[공학/컴퓨터/통신] 목재의 압축강도 실험

소개글

[공학/컴퓨터/통신] 목재의 압축강도 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.시험목적

2.시험용기구

본문내용

의 경우 200~2600kgf/cm2 정도이다 목재의 종인장강도는 횡인장강도 보다
약20배정도 크다
목재의 휨강도(fr)는 단순보에 중앙집중 하중을 가하여 구한다
목재의 휨강도는 섬유의 평행 방향이 직각 방향보다 약 15배 정도 크다
3.전단강도
목재가 구조부로 사용 할 경우 전단력을 받는 경우가 많으므로, 갈라지기쉬운
목재의 약점을 수치적으로 나타내기 위해서는 전단강도가 매우 중요하다
목재의 전단강도는 압축이나 인장강도에 비해서 아주 작고 접합부는 전단에 의해
파괴되는 경우가많다
4.경도
경도는 물질의 단단한 정도 즉 어떤 물체에 다른 물체를 압입시킬 때 저항하는
힘을 말한다. 목재에서는 강구(직경10mm)를 목재의 표면에서 1/32mm 압입시킬 때 필요한 하중을 측정해서 나타낸다. 이것을 브리넬 경도라 한다
5.목재의특성
목재는 자동습도조절 기능,즉 실내가 건조 할 경우 습기를 배출하고, 우기중엔 반대로
수분을 흡수하여 쾌적한 실내 습도를 유지하는 탁월한 조절 능력과,적당한 탄성 그리고
소음을 차단하고 편안함을 주는 소리만 전달하는 목재의 특성이 주는 안락함과 더불어
정서적인 안정감을 준다.
6.목재의 성질
목재는 수종에 따라 또는 동일 수종이라해도 산지,기후,성장,상태,수령,벌목시기 등에 따라 그 재질이 현저하게 다르다. 때문에 목재를 올바로 활용하기 위해서는 목재 본래의 성질을 살펴볼 필요가 있다.
목재를 켜서 대패질을 하면 미려한 광택이 난다. 일반적으로 재질이 치밀하고 단단할수록, 나이테가 많을수록, 겉재목보다는 나무줄기의 중심부인 심재가 또 침엽수보다는 활엽수가 광택이 좋다. 한편 목재는 벌채를 통해 향기를 내는데 특히 침엽수인 소나무, 잣나무, 전마무, 삼송, 회나무등이 향이 진하며 활엽수 중에서도 녹나무 등의 장과식물과 열대산 수목이 냄새가 좋다. 목재의 면을 깍으면 여러 무늬가 나타나는데 이 나뭇결을 섬유의 배열상태 및 목재의 외관적 상태를 말하는 것으로 건조 수축에 의한 변형과도 관계가 깊다. 목재는 조직 가운데 공간이 있기 때문에 열의 전도가 더디며, 열전도율을, 비중이 크고 함수율이 증가함에 따라 높아지게 된다. 따라서 열전도율은 세포의 공극에 의한 것으로서 다공질의 목재, 즉, 겉보기 비중이 작은 목재일수록 낮다.
목재의 내구성을 감소시키는 원인으로는 풍우, 일광, 자외선, 공기 등에 노출되었을 때의 풍화작용으로 인한 마모, 균류 또는 박테리아에 의한 부패, 곤충류에 의한 충해, 화재 등을 들 수 있다.
7.결
제재된 목재면에 나타난 연륜 모양을 결이라 한다.
(1)널결
나무 재재에 잇어 나이테에 평행 방향으로 켠 목재면에 나타난 곡선형의 나뭇결을 말한 다.
나뭇결이 거칠고 불규칙하다.
곧은 결보다 변형이 크고 마모율도 큰 편이다.
경제적이므로 보통 판목에 사용된다.
(2)곧은결
나이테에 직각 방향으로 켠 목면에 나타나는 평행선상의 나뭇결을 말한다.
외관이 아름답고 건조, 뒤틀림, 갈램, 수축과 변형이 적다.
고운 곧은결과 막 곧은결, 곧은결재가 있다.
빛깔이 진하고 광택이 있으며 공이가 적다.
가공이 용이하며, 가재에 주로 사용된다.
8.목재의 물리 및 역학적 성질
함수율
함수율은 벌목 직후에는 100%에 가까우나 점차 건조되어 섬유 포화점까지 감소하는 동안 강도에는 아무런 변화도 생기지 않고 함수율이 30%이하로 감소될수록 강도는 급격히 증가하는데 전건상태에 이르면 섬유포화점 강도의 3배로 증가한다.
함수율=
여기서, : 건조 전 공시체의 중량(g)
: 건조중량(g)
섬유포화점-세포 사이의 수분은 건조되고, 섬유에만 수분이 존재하는 상태를 말하며 이 때의 함수율을 30%이다.
기건재-대기중의 습도와 균형을 이룬 상태를 말하며 이때의 함수율은 15%이다.
전건재-세표 사이와 섬유의 수분 상태가 0%인 경우를 말한다.
생나무의 함수율은 수종, 산지, 벌목시기 등에 따라 다르며, 동일 수종이라도 심재와 변 재, 목재의 상하부등이 다르다. 평균적으로 함수율은 45%정도임.
유리수가 증발완료(결함수가 증발 시작)된 때의, 즉 섬유포화점 상태의 나무의 함수율은 보통25~30% 정도이다.
생나무가 자연건조되어 공기중의 습도와 같은 상태를 이루었을때 기건상태라 하는데 우 리나라에 있어 기건상태의 함수율은 13~15% 정도이다.
함수율과 역학적 성질과의 관계
섬유포화점을 경계로 하여 목재의 역학적 성질에 현저한 차이가 있으며, 섬유포화점 이상 에서는 강도가 일정하나 섬유포화점 이하에서는 함수율의 감소에 따라 강도가 증대되고 인성이 감소한다.
9.내구성
목재의 내구성이란 목재가 벌래 또는 균에 의해서 부식되는 것에 대한 저항성을 말한다.
내구성에 영향을 주는 요소로 수종, 성분, 벌목사가, 심재와 변재 등이 있다.
내구성이 좋은 수종으로는 회나무, 느티나무, 밤나무, 삼나무, 소나무 등이 있다.
내구성이 좋지 않은 수종으로는 전나무, 솔송나무, 가문비나무 등이 있다.
변재보다 심재가 내구성이 좋다.
벌목시기는 봄, 여름보다는 늦가을, 겨울에 하는 것이 좋다.
⇒벌목수령으로는 40~100년 된 것이 좋다.
종 별
수 종
물,습기에 견디는 것
회나무,비자나무,솔송나무,전나무,육송,밤나무,돌매
건,습 변화에 견디는 것
회나무,비자나무,밤나무,졸참나무,벗나무
개미 침해에 약한 것
소나무류,삼나무,전나무,자작나무,버드나무
개미 침해에 강한 것
티이크,녹나무,느티나무,떡갈나무
균이 침해하기 쉬운 것
너도밤나무,소나무,졸참나무,버드나무
<수종에 따른 내구성>
10.목재변형
수축과 팽창
목재의 수축, 팽창은 함수율이 섬유포화점 이상의 범위에서는 증감이 거의 없으며, 함수 율의 정도에 따라 영향을 받는다.
비중이 큰 목재일수록 신축이 크다.
변재부분일 때 심재부분보다 신축성이 크다.
일반적으로 널결 쪽의 신축이 크며 곧은결 쪽은 널결 쪽의 1/2정도이다. 또한 섬유방향 (목재의 길이 방향)의 신축이 가장 적게 일어나는데 곧을결 쪽의 1/20정도이다.
11.강도
압축강도와 인장강도는 섬유방향이 최대치가 되고 섬유와 직각방향이 최소치가 된다.
전단강도는 섬유방향에 직각이때 가장 강하며 섬유방향일 때 가장 약하다. 따라서 이음 시 주의를 요한다.

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목재,   압축강도,   재료실험