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。
木材有很好的力學(xué)性質(zhì),但木材是有機(jī)各向異性材料,順紋方向與橫紋方向的力學(xué)性質(zhì)有很大差別。木材的順紋抗拉和抗壓強(qiáng)度均較高,但橫紋抗拉和抗壓強(qiáng)度較低。木材強(qiáng)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(zhì)(拉或壓)不同,有節(jié)木材的強(qiáng)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(qiáng)度幾乎只有瞬時強(qiáng)度的一半。
在古建筑中木材廣泛應(yīng)用于寺廟、宮殿、寺塔以及民房建筑中。中國現(xiàn)存的古建筑中,的有山西五臺山佛光寺東大殿,建于公元857年;山西應(yīng)縣木塔,建于公元1056年,高達(dá)67.31米。在現(xiàn)代土木建筑中,木材主要用于建筑木結(jié)構(gòu)、木橋、模板、電桿、枕木、門窗、家具、建筑裝修等。
盡管當(dāng)今世界已發(fā)展生產(chǎn)了多種新型建筑結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料,但由于木材具有其獨(dú)特的優(yōu)良特性,木質(zhì)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(lǐng)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(jīng)濟(jì)建設(shè)需用大量木材,形成日益突出的矛盾。因此,在建筑工程中,一定要經(jīng)濟(jì)合理地使用木材,做到長材不短用,優(yōu)材不劣用,并加強(qiáng)對木材的防腐、防火處理,以提高木材的耐久性,延長使用年限。同時應(yīng)該充分利用木材的邊角碎料,生產(chǎn)各種人造板材,這是對木材進(jìn)行綜合利用的重要途徑。
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。
按照國家標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)木材的缺陷情況對各種商品木材進(jìn)行了等級劃分,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較高的木材。對于承重結(jié)構(gòu)用的木材,又根據(jù)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ5—88)的規(guī)定,按照承重結(jié)構(gòu)的受力要求對木材進(jìn)行分級,即分為I、II、III三級,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的受力種類選用適當(dāng)?shù)燃壍哪静?。例如承重木結(jié)構(gòu)板材的選用,根據(jù)其承載特點,一般I級材用于受拉或受彎構(gòu)件;II級材用于受彎或受壓彎的構(gòu)件;III級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件。