目前的集合式住宅都會有木做的天花板,天花板使用的材質又有分為:塑膠PVC板 ( 可參考 Fig. 1 )、石膏板、木心板、矽酸鈣板…
若要安裝浴室暖風機或換氣扇,通常室內必須要有天花板並透過自宮螺絲將機器固定在木料上,目前使用量最大的木料角材為截面積尺寸 1.2x1.0 英吋的柳安木,許多裝修人員在固定機器的時候會使用過長的自攻螺絲,導致過程中螺絲並非完全垂直鎖進木料中,損傷或破壞機器固定區域的結構,因此使用長度、直徑多少的自攻螺絲,在鎖進木料後可以產生多少的鎖附力是一個值得探討的有趣問題。
目前國內結構建築的設計與施作使用的集成材主構材的主要樹種為花旗松與南方松,在推動國產造林木利用之目標下,蓄積量及造林面積最高的柳杉是最具發展潛力之材種,另外闊葉樹木材是國內常用之木材,其中冰片木則是廣泛應用於木結構樑柱主構材用途。
將自攻螺絲鎖入木材後使用機器進行抗引拔試驗,可分為兩種:
- 垂直引拔強度 ( Withdrawal Unit Force, N/mm ):可瞭解不同規格自攻螺絲單位長度下的引拔抵抗力,測試方法參考 Fig. 2(a)。
- 垂直引拔容量 ( Withdrawal Capacity, N ):可瞭解不同規格自攻螺絲對木材接合之最大引拔破壞值,測試方法參考 Fig. 2(b)。
由於天花板的木料非使用集成材,因此此篇文章參考垂直引拔強度即可,Table 1. 列出不同規格之自攻螺絲 ( 6, 8, 8a, 10, 12 之定義參考 Fig. 3) 在不同木材下之抗引拔強度,使用之木材種類如下:
- JC, Japanese Cedar ( 柳杉 )
- DF, Douglas Fir ( 花旗松 )
- SP, Southern Pine ( 南方松 )
- KP, Kapur ( 冰片木 )
根據上述內容,雖然不同規格之自攻螺絲在不同木料上的抗引拔強度有差異,但根據結果顯示,最低的抗引拔強度也有 127.3N/mm,也就代表每單位公釐可以產生近 13kg 的抗引拔強度。