江南app官网下载江南app官网下载江南app官网下载课题建筑木材教学目的1、了解建筑木材的分类教学重点教学难点激发学生的学习兴趣教学方法课件课时安排建筑材料四大主材之一，使用历史悠久，在水利、房屋、道桥等工程中应用很广。金坛木花梨木红檀香目录木材具有许多优良性能：轻质高强，即比强度高；有较高的弹性和韧性；耐冲击和振动；易于加工；保温性好；长期保持干燥或长期置于水中，均有很高的耐久性；装饰性好等。目录木材缺点：易随周围环境湿度变化而改变含水量，引起较大的湿胀干缩变形；目录用途：在建筑工程中，屋架、梁、柱、支撑、门窗、地板、桥梁、混凝土模板、脚手架以及室内装修水利工程中的木桩、闸门，及隧洞支护的坑木等，都需要使用大量木材。目录1.1木材的分类按树种的不同，可分为针叶树和阔叶树两大类：目录1．针叶树针叶树树叶细长如针，多为常绿树，树干通直和高大，纹理平顺，材质均匀，木质较软而易于加工，故又称为“软木材”。针叶树强度较高，表观密度和胀缩变形较小，常含有较多的树脂，耐腐蚀性较强。针叶树树材是主要的建筑用材，主要用作承重构件、装修和装饰部件。常用的树种有：红松、落叶松、云杉、冷杉、杉木、柏木。目录2．阔叶树阔叶树树叶宽大，叶脉成网状，大部都为落叶树，树干直部分一般较短，大部分树种的表观密度大，材质较硬，较难加工，故又称为“硬木材”。阔叶树材一般较重，强度高，胀缩和翘曲变形大，易开裂。在建筑中常用作尺寸较小的装修和装饰等构件，对于具有美丽天然纹理的树种，特别适于作室内装修、家具及胶合板等。常用的树种有榉木、柞木、水曲柳、榆木以及质地较软的榫木、椴木等。目录1.21．木材的宏观构造木材的宏观构造是指用肉眼和放大镜能观察到的组织，通常从树干的横切面（垂直于树轴的面）、径切面（通过树轴的纵切面）切面（平行于树轴的纵切面）三个切面上来进行剖析。木材的宏观构造如图61所示。6.1木材三个切面一、横切面二、弦切面三、径切面1、树皮2、木质部3、年轮本质部：由导管、管胞、木纤维和木薄壁组织细胞以及木射线组成。目录心材：接近树干中心呈深色部分的木质春材（早材）：在同一年轮内，春天生长，色较浅，质松软的木质；夏材（晚材）：夏秋二季生长色较深，质坚硬的木质。髓心：树干的中心称为髓心，其质松软，强度低，易腐朽。相同树种，年轮越密且均匀，材质越好，夏材部分愈多，木材强度愈高。目录髓线：从髓心向外的辐射线，称为髓线，它与周围连结差，干燥时易沿此开裂。年轮和髓线组成了木材美丽的天然纹理。目录2．木材的微观构造木材组织是由无数管状细胞结合而成，它们大部分纵向排列，少数横向排列每个细胞分细胞壁和细胞腔两部分，细胞壁由细纤维组成，其纵向连结较横向牢固。细纤维间具有极小的空隙，能吸附和渗透水分。木材的细胞壁愈厚，腔愈小，木材愈密实，表观密度大，强度也较高，但胀缩目录针叶树材显微构造简单而规则，它主要由管胞、髓线和树脂道组成，其中管胞占总体积的90%不明显。阔叶树材显微构造较复杂，其细胞主要有木纤维、导管和髓线，其最大特点是髓线很发达，粗大而明显，这是鉴别阔叶树材的显著特征。目录1—导管；2—髓线．木材的密度和表观密度木材的密度基本相等，平均约为1.55g/cm木材细胞组织中的细胞腔及细胞壁中存在大量微小的孔隙，木材表观密度较小，一般只有300~800kg/m3。木材的孔隙率很大，达50%~80%目录2．木材的含水量木材含水量用含水率表示，是指木材中水分质量与干燥木材质量的百分比。木材中的水分为化合水、自由水和吸附水三种：化合水：是木材化学成份中的结合水，总含量通常不超过1~2%，它在常温下不变化，故其对木材的性质无影响；自由水：存在于木材细胞腔内和细胞间隙中的水，它影响木材的表观密度、抗腐蚀性、燃烧性和干燥性；目录吸附水：是被吸附在细胞壁内的水分，吸附水的变化则影响木材强度和木材胀缩变形性能。（1）木材的纤维饱和点当木材中仅细胞壁内吸附水达到饱和，而细胞腔和细胞间隙中无自由水时的含水率称为木材的纤维饱和点。木材的纤维饱和点随树种而异，一般为25%35%，通常其平均值约为30%纤维饱和点是含水率是否影响强度和胀缩性能的临界点。目录（2）木材的平衡含水率当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会与周围环境相平衡，达到相对恒定的含水率，这时木材的含水率称为平衡含水率。木材的平衡含水率是木材进行干燥时的重要指标。风干木材含水率为15%~25%，室内干燥的木材含水率常为8%目录3．木材的湿胀与干缩变形当木材的含水率在纤维饱和点以下时，随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随着含水率减小，木材体积收缩，这分别称为木材的湿胀和干缩。此时的含水率变化主要是吸附水的变化。而当木材含水率在纤维饱和点以上，只是自由水增减变化时，木材的体积不发生变目录1．木材的强度抗压、抗拉、抗剪强度又有顺纹和横纹之分。顺纹强度为作用力方向与木材纤维方向平行。横纹强度为作用力方向与木纤维方向垂目录（1）抗压强度木材的抗压强度分为顺纹抗压和横纹抗压。顺纹抗压强度为作用力方向与木材纤维方向平行时的抗压强度。这种破坏主要是木材细胞壁在压力作用下的失稳破坏，而不是纤维的断裂。木材的顺纹抗压强度较高，但也只有顺纹抗拉强度的15~20%，木材的疵点对顺纹抗压强度影响较小，在建筑工程中常用于柱、桩、斜撑及桁架等承重构件。顺纹抗压强度是确定木材强度等级的依据。目录横纹抗压强度为作用力方向与木纤维方向垂直时的抗压强度，这种作用是木材横向受力压紧产生显著变形而造成的破坏，相当于将细长的管状细胞压扁。又分为弦向受压和径向受压两种。木材的横纹抗压强度不高，比顺纹抗压强度低得多，其比值随木纤维构造和树种而异，一般针叶树横纹抗压强度约为顺纹抗压强度的10%；阔叶树为15%~20%。由于木材的尺寸关系，在实际工程中也很少有横纹受压的构件。目录（2）抗拉强度顺纹抗拉强度即指拉力方向与木材纤维方向一致时的抗拉强度。这种受拉破坏理论上是木纤维被拉断，但实际往往是木纤维未被拉断，而纤维间先被撕裂。木材顺纹抗拉强度最大，大致为顺纹抗压强度的3~4倍，可达到50~200Mpa。木材的缺陷（如木节、斜纹等）对顺纹抗拉强度影响极为显著。一般木材或多或少总有一些疵点，所以抗拉强度往往发挥不稳定，其实际的顺纹抗拉能力反比顺纹抗压低。目录横纹抗拉强度是指拉力方向与木纤维垂直时的抗拉强度。由于木材细胞横向连接很弱，横纹抗拉强度最小，约为顺纹抗拉强度的1/20~1/40，工程中应避免受到横纹拉力作用。目录（3）抗弯强度木材的抗弯强度很高，通常为顺纹抗拉强度的1.5~2倍。在建筑工程中常用于地板、梁、桁架等结构中。用于抗弯的木构件应尽量避免 在受弯区有斜纹和木节等缺陷。 目录（4）抗剪强度 木材的抗剪强度是指木材受剪切作用时 的强度。分为顺纹剪切、横纹剪切和横 纹切断三种，如图6.7。 顺纹剪切破坏是由于纤维间联结撕裂产 生纵向位移和受横纹拉力作用所致；横 纹剪切破坏完全是因剪切面中纤维的横 向联结被撕裂的结果；横纹切断破坏则 是木材纤维被切断，这时强度较大，一 目录图6.7 木材的受剪 a—顺纹剪切 b—横纹剪切 c—横纹切断 目录木材各项强度值的关系 抗压 横纹切断 1/10~1/3 1/20~1/3 3/2~2 1/7~1 1/10~1/5 1/2~3 目录2．木材强度的影响因素 （1）木材纤维组织的影响 木材受力时，主要靠细胞壁承受外力， 厚壁细胞数量越多，细胞壁越厚，强度 就越高。当表观密度越大，则所含夏材 的百分率越高，木材的强度也越高。 目录（2）含水率的影响 木材的含水率在纤维饱和点以下时，随 着含水率降低，木材强度增大；当含水 率在纤维饱和点以上变化时，基本上不 影响木材的强度。 含水率的变化对各强度的影响是不一样 的。对顺纹抗压强度和抗弯强度的影响 较大，对顺纹抗拉强度和顺纹抗剪强度 影响较小。 目录我国规定，以木材含水率为12%（称木材的 标准含水率）时的强度作为标准强度，其他 含水率时的强度值，可按下述公式换算 当含水率为8%~23%范围时该公式误差最小 12)] σ12——含水率为12% 时的木材强度； σw——含水率为 时的木材强度；w——试验时的木材含水率； α——木材含水率校正系数。 目录（3）负荷时间的影响 木材在长期荷载作用下，即使外力值不 变，随着时间延长木材将发生较大的蠕 变，最后达到较大的变形而破坏。这种 木材在长期荷载作用下不致引起破坏的 最大强度，称为持久强度。 木材的持久强度比其极限强度小得多， 一般为极限强度的50% 60%。木材的长期承载能力远低于暂时承载能 力。因此在设计木结构时，应考虑负荷 时间对木材强度的影响。 目录（4）温度的影响 随环境温度升高，木材中的细胞壁成分 会逐渐软化，强度也随之降低。一般气 候下的温度升高不会引起化学成分的改 变，温度回复时会恢复原来强度。 当木材长期处于60~ 100温度时，强度 下降，变形增大。温度超过140时，强 度明显下降。 目录（5）木材的疵病 木材在生长、采伐及保存过程中，会产 生内部和外部的缺陷，这些缺陷统称为 木材的疵病主要有木节、斜纹、腐朽及虫害等，这些疵病将影响木材的力学性 质，但同一疵病对木材不同强度的影响 不尽相同。 3.1木材的种类和规格 1．按加工程度分 为了合理用材，按加工程度和用途的不 同，木材可分为原条、杉原木、板方材 有加工造材的木料。主要用于建筑工程的脚手架、建筑用材、 家具等。 （2）原木 原木：是指伐倒后，除去树皮、根、树 梢后截成规定直径和长度的木材。 主要用作屋架、桩木、坑木、电杆。原 木经加工后可制作胶合板。 板方材：是指按一定尺寸锯解、加工成的板材和方材。其中截面宽度为厚度的3 倍以上的称为板材；截面宽度不足厚度 目录3.2 常用的人造板材 1．胶合板 胶合板是用原木沿年轮旋切成大张薄片， 再用胶粘剂按奇数层数，以各层纤维互 相垂直的方向，粘合热压而成的人造板 材。一般为3~ 13层，所用胶料有动植物 胶和耐水性好的酚醛、脲醛等合成树脂 目录（1）分类 胶合板可分为四类： 类（NQF）——耐气候、耐沸水胶合板 用酚醛树脂胶或其他性能相当的胶粘合而成， 具有耐久、耐煮沸或蒸气处理、耐干热、抗 菌等性能，能在室外使用。 类（NS）——耐水胶合板 用脲醛树脂或其他性能相当的胶粘合而成， 具有耐冷水浸泡及短时间热水浸泡、但不耐 煮沸等性能。 目录类（NC）耐潮胶合板 用血胶、带有多量填料的脲醛树脂胶或其 他性能相当的胶合剂胶合而成，具有耐短 期冷水浸泡适于室内常态下使用。 类（BNS）——不耐水胶合板 用豆胶或其他性能相当的胶合剂胶合而成， 有一定胶合强度但不耐水，室内工程一般 常态下使用。 按材质加工工艺质量，胶合板分为“一、 二、三”三个等级。 目录（2）规格和尺寸 宽度 长度（mm）915 1220 1525 1830 2135 2440 915 915 1220 18302135

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