【正文】 6 2）影響木材的強度的主要因素 木材強度出本身組織構(gòu)造因素決定外，還與含水率、疵點（木節(jié)、斜紋、裂縫、腐朽及蟲蛀等）、負荷持續(xù)時間、溫度等因素有關(guān)。所謂順紋是指作用力方向與纖維方向平行；橫紋是指作用力方向與纖維方向垂直。濕脹可造成表面鼓凸，所以木材在加工或使用前應(yīng)預(yù)先進行干燥，使其接近于與環(huán)境濕度相適應(yīng)的平衡含水率。 濕脹干縮將影響木材的使用。因此，濕材干燥后，其截面尺寸和形狀會發(fā)生明顯的變化。但含水率小于纖維飽和點時，則表明水分都吸附在細胞壁的纖維上，它的增加或減少能引起體積的膨脹或收縮，即只有吸附水的改變才影響木材的變形。 木材含水量大于纖維飽和點時，表示木材的含水率除吸附水達到飽和外，還有一定數(shù)量的自由水。我國平衡含水率平均為 15%（北方約為 12%，南方約為 18%）。木材平衡含水率隨大氣的濕度變化而變化。 2023/3/15 12 3）木材的平衡含水率 木材的含水率與周圍空氣的相對濕度達到平衡時，稱為木材的平衡含水率。 2）木材的纖維飽和點 當(dāng)吸附水已達飽和狀態(tài)而又無自由水存在時，木材的含水率稱為該木材的纖維飽和點。 木材的含水量 木材的含水量用含水率表示，指木材所含水的質(zhì)量占木材干燥質(zhì)量的百分率。 2023/3/15 11 木材的物理力學(xué)性質(zhì)主要有密度、含水量、濕脹干縮、強度等，其中含水量對木材的物理力學(xué)性質(zhì)影響較大。闊葉樹的髓線發(fā)達而明顯。導(dǎo)管是壁薄而腔大的細胞，約占木材總體積的 20%。針葉樹的髓線較細小而不明顯。 木材細胞因功能不同主要分為管胞、導(dǎo)管、木纖維、髓線等。 圖 83 木材的宏觀構(gòu)造 圖 84 木材的微觀構(gòu)造 1橫切面； 2徑切面； 3弦切面； 4樹皮； 1管胞； 2髓線； 3樹脂道 5木質(zhì)部： 6髓心； 7髓線； 8年輪 2023/3/15 10 從顯微鏡下可以看到，木材是由有無數(shù)細小空腔的圓柱形細胞緊密結(jié)合組成，每個細胞都有細胞壁和細胞腔，細胞壁是由若干層細胞纖維組成，其連接縱向較橫向牢固，因而造成細胞壁縱向的強度高，而橫向的強度低，在組成細胞壁的纖維之間存在有極小的空隙，能吸附和滲透水分。 2023/3/15 9 木材的微觀構(gòu)造 在顯微鏡下所見到的木材組織稱為微觀構(gòu)造（見圖 84）。相同的樹種，夏材越多，木材強度越高；年輪越密且均勻，木材質(zhì)量越好。 2）從橫切面可以看見深淺相間的同心圓，稱為年輪。在木質(zhì)部中，靠近髓心的部分顏色較深，稱為心材；靠近樹皮的部分顏色較淺，稱為邊材。 2023/3/15 8 1）樹木主要由樹皮、髓心和木質(zhì)部組成。 徑切面：通過髓心，與樹干平行的縱切面。為便于了解宏觀構(gòu)造，一般從下述三個切面來觀察。 ? 木材的宏觀構(gòu)造 木材宏觀構(gòu)造（見圖 83）是指肉眼或用放大鏡看大的木材內(nèi)部構(gòu)造。 鐵道工程 2023/3/15 7 木材的構(gòu)造是木材性能的決定性因素。 1. 直接使用的原木：用于建筑工程（如屋梁、 檁、掾等）、樁木、電桿、坑木等 1. 加工原木：用于膠合板、造船、車輛、機 械模型及一般加工用材等 板方材 系指已經(jīng)加工鋸解成材的木料，凡寬度為寬度的三倍或三倍以上的，稱為板材，不足三倍的稱為方材。 建筑工程，木材包裝，機械制造，造船，車輛，橋梁，枕木，家具，坑木及膠合板等 按材質(zhì)分類 原條 系指已經(jīng)除去皮、根、樹梢的木料，但尚未按一定尺寸加工成規(guī)定的材類。 建筑工程，木制包裝，橋梁，家具，造船，電桿，坑木，枕木，樁木，機械模型等。常用的闊葉樹種有 樟木、水曲柳、青岡、柚木、山毛櫸、色木 、榆木、柞樹等（常見木材樹種和分類見表 81）。對于具有天然美麗紋理的樹種，常用于室內(nèi)裝修。 闊葉樹多數(shù)樹種樹干通直，少數(shù)樹干較短，材質(zhì)堅硬，難于加工，故又稱其硬材。針葉樹材強度較高，表觀密度及縮脹變形較小，耐腐蝕性強，為建筑工程中的主要用材。 2023/3/15 4 樹木分為針葉樹（見圖 81）和闊葉樹（見圖 82）兩類。 工程中所用的木材主要取自樹木的樹干部分。木材對于人類生活起著很大的支持作用。wood），泛指用于工民建筑的木制材料，常被統(tǒng)分為軟材和硬材。項目八 建筑木材 提綱 木材的應(yīng)用 2 木材的認識 1 木材的檢測 4 木材的取樣與驗收 3 木材的認識 木材（ lumber。timber。建筑工程上常把由天然樹木加工成的圓木、板材、枋材等建筑用材總稱木材。根據(jù)木材不同的性質(zhì)特征，人們將它們用于不同途徑。木材因取得和加工容易，自古以來就是一種主要的建筑材料。 圖 81 針葉樹 圖 82 闊葉樹 2023/3/15 5 針葉樹多為常綠樹，其樹干通直高大，樹葉細長如針，紋理順直，材質(zhì)一般較軟，有的含樹脂，故又稱軟材。常見的針葉樹種有紅松、樟子松、落葉松、云杉、冷杉、鐵杉、杉木、柏本、云南松、華山松、馬尾松等。闊葉樹材一般密度大，強度高，縮脹和彎曲變形大且極易開裂，在建筑中常用作小尺寸的裝飾構(gòu)件。還有一些闊葉樹用作行道樹或庭園綠化樹種。 2023/3/15 6 表 81 木材的樹種和分類 分類 標(biāo)準(zhǔn) 分類 名稱 說明 主要用途 按樹種 分類 針葉樹 樹葉細長如針，多為常綠樹，材質(zhì)一般較軟，有的含樹脂，故又稱軟材。 闊葉樹 樹葉寬大，葉脈成網(wǎng)狀，大部分為落葉樹，材質(zhì)較堅硬，故稱硬材。 建筑工程的腳手架，建筑用材，家具裝潢等 原木 系指已經(jīng)除去皮、根、樹梢的木料，并已按一定尺寸加工成規(guī)定直徑和長度的木料。 建筑工程、橋梁、木制包裝、家具、裝飾等 枕木 系指按枕木斷面和長度加工而成的成材。不同樹種，其構(gòu)造有很大差異，通?？蓮暮暧^和微觀兩方面觀察。 生長的樹木有樹根、樹干和樹枝三部分，由樹干可獲取60%— 90%的木材。 橫切面：垂直于樹干主軸的切面。 弦切面：與髓心有一定距離，與樹干平行的縱切面。建筑用木材主要使用木質(zhì)部，木質(zhì)部是髓心和樹皮之間的部分，是木材的主體。心材含水量較小，不易翹曲變形，耐腐蝕性較強；邊材含水量較大，易翹曲變形，耐腐蝕性也不如心材，所以心材利用價值更大。每一年輪中，色淺而質(zhì)軟的部分是春季長成的，稱為春材或早材；色深而質(zhì)硬的部分是夏季長成的，稱為夏材或晚材。木材橫切面上，有許多徑向的，從髓心向樹皮呈輻射狀的細線條，或斷或續(xù)地穿過數(shù)個年輪，稱為髓線，是木材中較為脆弱的部位，干燥時常沿髓線發(fā)生裂紋。針葉樹和闊葉樹的微觀構(gòu)造不同。 細胞本身的組織構(gòu)造在很大程度上決定了木材的性質(zhì)，如細胞壁越厚，腔越小，木材組織越均勻，則木材越密實，表觀密度與強度越大，同時縮脹變形也越大。針葉樹顯微結(jié)構(gòu)較為簡單而規(guī)則，由管胞、樹脂道和髓線組成，管胞主要為縱向排列的厚壁細胞，約占木材總體積的 90%。闊葉樹的顯微結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要由導(dǎo)管、木纖維及髓線等組成。木纖維是一種厚壁細長的細胞，它是闊葉樹的主要成分之一，占木材總體積的 50%以上。導(dǎo)管和髓線是鑒別闊葉樹的顯著特征。 ? 木材的密度與表觀密度 木材的平均密度約為 ，表觀密度平均為 ，表觀密度大小與木材中累計含水率有關(guān)，通常以含水率為 15%（標(biāo)準(zhǔn)含水率）時的表觀密度為準(zhǔn)。 1）木材中的水分 木材吸水的能力很強，其含水量隨所處環(huán)境的適度變化而異，所含水分由自由水、吸附水、化合水三部分組成。其值隨樹種而異，一般為 25%~30%，平均值為 30%。即當(dāng)木材長時間處于一定濕度和溫度的空氣中，其水分蒸發(fā)和吸收趨于平衡，含水率相對穩(wěn)定，此時的含水率為平衡含水率。 為了避免木材的使用過程中因含水率變化太大而引起變形或開裂，木材使用前，須干燥至使用環(huán)境常年平均的平衡含水率。 2023/3/15 13 ? 木材的濕脹干縮 木材細胞壁內(nèi)吸附水含量的變化會引起木材的變形，即濕脹干縮。此時，木材如果受到干燥或受潮，只是自由水改變。 由于木材構(gòu)造的不均勻性，木材的變形在