木材在結構工程中的應用
木材是傳統的建筑材料,在古建筑和現代建筑中都得到了廣泛應用。在結構上,木材主要用于構架和屋頂,如梁、柱、櫞、望板、斗拱等。我國許多建筑物均為木結構,它們在建筑技術和藝術上均有很高的水平,并具獨特的風格。
另外,木材在建筑工程中還常用作混凝土模板及木樁等。
盡管當今世界已發(fā)展生產了多種新型建筑結構材料和裝飾材料,但由于木材具有其獨特的優(yōu)良特性,木質飾面給人以一種特殊的優(yōu)美觀感,這是其他裝飾材料無法與之相比的。所以,木材在建筑工程尤其是裝飾領域中,始終保持著重要的地位。但是,林木生長緩慢,我國又是森林資源貧乏的國家之一,這與我國高速發(fā)展的經濟建設需用大量木材,形成日益突出的矛盾。
力學性質
木材有很好的力學性質,但木材是有機各向異性材料,順紋方向與橫紋方向的力學性質有很大差別。木材的順紋抗拉和抗壓強度均較高,但橫紋抗拉和抗壓強度較低。木材強度還因樹種而異,并受木材缺陷、荷載作用時間、含水率及溫度等因素的影響,其中以木材缺陷及荷載作用時間兩者的影響。因木節(jié)尺寸和位置不同、受力性質(拉或壓)不同,有節(jié)木材的強度比無節(jié)木材可降低30~60%。在荷載長期作用下木材的長期強度幾乎只有瞬時強度的一半。
當含水率大于纖維飽和點時,水分對木材性質的影響很小。當含水率自纖維飽和點降低時,木材的物理和力學性質隨之而變化。木材在大氣中能吸收或蒸發(fā)水分,與周圍空氣的相對濕度和溫度相適應而達到恒定的含水率,稱為平衡含水率。木材平衡含水率隨地區(qū)、季節(jié)及氣候等因素而變化,約在10~18%之間。