2010造價(jià)員土建工程輔導(dǎo):木材知識(shí)3

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    (三)強(qiáng)度
    木材的強(qiáng)度有抗壓、抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度。由于木材結(jié)構(gòu)的各向異性,抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度又有順紋和橫紋之分。而且沿不同方向的強(qiáng)度值相差很大。
    1.抗壓強(qiáng)度
    木材的抗壓強(qiáng)度分順紋受壓和橫紋受壓。當(dāng)作用力的方向與木材纖維方向平行時(shí)為順紋受壓,此時(shí)木材的細(xì)胞壁在壓力作用下最容易失穩(wěn)破壞,而不是纖維的斷裂,所以木材的順紋抗壓強(qiáng)度較高,但也只有順紋抗拉強(qiáng)度的15%~20%,用作柱子的木材即為順紋抗壓構(gòu)件。橫紋受壓是作用力與木材纖維方向垂直時(shí)的抗壓強(qiáng)度,分弦向受壓和徑向受壓兩種。橫紋受壓相當(dāng)于將細(xì)長(zhǎng)的管狀細(xì)胞壓扁,所以橫紋抗壓強(qiáng)度值不高,并且將產(chǎn)生較大變形,由于木材尺寸的關(guān)系,在實(shí)際工程中也很少有橫紋受壓的構(gòu)件
    2.抗拉強(qiáng)度
    木材的順紋受拉是將纖維縱向拉斷破壞,比較困難,所以在木材的所有受力方式中,順紋抗拉強(qiáng)度,大致為順紋抗壓強(qiáng)度的3~4倍,可達(dá)到50~200MPa之間。橫紋抗拉是將管狀纖維橫向撕裂,由于纖維之間的橫向聯(lián)系比較疏松,所以木材的橫向抗拉強(qiáng)度很低,僅為順紋抗拉強(qiáng)度的1/10~1/40。
    3.抗彎強(qiáng)度
    房屋建筑的梁即屬于受彎構(gòu)件,其內(nèi)部應(yīng)力分布比較復(fù)雜,上部為順紋受壓、下部為順紋受拉,在水平面中還存在剪切力。木材受彎通常是受壓區(qū)首先達(dá)到極限應(yīng)力,但不馬上破壞,產(chǎn)生微小的皺紋,隨著應(yīng)力增大,皺紋逐漸擴(kuò)展,產(chǎn)生較大的塑性變形。當(dāng)受拉區(qū)內(nèi)許多纖維達(dá)到強(qiáng)度極,最后因纖維本身斷裂以及纖維之間的連結(jié)斷裂而破壞。所以木材的抗彎強(qiáng)度較高,通常是順紋抗壓強(qiáng)度的1.5~2倍。
    4.剪切強(qiáng)度
    木材的剪切強(qiáng)度有順紋剪切、橫紋剪切和橫紋切斷三種受力方式。順紋剪切即剪切力方向與纖維方向平行,剪切力使木材的纖維之間沿縱向相對(duì)滑移,纖維本身破壞,由于纖維之間的橫向連結(jié)很弱,所以木材的順紋抗剪強(qiáng)度很小,一般為順紋抗拉的15%~30%。橫紋剪切即剪切力方向與木材的纖維方向垂直,剪切面與纖維方向平行,剪切力使纖維之間沿橫向滑移,所以木材的橫紋抗剪強(qiáng)度更低。橫紋切斷為剪切力方向與木材的纖維方向垂直,同時(shí)剪切面與纖維方向也垂直,要使木材破壞,須將木材纖維切斷,所以木材的橫紋切斷強(qiáng)度較大,一般為順紋剪切強(qiáng)度的4~5倍。
    綜合上述木材沿不同方向受力時(shí)的破壞形式可見,木材的強(qiáng)度呈現(xiàn)出明顯的各向異性特點(diǎn)。木材沿不同方向受力時(shí)強(qiáng)度的相對(duì)比較。
    木材各方向的強(qiáng)度對(duì)比表
    順紋抗壓 1 橫紋抗壓 1/10 ~ 1/3
    順紋抗拉 2 ~ 3 橫紋抗拉 1/20 ~ 1/3
    順紋抗剪 1/7 ~ 1/3 橫紋抗剪 0.5 ~ 1
    抗彎 1.5 ~ 2