหรือ
เพม่ิ ค่าดงั แสดงในตารางที่ 2.8 ดงั น้ี

ตารางท่ี 2.8 ตวั คูณสาหรับปรับคา่ หน่วยแรงที่ยอมใหข้ องไมต้ ามสภาวะตา่ งๆ

สภาวะใชง้ าน หรือ โมดูลสั หน่วยแรงดดั , หน่วยแรงอดั หน่วยแรง
ระยะเวลารับน้าหนกั ยดื หยนุ่ เฉือนขนาน
หน่วยแรงดึง ขนานเส้ียน ต้งั ฉากเส้ียน
เส้ียน

สภาวะเปี ยกช้ืน -9 % 0 % -10 % -33 % 0%

ระยะเวลารับน้าหนกั - +15 % +15 % +15 % +15 %
60 วนั

7 วนั - +25 % +25 % +25 % +25 %

1 วนั - +33 % +33 % +33 % +33 %

เม่ือรับแรงกระแทก - +100 % +100 % +100 % +100 %

เม่ือรับน้าหนกั - -10 % -10 % -10 % -10 %
บรรทุกถาวร

เป็ นเวลานาน

หมายเหตุ : เคร่ืองหมายบวกในตารางหมายถึงเพมิ่ คา่ และเคร่ืองหมายลบในตารางหมายถึงลดคา่

ทม่ี า (ณฐั วฒุ ิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ เปรมธรรมกร, ม.ป.ป.,
หนา้ 2-20)

2.8 ขนาดของไม้ก่อสร้าง

ไมท้ ่ีนามาใชใ้ นงานก่อสร้างเป็นไมท้ ่ีไดจ้ ากการตดั โค่นแลว้ นามาเลื่อยเพื่อแปรรูป
ใหไ้ ดข้ นาดตามที่ตอ้ งการของทอ้ งตลาด ไมท้ ่ีไดเ้ รียกวา่ “ไมแ้ ปรรูป” และสามารถบอก
ขนาดของไมไ้ ด้ 2 รูปแบบ ดงั น้ี

2.8.1 ขนาดเดิม (Norminal size)
หมายถึง ขนาดของไมท้ ี่ยงั ไม่ไดไ้ ส เป็ นขนาดที่รวมท้งั ส่วนที่หายไปเน่ืองจาก
คลองเลื่อยในขณะเล่ือยดว้ ย ขนาดเดิมเป็ นขนาดท่ีใช้เรียกกนั เวลาซ้ือขาย และกาหนดไว้

ในแบบก่อสร้าง ขนาดของไมแ้ ปรรูปที่นิยมใชท้ าเป็ นส่วนต่างๆของโครงสร้าง มีขนาด
เดิมที่ใชเ้ รียกดงั แสดงในตารางท่ี 2.9 ดงั น้ี

ตารางที่ 2.9 ขนาดเดิมของไม้

ส่วนของโครงสร้าง ขนาดเดิมไม้ หมายเหตุ
ความหนา (นิ้ว) ความกวา้ ง (นิ้ว)
ไมก้ ระดาน ใชส้ าหรับ -
ทาพ้ืน ฝา เชิงชาย 1/2, 3/4, 1 2, 4, 6, 8, 10, 12 ตวั เลขในวงเลบ็
ไมส้ าหรับใชท้ าคาน มีเฉพาะความ
ตง ข่ือ อะเส และแป 1 1/2, 2 (3), 4, (5), 6, 8, กวา้ ง 1 1/2 นิ้ว
10, 12
ไมส้ าหรับใชท้ าเสา -
กวา้ ง × ยาว (นิ้ว)
2 × 2, 3 × 3, 4 × 4, 5 × 5, 6 × 6, 8 × 8

2.8.2 ขนาดไสแล้ว (Dressed size)
หมายถึง ขนาดของไมท้ ่ีเล็กลงจากขนาดเดิมเน่ืองจากการแต่งไส และเป็ นขนาด
จริงท่ีปรากฏในโครงสร้าง ดงั น้นั ในการคานวณจึงตอ้ งใชข้ นาดไสแลว้ มาตรฐาน ว.ส.ท.
กาหนดขนาดของไมไ้ สไวว้ า่ สาหรับไมท้ ่ีมีขนาดเดิมความกวา้ งหรือความหนาไม่เกิน 15
เซนติเมตร เมื่อไสแลว้ จะเล็กลงไดไ้ ม่เกิน 0.95 เซนติเมตร แต่ถา้ หนา้ ไมม้ ีความกวา้ ง
หรือความหนาเกิน 15 เซนติเมตร เมื่อไสแลว้ จะเลก็ ลงไดไ้ ม่เกิน 1.27 เซนติเมตร
สาหรับไมใ้ นประเทศไทยอาจจะถือวา่ ขนาดที่ไสแลว้ จะเหลือขนาดไม่เล็กกวา่ ท่ี
แสดงในตารางท่ี 2.10 ดงั น้ี

ตารางท่ี 2.10 ขนาดของไมท้ ่ีแตง่ ไสแลว้

ขนาดเดิม 1 1 1 1 2 2 1 3 4 5 6 8 10
(นิ้ว) 2 2 2
3
ขนาดไส 8 13 1156 1 3 2 1 2 11 3 5 4 5 5 5 7 1 9 1
(นิ้ว) 16 4 4 16 8 8 8 2 2

ทม่ี า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 33)

2.9 การเลือกใช้ไม้ในงานก่อสร้าง

ตวั อย่างไมก้ ่อสร้างบางชนิดที่เหมาะสมกบั งานต่างๆ มีดงั น้ี (วนิ ิต ช่อวิเชียร.
2542 : 30-31)

1. ไมส้ าหรับใช้ทาเสา ตอ้ งมีกาลงั และความทนทานสูง ควรใช้เฉพาะแก่นไม้
ชนิดของไม้ ไดแ้ ก่ แดง ตะเคียนทอง นนทรี มะค่าแต้ เต็ง รัง เค่ียม มะค่าโมง และ
อินทนิล

2. ไม้สาหรับทาพ้ืนภายนอกหรือบนั ได ได้แก่ ไม้เน้ือแข็งทวั่ ไป เช่น แดง
ตะเคียนทอง เตง็ รัง เคี่ยม ประดู่ พะยอม ยมหิน เค่ียม และมะคา่ โมง

3. ไม้สาหรับทาพ้ืนภายใน ได้แก่ สัก แดง ตะเคียนทอง เต็ง รัง ประดู่
กะทอ้ น กะบาก กราด กวา้ ว และนนทรี อยา่ งไรก็ตามมกั นิยมใชไ้ มย้ างอาบน้ายา เพราะ
มีราคาถูกกวา่ ไมท้ ี่กล่าว

4. ไมส้ าหรับทาคาน ตง ไดแ้ ก่ ไมเ้ น้ือแขง็ ทว่ั ไปที่ใชท้ าพ้ืนภายนอกดงั ที่กล่าว
ซ่ึงไมท้ ่ีเหมาะที่สุด คือ เตง็ และรัง

5. ไมส้ าหรับทาฝา คร่าวฝา ควรใชไ้ มพ้ ้ืนภายนอกหรือไมพ้ ้ืนภายในบางชนิด
6. ไมแ้ บบคอนกรีต สาหรับงานชว่ั คราว ไม่ตอ้ งการความทนทานมาก ไดแ้ ก่
กะบาก สมพงษ์ และงิ้ว
7. ไมส้ าหรับทาโครงหลงั คา เช่น อกไก่ และจนั ทนั เป็ นตน้ ควรเลือกใชไ้ มท้ ่ี
เบา แต่เหนียวและมีความทนทานเป็ นพิเศษ ได้แก่ กราด กว้าว เคี่ยมคะนอง
ตะเคียนทอง ตะแบก นนทรี พลวง พะยอม และยมหอม

8. ไมส้ าหรับทาเสาเข็ม ส่วนใหญ่ใช้ไมเ้ บญจพรรณทุบเปลือก ควรมีลกั ษณะ
ตรงไม่โคง้ งอ ไม่ผุ ควรเป็ นไมท้ ี่มีน้าหนกั ปลายและโคนควรมีขนาดไล่เล่ียกนั ทนต่อ
การตอกเขม็ ไมแ่ ตกหรือฉีกง่าย

ท้งั น้ี ในการก่อสร้างจริงควรท่ีจะตอ้ งพิจารณาถึงไมท้ ่ีมีอยู่ในทอ้ งถิ่นน้นั ๆที่มี
คุณสมบตั ิใกลเ้ คียงกนั มาใชแ้ ทนกนั ถึงแมว้ า่ คุณสมบตั ิอาจจะลดลงไปบา้ งก็ควรพิจารณา
นามาใชง้ าน เพ่ือความประหยดั ท้งั เงินและเวลารอคอย ซ่ึงทาไดโ้ ดยการเพิ่มขนาดหนา้ ตดั
ของไมแ้ ละวางใหถ้ ี่มากข้ึน

2.10 สรุปเนื้อหา

ไมเ้ ป็ นทรัพยากรธรรมชาติและไดถ้ ูกใช้เป็ นวสั ดุก่อสร้างมาต้งั แต่สมยั โบราณ
ดงั น้นั ในการคานวณออกแบบโครงสร้างไมเ้ พื่อนาไมไ้ ปใชก้ ่อสร้างน้นั จึงจาเป็ นอยา่ งยิ่ง
ที่จะตอ้ งรู้คุณสมบตั ิต่างๆของไม้ เพื่อท่ีจะไดน้ าไมไ้ ปใชก้ ่อสร้างไดอ้ ยา่ งเหมาะสมและมี
ความปลอดภยั เพราะไมแ้ ต่ละที่หรือแต่ละแห่งจะมีคุณสมบตั ิไม่เหมือนกนั แมจ้ ะเป็ นไม้
ชนิดเดียวกันก็ตาม ท้งั น้ีอาจข้ึนอยู่กับลกั ษณะภูมิประเทศ สภาพดินฟ้าอากาศ และ
ความช้ืน เป็นตน้ คุณสมบตั ิของไมท้ ี่ผอู้ อกแบบโครงสร้างจาเป็ นตอ้ งรู้ ไดแ้ ก่ คุณสมบตั ิ
ทางกายภาพของไม้ (Physical Properties) เช่น ความหนาแน่น ความถ่วงจาเพาะ
ปริมาณความช้ืน และการหดตวั เป็ นตน้ และคุณสมบตั ิเชิงกลของไม้ (Mechanical
Properties) เช่น ความสามารถของไมใ้ นการตา้ นทานต่อแรงต่างๆ เช่น แรงดึง แรงอดั
แรงเฉือน และแรงดดั เป็นตน้ ซ่ึงมีความสัมพนั ธ์กบั ทิศทางของเส้ียนไมแ้ ละเส้นวงปี

การออกแบบโครงสร้างไมไ้ ดน้ ากลสมบตั ิของไมใ้ นแนวแรงหลกั ท่ีแตกต่างกนั
3 ดา้ นที่ต้งั ฉากซ่ึงกนั และกนั ไดแ้ ก่ แรงต้งั ฉากเส้ียนและต้งั ฉากวงปี แรงต้งั ฉากเส้ียน
และสมั ผสั วงปี และแรงแนวขนานเส้ียน มาใชใ้ นการพิจารณาค่าหน่วยแรงต่างๆท่ีเกิดข้ึน
ในไม้ เช่น หน่วยแรงดดั หน่วยแรงอดั ขนานเส้ียน หน่วยแรงอดั ต้งั ฉากเส้ียน หน่วยแรง
ดึงขนานเส้ียน และหน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียน เป็นตน้ โดยจะออกแบบตามวิธีหน่วยแรง
ที่ยอมให้ (ASD) ซ่ึงค่าหน่วยแรงท่ีเกิดข้ึนจริง (Actual Stress) จะมีค่าไม่เกินหน่วยแรง
ที่ยอมให้ (Allowable Stress) และท้งั น้ีค่าหน่วยแรงต่างๆน้ีหลงั จากท่ีไดน้ าตวั อยา่ งไมม้ า
ทดสอบ ยงั สามารถจาแนกประเภทของไม้ได้ โดยที่มาตรฐานของ ว.ส.ท. และ
ขอ้ บญั ญตั ิกรุงเทพมหานคร ไดจ้ าแนกไมอ้ อกเป็น 5 ประเภท ไดแ้ ก่ ไมเ้ น้ืออ่อนมาก ไม้
เน้ืออ่อน ไมเ้ น้ือแขง็ ปานกลาง ไมเ้ น้ือแข็ง และไมเ้ น้ือแข็งมาก ซ่ึงไมแ้ ต่ละประเภทจะมี
การใชง้ านที่แตกต่างกนั ไป เช่น เราจะไม่นาไมเ้ น้ืออ่อนไปใชก้ ่อสร้างในส่วนโครงสร้าง

หลกั เช่น เสา คาน และพ้ืน เป็ นตน้ แต่จะใชไ้ มเ้ น้ือแข็งเน่ืองจากมีความแข็งแรงและ
ทนทานกวา่ ไมเ้ น้ือออ่ น แต่กต็ อ้ งพิจารณาไมท้ ี่นามาใชง้ านดว้ ยวา่ มีตาหนิหรือไม่ เช่น ไม้
มีรอยร้าว รอยแตก มีตาไม้ และไมผ้ ุ หรือไม่ เป็ นตน้ ถา้ มีหรือเกินกวา่ ขอ้ กาหนดก็ไม่
ควรนาไมม้ าใชง้ าน เนื่องจากจะทาใหค้ วามแขง็ แรงของไมล้ ดลง

แบบฝึ กหัดประจาบท

1. ตน้ ไมเ้ มื่อตดั ตามแนวขวางของลาตน้ มีส่วนประกอบใดบา้ ง จงอธิบายพร้อมแสดง
ภาพประกอบ
2. จงอธิบายขอ้ แตกต่างระหวา่ งไมฤ้ ดูฝนและไมฤ้ ดูแลง้
3. ค่าความหนาแน่นของไม้ คา่ ความถ่วงจาเพาะของไม้ และปริมาณความช้ืนของไม้
มีความสัมพนั ธ์กนั อยา่ งไร และส่งผลอยา่ งไรต่อคุณสมบตั ิไม้
4. เพราะเหตุใดในโครงสร้างเสาไมจ้ ึงมีค่าหน่วยแรงอดั ขนานเส้ียนมากกวา่ ค่าหน่วย
แรงอดั ต้งั ฉากเส้ียน
5. จงอธิบายหลกั เกณฑก์ ารออกแบบโดยวธิ ี ASD
6. คา่ หน่วยแรงใดบา้ งท่ีเรามกั จะนาไปใชใ้ นการคานวณออกแบบโครงสร้างไม้
7. การแบ่งประเภทไมข้ องวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ สามารถจาแนกไมไ้ ด้
ก่ีประเภท อะไรบา้ ง และใหย้ กตวั อยา่ งไมม้ าประเภทละ 5 ชนิด
8. จงอธิบายขอ้ แตกต่างระหวา่ งไมก้ ่อสร้างช้นั 2 และไมก้ ่อสร้างช้นั 3
9. จงยกตวั อยา่ งไมท้ ่ีใชส้ าหรับทาโครงสร้างเสา พ้นื และคาน มาอยา่ งละ 3 ชนิด
10. มีสาเหตุใดบ้างท่ีทาให้ความแข็งแรงของไม้ลดลง และท่านจะมีวิธีการแก้ไข
ปัญหาน้ีอยา่ งไรบา้ ง

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 . พิมพค์ ร้ังท่ี 3.
ขอนแก่น : คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั ขอนแก่น.

ทรงกลด จารุสมบตั ิ. (ม.ป.ป.). ศัตรูทาลายไม้. คน้ เม่ือ 26 พฤศจิกายน 2553, จาก
http://www.baannatura.com/th/mat/content/detail/105.html

บางรักษ์ เชษฐสิงห์. (ม.ป.ป.). การแบ่งไม้เนื้ออ่อนไม้เนื้อแข็งตามมาตรฐานของ
กรมป่ าไม้. คน้ เมื่อ 26 พฤศจิกายน 2553, จาก http://www.baannatura.com/th/
mat/content/detail/136.html

มงคล จิรวชั รเดช. (2548). การออกแบบโครงสร้างไม้และเหลก็ . วชิ าออนไลน์ สาขาวชิ า
วศิ วกรรมโยธา มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยสี ุรนารี. คน้ เม่ือ 25 พฤศจิกายน 2553,
จาก http://www.sut.ac.th/engineering/Civil/CourseOnline/430432/index.html

มนสั อนุศิริ. (2542). การออกแบบโครงสร้างไม้และเหลก็ . พิมพค์ ร้ังท่ี 4. กรุงเทพฯ :
ซีเอด็ ยเู คชนั่ .

วนิ ิต ช่อวเิ ชียร. (2542). การออกแบบโครงสร้างไม้. กรุงเทพฯ : หา้ งหุน้ ส่วนจากดั
ป. สมั พนั ธ์พาณิชย.์

สมาคมวศิ วกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถมั ภ.์ (2541). มาตรฐาน
สาหรับอาคารไม้ (คณะกรรมการสาขาวศิ วกรรมโยธา 2515-16). กรุงเทพฯ.

สมาคมส่งออกไมเ้ น้ือแขง็ อเมริกนั (AHEC). (ม.ป.ป.). ตาหนิไม้. คน้ เม่ือ 26
พฤศจิกายน 2553, จาก http://www.baannatura.com/th/mat/content/detail/
165.html

สุรชยั ศรีชินราช. (ม.ป.ป.). ลกั ษณะทว่ั ไปของเนื้อไม้. คน้ เม่ือ 25 พฤศจิกายน 2553,
จาก http://buranapagroup.com/knowledge_wood.php

แผนบริหารการสอนประจาบทท่ี 3

หวั ข้อเนื้อหาประจาบท

บทท่ี 3 ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดดั 3 คาบ
3.1 ความตา้ นทานต่อแรงดดั (Flexural Resistance)
3.2 ความตา้ นทานต่อแรงเฉือน (Shearing Resistance)
3.3 ความตา้ นทานต่อแรงกด (Bearing Resistance)
3.4 การโก่งตวั หรือแอ่นตวั (Deflection)
3.5 คานไมป้ ระกอบ (Built-up Beam)
3.6 สรุปเน้ือหา

แบบฝึกหดั ประจาบท
เอกสารอา้ งอิง

วตั ถุประสงค์เชิงพฤตกิ รรม

1. เพ่อื ใหผ้ ศู้ ึกษาสามารถอธิบายความสัมพนั ธ์ระหวา่ งค่าแรงต่างๆที่เกิดข้ึน เช่น
แรงดดั แรงเฉือน แรงกด และค่าการโก่งตวั เป็ นตน้ ท่ีมีผลต่อความแขง็ แรงของส่วน
โครงสร้างไมร้ ับแรงดดั ได้

2. เพื่อให้ผูศ้ ึกษาสามารถวิเคราะห์หาค่าน้าหนกั บรรทุกที่มากระทาและค่าแรง
สูงสุด ที่เกิดข้ึนกบั ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดดั ไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

3. เพ่ือให้ผูศ้ ึกษามีความรู้และความเข้าใจในหลักเกณฑ์การออกแบบส่วน
โครงสร้างไมร้ ับแรงดดั

4. เพ่ือให้ผูศ้ ึกษาสามารถตรวจสอบขนาดหน้าตดั ของส่วนโครงสร้างไม้รับ
แรงดดั ได้ และบอกไดว้ า่ สามารถรับน้าหนกั บรรทุกไดอ้ ยา่ งปลอดภยั หรือไม่

5. เพื่อให้ผศู้ ึกษาสามารถคานวณออกแบบ เพ่ือเลือกหาขนาดหนา้ ตดั ของส่วน
โครงสร้างไมร้ ับแรงดดั ไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ งและเหมาะสม

วธิ สี อนและกจิ กรรมการเรียนการสอนประจาบท

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

2. ผูส้ อนทาการสร้างโจทย์ปัญหาประจาบท พร้อมท้งั บรรยายวิธีการและ
เทคนิคต่างๆในการแกโ้ จทยป์ ัญหาแต่ละขอ้ เพื่อใหผ้ ูศ้ ึกษาไดม้ ีความรู้และความเขา้ ใจใน
เน้ือหาและทฤษฎีท่ีมากยง่ิ ข้ึน

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

สื่อการเรียนการสอน

1. เอกสารประกอบการสอน
2. แผน่ ใส
3. แบบฝึกหดั ประจาบท

การวดั และการประเมนิ ผล

การวดั ผล
1. สงั เกตพฤติกรรมในการเรียนและการมีส่วนร่วมของผศู้ ึกษา
2. ความเป็ นระเบียบเรี ยบร้อยและความถูกต้องของแบบฝึ กหัด

ประจาบทที่มอบหมายใหผ้ ศู้ ึกษาทา

การประเมนิ ผล

การประเมินผลเป็นคะแนนดิบเพอ่ื นามารวมเป็ นคะแนนระหวา่ งภาค ดงั น้ี

1. ความสนใจและการมีส่วนร่วมในช้นั เรียน 5 คะแนน

2. แบบฝึกหดั ประจาบท 5 คะแนน

บทที่ 3
ส่ วนโครงสร้ างไม้ รับแรงดดั

ส่วนโครงสร้างไมร้ ับแรงดดั ท่ีพบเห็นไดท้ ว่ั ไป เช่น ตง คาน แป อะเส อกไก่
และจนั ทนั เป็ นตน้ โครงสร้างเหล่าน้ีทาหน้าที่รับน้าหนกั หรือแรงกระทาในแนวดิ่งท่ีต้งั
ฉากกบั แนวแกนของส่วนโครงสร้าง แลว้ ถ่ายทอดน้าหนกั หรือแรงไปให้กบั ฐานรองรับ
ในภาพท่ี 3.1 เป็ นคานและตงซ่ึงเป็ นส่วนประกอบของอาคารไม้ ทาหน้าท่ีรับน้าหนกั
บรรทุกจากพ้ืนไม้ โดยท่ีตงไมจ้ ะรับน้าหนกั จากพ้ืนไม้ แลว้ ถ่ายน้าหนกั ไปยงั คานไม้ จาก
คานไมก้ ็จะถ่ายน้าหนกั ไปสู่เสาไม้ ผลของน้าหนกั บรรทุกกระทาดงั ที่ไดก้ ล่าวขา้ งตน้ จะ
ทาให้ส่วนของโครงสร้างตอ้ งรับแรงเฉือน แรงอดั หรือแรงกด แรงดดั และเกิดการแอ่น
ตัวหรือโก่งตัวในแนวดิ่ง สิ่งต่างๆเหล่าน้ีถือเป็ นปัจจัยสาคัญในการออกแบบส่วน
โครงสร้างที่รับแรงดดั สาหรับส่วนปลีกยอ่ ยท่ีตอ้ งพิจารณาเพิ่มเติมสาหรับคานท่ีประกอบ
ข้ึน (Built-up Beams) ไดแ้ ก่ สัมประสิทธ์ิของความลึก (Depth Factor) และ
สมั ประสิทธ์ิของรูปตดั (Form Factor) ดงั ท่ีจะไดก้ ล่าวในรายละเอียดตอ่ ไป

ภาพที่ 3.1 โครงสร้างคาน ตง และพ้ืนไม้
ทม่ี า (มนสั อนุศิริ, 2542, หนา้ 29)

3.1 ความต้านทานต่อแรงดดั (Flexural Resistance)

3.1.1 กาลงั ต้านทานแรงดัด
ในการออกแบบตงไม้ คานไม้ แปไม้ อะเสไม้ และจนั ทนั ไม้ เพื่อตา้ นทานต่อ
แรงดดั จะพิจารณาจากคานหนา้ ตดั กวา้ ง b ความลึก d หน่วยแรงดดั ท่ีเกิดข้ึนเน่ืองจาก
น้าหนกั บรรทุก สามารถคานวณไดจ้ ากสูตรแรงดดั (Flexural formula) ดงั น้ี

fb = Mc = M สมการท่ี 3.1
I S

เม่ือ fb = หน่วยแรงดดั ท่ีเกิดข้ึนจริง (kg/cm2)
M=
c= โมเมนตด์ ดั สูงสุด (kg.cm)
I=
ระยะท่ีวดั ห่างจากแนวแกนสะเทิน (cm) = d
= 2
โมเมนตอ์ ินเนอร์เชียของรูปตดั รอบแกนสะเทิน (cm4)
S=
b= bd 3
d=
12 I
c
โมดูลสั ของรูปตดั (cm3) =

ความกวา้ งคาน (cm)

ความลึกคาน (cm)

จากภาพท่ี 3.2 หน่วยแรงดดั ในคานไมท้ ่ีเกิดข้ึนจะมีค่าสูงสุดที่หลงั คานและทอ้ ง
คาน (c = d/2) นนั่ คือ

fb = M(d /2) = 6M สมการที่ 3.2
bd 3 bd 2

12

ภาพท่ี 3.2 หน่วยแรงดดั ในคานไม้
ทม่ี า (วนิ ิต ช่อวเิ ชียร, 2542, หนา้ 76)

ตามเกณฑก์ ารออกแบบโดยวธิ ีหน่วยแรงท่ียอมให้ (ASD) คือ

fb  Fb สมการที่ 3.3

เม่ือ Fb = หน่วยแรงดดั ที่ยอมให้ (kg/cm2)

6M = M  Fb
bd 2 S

จะไดว้ า่ 6M = Fb
และได้ bd 2

d= 6M สมการที่ 3.4
bFb

สมการท่ี 3.4 เป็นสมการท่ีใชส้ าหรับการออกแบบขนาดหนา้ ตดั ของคานไม้ โดย
เร่ิมต้นของการออกแบบให้สมมุติความหนาของคานไม้ (b) ข้ึนมาก่อน จากน้ัน
คานวณหาความลึกของคานไม้ (d) ตามสมการที่ 3.4 หากความลึกของคานไมม้ ีขนาด
เกินกวา่ ไมแ้ ปรรูปท่ีมีขายตามทอ้ งตลาดให้พิจารณาใช้คานไมค้ ู่ แต่ถา้ ยงั ไม่พออีกให้ทา
เป็ นคานไมป้ ระกอบ และท้งั น้ี ณัฐวุฒิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและประกิจ

เปรมธรรมกร (ม.ป.ป. : 4-2) กล่าววา่ อตั ราส่วนของ d/b ที่ประหยดั ในการออกแบบ
สาหรับตงไมม้ ีคา่ อยรู่ ะหวา่ ง 3-6 และสาหรับคานไมจ้ ะมีค่าอยรู่ ะหวา่ ง 2-4

3.1.2 ปัจจัยทม่ี ีผลกระทบต่อกาลงั ต้านทานแรงดดั
1. ความลึกของคานไม้
คานไม้ที่มีความลึกเกินกว่า 30 เซนติเมตร ค่าของโมดูลัสแตกหัก

(Modulus of rupture) จะมีค่าลดนอ้ ยลง ทาให้กาลงั ตา้ นทานแรงดดั หรือหน่วยแรงดดั ที่
ยอมให้ของคานไม้มีค่าลดลงดว้ ยตามความลึกที่เพิ่มข้ึน ดงั น้ันหน่วยแรงดัดท่ียอมให้
จะตอ้ งคูณดว้ ยสมั ประสิทธ์ิความลึก (Depth Factor : Kd ) คือ

Kd = 0.81 d 2  894  < 1 สมการท่ี 3.5
d 2  550

เม่ือ Kd = สมั ประสิทธ์ิของความลึก
d= ความลึกของคาน (cm)

ในกรณีความลึกของคานไม่เกิน 30 เซนติเมตร ไม่ตอ้ งคูณค่าหน่วยแรงดดั ท่ียอม
ให้ดว้ ยสัมประสิทธ์ิความลึก แต่ถา้ ความลึกของคานเกิน 30 เซนติเมตรดงั ที่ไดก้ ล่าว
ขา้ งตน้ สูตรแรงดดั จะเป็น

Kd .Fb = Mc = 6M สมการที่ 3.6
I bd 2

2. รูปร่างหนา้ ตดั คานไม้
สาหรับคานที่มีหน้าตดั เป็ นส่ีเหลี่ยมและวางตวั ในแนวราบน้นั หน้าตดั
ดงั กล่าวจะไม่มีผลต่อกาลงั ตา้ นทานแรงดดั ของคาน แต่ถา้ คานมีหน้าตดั เป็ นอย่างอื่นดงั
แสดงในภาพท่ี 3.3 เช่น หนา้ ตดั วงกลม หนา้ ตดั สี่เหลี่ยมจตั ุรัสมีเส้นทแยงมุมในแนวดิ่ง
หนา้ ตดั I และหนา้ ตดั สี่เหลี่ยมกลวง เป็นตน้ พบวา่ จะมีผลต่อกาลงั ตา้ นทานแรงดดั หรือ
หน่วยแรงดดั ที่ยอมให้ ดงั น้นั จะตอ้ งคูณหน่วยแรงดดั ท่ียอมใหด้ ว้ ยสัมประสิทธ์ิของรูปตดั
(Form Factor : Kf ) คือ

Kf .Fb = Mc = 6M สมการท่ี 3.7
I bd 2

เม่ือ Kf = สมั ประสิทธ์ิของรูปตดั และมีค่าดงั น้ี
(1) สาหรับหนา้ ตดั วงกลมดงั ภาพท่ี 3.3 (ก) ใช้ Kf = 1.18
(2) สาหรับหน้าตดั สี่เหลี่ยมจตั ุรัสที่วางให้เส้นทแยงมุมอยู่ในแนวด่ิง

ดงั ภาพที่ 3.3 (ข) ใช้ Kf = 1.414
(3) สาหรับหน้าตดั ประกอบ ไดแ้ ก่ คานหน้าตดั I และหนา้ ตดั

สี่เหลี่ยมกลวง ดงั ภาพที่ 3.3 (ค) และภาพท่ี 3.3 (ง) ตามลาดบั ใชค้ ่าสัมประสิทธ์ิของ

รูปตดั ดงั น้ี

Kf = 0.811   d 2  894  1.c สมการท่ี 3.8
 d 2  550

เมื่อ d = ความลึกของคาน (cm)
c =
p = p2(6 - 8p + 3p2).(1 – q) + q

q= อตั ราส่วนระหวา่ งความหนาปี กคานที่รับแรงอดั

= ต่อความลึกท้งั หมด = tf / d
= อตั ราส่วนระหวา่ งความหนาของแผน่ ต้งั ตอ่ ความกวา้ ง
tf = ท้งั หมดของคาน
tw = tw / b สาหรับคานหนา้ ตดั I
(tw  tw )/ b สาหรับคานหนา้ ตดั สี่เหลี่ยมกลวง
ความหนาของปี กคาน (cm)

ความหนาของแผน่ ต้งั (cm)

(ก) วงกลม (ข) สี่เหลี่ยมจตั ุรัสวางทแยง (ค) ตวั I (ง) ส่ีเหล่ียมกลวง

ภาพที่ 3.3 หนา้ ตดั คานไมท้ ี่ไมใ่ ช่ส่ีเหล่ียมผนื ผา้
ทมี่ า (มนสั อนุศิริ, 2542, หนา้ 35)

ดังน้ัน เม่ือนาปัจจยั ขนาดความลกึ และรูปร่างหน้าตดั ของคานไม้ท้งั สอง
อย่างข้างต้นมารวมพจิ ารณา จะได้หน่วยแรงดัดทยี่ อมให้ดงั นี้

หน่วยแรงดดั ที่ยอมให้ = Kd .Kf .Fb สมการท่ี 3.9

3.2 ความต้านทานต่อแรงเฉือน (Shearing Resistance)

3.2.1 กาลงั ต้านทานแรงเฉือน

เม่ือคานวณขนาดหนา้ ตดั ของคานไมไ้ ดแ้ ลว้ ต่อไปก็จะทาการพิจารณาวา่ หนา้ ตดั
ดงั กล่าวสามารถตา้ นทานต่อแรงเฉือนไดห้ รือไม่ ท้งั น้ี ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะชยั (2539 :
38) กล่าววา่ เม่ือคานรับน้าหนกั บรรทุกจะเกิดแรงเฉือนทางแนวด่ิงท่ีขนานไปกบั หนา้ ตดั
คานและแรงเฉือนทางแนวนอนที่ต้งั ฉากกบั หนา้ ตดั คาน ผลจากแรงเฉือนทางแนวนอนจะ
มีแนวโนม้ ที่ทาให้เส้ียนไมเ้ ล่ือนไถลจากกนั ทางแนวยาวของเส้ียนไม้ เพราะวา่ กาลงั ของ
ไมใ้ นการรับแรงเฉือนขนานเส้ียนต่ามาก และต่ากวา่ กาลงั ในการรับแรงเฉือนต้งั ฉากเส้ียน
ดงั น้นั จึงเป็ นสิ่งจาเป็ นในการออกแบบคานไม้ ซ่ึงจะตอ้ งมีการตรวจสอบความปลอดภยั
จากหน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนที่จะเกิดข้ึน และหน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนที่เกิดข้ึน
สามารถคานวณไดจ้ ากสูตรดงั น้ี

fh// = VQ สมการท่ี 3.10
Ib

เม่ือ fh // = หน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนที่เกิดข้ึนจริง (kg/cm2)
V= แรงเฉือนในแนวดิ่งท่ีเกิดข้ึน (kg)
Q= โมเมนตข์ องพ้นื ท่ีหนา้ ตดั ท่ีตอ้ งการทราบค่า
หน่วยแรงเฉือน คิดจากผวิ นอกสุดถึงแกนสะเทิน
I= (Neutral Axis) (cm3)
b= โมเมนตอ์ ินเนอร์เชียร์รอบแกนสะเทินของรูปตดั (cm4)
ความกวา้ งคาน (cm)
b
fh max.
d/2 A
y = d/4 แกนสะเทิน (N.A.)
d

fh avg.

(ก) คานหนา้ ตดั ส่ีเหล่ียมผนื ผา้ (ข) หน่วยแรงเฉือนในคานไม้

ภาพที่ 3.4 หน่วยแรงเฉือนในแนวขนานเส้ียนของคานไม้

ภาพท่ี 3.4 (ก) เป็ นคานไมห้ นา้ ตดั ส่ีเหลี่ยมผนื ผา้ มีความกวา้ ง b และความลึก
d และภาพที่ 3.4 (ข) แสดงคา่ หน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนสาหรับคานไมด้ งั กล่าว ซ่ึงจะมี
ค่าสูงสุดอยทู่ ี่แนวแกนสะเทินของรูปตดั และมีค่าดงั น้ี

V bd  d  3V
2 4 2bd
fh // = bd 3 = สมการท่ี 3.11
 12 
 ( b )

ตามเกณฑก์ ารออกแบบโดยวธิ ีหน่วยแรงท่ียอมให้ (ASD) คือ

fh // = 3V  Fh // สมการที่ 3.12
2bd

เมื่อ Fh // = หน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนท่ียอมให้ (kg/cm2)

3.2.2 กาลงั ต้านทานแรงเฉือนกรณีมกี ารบากปลาย
ในกรณีจาเป็ นตอ้ งบากคานหรือตง (Notched Beam) ที่ปลายท้งั สองขา้ ง เพ่ือลด
ระดบั พ้ืนห้อง ดงั แสดงในภาพท่ี 3.5 ณัฐวุฒิ อศั วสงคราม, วนั เฉลิม กรณ์เกษมและ
ประกิจ เปรมธรรมกร (ม.ป.ป. : 4-5) กล่าววา่ หากรอยบากท่ีจุดใดๆตลอดความยาวคาน
มีความลึกไมม่ ากกวา่ 1/6 และยาวไม่เกิน 1/3 ของความลึกคาน ในทางปฏิบตั ิถือวา่ ไม่มี
ผลตอ่ ค่าความแกร่ง การคานวณออกแบบสามารถใชเ้ น้ือท่ีหนา้ ตดั เตม็ ท้งั หมดได้

ภาพท่ี 3.5 การบากปลายตงไมเ้ พอื่ ลดระดบั
ทม่ี า (มนสั อนุศิริ, 2542, หนา้ 31)

แตถ่ า้ การบากที่ปลายมีค่าเกินกวา่ ท่ีไดก้ ล่าวไวข้ า้ งตน้ คานจะมีโอกาสเกิดรอยปริ
แตกตามแนวนอน โดยเฉพาะตรงบริเวณดา้ นที่รับแรงดึงมากข้ึน จึงทาให้กาลงั ตา้ นทาน
แรงเฉือนในแนวขนานเส้ียนที่ปลายคานมีค่าลดลง ท้งั น้ีข้ึนกบั อตั ราส่วนระหวา่ งความลึก
ท่ีเหลือจากการบาก (d ่่) ต่อความลึกท้งั หมด (d) จึงมีผลทาใหค้ วามแข็งแรงของคาน
ลดลง ดงั น้นั ในการออกแบบจึงตอ้ งทาการหาค่าหน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนท่ีเกิดข้ึนจริง
และหน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนท่ียอมใหใ้ หม่ แลว้ ทาการตรวจสอบโดยใชส้ มการที่ 3.13
และสมการท่ี 3.14 ดงั น้ี

fh// = 3V  Fh// สมการที่ 3.13
2bd'

และ fh// = 3V  Fh // d'  สมการที่ 3.14
2bd' d

เม่ือในท่ีน้ี fh// = หน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนท่ีเกิดข้ึนจริงสาหรับ
คานที่บากปลาย (kg/cm2)
Fh// = หน่วยแรงเฉือนขนานเส้ียนที่ยอมใหส้ าหรับ
คานท่ีบากปลาย (kg/cm2)
V= แรงเฉือนในแนวดิ่งที่เกิดข้ึน (kg)
d ่่ = ความลึกที่เหลือจากการบาก (cm)
d=
ความลึกคานท้งั หมด (cm)

3.3 ความต้านทานต่อแรงกด (Bearing Resistance)

เมื่อออกแบบไดข้ นาดหนา้ ตดั คานไมแ้ ลว้ จาเป็ นท่ีจะตอ้ งตรวจสอบหน่วยแรงกด
ท่ีเกิดข้ึน โดยเฉพาะตรงบริเวณที่มีหน่วยแรงกดสูงๆ เช่น บริเวณฐานรองรับ หรือบริเวณ
ช่วงคานท่ีมีน้าหนกั แบบจุดกระทา (Point Load) เป็ นตน้ จะเป็ นค่าหน่วยแรงกดต้งั ฉาก
เส้ียนท่ีเกิดข้ึน และคานวณไดจ้ ากแรงกดท่ีกระทาต้งั ฉากเส้ียน (P) หารดว้ ยพ้ืนที่รับแรง
กด (A) ซ่ึงจะตอ้ งมีค่าไม่เกินกวา่ หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนที่ยอมให้ ท้งั น้ีค่าของหน่วย
แรงกดต้งั ฉากเส้ียนท่ียอมให้ สามารถพิจารณาตามลกั ษณะของพ้ืนท่ีท่ีรับแรงกดแบ่งเป็ น
2 กรณี ดงั น้ี

3.3.1 กาลงั ต้านทานแรงกดเมื่อความยาวพืน้ ทร่ี ับแรงกดมากกว่า 15 cm

เม่ือความยาวของพ้ืนที่ท่ีรับแรงกดวดั ตามแนวของเส้ียนไม้ ( L > 15 cm)
ดงั แสดงในภาพท่ี 3.6 คา่ หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนที่เกิดข้ึนสามารถคานวณไดจ้ ากสมการ
ท่ี 3.15 ซ่ึงจะตอ้ งมีค่าไมเ่ กินกวา่ หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนท่ียอมให้

fc  = P สมการท่ี 3.15
A

เมื่อ fc  = หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนท่ีเกิดข้ึน (kg/cm2)
P= แรงกดหรือแรงอดั ท่ีเกิดข้ึน (kg)
พ้นื ที่รับแรงกด (cm2) = L b
A= ความยาวของพ้นื ที่รับแรงกด (cm)
L= ความกวา้ งไม้ (cm)

b=

ภาพท่ี 3.6 พ้นื ท่ีรับแรงกด
ทม่ี า (มนสั อนุศิริ, 2542, หนา้ 32)

ตามเกณฑก์ ารออกแบบโดยวธิ ีหน่วยแรงท่ียอมให้ (ASD) คือ

fc  = P  Fc  สมการท่ี 3.16
A

เมื่อ Fc  = หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนท่ียอมให้ (kg/cm2)

3.3.2 กาลงั ต้านทานแรงกดเมื่อความยาวพืน้ ทร่ี ับแรงกดน้อยกว่า 15 cm

เมื่อความยาวของพ้ืนท่ีท่ีรับแรงกดวดั ตามแนวของเส้ียนไม้ ( L  15 cm) ค่า
ของหน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนที่เกิดข้ึนยงั คงคานวณไดจ้ ากสมการที่ 3.15 แต่ค่าของหน่วย
แรงกดต้งั ฉากเส้ียนท่ียอมให้น้นั ให้เพ่ิมข้ึนเป็ นค่าใหม่ ( F'c  ) ซ่ึง วินิต ช่อวิเชียร
(2542 : 80) กล่าววา่ ทาไดโ้ ดยการนาตวั คูณประกอบ (Bearing Length Factor : BLF)

มาคูณเขา้ กบั คา่ หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนเดิมที่ยอมใหน้ ้นั

ตามเกณฑก์ ารออกแบบโดยวธิ ีหน่วยแรงท่ียอมให้ (ASD) คือ

fc  = P  F'c  สมการท่ี 3.17
A

และ fc  = P  ( Fc ) L  0.95  สมการท่ี 3.18
A L

เม่ือในที่น้ี Fc  = หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนเดิมที่ยอมให้
(kg/cm2)
F'c  = หน่วยแรงกดต้งั ฉากเส้ียนใหม่
ที่ยอมให้ (kg/cm2)
 L  0.95  =
L ตวั คูณประกอบ (BLF)

3.4 การโก่งตวั หรือแอ่นตัว (Deflection)

3.4.1 การโก่งตวั ในแนวดง่ิ (Vertical Deflection)

ขนาดของคานไมท้ ี่คานวณไดจ้ าเป็ นจะตอ้ งตรวจสอบระยะการโก่งในแนวดิ่งท่ี
เกิดข้ึนเนื่องจากน้าหนกั บรรทุกวา่ เป็นไปตามท่ีกาหนดไวห้ รือไม่ ปกติแลว้ ค่าการโก่งตวั ท่ี
เกิดข้ึนเนื่องจากน้าหนกั บรรทุกกระทาแบบแผก่ ระจายสม่าเสมอดงั แสดงในภาพท่ี 3.7 (ก)
และน้าหนกั บรรทุกกระทาแบบจุดดงั แสดงในภาพท่ี 3.7 (ข) สามารถคานวณไดจ้ าก
สมการท่ี 3.19 และสมการที่ 3.20 ตามลาดบั ดงั น้ี

Δ max = 5WL4 สมการที่ 3.19
384EI สมการที่ 3.20

Δ max = PL3
48EI

เม่ือในท่ีน้ี Δmax = การโก่งตวั ทางแนวด่ิงมากท่ีสุดที่กลางคาน

W= (cm)

P= น้าหนกั บรรทุกกระทาแบบแผก่ ระจาย
L=
E= สม่าเสมอ (kg/cm)
I=
น้าหนกั บรรทุกกระทาแบบจุดที่กลางคาน (kg)

ช่วงความยาวคาน (cm)

โมดูลสั ยดื หยนุ่ (kg/cm2)

โมเมนตอ์ ินเนอร์เชียร์ของรูปตดั คานรอบ

แกน X (cm4) = 1 bd3
12

W

max

L

(ก) น้าหนกั แผก่ ระจายสม่าเสมอ
P

L/2 max
L
L/2

(ข) น้าหนกั แบบจุด

ภาพที่ 3.7 การโก่งตวั ของคานเน่ืองจากน้าหนกั บรรทุกกระทา

ตามเกณฑก์ ารออกแบบ Δmax  Δall สมการที่ 3.21

เมื่อ Δall = การโก่งตวั ที่ยอมให้ (cm) ท้งั น้ี มนสั อนุศิริ

(2542 : 32-33) กล่าววา่ อาจจะคานวณไดจ้ าก

- L สาหรับคานทวั่ ไป
360
L
- 200 สาหรับคานสะพานทางหลวง

3.4.2 การโก่งตัวในแนวด้านข้าง (Lateral Deflection)

ในขณะท่ีคานไมร้ ับน้าหนกั บรรทุก หากคานมีหนา้ แคบแต่ลึกมาก (d/b มีค่าสูง)
จะเกิดการโก่งตวั ทางดา้ นขา้ ง เนื่องจากพฤติกรรมจะคลา้ ยเสาซ่ึงจะเกิดการโก่งเดาะทาง

ดา้ นขา้ ง จึงมีผลทาให้กาลงั ตา้ นทานแรงดดั ของคานมีค่าต่าลง เพ่ือป้องกนั ปัญหาที่จะ

เกิดข้ึน จึงตอ้ งมีการทาค้ายนั ที่ด้านขา้ งของคานตรงส่วนท่ีรับแรงอดั ซ่ึงอยู่เหนือแกน
สะเทินใหพ้ อเพียง ดงั แสดงในภาพที่ 3.8 โดยอาจจะค้ายนั เป็นระยะๆหรือตลอดความยาว
ของคาน โดยสามารถพจิ ารณาจากหลกั เกณฑส์ าคญั ๆดงั น้ี

1. d/b = 2 ไมจ่ าเป็นตอ้ งทาค้ายนั ทางดา้ นขา้ ง
2. d/b = 3 ตอ้ งทาค้ายนั ดา้ นขา้ งท่ีปลายคาน
3. d/b = 6 ตอ้ งทาค้ายนั ดา้ นขา้ งเป็ นระยะๆ และระยะไม่เกิน 2.50
เมตร

ภาพท่ี 3.8 การโก่งตวั ทางดา้ นขา้ งของคานและลกั ษณะการทาค้ายนั
ทม่ี า (มงคล จิรวชั รเดช, 2548)

3.5 คานไม้ประกอบ (Built-up Beam)

รังษี นนั ทสาร (2538 : 25) ไดก้ ล่าววา่ คานไมป้ ระกอบเป็ นคานที่ทาข้ึนจากการ
นาเอาไมห้ ลายๆชิ้นมาประกอบกนั ข้ึนในแนวดิ่งหรือแนวราบ ดงั แสดงในภาพที่ 3.9
โดยเฉพาะคานท่ีมีความกวา้ งและความลึกมาก ซ่ึงไม่สามารถที่จะหาไมท้ ่ีมีขนาดตามท่ี
ตอ้ งการได้ การยึดกนั ของไมแ้ ต่ละชิ้นอาจยึดด้วยอุปกรณ์ยึดไม้ เช่น กาว ตะปู สลกั
เกลียว และแหวนยดึ ไม้ เป็นตน้

เมื่อประกอบคานเสร็จก็จะเหมือนคานหน่ึงตวั ท่ีทาหนา้ ที่รับน้าหนกั บรรทุก การ
รับน้าหนกั ของคานไมป้ ระกอบข้ึนอยูก่ บั จานวนของชิ้นไมท้ ่ีนามาประกอบและการยดึ กนั
ตรงรอยต่อ ท้งั น้ีปัจจยั ท่ีตอ้ งทาการพิจารณาสาหรับการออกแบบคานประกอบน้ี ท่ีมีผล
ต่อกาลังในการรับแรงดัดของคานไม้ คือ สัมประสิทธ์ิของความลึก ( Kd ) และ
สมั ประสิทธ์ิของรูปตดั ( Kf )

(ก) คานไมป้ ระกอบในแนงดิ่ง (ข) คานไมป้ ระกอบในแนวนอน

(ค) คานไมป้ ระกอบ I (ง) คานไมป้ ระกอบส่ีเหล่ียมกลวง

ภาพท่ี 3.9 คานไมป้ ระกอบรูปแบบต่างๆ
ทม่ี า (รังษี นนั ทสาร, 2538, หนา้ 26) และ (ทนงศกั ด์ิ แสงวฒั นะชยั , 2539, หนา้ 46)

ตัวอย่างที่ 3.1 คานไมเ้ ต็งขนาด 28 รับน้าหนกั บรรทุกท้งั หมด 400 kg/m

(รวมน้าหนกั คาน) กาหนดหน่วยแรงดดั ที่ยอมให้ 120 kg/cm2 จงตรวจสอบวา่ คานไมจ้ ะ

สามารถตา้ นทานตอ่ แรงดดั ไดอ้ ยา่ งปลอดภยั หรือไม่

400 kg/m 2

8

3.50 m

วธิ ีทา

Bending Moment ที่คานจะรับไดอ้ ยา่ งปลอดภยั หาไดจ้ ากสมการ

Fb = 6M
120 = bd 2

6M
(2 2.54)(8 2.54)2

ดงั น้นั M = 41,950.88 kg.cm = 419.51 kg.m

Bending Moment เน่ืองจากน้าหนกั บรรทุก = WL2/8

= (4003.52)/8

= 612.50 kg.m

> 419.51 kg.m

ดงั น้นั คานไมข้ นาด 28 ไม่สามารถตา้ นทานตอ่ แรงดดั ไดอ้ ยา่ งปลอดภยั

หรือสามารถท่ีจะตรวจสอบไดอ้ ีกวธิ ีหน่ึง โดยการนาค่าหน่วยแรงดดั ท่ีเกิดข้ึนจริง

เปรียบเทียบกบั หน่วยแรงดดั ท่ียอมให้ ดงั น้ี

Bending Moment เนื่องจากน้าหนกั บรรทุก = 612.50 kg.m
6M 6  (612.50 100)
fb = bd 2 = (2 2.54)(8 2.54)2

= 175.20 kg/cm2 > 120 kg/cm2

ดงั น้นั คานไมข้ นาด 28 ไม่สามารถตา้ นทานต่อแรงดดั ไดอ้ ยา่ งปลอดภยั

ตวั อย่างที่ 3.2 จากรูปแปลนพ้นื ของอาคารที่พกั อาศยั แห่งหน่ึง จงออกแบบตงไมร้ องรับ

พ้ืนไมข้ นาด 14 และออกแบบคานไม้ B1 รองรับตงไมแ้ ละรับน้าหนกั จากผนงั

กระเบ้ืองแผน่ เรียบดา้ นเดียวสูง 2.50 m พร้อมเคร่าไม้ โดยรอบท้งั ส่ีดา้ น

กาหนด - หน่วยน้าหนกั ของพ้ืนไม้ = 900 kg/m3

- หน่วยน้าหนกั ของตงไม้ คานไม้ = 1,100 kg/m3

- น้าหนกั ฝาผนงั ดา้ นเดียวพร้อมเคร่าไม้ = 20 kg/m2

- น้าหนกั บรรทุกจร = 150 kg/m2

- หน่วยแรงท่ียอมให้ Fb = 150 kg/cm2, Fc  = 40
kg/cm2, Fh // = 15 kg/cm2, E = 170,000 kg/cm2
- การโก่งตวั ท่ียอมให้ Δall = L/300

ตงไม้ @ 0.50 m

ผนงั B1 เสาไม้ 66

ผนงั ผนงั

3.00 m

พืน้ ไม้ 14 B1

ผนงั

4.00 m

วธิ ีทา

1. ออกแบบตงไม้

1.1 หาน้าหนกั บรรทุกลงตงไม้

น้าหนกั บรรทุกลงตงไมป้ ระกอบดว้ ย

น้าหนกั พ้ืนไม้ =  1 2.54   900 = 22.86 kg/m2
100

น้าหนกั บรรทุกจร = 150 kg/m2 = 86.43 kg/m
น้าหนกั บรรทุกท้งั หมด = 172.86 kg/m2 = 96.43 kg/m
น้าหนกั ที่ถ่ายลงตงไม้ = 172.86 0.50
สมมุติน้าหนกั ตงไม้ = 10 kg/m
ตงไมร้ ับน้าหนกั บรรทุกท้งั หมด

1.2 หาขนาดของตงไมจ้ ากโมเมนตด์ ดั ท่ีกระทา

96.43 kg/m

3.00 m

144.65 kg 144.65 kg

Mmax = 96.43 3.002 = 108.48 kg.m
8
Vmax = 144.65 kg
6M
จาก d = b.Fb

เลือกตงไมห้ นา 112 ดงั น้นั
6 108.48 100
d = (1.5  2.54 )(150 ) = 10.67 cm

ลองใชต้ งไมข้ นาด 112 5
น้าหนกั จริงของตงไม้ = (1.52.54/100)(52.54/100) 1,100

= 5.32 kg/m < 10 kg/m ใชไ้ ด้

1.3 ตรวจสอบความตา้ นทานแรงเฉือน

fh // = 3V = 3144.65
2bd 2(1.5 2.54)(5 2.54)
= 4.48 kg/cm2 < Fh // = 15 kg/cm2 ใชไ้ ด้

1.4 ตรวจสอบความตา้ นทานแรงกด

สมมุติวางตงไมล้ งบนคานไมห้ นา 2
144.65
fc  = P = (1.5 2.54)(2 2.54) = 7.47 kg/cm2
A
กรณีพ้ืนท่ีรับแรงกด L = ความหนาคาน 2  15 cm จะได้

F'c  = ( Fc ) L  0.95 
L 

= 40   (2 2.54)  0.95 
 (2 2.54 ) 

= 47.48 kg/cm2 > fc  = 7.47 kg/cm2 ใชไ้ ด้

1.5 ตรวจสอบการโก่งตวั

 max = 5WL4
384EI
5(96.43 / 100 )(300 )4
=
) 1 )3 
384 (170,000 12 (1.5 2.54 )(5 2.54

= 0.92 cm < all = 300/300 = 1.00 cm ใชไ้ ด้
ดงั น้นั ใชต้ งไมข้ นาด 112 5 @ 0.50 m

2. ออกแบบคานไม้ B1

2.1 หาน้าหนกั บรรทุกลงคานไม้ B1
น้าหนกั บรรทุกลงคานไม้ B1 ประกอบดว้ ย

น้าหนกั พ้นื ไม้ = 22.86 kg/m2

น้าหนกั ตงไม้ = 5.32/0.5 = 10.64 kg/m2

น้าหนกั บรรทุกจร = 150 kg/m2 = 275.25 kg/m
= 50 kg/m
น้าหนกั บรรทุกท้งั หมด = 183.50 kg/m2 = 340.25 kg/m

น้าหนกั ท่ีถ่ายลงคานไม้ = 183.501.50

น้าหนกั จากผนงั ไม้ = 202.50

สมมุติน้าหนกั คานไม้ = 15 kg/m

คานไมร้ ับน้าหนกั บรรทุกท้งั หมด

2.2 หาขนาดของคานไมจ้ ากโมเมนตด์ ดั ท่ีกระทา
340.25 kg/m

4.00 m

680.50 kg 680.50 kg

Mmax = 340.25 4.002 = 680.50 kg.m
8
Vmax = 680.50 kg
เลือกคานไมห้ นา 2 ดงั น้นั

d = 6  680.50 100 = 23.14 cm
(2  2.54 )(150 )

ลองใชค้ านไมข้ นาด 210

น้าหนกั จริงของคานไม้ = (22.54/100)(102.54/100)1,100

= 14.19 kg/m < 15 kg/m ใชไ้ ด้

2.3 ตรวจสอบความตา้ นทานแรงเฉือน
3  680.50
fh // = 3V = 2(2 2.54)(10 2.54)
2bd