第十二讲木材

1、木材木材l木材是人类使用最早的建筑材料之一木材是人类使用最早的建筑材料之一 应县木塔应县木塔 即（佛宫寺释迦塔）俗称应县木塔，即（佛宫寺释迦塔）俗称应县木塔， 在山西应县城在山西应县城佛宫寺内。辽清宁二年（佛宫寺内。辽清宁二年（1056年）建。是国内外现存最古老年）建。是国内外现存最古老最高大的木结构塔式建筑。最高大的木结构塔式建筑。塔建成三百多年至元顺帝时，曾经历大地震七日，仍巍然不塔建成三百多年至元顺帝时，曾经历大地震七日，仍巍然不动。动。山西五台山佛光寺、南禅寺山西五台山佛光寺、南禅寺北京天坛祈年殿北京天坛祈年殿塔平面八角形，外观五层，夹有暗塔平面八角形，外观五层，夹有暗层四级，实为九层

2、。总高层四级，实为九层。总高67.13米，米，底层直径底层直径30米。米。山西五台南禅寺大殿外观山西五台南禅寺大殿外观南禅寺大殿架构透视图南禅寺大殿架构透视图南禅寺大殿架构断面透视图南禅寺大殿建于唐德宗建中三年南禅寺大殿建于唐德宗建中三年(782年年)，是一座面阔、进深都，是一座面阔、进深都是三间的小殿，宽是三间的小殿，宽11.75米，深米，深10米，上覆单檐歇山屋项。建筑米，上覆单檐歇山屋项。建筑内部用两道通进深的梁架，无内内部用两道通进深的梁架，无内柱，室内无天花吊顶，属于木构柱，室内无天花吊顶，属于木构架中的厅堂型构架。架中的厅堂型构架。 山西五台山佛光寺东大殿外景山西五台山佛光寺东大殿

3、外景佛光寺东大殿架构结构透视图佛光寺东大殿架构结构透视图佛光寺东大殿建于唐宣宗大中十一年佛光寺东大殿建于唐宣宗大中十一年(857年年)，是一座面阔，是一座面阔七间、进深四间、单檐庑殿顶的大殿，宽七间、进深四间、单檐庑殿顶的大殿，宽34米，深米，深17.66米。米。它属于木构架中的殿堂型构架，由柱网、铺作层、屋架三层它属于木构架中的殿堂型构架，由柱网、铺作层、屋架三层上下叠架而成。上下叠架而成。 天坛祈年殿天坛祈年殿木材木材l优点优点 （1）轻质高强；轻质高强；（2）有很好的弹性和塑性；）有很好的弹性和塑性；（3）容易加工、木纹美观；）容易加工、木纹美观；（4）在干燥环境或长期置于水中均有很好的

4、耐）在干燥环境或长期置于水中均有很好的耐久性久性 .木材木材缺点：缺点：（1）构造不均匀性，各向异性易吸湿吸水从构造不均匀性，各向异性易吸湿吸水从而导致形状、尺寸、强度等物理、力学性能变而导致形状、尺寸、强度等物理、力学性能变化；化；（2）长期处于干湿交替环境中，其耐久性变差；）长期处于干湿交替环境中，其耐久性变差；（3）易燃、易腐、天然疵病较多等。）易燃、易腐、天然疵病较多等。木材的强度木材的强度l土木工程中木材所受荷载主要有压、拉、弯、剪切等。土木工程中木材所受荷载主要有压、拉、弯、剪切等。l1.）抗压强度）抗压强度：l顺纹抗压强度顺纹抗压强度顺纹抗拉和抗弯强度，顺纹抗拉和抗弯强度，l横纹

5、抗压强横纹抗压强度度1020（顺纹抗压强度）（顺纹抗压强度）l2.）抗拉强度抗拉强度 ：l顺纹抗拉强度顺纹抗拉强度max(木材各强度木材各强度) l横纹抗拉强度横纹抗拉强度=1=110101 14O(4O(顺纹抗拉强度顺纹抗拉强度).). 木材的强度木材的强度l3.）抗弯强度）抗弯强度：l 木材受弯曲时上部是顺纹受压，下部为顺纹受拉，木材受弯曲时上部是顺纹受压，下部为顺纹受拉， 抗弯强度抗弯强度=152(顺纹抗压强度顺纹抗压强度)l4.）剪切强度）剪切强度 根据作用力与本材纤维方向的不同，木材的剪切有：根据作用力与本材纤维方向的不同，木材的剪切有：顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断顺纹剪切、横纹剪切

6、和横纹切断.l横纹切断横纹切断顺纹剪切横纹剪切顺纹剪切横纹剪切木材的木材的剪切剪切强度强度木材的防护木材的防护 木材在采伐后，使用前经干燥处理木材在采伐后，使用前经干燥处理。 干燥处理可防止木材受细菌等腐蚀，减少木材干燥处理可防止木材受细菌等腐蚀，减少木材在使用中发生收缩裂缝，提高木材的强度和耐在使用中发生收缩裂缝，提高木材的强度和耐久性。久性。 干燥方法有自然干燥和人工干燥两种方法。干燥方法有自然干燥和人工干燥两种方法。 控制含水率控制含水率木材的防腐木材的防腐l（l）水溶性防腐剂：用于室内木构件的防腐。）水溶性防腐剂：用于室内木构件的防腐。l（2）油剂防腐剂：毒性持久，但有刺激性臭）油剂防

7、腐剂：毒性持久，但有刺激性臭味，处理后木材表面呈黑色，故多用于室外、味，处理后木材表面呈黑色，故多用于室外、地下或水下木构件。地下或水下木构件。l（3）复合防腐剂：硼酚合剂等，对菌、虫毒）复合防腐剂：硼酚合剂等，对菌、虫毒性大，对人、畜毒性小药效持久因此应用性大，对人、畜毒性小药效持久因此应用日益扩大。日益扩大。木材的防火木材的防火l常用的防火处理方法是在木材表面涂刷或覆盖常用的防火处理方法是在木材表面涂刷或覆盖难燃材料，利用防火剂浸注木材。难燃材料，利用防火剂浸注木材。（1）防火涂层材料）防火涂层材料（2）覆盖材料可用各种金属。）覆盖材料可用各种金属。（3） 浸注用的防火剂：以磷酸铵为主要成

8、分浸注用的防火剂：以磷酸铵为主要成分木材的应用木材的应用l（一）初级产品（一）初级产品l圆条、原木、锯材。圆条、原木、锯材。l圆条圆条是指除去根、梢、枝的伐倒木，用作进一步加工。是指除去根、梢、枝的伐倒木，用作进一步加工。l原木原木是指去皮、根、梢的木材，并加工成一定长度和是指去皮、根、梢的木材，并加工成一定长度和直径的木段。常用于建筑工程的屋架、模条和脚手架直径的木段。常用于建筑工程的屋架、模条和脚手架等。等。l 锯材锯材是指已经加工锯解成材的木料。凡宽度为厚度是指已经加工锯解成材的木料。凡宽度为厚度三倍以上的，称为板材，不足三倍为方材。三倍以上的，称为板材，不足三倍为方材。 木材的应用木材

9、的应用l（二）人造板材（二）人造板材 l常用人造板材品种有：常用人造板材品种有：胶合板、纤维板、刨花胶合板、纤维板、刨花板、细木工板板、细木工板等等 胶合板胶合板l 胶合板是用原木旋切成薄片，再用胶粘剂按胶合板是用原木旋切成薄片，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。常见的有三夹板、五夹热压而成的人造板材。常见的有三夹板、五夹板和七夹板等。板和七夹板等。l胶合板可制成大张宽幅无缝无节疤的板材胶合板可制成大张宽幅无缝无节疤的板材, 可可用作隔墙、天花板、门芯板、护墙板、家俱等。用作隔墙、天花板、门芯板、护墙板、家俱等。铁路

10、部门常用胶合板装备客车车厢。铁路部门常用胶合板装备客车车厢。纤维板纤维板 l纤维板是将木材废料破碎、浸泡、研磨成木浆纤维板是将木材废料破碎、浸泡、研磨成木浆,加入一定的胶料加入一定的胶料,再经成型、热压、干燥等工再经成型、热压、干燥等工序制成的人造板。序制成的人造板。l根据表观密度根据表观密度,纤维板可分为硬质纤维板、软纤维板可分为硬质纤维板、软质纤维板和半硬质纤维板。质纤维板和半硬质纤维板。l硬质纤维板可用于室内墙壁、地板、门窗、家硬质纤维板可用于室内墙壁、地板、门窗、家俱及车船装修等。软质纤维板结构疏松俱及车船装修等。软质纤维板结构疏松,具有具有保温、吸音的特性保温、吸音的特性,故常用作隔

11、热、吸声材料。故常用作隔热、吸声材料。 实木地板实木地板实木复合地板实木复合地板表层为优质名贵木材薄片，中间表层为优质名贵木材薄片，中间和底层为速生木材，用胶水热压而成和底层为速生木材，用胶水热压而成 强化复合地板强化复合地板第一层：耐磨层。主要由第一层：耐磨层。主要由Al2O3组组成，成，第二层：装饰层。是一层经密胺树脂浸第二层：装饰层。是一层经密胺树脂浸渍的纸张，纸上印刷有仿珍贵树种的木纹或其它图渍的纸张，纸上印刷有仿珍贵树种的木纹或其它图案。案。 第三层：基层。是中密度或高密度的层压板。第三层：基层。是中密度或高密度的层压板。基本材料是木质纤维。第四层：平衡层。它是一层基本材料是木质纤维

12、。第四层：平衡层。它是一层牛皮纸，有一定的强度和厚度，并浸以树脂，起到牛皮纸，有一定的强度和厚度，并浸以树脂，起到防潮防地板变形的作用。防潮防地板变形的作用。 刨花板、木屑板和木丝板刨花板、木屑板和木丝板 l利用刨花、木屑或短小废料加工刨制的木丝利用刨花、木屑或短小废料加工刨制的木丝,经过干燥经过干燥,拌以胶料拌以胶料,再成型加压再成型加压,即可制成刨花即可制成刨花板、木屑板和木丝板。板、木屑板和木丝板。l所用的所用的胶料可以是有机胶胶料可以是有机胶,如动植物胶或有机如动植物胶或有机合成树脂胶合成树脂胶,也也可以是无机胶可以是无机胶,如水泥、石膏和如水泥、石膏和菱苦土等。菱苦土等。无机胶可提高板材耐火性无机胶可提高板材耐火性。l表观密度小的板材可做天花板；表观密度大的表