木材的结构
宏观条件下木材由树皮,木质部和髓心组成。
树皮:包裹在木材的干、枝、根次生木质部外侧的全部组织;
形成层:位于树皮和木质部之间,由于形成层的分生功能,木材直径会变粗;
次生木质部:位于形成层和髓心之间,来源于形成层的分裂生长;
髓心:一般在树干的中间位置,由木质部包裹,提供幼树生长的养分,生命周期短;
木材胀缩性:木材吸收水分后体积膨胀,丧失水分则收缩。木材自纤维饱和点到炉干的干缩率,顺纹方向约为0.1%,径向约为3~6%,弦向约为 6~12%。径向和弦向干缩率的不同是木材产生裂缝和翘曲的主要原因。
木材有很好的力学性质,但木材是有机各向异性材料,顺纹方向与横纹方向的力学性质有很大差别。木材的顺纹抗拉和抗压强度均较高,但横纹抗拉和抗压强度较低。木材强度还因树种而异,并受木材缺陷、荷载作用时间、含水率及温度等因素的影响,其中以木材缺陷及荷载作用时间两者的影响。因木节尺寸和位置不同、受力性质(拉或压)不同,有节木材的强度比无节木材可降低30~60%。在荷载长期作用下木材的长期强度几乎只有瞬时强度的一半。
在古建筑中木材广泛应用于寺庙、宫殿、寺塔以及民房建筑中。中国现存的古建筑中,的有山西五台山佛光寺东大殿,建于公元857年;山西应县木塔,建于公元1056年,高达67.31米。在现代土木建筑中,木材主要用于建筑木结构、木桥、模板、电杆、枕木、门窗、家具、建筑装修等。