CNS 450-2005 Wood - Sampling methods and general requirements for physical and mechanical tests《木材之物理与强度试验之取样方法与一般要求》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 75.040 O2001450經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 43 年 6 月 22 日 94 年 5 月 13 日 (共 5 頁 )木材之物理與強度試驗之取樣方法與一般要求 Wood Sampling methods and general requirements for physical and mechanical tests 1. 適用範圍：本標準規定木材之選擇與取樣方法，所選擇材料之調節處理與試體之製作，並說明無缺點小試體之物理與強度試驗的一般要求。 備考 1

2、. 應從木材性質之變異數已 知的同一棵樹，與同一樹種不同個體間進行取樣，但變異係數未知之樹種，則應註明樹體部位。樣本材料可選自樹木、原木或製材。 2. 木材性質之變異係數平均值是已知之取樣方法，可從有限數量之樹木、原木或製材選擇材料作為樣本。 2. 取樣 2.1 材料之選擇：欲進行物理與強度試驗之材料應充分考慮試驗目的，材料形式可為立木、原木、製材及板材，並確保所選擇之樣本，符合統計上具整批量代表性的要求。 2.2 材料之選取 2.2.1 心板：心板應從原木切取（如圖 1），切取偏心生長原木之心板應涵蓋其幾何中心。若從直徑為 180 mm 以下之原木隨機取樣時，其心板須切取自兩相互垂直之直徑（

3、如圖 2），一般心板厚度不小於 60 mm。若從直徑為180 mm 以下原木取樣，心板厚度為 40 mm 厚度時，為獲得橫斷面尺度大於 30 mm 之試體，在製成心板之前，自原木鋸切出之橫斷面尺度不得小於100 mm。 圖 1 圖 2 2 CNS 450, O 2001 2.2.2 木條：取樣時，木條應與尖削線 成平行切取，木條數量須有統計代表性，且木條厚度應不小於 35 mm。依 第 2.2.1 節隨機取樣所切取之心板與依第 2.1節所選擇者，應製取成與尖削線平行之厚度 35 mm 木條。木條不得含有髓心。不含髓心之心板應製成木條，該木條至少一個表面是徑 切面或弦切面。若需要，在厚度 60

4、mm 以上之心板製成木條之前，其應切取縱向長度 100 mm之部分，以製作橫斷面尺度大於 30 mm 之試體。 3. 材料之調節處理 3.1 標準含水率之試體：在製成試體前，木材應在溫度低於 60 下充分乾燥，使其含水率接近於平衡狀態，其溫度與相對濕度如第 4.6.1 節所規定。可在材料末端塗上防裂漆以防止割裂。 3.2 含水率在纖維飽和點以上之試體：在製成試體前，木條應避免在乾燥之狀態下。 4. 試體製作 4.1 形狀與尺度：各種試驗之試體應如第 2.2.2 節規定之木條切取。各試體之形狀與尺度均應符合各相關木材試驗法之規定。 4.2 木理方向：木材之木理應平行試體之縱軸，試體兩橫斷面之生長

5、輪應成平行，而與兩縱切面垂直，相鄰接表面應成 90。 備考：進行木理垂直方向之試驗時，木材之木理應與試體之縱軸成直角。 4.3 標稱尺度之偏差：試體標 準長度與標稱尺度之可容許偏差應不超過 0.5 mm。在可容許偏差之限制內所 取之任何值，所有試體應保持精確度為 0.1 mm。若計算之公式不應用到之試體尺度（如抗彎試體長度），則精確度應為 1 mm。試體之測試面應為刨光面。 4.4 標記：各個試體應記錄選擇材料之切取部位。 4.5 數量 4.5.1 試體之數量（如立木、樣本、 木材批量、板材、材質之測計）、使用取樣方法與試驗要求之精確度應詳加記載。主要物理與強 度性質之數值應在0.95 之信賴

6、度。 4.5.2 選擇性試體所需最少數（minn）應依下式計算，數值應調整至近似整數。 ( )()+=1/1/nptVmnn2i2b2i2b222min式中， m：選擇材料之數量（立木、原木、製材、板材等） n：從各選擇材料所切取試體平均數量 V：測計性質之變異係數百分率（ %） t：材料變異係數（ V）以表 1 為基準，顯著水準為，自由度 ，從 t 分配表所查之 t/2, 值；若由材料實際估算變異係數（ V）值，則自由度 為 n-1，從 t 分配表所查之 t/2,n-1 值 p：樣本平均數估計值之最大誤差百分率 b ：選擇材料性質間之變異數 3 CNS 450, O 2001 i ：同一材料

7、所切取樣本性質間之變異數 4.5.3 隨機取樣所需最少數目（minn）應依下式計算，數值應調整至近似整數。 222minptVn = 式中， V：測計 性質 之變異係數百分率（ %） t：材料變異係數（ V）以表 1 為基準，顯著水準為，自由度 ，從 t 分配表所查之 t/2, 值；若由材料實際估算變異係數（ V）值 ，則自由度 為 n-1，從 t 分配表所查之 t/2,n-1值 p：樣本平均數估計值之最大誤差百分率 4.5.4 為決定大約試體之最少數目，可依表 1 木材性質變異係數之平均值。 表 1 木材性質 變異係數 (V)% 1 cm之生長輪數 37 晚材率（秋材率） 28 密度 10

8、平衡含水率 5 尺度收縮率及膨脹率 28 體積收縮率及膨脹率 16 平行纖維方向抗壓強度 13 靜力抗彎強度 15 平行纖維方向剪力強度 20 靜力抗彎彈性模數 20 垂直纖維方向抗壓比例限度應力（慣用破壞強度） 20 平行纖維方向抗拉（引張）強度 20 垂直纖維方向抗拉（引張）強度 20 衝擊抗彎強度（吸收能量） 32 硬度 17 4 CNS 450, O 2001 4.6 調節 4.6.1 依第 3.1 節所規定之材料製成之試體應在溫度 202，相對濕度 653 %條件下，調節木材含水率至其平衡狀態。 4.6.2 依第 3.2 節所規定之材料製成之試體，其含水率應等於 或大於纖維飽和點，含

9、水率低於纖維飽和點之材料可允許供製作抗壓與剪力 試驗之試體，此時，試體在試驗前應浸漬在水中，至尺度不變為止。 4.6.3 試體調節後應儲存在能維持其含水率至試驗為止之環境下。 5. 物理與強度試驗之一般要求 5.1 實驗室之溫度與相對濕度 5.1.1 實驗室之溫度於試驗進行時應保持在 202 ，相對濕度應在 653 %。 5.1.2 若實驗室不能保持此相對濕度時 ，試體應在調節後或自浸漬容器取出後即刻進行試驗。 5.2 步驟 5.2.1 應依個別的國家標準進行試驗。 5.2.2 試驗後，測計試體含水率，若需 要則測計試驗密度，含水率測計之試樣應切取自試體。測計平均含水率之試體最少數目（ nw）

10、應至少為 3，由下式表示，結果應調整至近似整數。 22wminwVVnn = 式中， nmin：用於測計具有變異係數 V 之木材性質之一種指標之試體數目 Vw：試體含水率的變異係數 6. 計算與結果之表示 6.1 木材性質之數值應依個別國家標準所規定之方法進行計算。 6.2 試驗結果依下述進行評估。 6.2.1 平均值（ x ），由下式表示。式中之 xi為各個觀測值， n 為觀 測值數目 。 nxxi= 6.2.2 標準差（ s），由下式表示。 ()1nxxs2i=6.2.3 樣本平均值之標準誤（rS ），由下式表示。 nsSr= 6.2.4 變異係數 V（ %），由下式表示。 100xsV = 5 CNS 450, O 2001 6.2.5 信賴度 0.95 下，樣本平均數估計 值之最大誤差百分率（p），由下式表示。 100xS2pr= 6.3 試驗結果應依 12 %含水率為基準加以校正。 7. 報告 7.1 測計之結果。 7.2 試驗類型。 7.3 載重方向。 7.4 實驗室之溫度與相對濕度。 7.5 樹種。 7.6 試體之取樣細節等。 修訂日期：第一次修訂： 73 年 5 月 18 日 第二次修訂： 84 年 11 月 30 日