建筑材料的选择与检测 5.1 木材的分类与构造 5.1 木材的分类与构造.pptx

任务一 木材的分类与构造;;一、木材的分类;一、木材的分类;一、木材的分类;;二、木材的构造;二、木材的构造;二、木材的构造;二、木材的构造;二、木材的构造;二、木材的构造;二、木材的构造;二、木材的构造;二、木材的构造;;（1）木材中的水分 自由水：存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分 吸附水：吸附在细胞壁内细纤维之间的水分 结合水：形成细胞化学成分的化合水 ;（2）木材的纤维饱和点 　　木材受潮时，首先形成吸附水，吸附水饱和后，多余的水成为自由水；木材干燥时，首先失去自由水，然后才失去吸附水。 　　当吸附水处于饱和状态而无自由水存在时，此时对应的含水率称为木材的纤维饱和点。 　　纤维饱和点随树种而异，一般为23%~33%，平均为30%。木材的纤维饱和点是木材物理、力学性质的转折点。;（3）木材的平衡含水率 　 木材的含水率是随着环境温度和湿度的变化而改变的。当木材长期处于一定温度和湿度下，其含水率趋于一个定值，表明木材表面的蒸气压与周围空气的压力达到平衡，此时的含水率称为平衡含水率。 　　根据周围空气的温度和相对湿度可求出木材的平衡含水率。;三、木材的物理性质;　木材细胞壁内吸附水的变化而引起木材的变形，即湿胀干缩。 　　由于木材构造的不均匀性，在不同的方向干缩值不同。顺纹方向(纤维方向)干缩值最小，平均为0.1%~0.35%；径向较大，平均为3%~6%；弦向最大，平均为6%~12%。 　　一般来讲，表观密度大、夏材含量多的木材，湿胀变形较大。;不同树种的密度相差不大，平均约为1.55g/cm3。;; 木材的化学性质是指通过化学分解才能了解到的性质，主要包括木材的化学组成、木材主要化学成分的特性等。木材的化学成分十分复杂，概括起来有两类。;;　　弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、 抗剪强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。 1. 木材的强度 　　木材的强度检验是采用无疵病的木材制成标准试件，按《木材物理力学试验方法》进行测定。 　　木材受剪切作用时，由于作用力对于木材纤维方向的不同，可分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断三种。 ; 与一般钢材、混凝土及石材等材料不同，木材属生物材料，其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。因此，木材力学性质指标有顺纹、横纹、径向、弦向之分。 木材受剪切作用时，由于作用力对于木材纤维方向的不同，可分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断三种。 ;(a)顺纹剪切； (b)横纹剪切； (c)横纹切断 ;五、木材的力学性质;（1）抗拉强度 木材顺纹抗拉强度，是指木材沿纹理方向承受拉力荷载的最大能力。木材的顺纹抗拉强度较大，各种木材平均约为117.7－147.1MPa，为顺纹抗压强度的2－3倍。木材在使用中很少出现因被拉断而破坏。 木材的横纹拉力比顺纹拉力低得多，一般只有顺纹拉力的l/30—1/40。;（2）抗压强度 顺纹抗压强度 木材顺纹抗压强度是指木材沿纹理方向承受压力荷载的最大能力，如木结构支柱和家具中的腿构件所承受的压力。 木柱有长柱与短柱之分。当长度与最小断面的直径之比≤11时为短柱，大于11时为长柱，长柱亦称欧拉柱。长柱以材料刚度为主要因素，受压不稳定，其破坏不是单纯的压力所致，而是纵向上会发生弯曲、产生扭矩，最后导致破坏，它不属于顺纹抗压的范畴。;五、木材的力学性质;（3）抗弯强度 指木材承受逐渐施加弯曲荷载的最大能力，可以用曲率半径的大小来度量。它与树种、树龄、部位、含水率和温度等有关。 木材抗弯强度亦称静曲强度，或弯曲强度，是重要的木材力学性质之一，主要用于家具中各种柜体的横梁、建筑物的桁架、地板和桥梁等易于弯曲构件的设计。静力荷载下，木材弯曲特性主要决定于顺纹抗拉和顺纹抗压强度之间的差异。因为木材承受静力抗弯荷载时，常常因为压缩而破坏，并因拉伸而产生明显的损伤。对于抗弯强度来说，控制着木材抗弯比例极限的是顺纹抗压比例极限时的应力，而不是顺纹抗拉比例极限时应力。;（3）抗弯强度 当梁承受中央荷载弯曲时，梁的变形是上凹下凸，上部纤维受压应力而缩短，下部纤维受拉应力而伸长，其间存在着一层纤维既不受压缩短也不受拉伸长，这一层长度不变的纤维层称为中性层。中性层与横截面的交线称为中性轴。受压和受拉区应力的大小与距中性轴的距离成正比，中性层的纤维承受水平方向的顺纹剪力。由于顺纹抗拉强度是顺纹抗压强度的2—3倍，随着梁弯曲变形的增大，中性层逐渐向下位移，直到梁弯曲破坏为止。 ;;五、木材的力学性质;;;;;;;;