1、9 9 木木 材材制作人制作人依巴丹依巴丹木木 材材 特點(diǎn)特點(diǎn)( (優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)）n木材具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐沖擊、彈性木材具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐沖擊、彈性和韌性好、導(dǎo)熱性低、紋理美觀、和韌性好、導(dǎo)熱性低、紋理美觀、裝飾性好、易于加工等特點(diǎn)，并且裝飾性好、易于加工等特點(diǎn)，并且可通過(guò)適當(dāng)方法進(jìn)行加工處理來(lái)克可通過(guò)適當(dāng)方法進(jìn)行加工處理來(lái)克服或減輕其本身所具有的服或減輕其本身所具有的各向異性各向異性、含水率變化時(shí)性能改變大、天然疵含水率變化時(shí)性能改變大、天然疵病多病多等不良性能，因此，木材在古等不良性能，因此，木材在古建筑和現(xiàn)代建筑中都得到了極為廣建筑和現(xiàn)代建筑中都得到了極為廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。n木材的分類(lèi)

2、n1. 1. 按樹(shù)種分類(lèi)按樹(shù)種分類(lèi)n一般按樹(shù)種將木材分為一般按樹(shù)種將木材分為針葉樹(shù)類(lèi)和闊葉樹(shù)針葉樹(shù)類(lèi)和闊葉樹(shù)類(lèi)兩大類(lèi)類(lèi)兩大類(lèi)n針葉樹(shù)針葉樹(shù)n樹(shù)葉細(xì)長(zhǎng)如針，多為常綠樹(shù)，樹(shù)干一般通樹(shù)葉細(xì)長(zhǎng)如針，多為常綠樹(shù)，樹(shù)干一般通直高大，紋理平順，材質(zhì)均勻，易得大材。直高大，紋理平順，材質(zhì)均勻，易得大材。其木質(zhì)較軟而易于加工，故又稱(chēng)為軟木材。其木質(zhì)較軟而易于加工，故又稱(chēng)為軟木材。針葉樹(shù)木材的主要特點(diǎn)是：表觀密度和脹針葉樹(shù)木材的主要特點(diǎn)是：表觀密度和脹縮變形較小，強(qiáng)度較高，樹(shù)脂含量高，耐縮變形較小，強(qiáng)度較高，樹(shù)脂含量高，耐腐蝕性強(qiáng)，腐蝕性強(qiáng)，n建筑工程中廣泛用作承重構(gòu)件和家具用材。建筑工程中廣泛用作承重構(gòu)件和家具

3、用材。針葉樹(shù)常用品種有紅松、落葉松、云杉、針葉樹(shù)常用品種有紅松、落葉松、云杉、冷杉、柏木等。冷杉、柏木等。n闊葉樹(shù)闊葉樹(shù)n樹(shù)葉寬大，葉脈成網(wǎng)狀，大都為落樹(shù)葉寬大，葉脈成網(wǎng)狀，大都為落葉樹(shù)，樹(shù)干一般通直部分較短，材葉樹(shù)，樹(shù)干一般通直部分較短，材質(zhì)較硬，較難加工，故又稱(chēng)為硬木質(zhì)較硬，較難加工，故又稱(chēng)為硬木材。材。n其主要特點(diǎn)是：強(qiáng)度高，紋理顯著，其主要特點(diǎn)是：強(qiáng)度高，紋理顯著，圖案美觀；脹縮變形較大，易翹曲、圖案美觀；脹縮變形較大，易翹曲、干裂等。干裂等。n建筑工程中常用作尺寸較小的構(gòu)件建筑工程中常用作尺寸較小的構(gòu)件及室內(nèi)裝飾。闊葉樹(shù)木常用品種有及室內(nèi)裝飾。闊葉樹(shù)木常用品種有榆木、樺木、柞木、山楊

4、、青楊等。榆木、樺木、柞木、山楊、青楊等。n2. 按材種分類(lèi)按材種分類(lèi)n木材按材種可分為木材按材種可分為原木、原原木、原條、板枋材及木質(zhì)人造板材條、板枋材及木質(zhì)人造板材。n原木是除皮、根、樹(shù)梢的木原木是除皮、根、樹(shù)梢的木材，并已按一定尺寸加工成材，并已按一定尺寸加工成規(guī)定直徑和長(zhǎng)度的材料。建規(guī)定直徑和長(zhǎng)度的材料。建筑工程中直接使用原木制做筑工程中直接使用原木制做屋架、橫木等，還用于加工屋架、橫木等，還用于加工膠合板。膠合板。n原條是除皮、根、樹(shù)梢的木材，但尚未原條是除皮、根、樹(shù)梢的木材，但尚未按一定尺寸加工成規(guī)定的種類(lèi)。工程中按一定尺寸加工成規(guī)定的種類(lèi)。工程中常用做腳手架、建筑裝修用材等。常用

5、做腳手架、建筑裝修用材等。n板枋材是已加工成一定規(guī)格的木材。截板枋材是已加工成一定規(guī)格的木材。截面寬度為厚度面寬度為厚度3倍或倍或3倍以上的木材為板倍以上的木材為板材；截面寬度不足厚度材；截面寬度不足厚度3倍的木材為枋材。倍的木材為枋材。n木質(zhì)人造板是利用木材、木質(zhì)纖維、木木質(zhì)人造板是利用木材、木質(zhì)纖維、木質(zhì)碎料或其它植物纖維為原料，加膠粘質(zhì)碎料或其它植物纖維為原料，加膠粘劑和其它添加劑制成的板材。如膠合板、劑和其它添加劑制成的板材。如膠合板、細(xì)木工板、纖維板、刨花板等。細(xì)木工板、纖維板、刨花板等。n木材的構(gòu)造木材的構(gòu)造n木材的性質(zhì)取決于木材的構(gòu)造（結(jié)構(gòu)）。由于樹(shù)木材的性質(zhì)取決于木材的構(gòu)造（結(jié)

6、構(gòu)）。由于樹(shù)種和樹(shù)木生長(zhǎng)環(huán)境不同，因而木材的構(gòu)造差異很種和樹(shù)木生長(zhǎng)環(huán)境不同，因而木材的構(gòu)造差異很大。木材的構(gòu)造通常分為大。木材的構(gòu)造通常分為宏觀構(gòu)造和顯微構(gòu)造宏觀構(gòu)造和顯微構(gòu)造。n1. 木材的宏觀構(gòu)造木材的宏觀構(gòu)造n木材的宏觀構(gòu)造是指用肉眼或借助放大鏡所能觀木材的宏觀構(gòu)造是指用肉眼或借助放大鏡所能觀察到的構(gòu)造特征。察到的構(gòu)造特征。n由于木材構(gòu)造的不均勻性，研究木材各種性能時(shí)，由于木材構(gòu)造的不均勻性，研究木材各種性能時(shí)，必須從不同方向觀察其宏觀結(jié)構(gòu)。必須從不同方向觀察其宏觀結(jié)構(gòu)。木木 材材n一般可從木材的一般可從木材的橫向、徑向、弦向三個(gè)切面橫向、徑向、弦向三個(gè)切面進(jìn)進(jìn)行剖析研究，見(jiàn)圖所示。行剖

7、析研究，見(jiàn)圖所示。n木材的宏觀構(gòu)造木材的宏觀構(gòu)造n1 1橫切面；橫切面；2 2徑切面；徑切面；3 3弦切面；弦切面；4 4樹(shù)皮；樹(shù)皮；n5 5木質(zhì)部；木質(zhì)部；6 6髓心；髓心；7 7髓線；髓線；8 8年輪年輪n橫切面橫切面是與樹(shù)干主軸垂直的切面。是與樹(shù)干主軸垂直的切面。n徑切面徑切面是通過(guò)樹(shù)心，與樹(shù)干平行的縱切是通過(guò)樹(shù)心，與樹(shù)干平行的縱切面。面。n弦切面弦切面是與樹(shù)心有一定距離，與樹(shù)干平是與樹(shù)心有一定距離，與樹(shù)干平行的縱切面。行的縱切面。n按橫切面，可以將木材分為樹(shù)皮、髓心按橫切面，可以將木材分為樹(shù)皮、髓心和木質(zhì)三個(gè)主要部分。和木質(zhì)三個(gè)主要部分。n樹(shù)皮是木材外表面的整個(gè)組織，起保護(hù)樹(shù)皮是木材外

8、表面的整個(gè)組織，起保護(hù)樹(shù)木作用，建筑上用途不大。樹(shù)木作用，建筑上用途不大。n髓心，也稱(chēng)為樹(shù)心，是樹(shù)干中心的松軟髓心，也稱(chēng)為樹(shù)心，是樹(shù)干中心的松軟部分，易腐朽，強(qiáng)度低，故一般不用。部分，易腐朽，強(qiáng)度低，故一般不用。n木質(zhì)部木質(zhì)部是樹(shù)皮與髓心之間的部分，它是是樹(shù)皮與髓心之間的部分，它是木材的主體。木質(zhì)部的顏色不均一，木材的主體。木質(zhì)部的顏色不均一，n一般而言，靠近髓心部分顏色較深，稱(chēng)一般而言，靠近髓心部分顏色較深，稱(chēng)心材心材；靠近樹(shù)皮部分顏色較淺，稱(chēng)；靠近樹(shù)皮部分顏色較淺，稱(chēng)邊材邊材。心材比邊材的利用價(jià)值大。心材比邊材的利用價(jià)值大。n年輪：從橫切面上看，在木材的木質(zhì)部年輪：從橫切面上看，在木材的木

9、質(zhì)部有深淺相間的同心圓環(huán)，稱(chēng)為年輪。有深淺相間的同心圓環(huán)，稱(chēng)為年輪。n一般，樹(shù)木每年生長(zhǎng)一圈。同一年輪內(nèi)一般，樹(shù)木每年生長(zhǎng)一圈。同一年輪內(nèi)有深淺兩部分。春天生長(zhǎng)的木質(zhì)，色淺、有深淺兩部分。春天生長(zhǎng)的木質(zhì)，色淺、質(zhì)軟，稱(chēng)為質(zhì)軟，稱(chēng)為春材春材（早材早材）；）；n夏秋兩季生長(zhǎng)的木質(zhì)，色深、質(zhì)硬，稱(chēng)夏秋兩季生長(zhǎng)的木質(zhì)，色深、質(zhì)硬，稱(chēng)為為夏材夏材（晚材晚材）。）。木木 材材n相同樹(shù)種，年輪越密越均勻，相同樹(shù)種，年輪越密越均勻，質(zhì)量越好；質(zhì)量越好；n夏材部分越多，木材強(qiáng)度愈高。夏材部分越多，木材強(qiáng)度愈高。n通常，用橫切面上沿半徑方向通常，用橫切面上沿半徑方向一定長(zhǎng)度中，所含夏材寬度總一定長(zhǎng)度中，所含夏材寬

10、度總和的百分率，即夏材率，來(lái)衡和的百分率，即夏材率，來(lái)衡量木材的質(zhì)量。量木材的質(zhì)量。n木材的顯微構(gòu)造木材的顯微構(gòu)造n顯微構(gòu)造是指用顯微鏡觀察到的木材內(nèi)顯微構(gòu)造是指用顯微鏡觀察到的木材內(nèi)部構(gòu)造。部構(gòu)造。n在顯微鏡下可以觀察到，在顯微鏡下可以觀察到，n木材是由無(wú)數(shù)管狀細(xì)胞結(jié)合而成。每個(gè)木材是由無(wú)數(shù)管狀細(xì)胞結(jié)合而成。每個(gè)細(xì)胞有細(xì)胞壁和細(xì)胞腔。細(xì)胞有細(xì)胞壁和細(xì)胞腔。n細(xì)胞壁細(xì)胞壁是由若干層細(xì)纖維組成，其間微是由若干層細(xì)纖維組成，其間微小的孔隙能吸收和滲透水分。細(xì)纖維在小的孔隙能吸收和滲透水分。細(xì)纖維在縱向聯(lián)結(jié)牢固，橫向松弱。木材的細(xì)胞縱向聯(lián)結(jié)牢固，橫向松弱。木材的細(xì)胞壁愈厚，壁愈厚，細(xì)胞腔細(xì)胞腔愈小，

11、木材愈致密，體愈小，木材愈致密，體積密度和強(qiáng)度也愈大，但脹縮也大。春積密度和強(qiáng)度也愈大，但脹縮也大。春材細(xì)胞壁薄腔大，夏材則壁厚腔小。材細(xì)胞壁薄腔大，夏材則壁厚腔小。n木材中縱向排列的細(xì)胞按功能可分為管木材中縱向排列的細(xì)胞按功能可分為管胞、導(dǎo)管和木纖維。胞、導(dǎo)管和木纖維。木木 材材n針葉樹(shù)與闊葉樹(shù)在微觀構(gòu)造上有較大差異，如圖所示。n針葉樹(shù)馬尾松微觀構(gòu)造 木木 材材n針葉樹(shù)顯微構(gòu)造針葉樹(shù)顯微構(gòu)造n是由管胞和髓線組成。管胞起支撐是由管胞和髓線組成。管胞起支撐作用，為樹(shù)木生長(zhǎng)輸送養(yǎng)分。作用，為樹(shù)木生長(zhǎng)輸送養(yǎng)分。n針葉樹(shù)的髓線不明顯。針葉樹(shù)的髓線不明顯。n在某些針葉樹(shù)中，夏材管胞之間有在某些針葉樹(shù)中，

12、夏材管胞之間有充滿樹(shù)脂的通道，稱(chēng)為樹(shù)脂道，流充滿樹(shù)脂的通道，稱(chēng)為樹(shù)脂道，流出的樹(shù)脂對(duì)樹(shù)木起保護(hù)作用。出的樹(shù)脂對(duì)樹(shù)木起保護(hù)作用。木木 材材-闊葉樹(shù)的微觀構(gòu)造n闊葉樹(shù)柞木微觀構(gòu)造n闊葉樹(shù)顯微構(gòu)造闊葉樹(shù)顯微構(gòu)造n是由導(dǎo)管、木纖維及髓線組成。是由導(dǎo)管、木纖維及髓線組成。n木纖維是由壁厚腔小的細(xì)胞組成，起支撐作用。木纖維是由壁厚腔小的細(xì)胞組成，起支撐作用。導(dǎo)管是由壁薄腔大的細(xì)胞組成，起輸送養(yǎng)分的作導(dǎo)管是由壁薄腔大的細(xì)胞組成，起輸送養(yǎng)分的作用。用。n由于導(dǎo)管分布的不同，闊葉樹(shù)又有散孔材和環(huán)孔由于導(dǎo)管分布的不同，闊葉樹(shù)又有散孔材和環(huán)孔材之分。散孔材的導(dǎo)管均勻分布在年輪上，材之分。散孔材的導(dǎo)管均勻分布在年輪上

13、，n如楊木、樺木等。環(huán)孔材的粗大導(dǎo)管都集中在早如楊木、樺木等。環(huán)孔材的粗大導(dǎo)管都集中在早材上，如水曲柳、柞木等。材上，如水曲柳、柞木等。n木材的性質(zhì)及應(yīng)用木材的性質(zhì)及應(yīng)用n1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)n密度與表觀密度密度與表觀密度n各種樹(shù)種的木材，其分子構(gòu)造基本相同，各種樹(shù)種的木材，其分子構(gòu)造基本相同，因而木材的密度基本相等，平均約為因而木材的密度基本相等，平均約為1550kg/m3。n木材細(xì)胞組織中的細(xì)胞腔及細(xì)胞壁中存在木材細(xì)胞組織中的細(xì)胞腔及細(xì)胞壁中存在大量微小孔隙，使得木材的表觀密度較小，大量微小孔隙，使得木材的表觀密度較小，并且，不同樹(shù)種的木材，其表觀密度相差并且，不同樹(shù)種的木材，其表觀密度

14、相差較大，例如梧桐的表觀密度為較大，例如梧桐的表觀密度為280kg/m3，而廣西的蜆（而廣西的蜆（xian)木則可高達(dá)木則可高達(dá)1128kg/m3。但大多數(shù)木材的表觀密度都在但大多數(shù)木材的表觀密度都在400600kg/m3范圍內(nèi)，平均為范圍內(nèi)，平均為500kg/m3。n吸濕性與含水率吸濕性與含水率n木材中的木纖維素具有大量的羥木材中的木纖維素具有大量的羥基基(-OH)，是親水性基團(tuán)，因而木，是親水性基團(tuán)，因而木材的吸濕性很強(qiáng)，很容易從周?chē)牡奈鼭裥院軓?qiáng)，很容易從周?chē)h(huán)境中吸附水分。木材的含水量環(huán)境中吸附水分。木材的含水量則以含水率表示，即木材中水分則以含水率表示，即木材中水分的重量占干燥木材重

15、量的百分比。的重量占干燥木材重量的百分比。n木材中的水分，木材中的水分，n按其存在形式可分為按其存在形式可分為:n化學(xué)結(jié)合水、吸附水和自由水三種類(lèi)型。化學(xué)結(jié)合水、吸附水和自由水三種類(lèi)型。n化學(xué)結(jié)合水是木材化學(xué)組成中的結(jié)構(gòu)水。它在化學(xué)結(jié)合水是木材化學(xué)組成中的結(jié)構(gòu)水。它在常溫下不變化，對(duì)木材的性能無(wú)影響。常溫下不變化，對(duì)木材的性能無(wú)影響。n 吸附水是吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維間的水。吸吸附水是吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維間的水。吸附水直接影響到木材的強(qiáng)度和體積的脹縮。附水直接影響到木材的強(qiáng)度和體積的脹縮。n自由水是存在于細(xì)胞腔中和細(xì)胞間隙中的水。自由水是存在于細(xì)胞腔中和細(xì)胞間隙中的水。自由水影響木材的表觀密度、

16、抗腐蝕性和燃燒性。自由水影響木材的表觀密度、抗腐蝕性和燃燒性。n木材干燥時(shí)首先是自由水蒸發(fā)，而后是木材干燥時(shí)首先是自由水蒸發(fā)，而后是吸附水蒸發(fā)；吸附水蒸發(fā)；n木材吸潮（水）時(shí)，先是細(xì)胞壁吸水，木材吸潮（水）時(shí)，先是細(xì)胞壁吸水，細(xì)胞壁中吸水達(dá)飽和后，自由水才開(kāi)始細(xì)胞壁中吸水達(dá)飽和后，自由水才開(kāi)始吸入。當(dāng)細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中無(wú)自由水，吸入。當(dāng)細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中無(wú)自由水，而細(xì)胞壁吸附水達(dá)飽和時(shí)的含水率，稱(chēng)而細(xì)胞壁吸附水達(dá)飽和時(shí)的含水率，稱(chēng)為木材的纖維飽和點(diǎn)含水率。其值一般為木材的纖維飽和點(diǎn)含水率。其值一般為為25%35%，平均值約為，平均值約為30%。n纖維飽和點(diǎn)（含水率）是木材物理力學(xué)纖維飽和點(diǎn)（含

17、水率）是木材物理力學(xué)性質(zhì)變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。性質(zhì)變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。n木材的含水率隨環(huán)境溫度、濕度的改變木材的含水率隨環(huán)境溫度、濕度的改變而變化。而變化。n當(dāng)木材長(zhǎng)時(shí)間處于一定溫度和濕度的空當(dāng)木材長(zhǎng)時(shí)間處于一定溫度和濕度的空氣中時(shí)，就會(huì)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的含水率，氣中時(shí)，就會(huì)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的含水率，即水分的蒸發(fā)和吸收趨于平衡，此時(shí)木即水分的蒸發(fā)和吸收趨于平衡，此時(shí)木材的含水率稱(chēng)為平衡含水率。材的含水率稱(chēng)為平衡含水率。n新伐木材含水率一般在新伐木材含水率一般在35%以上，風(fēng)干以上，風(fēng)干木材含水率為木材含水率為15%25%，室內(nèi)干燥木，室內(nèi)干燥木材含水率常為材含水率常為8%15%。n濕脹干縮濕脹干縮n木材的纖維細(xì)胞組

18、織構(gòu)造使木材具有顯木材的纖維細(xì)胞組織構(gòu)造使木材具有顯著的濕脹干縮變形性。著的濕脹干縮變形性。n當(dāng)木材從潮濕狀態(tài)干燥至纖維飽和點(diǎn)時(shí)，當(dāng)木材從潮濕狀態(tài)干燥至纖維飽和點(diǎn)時(shí)，其體積和尺寸不變化，僅僅是自由水蒸其體積和尺寸不變化，僅僅是自由水蒸發(fā)，重量減少。繼續(xù)干燥，含水率低于發(fā)，重量減少。繼續(xù)干燥，含水率低于纖維飽和點(diǎn)而細(xì)胞壁中吸附水蒸發(fā)時(shí)，纖維飽和點(diǎn)而細(xì)胞壁中吸附水蒸發(fā)時(shí)，則發(fā)生體積收縮。反之，干燥木材吸濕則發(fā)生體積收縮。反之，干燥木材吸濕時(shí)，將發(fā)生體積膨脹，直至含水量達(dá)到時(shí)，將發(fā)生體積膨脹，直至含水量達(dá)到纖維飽和點(diǎn)時(shí)為止，此后繼續(xù)吸濕，也纖維飽和點(diǎn)時(shí)為止，此后繼續(xù)吸濕，也不再膨脹。不再膨脹。n由于

19、木材構(gòu)造不均勻，各方向的脹縮由于木材構(gòu)造不均勻，各方向的脹縮也不同。也不同。n同一木材，弦向脹縮最大，徑向次之，同一木材，弦向脹縮最大，徑向次之，而順纖維的縱向最小。而順纖維的縱向最小。n木材濕脹干縮程度隨樹(shù)種而異木材濕脹干縮程度隨樹(shù)種而異.n一般表觀密度大的，夏材含量多的，一般表觀密度大的，夏材含量多的，脹縮較大。脹縮較大。n木材的濕脹干縮對(duì)木材的使用有嚴(yán)重的木材的濕脹干縮對(duì)木材的使用有嚴(yán)重的影響，影響，n濕脹會(huì)造成木材凸起，干縮會(huì)導(dǎo)致木結(jié)濕脹會(huì)造成木材凸起，干縮會(huì)導(dǎo)致木結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接處產(chǎn)生隙縫而松動(dòng)。構(gòu)構(gòu)件連接處產(chǎn)生隙縫而松動(dòng)。n如長(zhǎng)期受到濕脹干縮的交替作用，會(huì)使如長(zhǎng)期受到濕脹干縮的交替作用

20、，會(huì)使木材產(chǎn)生翹曲開(kāi)裂。為了避免這種情況，木材產(chǎn)生翹曲開(kāi)裂。為了避免這種情況，潮濕的木材在加工或使用之前應(yīng)預(yù)先進(jìn)潮濕的木材在加工或使用之前應(yīng)預(yù)先進(jìn)行干燥處理，使木材內(nèi)的含水率與將來(lái)行干燥處理，使木材內(nèi)的含水率與將來(lái)使用的環(huán)境濕度相適應(yīng)。因此，木材應(yīng)使用的環(huán)境濕度相適應(yīng)。因此，木材應(yīng)預(yù)先干燥至平衡含水率后才能加工使用。預(yù)先干燥至平衡含水率后才能加工使用。n其它物理性質(zhì)其它物理性質(zhì)n木材的導(dǎo)熱系數(shù)隨其表觀密度增大而增木材的導(dǎo)熱系數(shù)隨其表觀密度增大而增大。順紋方向的導(dǎo)熱系數(shù)大于橫紋方向。大。順紋方向的導(dǎo)熱系數(shù)大于橫紋方向。n木材具有較好的吸聲性能，故常用軟木木材具有較好的吸聲性能，故常用軟木板、木絲

21、板、穿孔板等作為吸聲材料。板、木絲板、穿孔板等作為吸聲材料。n木材具有良好的電絕緣性。當(dāng)木材的含木材具有良好的電絕緣性。當(dāng)木材的含水量提高或溫度升高時(shí)，木材的電阻會(huì)水量提高或溫度升高時(shí)，木材的電阻會(huì)降低，電絕緣性變差。降低，電絕緣性變差。n2、 木材的強(qiáng)度n由于木材構(gòu)造的不均質(zhì)性，致使木材的各種力學(xué)強(qiáng)度都具有明顯的方向性。n在順紋方向，木材的抗壓和抗拉強(qiáng)度都比橫紋方向高得多，n而橫紋方向，弦向又不同于徑向。木材的含水率、疵病及試件尺寸對(duì)木材強(qiáng)度都有顯著影響。n抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度n分為分為順紋順紋抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度和和橫紋橫紋抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度。n順紋抗壓強(qiáng)度為作用力方向與木材纖維順紋抗壓強(qiáng)度為作用力

22、方向與木材纖維方向一致時(shí)的強(qiáng)度，這種受壓破壞是細(xì)方向一致時(shí)的強(qiáng)度，這種受壓破壞是細(xì)胞壁失去穩(wěn)定而非纖維的斷裂。胞壁失去穩(wěn)定而非纖維的斷裂。n橫紋抗壓為作用力方向與木材纖維垂直橫紋抗壓為作用力方向與木材纖維垂直時(shí)的強(qiáng)度，這種受壓破壞是木材橫向受時(shí)的強(qiáng)度，這種受壓破壞是木材橫向受力壓緊產(chǎn)生顯著變形而造成的破壞。力壓緊產(chǎn)生顯著變形而造成的破壞。 順紋抗壓強(qiáng)度比橫紋抗壓強(qiáng)度高，順紋抗壓強(qiáng)度比橫紋抗壓強(qiáng)度高， 是木材用于柱、樁、斜撐和桁架等承壓是木材用于柱、樁、斜撐和桁架等承壓構(gòu)件時(shí)的主要力學(xué)性能，是確定構(gòu)件時(shí)的主要力學(xué)性能，是確定木材強(qiáng)度等木材強(qiáng)度等級(jí)級(jí)的依據(jù)。的依據(jù)。 木材的橫紋抗壓強(qiáng)度與順紋抗壓強(qiáng)

23、度的木材的橫紋抗壓強(qiáng)度與順紋抗壓強(qiáng)度的比值因樹(shù)種不同而異，比值因樹(shù)種不同而異， 一般針葉樹(shù)橫紋抗壓強(qiáng)度約為順紋的一般針葉樹(shù)橫紋抗壓強(qiáng)度約為順紋的10%，闊葉樹(shù)則約為，闊葉樹(shù)則約為15%20%。n抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度n木材抗拉強(qiáng)度有木材抗拉強(qiáng)度有順紋順紋和和橫紋橫紋兩種。兩種。n但橫紋抗拉強(qiáng)度值很小，工程中一般不使用，但橫紋抗拉強(qiáng)度值很小，工程中一般不使用，而而順紋抗拉強(qiáng)度順紋抗拉強(qiáng)度則是木材所有強(qiáng)度中則是木材所有強(qiáng)度中最大的最大的。n順紋受拉破壞時(shí)，往往不是纖維被拉斷而是順紋受拉破壞時(shí)，往往不是纖維被拉斷而是纖維間被撕裂。纖維間被撕裂。n 木材的木材的疵病疵病如木節(jié)、斜紋、裂縫等都會(huì)使順如木節(jié)、斜

24、紋、裂縫等都會(huì)使順紋抗拉強(qiáng)度顯著降低。同時(shí)，木材受拉桿件紋抗拉強(qiáng)度顯著降低。同時(shí)，木材受拉桿件連接處應(yīng)力復(fù)雜，這是順紋抗拉強(qiáng)度充分利連接處應(yīng)力復(fù)雜，這是順紋抗拉強(qiáng)度充分利用的原因。用的原因。n抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度n木材受彎曲時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓、拉、剪等復(fù)雜的應(yīng)力。木材受彎曲時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓、拉、剪等復(fù)雜的應(yīng)力。受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件上部上部為為順紋抗壓順紋抗壓，下部下部為為順紋抗拉順紋抗拉，而，而在水平面則產(chǎn)生剪切力。在水平面則產(chǎn)生剪切力。n木材受彎破壞時(shí)，受壓區(qū)首先達(dá)到強(qiáng)度極限，產(chǎn)木材受彎破壞時(shí)，受壓區(qū)首先達(dá)到強(qiáng)度極限，產(chǎn)生大量變形，但構(gòu)件仍能繼續(xù)承載，隨著外力增生大量變形，但構(gòu)件仍能繼續(xù)承載，隨著外力增大，當(dāng)下部

25、受拉區(qū)也達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)，纖維本身大，當(dāng)下部受拉區(qū)也達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)，纖維本身及纖維間連接斷裂，最后導(dǎo)致破壞。及纖維間連接斷裂，最后導(dǎo)致破壞。n木材的木材的抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度僅次于僅次于順紋抗拉強(qiáng)度順紋抗拉強(qiáng)度，為順紋抗，為順紋抗壓強(qiáng)度的壓強(qiáng)度的1.52.0倍。倍。n因此，建筑工程中常用作桁架、梁、橋梁及地板。因此，建筑工程中常用作桁架、梁、橋梁及地板。n抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度n木材受剪時(shí)，根據(jù)剪力與木材纖維之木材受剪時(shí)，根據(jù)剪力與木材纖維之間的作用方向可分為：間的作用方向可分為：n順紋剪切、橫紋剪切和橫紋剪斷三種順紋剪切、橫紋剪切和橫紋剪斷三種強(qiáng)度。強(qiáng)度。n木材在不同剪力作用下，木纖維的破木材在不同剪力

26、作用下，木纖維的破壞方式不同，因而表現(xiàn)為壞方式不同，因而表現(xiàn)為橫紋剪斷強(qiáng)橫紋剪斷強(qiáng)度度最大，最大，順紋剪切順紋剪切次之，次之，橫紋剪切橫紋剪切最最小。小。n影響木材強(qiáng)度的主要因素影響木材強(qiáng)度的主要因素n木材纖維組織木材纖維組織n木材受力時(shí)，主要靠細(xì)胞壁承受外力，細(xì)胞纖維組木材受力時(shí)，主要靠細(xì)胞壁承受外力，細(xì)胞纖維組織越均勻密實(shí)，強(qiáng)度就越高。織越均勻密實(shí)，強(qiáng)度就越高。n如夏材比春材的結(jié)構(gòu)密實(shí)、堅(jiān)硬，當(dāng)夏材含量如夏材比春材的結(jié)構(gòu)密實(shí)、堅(jiān)硬，當(dāng)夏材含量(夏材夏材率率)高時(shí)，木材強(qiáng)度較高。高時(shí)，木材強(qiáng)度較高。n含水率含水率n對(duì)強(qiáng)度影響很大，當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下對(duì)強(qiáng)度影響很大，當(dāng)木材含水率在纖維

27、飽和點(diǎn)以下變化時(shí)，含水率增大，強(qiáng)度降低，這是因?yàn)榧?xì)胞壁變化時(shí)，含水率增大，強(qiáng)度降低，這是因?yàn)榧?xì)胞壁的水分增加后使細(xì)胞壁及其中的親水膠體變軟的緣的水分增加后使細(xì)胞壁及其中的親水膠體變軟的緣故；反之，則強(qiáng)度增大。故；反之，則強(qiáng)度增大。n但是，含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，木材強(qiáng)度但是，含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，木材強(qiáng)度不變，因?yàn)榇藭r(shí)僅僅是自由水發(fā)生變化。不變，因?yàn)榇藭r(shí)僅僅是自由水發(fā)生變化。 n木材含水率變化一般對(duì)抗彎和順紋抗壓強(qiáng)度的影響木材含水率變化一般對(duì)抗彎和順紋抗壓強(qiáng)度的影響較大，對(duì)順紋抗剪強(qiáng)度影響較小，而對(duì)順紋抗拉強(qiáng)較大，對(duì)順紋抗剪強(qiáng)度影響較小，而對(duì)順紋抗拉強(qiáng)度幾乎沒(méi)有影響。度幾乎沒(méi)有影

28、響。n溫度溫度n木材受熱后，細(xì)胞壁中膠結(jié)物質(zhì)會(huì)軟化，從而引起木材受熱后，細(xì)胞壁中膠結(jié)物質(zhì)會(huì)軟化，從而引起木材強(qiáng)度降低。研究表明，當(dāng)溫度從木材強(qiáng)度降低。研究表明，當(dāng)溫度從25升高至升高至50時(shí)，木材的順紋抗壓強(qiáng)度會(huì)降低時(shí)，木材的順紋抗壓強(qiáng)度會(huì)降低20%40%。溫度高于溫度高于100時(shí)，木材會(huì)被烤焦和變形，并發(fā)生時(shí)，木材會(huì)被烤焦和變形，并發(fā)生部分揮發(fā)物分解，強(qiáng)度下降。溫度高于部分揮發(fā)物分解，強(qiáng)度下降。溫度高于140時(shí)，時(shí)，木材的纖維素會(huì)發(fā)生熱裂解，變形明顯并導(dǎo)致裂紋木材的纖維素會(huì)發(fā)生熱裂解，變形明顯并導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，強(qiáng)度急劇下降。產(chǎn)生，強(qiáng)度急劇下降。n因此，長(zhǎng)期處于高溫作用下（因此，長(zhǎng)期處于高溫作用

29、下（60以上）的建筑物以上）的建筑物件，不宜使用木材。件，不宜使用木材。n負(fù)荷時(shí)間負(fù)荷時(shí)間n木材的長(zhǎng)期承載能力遠(yuǎn)低于暫時(shí)承載能力。這是木材的長(zhǎng)期承載能力遠(yuǎn)低于暫時(shí)承載能力。這是因?yàn)樵陂L(zhǎng)期承載情況下，木材會(huì)發(fā)生纖維等速蠕因?yàn)樵陂L(zhǎng)期承載情況下，木材會(huì)發(fā)生纖維等速蠕滑，累積后產(chǎn)生較大變形而降低了承載能力的結(jié)滑，累積后產(chǎn)生較大變形而降低了承載能力的結(jié)果。因而木結(jié)構(gòu)中木材許可應(yīng)力值遠(yuǎn)低于木材強(qiáng)果。因而木結(jié)構(gòu)中木材許可應(yīng)力值遠(yuǎn)低于木材強(qiáng)度。度。n木材在長(zhǎng)期荷載作用下，能無(wú)限期負(fù)荷而不破壞木材在長(zhǎng)期荷載作用下，能無(wú)限期負(fù)荷而不破壞的最大應(yīng)力，稱(chēng)為的最大應(yīng)力，稱(chēng)為木材的持久強(qiáng)木材的持久強(qiáng)度。持久強(qiáng)度僅度。持久

30、強(qiáng)度僅為極限強(qiáng)度的為極限強(qiáng)度的50%60%。n一切木結(jié)構(gòu)都處于某一種負(fù)荷的長(zhǎng)期作用下，因一切木結(jié)構(gòu)都處于某一種負(fù)荷的長(zhǎng)期作用下，因此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷時(shí)間對(duì)木材強(qiáng)度此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷時(shí)間對(duì)木材強(qiáng)度的影響。一般以的影響。一般以持久強(qiáng)度持久強(qiáng)度為依據(jù)。為依據(jù)。n疵病疵病n木材在生長(zhǎng)、采伐、保存及加工過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)木材在生長(zhǎng)、采伐、保存及加工過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)部和外部的缺陷，統(tǒng)稱(chēng)為疵病。部和外部的缺陷，統(tǒng)稱(chēng)為疵病。n木材的疵病包括天然生長(zhǎng)的缺陷木材的疵病包括天然生長(zhǎng)的缺陷(如木節(jié)、斜紋、如木節(jié)、斜紋、腐朽和病蟲(chóng)害等腐朽和病蟲(chóng)害等)和加工后產(chǎn)生的缺陷和加工后產(chǎn)生的缺陷(如裂縫、翹如裂

31、縫、翹曲等曲等)。一般木材或多或少都存在一些疵病，使木。一般木材或多或少都存在一些疵病，使木材的物理力學(xué)性質(zhì)受到影響。材的物理力學(xué)性質(zhì)受到影響。n同一疵病對(duì)不同強(qiáng)度的影響不盡相同。如木節(jié)對(duì)順同一疵病對(duì)不同強(qiáng)度的影響不盡相同。如木節(jié)對(duì)順紋抗拉強(qiáng)度影響顯著，對(duì)順紋抗壓強(qiáng)度影響較小；紋抗拉強(qiáng)度影響顯著，對(duì)順紋抗壓強(qiáng)度影響較小；斜紋易使木材開(kāi)裂和翹曲，降低抗拉和抗彎強(qiáng)度；斜紋易使木材開(kāi)裂和翹曲，降低抗拉和抗彎強(qiáng)度；裂紋破壞木材的整體性，降低強(qiáng)度，在受彎構(gòu)件中裂紋破壞木材的整體性，降低強(qiáng)度，在受彎構(gòu)件中完全不能承受順紋剪切作用。完全不能承受順紋剪切作用。n木材的防腐、防蟲(chóng)和防火處理木材的防腐、防蟲(chóng)和防火

32、處理n木材是天然有機(jī)材料，易受真菌侵害而腐朽木材是天然有機(jī)材料，易受真菌侵害而腐朽變質(zhì)。變質(zhì)。n木材中常見(jiàn)的木材中常見(jiàn)的真菌真菌有有霉菌霉菌、變色菌變色菌、腐朽菌腐朽菌三種。三種。n真菌真菌在適當(dāng)溫度在適當(dāng)溫度(2535)、含水率、含水率(30%50%)及空氣中能在木材中大量繁殖，分解及空氣中能在木材中大量繁殖，分解木材細(xì)胞壁作為養(yǎng)分從而破壞木材的組織，木材細(xì)胞壁作為養(yǎng)分從而破壞木材的組織，使木材喪失強(qiáng)度。使木材喪失強(qiáng)度。n防腐可以采用結(jié)構(gòu)措施和化學(xué)處理措施，防腐可以采用結(jié)構(gòu)措施和化學(xué)處理措施，破壞真菌的生存及繁殖條件。破壞真菌的生存及繁殖條件。n結(jié)構(gòu)防腐結(jié)構(gòu)防腐措施是使木構(gòu)件各部位都處在良好

33、措施是使木構(gòu)件各部位都處在良好通風(fēng)條件下，降低含水率，保證木構(gòu)件經(jīng)常通風(fēng)條件下，降低含水率，保證木構(gòu)件經(jīng)常處于干燥狀態(tài)，從而避免或減少真菌的腐朽處于干燥狀態(tài)，從而避免或減少真菌的腐朽作用。作用。n化學(xué)處理化學(xué)處理是采用涂刷、滲透和浸漬等方法使是采用涂刷、滲透和浸漬等方法使用藥劑對(duì)木材進(jìn)行處理，毒化木材，杜絕真用藥劑對(duì)木材進(jìn)行處理，毒化木材，杜絕真菌的生存繁殖，達(dá)到防腐目的。菌的生存繁殖，達(dá)到防腐目的。n防蟲(chóng)防蟲(chóng)n危害木材的昆蟲(chóng)有白蟻、天牛、蠹蟲(chóng)等。白蟻性危害木材的昆蟲(chóng)有白蟻、天牛、蠹蟲(chóng)等。白蟻性喜蛀蝕潮濕的木材，在溫暖和潮濕環(huán)境中生存繁喜蛀蝕潮濕的木材，在溫暖和潮濕環(huán)境中生存繁殖；天牛主要侵害含水率較低的木材，它分解木殖；天牛主要侵害含水率較低的木材，它分解木質(zhì)纖維素作為養(yǎng)分而破壞木材。較嚴(yán)重的蟲(chóng)害兩質(zhì)纖維素作為養(yǎng)分而破壞木材。較嚴(yán)重的蟲(chóng)害兩三年內(nèi)就可完全破壞木材，出現(xiàn)木結(jié)構(gòu)崩潰。三年內(nèi)就可完全破壞木材，出現(xiàn)木結(jié)構(gòu)崩潰。n木結(jié)構(gòu)和木制品的防蟲(chóng)，以木結(jié)構(gòu)和木