2011年一級建筑師建筑結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)資料:木結(jié)構(gòu)用木材(3)

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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(dāng)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 % )。 《 規(guī)范 》 規(guī)定,在制作構(gòu)件時,木材的含水率應(yīng)符合下列要求:
    ( 1 )現(xiàn)場制作的原木或方木結(jié)構(gòu)不應(yīng)大于 25 % ;
    ( 2 )板材和規(guī)格材不應(yīng)大于 20 % ;
    ( 3 )受拉構(gòu)件的連接板不應(yīng)大于 18 % ;
    ( 4 )作為連接件不應(yīng)大于 15 % ;
    ( 5 )層板膠合木結(jié)構(gòu)不應(yīng)大于 15 % ,同一構(gòu)件各層木板間的含水率差別不應(yīng)大于 5 %。
    2 .木材的濕脹、干裂與翹曲
    當(dāng)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(yīng)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(yīng)力。上述兩種原因產(chǎn)生的拉應(yīng)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(yán)重的端裂,應(yīng)設(shè)法預(yù)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。