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常用針葉樹製材分等之重點與注意事項

我國現行有關針葉樹製材分等之標準,CNS 444(2012)「製材之分等」、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」、CNS 14631(2002)「框組壁工法結構用製材」、CNS 15563(2012)「針葉樹裝修用製材分等」及CNS 15582(2012)「針葉樹底材用製材分等」共5種。

而即使是針對相同之缺點,於各標準中之量測方式上亦不盡相同,故以下將分述各標準在缺點量測上之差異、操作重點與注意事項。

(一)CNS 444(2012)「製材之分等」之分等重點與注意事項

在CNS 444(2012)「製材之分等」標準中,適用於一般用途之天然生針、闊葉製材之等級區分,以「節」、「弧邊」、「橫斷面縱裂及環裂」、「扭曲及反翹」、「藕朽」、「腐朽及未貫通材面之其他缺點(如蟲蛀、捲皮、脂囊等)」等指標進行等級區分,將天然生針葉樹分為5種等級,天然生闊葉樹分為3種等級。

節之測定,板材類之測定方式係以長徑與數量表示,長徑係指節之長軸長度(如圖1所示),長徑未滿0.6 cm者並不視為缺點,但長徑若為短徑之2.5倍以上,則必須將長徑長度視為量測值之1/2倍,拔節、腐節或易拔節之長徑,則必須將長徑視為量測值之2倍,如貫通其他材面之節,則長徑視為量測值之4倍。另一方面,角材類在節之量測上,其方式與板材類不同,是以節之節徑比大小進行等級區分,節徑係指最大節存在之材面,沿材長方向之稜線相平行之兩切線間之距離表示(如圖1所示),而節徑比為節徑相對於節所在之材面寬度之比率。

圖1、CNS 444製材之分等(2012)標準之長徑與節徑示意圖。

 

弧邊之測定,板材類之測定方法依其於橫斷面短邊之缺對其補足短邊之長之比率,以及其長邊之缺對其補足之長邊之長比率而定;角材類之測定方法則依其最小橫斷面方形四邊缺之和對其補足方形四邊之和之比率而定(如圖2所示)。

圖2、CNS 444(2012)「製材之分等」標準之弧邊示意圖。

橫斷面縱裂之測定,是以兩端最大縱裂之合計對材長之比率表示,當同一端有兩處以上時以最長者為其裂痕長。而在材面上之割裂,在板材類上,貫通之割裂視為同長之橫斷面縱裂,未貫通者視為1/3長之橫斷面縱裂;在角材類上,貫通之割裂視為1/3長之橫斷面縱裂,未貫通者則不視為缺點(如圖3所示)。另一方面,橫斷面環裂之測定,是以弧長對其橫斷面圍長比率而定,在板材類上,當同一端有二處以上時,以其中之最長者表示,如在兩端均存在時則以各端之最長者表示;在角材類上,在同一端有二處以上時,以合計表示,如在兩端均存在時則以各端之長者表示。

圖3、CNS 444(2012)「製材之分等」標準之縱裂示意圖。

扭曲及反翹之測定,一般根據目視人員依有無、輕重、顯著與否等情形自行判斷即可,惟闊葉樹之長向反翹,是依長向內曲面最大弦高對材長之比率而定(如圖4所示)。

圖4、CNS 444(2012)「製材之分等」標準中,闊葉樹之長向反翹是意圖。

藕朽之測定,主要針對天然生針葉樹之板材類與角材類進行,在板材類上,依材面上缺點面積之大小及其數目而定;在角材類上,依材面上缺點面積之大小,或藕朽面積之合計對橫斷面面積之比率而定,當兩端均存在者,以兩端比率之合計表示。

腐朽及未貫通材面之其他缺點(如蟲蛀、捲皮、脂囊等)之測定,如為線狀(寬0.3 cm以下)者,視為長徑或節徑等同其長度1/20的節。

其餘缺點若在於標準中,未明確提及或說明量測之方式及區分依據者,可依目視人員自行判斷缺陷之顯著程度即可。

 

(二)CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」之分等重點與注意事項

在CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」標準中,適用於針葉樹結構用製材之等級區分,等級區分之指標項目相較於CNS 444(2012)「製材之分等」標準複雜許多,包含「節」、「弧邊」、「貫通割裂及環裂」、「纖維方向之傾斜比」、「平均年輪寬」、「腐朽」、「彎曲、翹曲等其他缺點」等,其中「節」在本標準內,針對甲種結構用製材II類者,根據節之分布情況細分為一般節、集中節、群生節、材緣部之節、中央部之節。一般節係指集中節之場合以外,成單一存在者,而集中節表示在材長方向15 cm之距離內所存在之節,群生節則特指集中節成群生狀態者。材緣部與中央部之節,依節之中心存在之位置於材緣部或中央部而定,材緣部指稜線至材寬方向寬度1/4距離範圍內,其餘部分則為中央部(如圖5所示)。

圖5、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」不同型態之節示意圖。

節之測定,均以節徑比表示,測定方式與CNS 444(2012)「製材之分等」標準之節徑相同,不同之處在於當節徑為短徑(指節之短軸長度)之2.5倍以上者,視為其實際量測節徑之1/2,且當節貫通兩材面時,以兩面中最大之節徑比表示。此外,集中節之場合,其節徑比是以材長方向15 cm以內之所有節之節徑合計表示,而群生節之場合,則是將整體視為單一節之節徑比(如圖5所示)。另一方面,特殊形狀之製材者,節徑之測定方式亦有所不同。圓柱類之節徑比量測,事先在圓周方向決定4等分線,並沿材長方向延伸為4條假想之稜線,以使節徑合計為最大者包含在1個4等分之材面上,節徑比以各等分之節徑合計最大者對圓材直徑之比率表示(如圖6所示)。

圖6、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」圓柱類節徑比量測法之示意圖。

股形材之節徑比量測,節徑係以與通過長邊之中央部直線平行之節的兩切線間距離表示,位於平面之材面之節的節徑比,指節徑對於節存在位置之材寬的比率;位於平面外之材面之節的節徑比,指節徑對於短邊之比率(如圖7所示)。

圖7、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」鼓形材節徑比量測法之示意圖。

弧邊之測定,與CNS 444(2012)「製材之分等」標準中之板材類量測之方式相同,但額外考慮材長之弧邊。材長之弧邊,即沿於材長稜線上之材面缺損,以弧邊之長度對於材長之比率表示,若在材面之一緣有2個以上之弧邊時,其長度之合計;而在材面之兩緣均存在時,係以各緣合計之中較大者表示(如圖8所示)。

圖8、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」材長之弧邊量測法之示意圖。

貫通割裂之測定,分為橫斷面與材面兩種,橫斷面之貫通割裂長度是以兩材面材端之貫通割裂長度之平均值表示,若在各端橫端面均有貫通割裂時,以最長者之長度表示;材面之貫通割裂長度,則是以兩材面之貫通割裂長度平均值表示,在同一材面有2個以上之貫通割裂時,以最長者之長度表示(如圖9所示)。

圖9、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」貫通割裂量測法之示意圖。

此外,圓柱類之貫通割裂係以多個材面割裂與製材之內部相連接,其割裂係以包含有最大割裂之材面決定之,而材面之割裂並非貫通割裂之場合,不當作缺點處理(如圖10所示)。

圖10、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」圓柱類貫通割裂量測法之示意圖。

另一方面,環裂則是以環裂深度對於橫斷面短邊長度之比表示,而環裂深度係指與橫斷面長邊平行之環裂兩切線間的長度,若橫斷面為正方形時,以兩切線間之長度中較長者表示(如圖11所示),當同一橫斷面存在有2個以上環裂時,以最深者表示,若於兩橫斷面均存在環裂時,以各橫斷面最深者之合計表示。

圖11、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」環裂量測法之示意圖。

其他缺點之測定,纖維方向傾斜比是以每1 m材長方向,纖維方向之傾斜高度比表示(如圖12所示)。橫斷面上之平均年輪寬,是以與年輪大約呈垂直方向之同一直線上,年輪寬為完整者之全部平均值表示(如圖13所示)。腐朽之測定,以腐朽面積對腐朽存在之材面面積之比率表示。彎曲之測定,與CNS 444(2012)「木材之分類」標準之方式相同。其餘缺點若在於標準中,未明確提及或說明量測之方式及區分依據者,可依目視人員自行判斷缺陷之顯著程度即可。

圖12、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」纖維方向傾斜比量測法之示意圖。

圖13、CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」平均年輪寬量測法之示意圖。

 

(三)CNS 14631(2002)「框組壁工法結構用製材」之分等重點與注意事項

在CNS 14631(2002)「框組壁工法結構用製材」標準中,適用於框組壁工法結構用製材之等級區分,以「節」、「弧邊」、「割裂」、「彎曲」、「平均年輪寬」、「纖維方向之傾斜比」等指標進行等級區分。

上述「弧邊」、「彎曲」、「平均年輪寬」、「纖維方向之傾斜比」之量測方式均與CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」標準相同,但節之表示法則差異甚大,節徑係以節在橫斷面投影面積對橫斷面厚度之比表示,節徑比則同樣為節徑相對於節所在之材面寬度之比率(如圖14所示)。

圖14、CNS 14631(2002)「框組壁工法結構用製材」節徑量測法之示意圖。

割裂之量測,包含貫通割裂、非貫通割裂、環裂及其他割裂等,貫通割裂之量測方法與CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」標準相同,其餘割裂形式則以割裂之深度在其割裂部位之投影長度表示,例如割裂(包含非貫通割裂、環裂及其他割裂者)發生於橫斷面者,以其在製材厚度之投影長度表示;發生於橫斷面以外者,以其在製材長度之投影長度表示(如圖15所示)。此外,在同一材面上有兩個以上之其他割裂者,以最大割裂尺度者表示,且乾燥材之其他割裂深度與長度以實測值之2/3表示。

圖15、CNS 14631(2002)「框組壁工法結構用製材」割裂量測法之示意圖。

其餘缺點如腐朽、反翹與扭曲,或於標準中未明確提及並說明量測之方式及區分依據者,可依目視人員自行判斷缺陷之顯著程度即可。

(四)CNS 15563(2012)「針葉樹裝修用製材分等」之分等重點與注意事項

在CNS 15563(2012)「針葉樹裝修用製材分等」標準中,適用於針葉樹裝修用製材(門檻、門楣、牆壁及其他建築物之裝修所使用之製材)之等級區分,以「節」、「弧邊」、「割裂」、「彎曲」、「腐朽」、「反翹與扭曲」、「變色、發黴及其他缺點」等指標進行等級區分。

節之量測方法,與CNS 444(2012)「製材之分等」標準中之板材類量測方式相同,是以節之長徑及數量表示,惟無需針對特殊情況下調整長徑之量測值(如長徑為短徑之2.5倍時,需將量測值視為1/2)。

弧邊之測定方式,與其餘標準之方式有些許差異,僅以弧邊寬度之部分對其材面寬度之比率表示,即橫斷面長邊之弧邊(如圖16所示)。割裂、彎曲之測定,與CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」標準相同,惟非貫通材面之短小割裂,直接以其割裂長度表示即可。其餘缺點如腐朽、反翹與扭曲、變色等,或於標準中未明確提及並說明量測之方式及區分依據者,可依目視人員自行判斷缺陷之顯著程度即可。

圖16、CNS 15563(2012)「針葉樹裝修用製材分等」弧邊量測法之示意圖。

 

(五)CNS 15582(2012)「針葉樹底材用製材分等」之分等重點與注意事項

在CNS 15582(2012)「針葉樹底材用製材分等」標準中,適用於適用於針葉樹製材中,供作建築物之屋頂、地板、牆壁等之底材(從外部看不到之部分)使用為主要目的之製材之等級區分,以「節」、「弧邊」、「貫通割裂」、「彎曲」、反翹與扭曲」、「腐朽、變色、捲皮、發黴及其他缺點」等指標進行等級區分。

節、貫通割裂、彎曲之測定方式與CNS 14630(2017)「針葉樹結構用製材」標準相同,弧邊之測定方式與CNS 15563(2012)「針葉樹裝修用製材分等」標準相同,其餘缺點如反翹與扭曲、腐朽、變色、捲皮、發黴及其他缺點等,或於標準中未明確提及並說明量測之方式及區分依據者,可依目視人員自行判斷缺陷之顯著程度即可。

文章提供:楊德新教授

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