木材的結(jié)構(gòu)
宏觀條件下木材由樹(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。
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(shù)種而異,并受木材缺陷、荷載作用時(shí)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(shí)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(wú)節(jié)木材可降低30~60%。在荷載長(zhǎng)期作用下木材的長(zhǎng)期強(qiáng)度幾乎只有瞬時(shí)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(guó)現(xiàn)存的古建筑中,的有山西五臺(tái)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。