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;
1、基本密度
基本密度因絕干材重量和生材(或浸漬材)體積較為穩(wěn)定,測(cè)定的結(jié)果準(zhǔn)確,故適合作木材性質(zhì)比較之用。在木材干燥、防腐工業(yè)中,亦具有實(shí)用性。
2、氣干密度
氣干密度,是氣干材重量與氣干材體積之比,通常以含水率在8%~20%時(shí)的木材密度為氣干密度。木材氣干密度為中國(guó)進(jìn)行木材性質(zhì)比較和生產(chǎn)使用的基本依據(jù)。
木材密度的大小,受多種因素的影響,其主要影響因子為:木材含水率的大小、細(xì)胞壁的厚薄、年輪的寬窄、纖維比率的高低、抽提物含量的多少、樹(shù)干部位和樹(shù)齡立地條件和營(yíng)林措施等。中國(guó)林科院木材工業(yè)研究所根據(jù)木材氣干密度(含水率15%時(shí)),將木材分為五級(jí)(單位:g/cm³):
很?。骸?.350;?。?.351-0.550;中:0.551-0.750;大:0.751-0.950;很大:>0.950。
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。
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。