三、木材的物理性能
1.木材的含水率
木材的含水率對木材強度有很大的影響,隨含水率的增加木材強度降低。當含水率達到纖維飽和點時,木材的強度不再降低。含水率對受壓、受彎、受剪及承壓強度影響較大,而對受拉強度影響較小。
按照含水率大小,木材可分為干材(含水率小于18%)、半干材(含水率等于18%一25%)和濕材(含水率大于25%)?!兑?guī)范》規(guī)定,在制作構(gòu)件時,木材的含水率應符合下列要求:
(1)現(xiàn)場制作的原木或方木結(jié)構(gòu)不應大于25%;
(2)板材和規(guī)格材不應大于20%;
(3)受拉構(gòu)件的連接板不應大于18%;
(4)作為連接件不應大于15%;
(5)層板膠合木結(jié)構(gòu)不應大于15%,同一構(gòu)件各層木板間的含水率差別不應大于5%.
2.木材的濕脹、干裂與翹曲
當木材的含水率在纖維飽和點以下變化而引起木材的濕脹或干裂時,其尺寸變化的規(guī)律是相似的。由于干縮會引起開裂和翹曲,對于木結(jié)構(gòu)的工作影響較大,因此木結(jié)構(gòu)的干縮更需要引起重視。
原木或帶髓心的方木在干燥過程中開裂的原因主要有兩種:
(1)環(huán)向的收縮受到徑向的約束,沿年輪產(chǎn)生的環(huán)向拉應力;
(2)木材外層的水分蒸發(fā)速度比內(nèi)層快,其收縮變形受到內(nèi)層的阻礙時,亦產(chǎn)生環(huán)向拉應力。上述兩種原因產(chǎn)生的拉應力之和,超過了木材的抗拉強度時,即由外向內(nèi)發(fā)生開裂。木材端部水分蒸發(fā)較快,常形成嚴重的端裂,應設(shè)法預防。
對于板材而言,在干燥過程中,環(huán)向和徑向兩個方向的干縮率不同,不會致使開裂,若任其自由變形,則發(fā)生翹曲。
3.木材的缺陷
天然生長的木材不可避免的會存在一些缺陷。對木材影響的缺陷是腐朽和蟲蛀,這是任何等級的木材都絕對不允許的。對木材強度有影響的缺陷還包括:木節(jié)、斜紋、裂縫和髓心。
1.木材的含水率
木材的含水率對木材強度有很大的影響,隨含水率的增加木材強度降低。當含水率達到纖維飽和點時,木材的強度不再降低。含水率對受壓、受彎、受剪及承壓強度影響較大,而對受拉強度影響較小。
按照含水率大小,木材可分為干材(含水率小于18%)、半干材(含水率等于18%一25%)和濕材(含水率大于25%)?!兑?guī)范》規(guī)定,在制作構(gòu)件時,木材的含水率應符合下列要求:
(1)現(xiàn)場制作的原木或方木結(jié)構(gòu)不應大于25%;
(2)板材和規(guī)格材不應大于20%;
(3)受拉構(gòu)件的連接板不應大于18%;
(4)作為連接件不應大于15%;
(5)層板膠合木結(jié)構(gòu)不應大于15%,同一構(gòu)件各層木板間的含水率差別不應大于5%.
2.木材的濕脹、干裂與翹曲
當木材的含水率在纖維飽和點以下變化而引起木材的濕脹或干裂時,其尺寸變化的規(guī)律是相似的。由于干縮會引起開裂和翹曲,對于木結(jié)構(gòu)的工作影響較大,因此木結(jié)構(gòu)的干縮更需要引起重視。
原木或帶髓心的方木在干燥過程中開裂的原因主要有兩種:
(1)環(huán)向的收縮受到徑向的約束,沿年輪產(chǎn)生的環(huán)向拉應力;
(2)木材外層的水分蒸發(fā)速度比內(nèi)層快,其收縮變形受到內(nèi)層的阻礙時,亦產(chǎn)生環(huán)向拉應力。上述兩種原因產(chǎn)生的拉應力之和,超過了木材的抗拉強度時,即由外向內(nèi)發(fā)生開裂。木材端部水分蒸發(fā)較快,常形成嚴重的端裂,應設(shè)法預防。
對于板材而言,在干燥過程中,環(huán)向和徑向兩個方向的干縮率不同,不會致使開裂,若任其自由變形,則發(fā)生翹曲。
3.木材的缺陷
天然生長的木材不可避免的會存在一些缺陷。對木材影響的缺陷是腐朽和蟲蛀,這是任何等級的木材都絕對不允許的。對木材強度有影響的缺陷還包括:木節(jié)、斜紋、裂縫和髓心。