木材的結(jié)構(gòu)
宏觀(guān)條件下木材由樹(shù)皮,木質(zhì)部和髓心組成。
樹(shù)皮:包裹在木材的干、枝、根次生木質(zhì)部外側(cè)的全部組織;
形成層:位于樹(shù)皮和木質(zhì)部之間,由于形成層的分生功能,木材直徑會(huì)變粗;
次生木質(zhì)部:位于形成層和髓心之間,來(lái)源于形成層的分裂生長(zhǎng);
髓心:一般在樹(shù)干的中間位置,由木質(zhì)部包裹,提供幼樹(shù)生長(zhǎng)的養(yǎng)分,生命周期短;
木材脹縮性:木材吸收水分后體積膨脹,喪失水分則收縮。木材自纖維飽和點(diǎn)到爐干的干縮率,順紋方向約為0.1%,徑向約為3~6%,弦向約為 6~12%。徑向和弦向干縮率的不同是木材產(chǎn)生裂縫和翹曲的主要原因。
除直接使用原木外,木材都加工成板方材或其他制品使用。為減小木材使用中發(fā)生變形和開(kāi)裂,通常板方材須經(jīng)自然干燥或人工干燥。自然干燥是將木材堆垛進(jìn)干。人工干燥主要用干燥窯法,亦可用簡(jiǎn)易的烘、烤方法。干燥窯是一種裝有循環(huán)空氣設(shè)備的干燥室,能調(diào)節(jié)和控制空氣的溫度和濕度。經(jīng)干燥窯干燥的木材質(zhì)量好,含水率可達(dá)10%以下。使用中易于腐朽的木材應(yīng)事先進(jìn)行防腐處理。用膠合的方法能將板材膠合成為大構(gòu)件,用于木結(jié)構(gòu)、木樁等。木材還可加工成膠合板、碎木板、纖維板等。
建筑用木材,通常以原木、板材、枋材三種型材供應(yīng)。原木系指去枝、去皮后按規(guī)格加工成一定長(zhǎng)度的木料;板材是指寬度為厚度的三倍或三倍以上的型材;而枋材則為寬度不足三倍厚度的型材。
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)木材的缺陷情況對(duì)各種商品木材進(jìn)行了等級(jí)劃分,通常分為一、二、三、四等。結(jié)構(gòu)和裝飾用木材一般選用等級(jí)較高的木材。對(duì)于承重結(jié)構(gòu)用的木材,又根據(jù)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ5—88)的規(guī)定,按照承重結(jié)構(gòu)的受力要求對(duì)木材進(jìn)行分級(jí),即分為I、II、III三級(jí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的受力種類(lèi)選用適當(dāng)?shù)燃?jí)的木材。例如承重木結(jié)構(gòu)板材的選用,根據(jù)其承載特點(diǎn),一般I級(jí)材用于受拉或受彎構(gòu)件;II級(jí)材用于受彎或受壓彎的構(gòu)件;III級(jí)材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件。