木材课件讲义整理

木材第8章1木材第8章18.1木材的分类与构造

8.2木材的性能及应用8.3木材的防护与防火28.1木材的分类与构造28.1木材的分类与构造

8.1.1树木的分类树木针叶树阔叶树38.1木材的分类与构造8.1.1树木的分类树木针叶树阔特点：树叶细长，树干通直高大，易得大材，纹理顺直，材质均匀，木质较软，易于

加工，故又称软木材。

针叶树应用：强度较高，表观密度和胀缩变形较小，耐腐性较强，是建筑工程中的主要用

材，广泛用作承重构件、制作模板、

门窗等。常用树种有松、杉、柏等。

4特点：树叶细长，树干通直高大，易得大材，针叶树应用：强度较高5566特点：树叶宽大，多数树种的树干通直部分

较短，材质坚硬，较难加工，故又称

硬木材

。

阔叶树应用：表观密度较大，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

。

种类(1)材质较硬，纹理清晰美观。（樟木、水曲柳、桐木、柞木、榆木等）(2)材质不很坚硬，纹理也不很清晰，但质地较针叶木要更为细腻。

（桦木、椴木、山杨、青杨等）

7特点：树叶宽大，多数树种的树干通直部分阔叶树应用：表观密度较黄花梨8黄花梨899紫檀10紫檀101111阔叶黄檀

松木

12阔叶黄檀松木12橡木黄花梨

13橡木黄花梨138.1.2木材的构造

木材的构造决定其性质，针叶树和阔叶树的构造略有不同，其性质也有差异。木材宏观结构1.木材的宏观构造

树木是由树皮、木质部和髓心三部分组成。

通常从树干的三个切面进行剖析，即横切面(垂直于树轴)、径切面(通过树轴)和弦切面(平行于树轴)。

148.1.2木材的构造木材的构造决定其性质，针叶树

从木材的横切面上看，有许多树种的木材，靠近树皮的部分材色较浅，水分较多，称为边材。在髓心周围部分，材色较深，水分较少，称为心材。

心材材质较硬、密度较大、渗透性较低、耐久性、耐腐蚀性均高于边材。15从木材的横切面上看，有许多树种的木材，靠近树皮的15每个生长周期所形成的木材，在横切面上所看到的，围绕着髓心构成的同心圆称为年轮。

在同一年轮内，春天生长的木材，色浅、质松，强度低，称为早材（春材）。

夏、秋二季生长的木材，色深、质硬，强度高，称为

晚材（夏材）。16每个生长周期所形成的木材，在横切面上所看到的，围绕162.木材的微观结构

木材是由无数管状细胞紧密结合而成，它们绝大部分为纵向排列，少数横向排列(如木射线)。

每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁是由细纤维组成，细纤维之间可以吸附和渗透水分，细胞腔是由细胞壁包裹而成的空腔。172.木材的微观结构17松木显微构造立体图1．管胞；2．木射线；3．树脂道枫香显微构造立体图1．导管；2．木射线；3．木纤维18松木显微构造立体图枫香显微构造立体图18木材的管胞和木纤维

19木材的管胞和木纤维

19木材木射线

20木材木射线208.2木材的性能及应用

8.2.1木材的性能

1.木材的含水率

•木材中所含的水分的质量占干燥木材质量的百分数。

•木材中的水分木材中的水分存在部位蒸发顺序自由水存在于细胞腔和细胞间隙中首先蒸发吸附水存在于细胞壁中在自由水蒸发后，蒸发化合水以化学结合水的形式存在

•新伐木材的含水率常在35%以上；风干木材的含水率为15%～25%；室内干燥木材的含水率为8%～15%。

218.2木材的性能及应用8.2.1木材的性能纤维饱和点是木材仅细胞壁中的吸附水达饱和，而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率。其值随树种而异。它是木材物理力学性质是否随含水率而发生变化的转折点。木材含水率大于纤维饱和点时，表示木材的含水率除吸附水达到饱和外，还有一定数量的自由水。此时，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改变，故不会引起湿胀干缩。当木材的含水率低于纤维饱和点，随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随着含水率的减小，木材体积收缩。

平衡含水率潮湿的木材能在干燥的空气中失去水分；干燥的木材也能从周围的空气中吸取水分，如果木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，便达到某一相对稳定的含水率，这时木材的含水率称为平衡含水率。

22纤维饱和点

平衡含水率22

•

木材具有各向异性，各个方向的干缩率不同。

•其中以弦向最大，径向次之，纵向最小。

•这主要是因为各个方向的细胞壁的总厚度不同。

2.木材的湿胀与干缩232.木材的湿胀与干缩23含水率对木材胀缩的影响截面不同位置木材干燥引起的不同变化24含水率对木材胀缩的影响截面不同位置木材干燥引起的不同变化243.木材的强度木材的强度主要是指其抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。由于木材的构造各向不同，致使各方向强度有很大差异，因此，木材的强度有顺纹强度和横纹强度之分。

(a)顺纹剪切(b)横纹剪切(c)横纹切断

木材的剪切253.木材的强度(a)顺纹剪切(b)

当设顺纹抗压强度为100时，木材无缺陷时各强度大小的关系见表8.1。

表8.1木材无缺陷时各强度大小关系

抗压抗拉抗弯抗剪顺纹横纹顺纹横纹顺纹横纹切断10010～30200～3005～30150～20015～3050～100(a)顺纹剪切(b)横纹剪切(c)横纹切断木材的剪切26当设顺纹抗压强度为100时，木材无缺陷时各强度大小表1．顺纹抗拉；2．抗弯；3．顺纹抗压；4．顺纹抗剪

（1）含水率对木材强度的影响纤维饱和点影响木材强度的主要因素27（1）含水率对木材强度的影响纤维饱和点影响木材强度的主要因素（2）温度的影响

•

木材强度随环境温度升高会降低。•当木材长期处于60～100℃温度下时，会引起水分和所含挥发物的蒸发，强度下降，变形增大。•温度超过140℃时，强度明显下降。•因此，长期处于高温的建筑物，不宜采用木结构。28（2）温度的影响

28（3）负荷时间的影响

•木材的长期承载能力远低于暂时承载能力。这是因为在长期承载情况下，木材会发生纤维等速蠕滑，累积后产生较大变形而降低了承载能力的结果。•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％。•一切木结构都处于某一种负荷的长期作用下，因此在设计木结构时，应考虑负荷时间对木材强度的影响。29（3）负荷时间的影响

•木材的长期承载能力远（4）缺陷的影响

•木材在生长、采伐及保存过程中，会产生内部和外部的缺陷。

•木材的缺陷主要有木节、斜纹、腐朽及虫害等。

•缺陷影响了木材材质的均匀性，破坏了木材的构造。使木材的强度降低，对抗拉和抗弯强度影响最大。

30（4）缺陷的影响

308.2.2木材及其制品的应用

•在建筑工程中直接使用木材常有原条、原木和锯材三种形式。

•除直接使用木材外，还可制成各种人造板材。各类人造板及其

制品是室内装饰装修的最主要的材料之一。

•室内装饰装修用人造板大多数存在游离甲醛释放问题。游离甲

醛是室内环境主要污染物，对人体危害很大，已引起全社会的关

注。GB18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》规定了各类板材中甲醛限量值。

1.条木地板2.拼花木地板3.复合木地板4.胶合板5.刨花椒、木丝椒、木屑板

318.2.2木材及其制品的应用1.条木地板31拼花木地板32拼花木地板32胶合板33胶合板33木屑板34木屑板34细木工板(大芯板)

35细木工板(大芯板)

35杉木集成材36杉木集成材368.3木材的防护与防火

8.3.1木材的腐朽与防腐原因：木材的腐朽是真菌侵害所致。

真菌在木材中生存和繁殖的三个必要条件：水分、适宜的温度和空气中的氧。木材完全干燥和完全浸入水中都不易腐朽。防腐措施：1.使木结构、木制品和储存的木材处于经常保持通风干燥的状态，并对木结构和木制品表面进行油漆处理，油漆涂层既使木材隔绝了空气，又隔绝了水分；2.化学防腐剂注入木材中，使真菌无法寄生。

378.3木材的防护与防火8.3.1木材的腐朽与防腐378.3.2木材的防虫木材除受真菌侵蚀而腐朽外，还会遭受昆虫的蛀蚀。常见的蛀虫有白蚁、天牛等。木材虫蛀的防护方法，主要是采用化学药剂处理。木材防腐剂也能防止昆虫的危害。8.3.3木材的防火常用的防火方法：在木材表面涂刷或覆盖难燃材料和用防火剂浸注木材。

388.3.2木材的防虫38木材第8章39木材第8章18.1木材的分类与构造

8.2木材的性能及应用8.3木材的防护与防火408.1木材的分类与构造28.1木材的分类与构造

8.1.1树木的分类树木针叶树阔叶树418.1木材的分类与构造8.1.1树木的分类树木针叶树阔特点：树叶细长，树干通直高大，易得大材，纹理顺直，材质均匀，木质较软，易于

加工，故又称软木材。

针叶树应用：强度较高，表观密度和胀缩变形较小，耐腐性较强，是建筑工程中的主要用

材，广泛用作承重构件、制作模板、

门窗等。常用树种有松、杉、柏等。

42特点：树叶细长，树干通直高大，易得大材，针叶树应用：强度较高435446特点：树叶宽大，多数树种的树干通直部分

较短，材质坚硬，较难加工，故又称

硬木材

。

阔叶树应用：表观密度较大，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

。

种类(1)材质较硬，纹理清晰美观。（樟木、水曲柳、桐木、柞木、榆木等）(2)材质不很坚硬，纹理也不很清晰，但质地较针叶木要更为细腻。

（桦木、椴木、山杨、青杨等）

45特点：树叶宽大，多数树种的树干通直部分阔叶树应用：表观密度较黄花梨46黄花梨8479紫檀48紫檀104911阔叶黄檀

松木

50阔叶黄檀松木12橡木黄花梨

51橡木黄花梨138.1.2木材的构造

木材的构造决定其性质，针叶树和阔叶树的构造略有不同，其性质也有差异。木材宏观结构1.木材的宏观构造

树木是由树皮、木质部和髓心三部分组成。

通常从树干的三个切面进行剖析，即横切面(垂直于树轴)、径切面(通过树轴)和弦切面(平行于树轴)。

528.1.2木材的构造木材的构造决定其性质，针叶树

从木材的横切面上看，有许多树种的木材，靠近树皮的部分材色较浅，水分较多，称为边材。在髓心周围部分，材色较深，水分较少，称为心材。

心材材质较硬、密度较大、渗透性较低、耐久性、耐腐蚀性均高于边材。53从木材的横切面上看，有许多树种的木材，靠近树皮的15每个生长周期所形成的木材，在横切面上所看到的，围绕着髓心构成的同心圆称为年轮。

在同一年轮内，春天生长的木材，色浅、质松，强度低，称为早材（春材）。

夏、秋二季生长的木材，色深、质硬，强度高，称为

晚材（夏材）。54每个生长周期所形成的木材，在横切面上所看到的，围绕162.木材的微观结构

木材是由无数管状细胞紧密结合而成，它们绝大部分为纵向排列，少数横向排列(如木射线)。

每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁是由细纤维组成，细纤维之间可以吸附和渗透水分，细胞腔是由细胞壁包裹而成的空腔。552.木材的微观结构17松木显微构造立体图1．管胞；2．木射线；3．树脂道枫香显微构造立体图1．导管；2．木射线；3．木纤维56松木显微构造立体图枫香显微构造立体图18木材的管胞和木纤维

57木材的管胞和木纤维

19木材木射线

58木材木射线208.2木材的性能及应用

8.2.1木材的性能

1.木材的含水率

•木材中所含的水分的质量占干燥木材质量的百分数。

•木材中的水分木材中的水分存在部位蒸发顺序自由水存在于细胞腔和细胞间隙中首先蒸发吸附水存在于细胞壁中在自由水蒸发后，蒸发化合水以化学结合水的形式存在

•新伐木材的含水率常在35%以上；风干木材的含水率为15%～25%；室内干燥木材的含水率为8%～15%。

598.2木材的性能及应用8.2.1木材的性能纤维饱和点是木材仅细胞壁中的吸附水达饱和，而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率。其值随树种而异。它是木材物理力学性质是否随含水率而发生变化的转折点。木材含水率大于纤维饱和点时，表示木材的含水率除吸附水达到饱和外，还有一定数量的自由水。此时，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改变，故不会引起湿胀干缩。当木材的含水率低于纤维饱和点，随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随着含水率的减小，木材体积收缩。

平衡含水率潮湿的木材能在干燥的空气中失去水分；干燥的木材也能从周围的空气中吸取水分，如果木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，便达到某一相对稳定的含水率，这时木材的含水率称为平衡含水率。

60纤维饱和点

平衡含水率22

•

木材具有各向异性，各个方向的干缩率不同。

•其中以弦向最大，径向次之，纵向最小。

•这主要是因为各个方向的细胞壁的总厚度不同。

2.木材的湿胀与干缩612.木材的湿胀与干缩23含水率对木材胀缩的影响截面不同位置木材干燥引起的不同变化62含水率对木材胀缩的影响截面不同位置木材干燥引起的不同变化243.木材的强度木材的强度主要是指其抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。由于木材的构造各向不同，致使各方向强度有很大差异，因此，木材的强度有顺纹强度和横纹强度之分。

(a)顺纹剪切(b)横纹剪切(c)横纹切断

木材的剪切633.木材的强度(a)顺纹剪切(b)

当设顺纹抗压强度为100时，木材无缺陷时各强度大小的关系见表8.1。

表8.1木材无缺陷时各强度大小关系

抗压抗拉抗弯抗剪顺纹横纹顺纹横纹顺纹横纹切断10010～30200～3005～30150～20015～3050～100(a)顺纹剪切(b)横纹剪切(c)横纹切断木材的剪切64当设顺纹抗压强度为100时，木材无缺陷时各强度大小表1．顺纹抗拉；2．抗弯；3．顺纹抗压；4．顺纹抗剪

（1）含水率对木材强度的影响纤维饱和点影响木材强度的主要因素65（1）含水率对木材强度的影响纤维饱和点影响木材强度的主要因素（2）温度的影响

•

木材强度随环境温度升高会降低。•当木材长期处于60～100℃温度下时，会引起水分和所含挥发物的蒸发，强度下降，变形增大。•温度超过140℃时，强度明显下降。•因此，长期处于高温的建筑物，不宜采用木结构。66（2）温度的影响

28（3）负荷时间的影响

•木材的长期承载能力远低于暂时承载能力。这是因为在长期承载情况下，木材会发生纤维等速蠕滑，累积后产生较大变形而降低了承载能力的结果。•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％。•一切木结构都处于某一种负荷的长期作用下，因此在设计木结构时，应考虑负荷时间对木材强度的影响。67（3）负荷时间的影响

•木材的长期承载能力远（4）缺陷的影响

•木材在生长、采伐及保存过程中，会产生内部和外部的缺陷。

•木材的缺陷主要有木节、斜纹、腐朽及虫害等。

•缺陷影响了木材材质的均匀性，破坏了木材的构造。使木材的强度降低，对抗拉和抗弯强度影响最大。

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