第二章結構用木材

第二章結構用木材

建筑承重構件用材的要求：樹干長，紋理直，木節(jié)少，扭紋少，能耐腐蝕和蟲蛀，易干燥，少開裂，具有較好的力學性質，并便于加工。

結構用材可分兩類：針葉材和闊葉材。結構中的承重構件多采用針葉材。闊葉材主要用作板肖、鍵塊和受拉接頭中的夾板等重要配件。2.1結構用材的種類2.1.1木材樹種（a）針葉材（b）闊葉材木結構用材的樹種各地區(qū)可供選用的常用樹種：

1）黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古：紅松、松木、落葉松、楊木、云杉、冷杉、水曲柳、樺木、槲櫟、榆木。

2）河北、山東、河南、山西：落葉松、云杉、冷杉、松木、華山松、槐樹、刺槐、柳木、楊木、臭椿、樺木、榆木、水曲柳、槲櫟。

3）陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆：華山松、松木、落葉松、鐵杉、云杉、冷杉、榆木、楊木、樺木、臭椿。

4）廣東、廣西：杉木、松木、陸均松、雞毛松、羅漢松、鐵杉、白椆、紅椆、紅錐、黃錐、白錐、檫木、山棗、紫樹、紅桉、白桉、擬赤楊、木麻黃、烏墨、油楠。

5）湖南、湖北、安徽、江西、福建、江蘇、浙江：杉木、松木、油杉、柳杉、紅椆、白椆、紅錐、白錐、栗木、楊木、檫木、楓香、荷木、擬赤楊。

6）四川、云南、貴州、西藏：杉木、云杉、冷杉、紅杉、鐵杉、松木、柏木、紅錐、黃錐、白錐、紅桉、白桉、榿木、木蓮、荷木、榆木、檫木、擬赤楊。

7）臺灣：杉木、松木、臺灣杉、扁柏、鐵杉。常用木材的主要特性簡單介紹如下：

落葉松——干燥較慢、易開裂，早晚材的硬度及收縮均有大的差異，在干燥過程中容易輪裂，耐腐性強。

鐵杉——干燥較易，干縮在小至中等之間，耐腐性中等。

云杉——干燥易，干后不易變形，干縮較大，不耐腐。

馬尾松、云南松、赤松、樟子松、油松等——干燥時可能翹裂，不耐腐，最易受白蟻危害，邊材藍變色最常見。

紅松、華山松、廣東松、海南五針松、新疆紅松等——干燥易，不易開裂或變形，干縮小，耐腐性中等，邊材藍變色最常見。

櫟木及椆木——干燥困難，易開裂，干縮甚大，強度高，甚重甚硬，耐腐性強。

青岡——干燥難，較易開裂，可能劈裂，干縮甚大，耐腐性強。水曲柳——干燥難，易翹裂，耐腐性較強。

樺木——干燥較易，不翹裂，但不耐腐。新利用樹種木材的主要特性：

槐木——干燥困難，耐腐性強，易受蟲蛀。

烏墨（密脈蒲桃）——干燥較慢，耐腐性強。

木麻黃——木材硬而重，干燥易，易受蟲蛀，不耐腐。

隆緣桉、檸檬桉和云南藍桉——干燥困難，易翹裂；云南藍桉能耐腐，隆緣桉和檸檬桉不耐腐。

檫木——干燥較易，干燥后不易變色，耐腐性較強。

榆木——干燥困難，易翹裂，收縮頗大，耐腐性中等，易受蟲蛀。

臭椿——干燥易，不耐腐，易呈藍變色，木材輕軟。

榿木——干燥頗易，不耐腐。

楊木——干燥易，不耐腐，易受蟲蛀。

擬赤楊——木材輕、質軟、收縮小，強度低，易干燥，不耐腐。2.1.2木材品種（1）天然木材原木、鋸材（方木、板材）、規(guī)格材。原木：樹干經(jīng)砍去枝杈去除樹皮的圓木。

斜率不超過0.9%。

以捎徑計徑級，捎徑80~200mm，長4~8m。d原木捎徑大于200mm切鋸板材：b≥3h，b=15~80mm。方木：b<3h，b=60~240mm。鋸材規(guī)格材：規(guī)定的樹種或樹種組合，規(guī)定的規(guī)格尺寸，已經(jīng)分等定級的結構用商品材。寬度b/mm406590厚度h/mm40、65、90、115、140、185、235、28565、90、115、140、185、235、28590、115、140、185、235、285（2）工程木由天然木材加工的重組木材。層板膠合木、木基結構板材、結構復合木材。2.2木材的構造各向異性材料木材特征沿三個方向不同，分別為：縱向（L）、徑向（R）和切向（T），如圖。弦向徑向軸向主要構成：樹皮、木質部、髓心、形成層。

2.2.1宏觀構造（1）邊材和心材

邊材：指在生活樹木中包含有生活細胞和儲藏物質的木材部分；靠近樹皮處，材色一般較淺，含水率一般較大。

心材：指在生活樹木中，不包含生活細胞，同時，其中軸向薄壁組織和射線薄壁組織內含的淀粉和糖類已不存在，或已轉化為心材物質的內部木材。心材靠近髓心，其材色通常較邊材為深。（2）年輪、早材和晚材早材：指一個年輪中，靠近髓心部分的木材。在年輪顯明的樹種中，早材的材色較淺，一般材質較松軟、細胞腔較大、細胞壁較薄、密度和強度都較低。

晚材：指一個年輪中，靠近樹皮部分的木材。材色較深，一般材質較堅硬、結構較緊密、細胞腔較小、胞壁較厚，密度和強度都較高。年輪：指一年內木材的生長輪。它在橫斷面圍繞髓心呈環(huán)狀。（3）木射線

木射線：為從髓心到樹皮連續(xù)或斷續(xù)穿過整個年輪的、呈輻射狀的條紋。木材干燥時常沿木射線開裂。2.2.2微觀構造組成針葉材的主要細胞和組織是管胞、木射線等。其中管胞占木材體積90％以上，是構成針葉材的最主要分子。組成闊葉材的主要細胞和組織是木纖維、導管、木射線及軸向薄壁組織等，其中木纖維常占木材體積50％以上，是組成闊葉材的主要分子。2.3木材的缺陷木材由于構造不正?；蚴艿綑C械損傷及發(fā)生病蟲害等，使材質受到影響，降低了木材的利用價值，甚至使木材完全不能使用，這些都稱為木材的缺陷。九種缺點：木節(jié)、變色及腐朽、蟲害、裂紋、樹干形狀缺陷、木材構造缺陷、傷疤、不正常的沉積物、木材加工缺陷。其中木節(jié)、腐朽及裂紋對材質影響最大。2.3.1木節(jié)木節(jié)是評定木材等級的主要因素。按斷面形狀可分為圓形節(jié)、條狀節(jié)和掌狀節(jié)。按質地及與周圍木材結合程度分為活節(jié)、死節(jié)和漏節(jié)。

圓形節(jié)條狀節(jié)掌狀節(jié)活節(jié)死節(jié)木節(jié)不僅破壞木材的均勻性、完整性，降低木材的力學強度。木節(jié)對順紋抗拉的不良影響最大，對順紋抗壓的不良影響較小。木節(jié)對靜力彎曲強度的影響，在很大程度上決定于節(jié)子在構件截面高度上的位置。木節(jié)位于受拉區(qū)邊緣時，影響最大，位于受壓區(qū)內時，影響較小。木節(jié)在原木構件的影響比在成材構件中為小。

總之，木節(jié)影響木材強度的程度大小主要隨節(jié)子的質地、分布位置、尺寸大小、密集程度和木材用途而定。就木節(jié)質地來說，活節(jié)影響最小，死節(jié)其次，漏節(jié)最大。2.3.2變色與腐朽變色是由變色菌侵入木材后引起，由于菌絲的顏色及所分泌的色素不同，有青變（青皮、藍變色）及紅斑等；如云南松、馬尾松很容易引起青變，而楊樹、樺木、鐵杉則常有紅斑。變色菌主要在邊材的薄壁細胞中，依靠內含物生活，不破壞木材的細胞壁，因此被侵染的木材，其物理力學性能幾乎沒有什么改變。一般除有特殊要求者外，均不對變色加以限制。腐朽是腐朽菌在木材中由菌絲分泌酵素，破壞細胞壁，引起木材腐朽。初期腐朽對材質的影響較小，腐朽程度繼續(xù)加深，則對材質的影響也逐漸加大，到腐朽后期，不但對材色和木材的外形有所改變，而且對木材的強度、硬度等都會大大降低。分為白色腐朽（篩狀腐朽）和褐色腐朽（粉狀腐朽）。白色腐朽是白腐菌侵入木材，腐蝕木質素，剩下纖維素，使木材呈現(xiàn)白色斑點，成為蜂窩狀或篩孔狀，又稱螞蟻蛸；這時材質變得很松軟，象海綿一樣，用手一捏，很容易剝落。褐色腐朽是褐腐菌腐蝕纖維素而剩下木質素，呈現(xiàn)紅褐色，木材表面有縱橫交錯的裂隙，用手搓捻，即成粉末，又稱紅糖包。2.3.3裂紋在樹木生長期內或伐倒后，由于受外力或溫度和濕度變化的影響（如不適當?shù)母稍铮?，使木纖維之間發(fā)生分離，稱為裂紋（或稱裂縫）。分為徑裂、輪裂和干裂三種徑裂：在木材斷面內部，沿半徑方向開裂的裂紋，它是立木裂紋，是由于立木受風的搖動或在生長時產(chǎn)生內應力而形成的，當木材不適當?shù)母稍飼r，徑裂尺寸會逐漸擴大。輪裂：在木材斷面沿年輪方向開裂的裂紋。成整圈的稱為環(huán)裂，不成整圈的稱為弧裂。輪裂在原木表面看不見，在成材斷面上成月牙形，在成材表面則成縱向溝槽。輪裂常發(fā)生在窄年輪驟然轉為寬年輪的部位，嚴重地影響木材的利用價值。干裂：由于木材干燥不均而引起的外部裂紋，在原木和板材上均有，一般統(tǒng)稱為縱裂。

干縮率越大，截面尺寸越大，則干裂弦向越加嚴重。采用“破心下料”方法鋸解?！捌菩南铝稀钡姆侥玖鸭y對木材力學性質的影響取決于裂紋相對的尺寸，裂紋與作用力方向的關系以及裂紋與危險斷面的關系等。裂紋破壞了木材的完整性，降低木材的強度。

裂紋除在直接使用原木時不加限制外，無論在加工用材、板材、方材等中，均列為缺陷之一。2.3.4變形與扭曲由于木材在三個方向的干縮有差異以及木材截面各邊與年輪所成的角度不同，木材含水率變化時，會引起木材的不均勻收縮，致使木材產(chǎn)生變形或扭曲。木材變形1—弓形收縮后成橄欖核形；2、3、4—瓦形反翹，5—兩頭縮小成紡錘形；6—圓形收縮后成橢圓形，7—方形收縮后成菱形；8—正方形收縮后成矩形，9—長方形收縮后成瓦形；10—長方形收縮后成不規(guī)則狀態(tài)；11—長方形收縮后成矩形2.4木材的物理特性2.4.1含水率

木材細胞中含水率變化過程如下圖所示，圖中顏色越深表示含水率越高。木材細胞中含水率變化過程示意圖1．含水率的計算與測定木材含水率是指木材中所含水分的質量占其烘干質量的百分率，可按下式計算：

式中W——木材含水率（％）；

m1——木材烘干前的質量（g）；

m0——木材烘干后的質量（g）。

烘干法：烘干前稱量測定木材試樣質量，得m1；然后放入烘箱內，以103±2℃的溫度烘6小時后，任意抽取2~3個試樣進行第一次試稱，以后每隔兩小時將上述試樣稱量一次，最后兩次質量之差不超過0.002g時，便認為已達全干，此時木材的質量即為木材烘干后的質量m0。采用此法測得的含水率比較準確，但費時間，并需一定的設備，適用于要求較精確的情況。

電測試法：采用根據(jù)含水率與導電性的關系制成的水分測定儀進行快速測定含水率的方法。先接通電源，將水分測定儀的插針插入被測的木材，打開開關，在刻度盤上即可讀出該木材的含水率。這種儀器有多種，一般適用于木材纖維飽和點以下的含水率測定，并以測定薄板為主。其優(yōu)點是簡便迅速，便于攜帶，測定時不破壞木材；適于在工地或貯木場大批測定木材含水率時使用。

吸濕性：木材含水率隨周圍空氣相對濕度和溫度的變化而變化的現(xiàn)象。木材長期放置于一定的溫度和一定的相對濕度的空氣中，會達到相對恒定的含水率，此時的木材含水率稱為平衡含水率。木材的平衡含水率隨空氣溫度和濕度的改變而變化?！拔鼭瘛薄敖鉂瘛爆F(xiàn)象，木材因吸濕和解濕而產(chǎn)生膨脹和收縮。木材達到平衡含水率再使用，使開裂和變形較少。2．吸濕性與平衡含水率木材平衡含水率與空氣溫、濕度關系3．纖維飽和點纖維飽和點：潮濕木材放在空氣中干燥，當自由水蒸發(fā)完畢，而細胞壁中的吸著水尚在飽和狀態(tài)時木材的含水率。纖維飽和點的含水率因樹種、氣溫和濕度而異，一般在空氣溫度為20℃與空氣濕度為100％時，纖維飽和點的含水率在23～31％之間，平均約為30％。含水率>纖維飽和點：木材強度不因含水率的變化而改變，沒有膨脹、收縮的變化。

<纖維飽和點：隨含水率的降低，木材強度增加,產(chǎn)生收縮；隨含水率的增加而木材強度減小，發(fā)生膨脹。4．結構木材對含水率要求含水率影響：影響木材強度，引起的干縮濕脹導致木材產(chǎn)生裂紋，引起木材腐朽的重要因素。

干材半干材濕材18%25%原木、方木：≤25%板材、規(guī)格材：≤20%受拉構建的連接板：≤18%層板膠合木的層板：≤15%2.4.2干縮與濕脹木材的干縮濕脹是指木材含水率在纖維飽和點以下，隨含水率降低，其縱向和橫向尺寸都會縮短，體積變小，反之，木材體積會變大的現(xiàn)象。木材干縮的程度用干縮率表示。干縮率是指濕材（其含水率高于纖維飽和點）變化到干材，干燥前、后尺寸之差對于濕材尺寸的百分比。線干縮率、體積干縮率氣干干縮率、全干干縮率氣干干縮率

全干干縮率

βw——木材弦向或徑向氣干干縮率，以％計；

βmax——木材弦向或徑向全干干縮率，以％計；

lmax——濕材時木材在弦向或在徑向的長度，以mm計；

lw——氣干時木材在弦向或在徑向的長度，以mm計；

l0——全干時木材在弦向或在徑向的長度，以mm計。1．線干縮率線干縮率分為：縱向線干縮率（順木紋方向）、弦向線干縮率和徑向線干縮率（橫木紋方向）。三個方向干縮率不同：木材的縱向干縮率很小，一般為0.1％左右。弦向干縮率為6~12％，徑向干縮率為3～6％，徑向與弦向干縮率之比一般為1：2。徑向與弦向干縮率的差異是造成木材開裂和變形的重要原因之一。氣干干縮率

全干干縮率

βvw——木材氣干體積干縮率，以％計；

βvmax——木材全干體積干縮率，以％計；

Vmax——濕材時木材的體積，以mm3計；

Vw——氣干時木材的體積，以mm3計；

V0——全干時木材的體積，以mm3計。2．體積干縮率木材密度是指木材單位體積的質量。分為：氣干密度ρw、全干密度ρ0、基本密度ρr。

mw、m0——木材氣干、全干時的質量，以g計；

Vw、V0、Vmax——木材氣干、全干、飽和水分時的體積，以mm3計。2.4.3密度基本密度為實驗室中判斷材性的依據(jù)，其數(shù)值比較固定、準確。氣干密度則為生產(chǎn)上計算木材氣干時質量的依據(jù)，隨木材的種類而有不同，它是衡量木材力學強度的重要指標之一。一般說來，木材密度是決定木材強度和剛度的物質基礎，是判斷木材強度的最佳指標。密度增大，木材強度和剛性增高；密度增大，木材的彈性模量呈線性增高；密度增大，木材韌性也成比例地增長。木材氣干密度表2.5木材的基本力學性能順紋抗拉強度順紋抗壓強度抗彎強度承壓強度抗剪強度注：其他形式的受力，如橫紋抗拉等因強度太低，應盡可能避免。木材在物理力學性質方面都具有特別顯著的各向異性。木材的強度還與取材部位與疵?。竟?jié)、斜紋、裂縫等）有關。本節(jié)所述的木材力學性質，只涉及清材（沒有疵病的）標準小試件（12%含水率）按專門試驗方法確定的力學指標。木材強度：順紋受力強度最高，橫木紋最低，斜木紋介于兩者之間。

木材的順紋受拉的應力-應變曲線接近于直線，因此木材受拉破壞前并無明顯的塑性變形階段，表現(xiàn)為脆性破壞。2.5.1順紋抗拉強度順紋受拉順紋受壓木材的順紋抗拉強度較高，但橫紋抗拉強度很低，一般為前者的1/40~1/10。因此，在受力構件中不允許木材橫紋受拉。木材的缺陷（木節(jié)等）對受拉構件承載能力的影響很大。木材順紋受壓破壞時，纖維失穩(wěn)而屈曲。與順紋受拉相比，受壓時木材具有較好的塑性，使局部應力集中逐漸趨于緩和，受壓構件中可不考慮應力集中的不利影響。2.5.2順紋抗壓強度順紋受拉順紋受壓清材的順紋抗壓強度約為抗拉強度的40%~50%。由于壓力下的缺陷不敏感性與體積密實性，結構用木材的抗壓設計強度高于抗拉設計強度。根據(jù)材料力學木材順紋受壓強度比受拉低，木材受彎強度則介于二者之間。2.5.3抗彎強度木材抗彎強度是抗壓、抗拉性能綜合作用的結果。由于木材受彎時既有受壓區(qū)又有受拉區(qū)，因此木節(jié)和斜紋對強度的影響介于受壓和受拉之間。當木節(jié)直徑之和占寬度的1/3時，其強度為無木節(jié)試件的45%~50%。2.5.3抗彎強度按承壓受力方向與木紋所成角度分為：順紋、橫紋和斜紋。順紋承壓強度與抗壓強度不作區(qū)分。2.5.4承壓強度

橫紋承壓分為：全表面承壓(a)、局部表面承壓(b)(c)。（a）全表面承壓（b）局部長度承壓（c）局部長度和寬度承壓全表面橫紋承壓強度取應力應變關系的比例極限。橫紋局部寬度承壓的兩側非抵承面沒有幫助效果，其強度等同于全表面承壓。木材橫紋局部長度承壓強度大小決定于非抵承面的自由長度lc與承壓面的長度la和的比值：lc/la=0，全表面承壓，強度最低；

lc/la很小時，非抵承端部可能出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象；

lc/la=1，la≤h，局部承壓，強度最高；

lc/la>1

，強度幾乎保持不變。（b）非抵承面較長時（a）非抵承面很短時斜紋承壓強度與α夾角的關系α國外規(guī)范：國內規(guī)范國外規(guī)范順紋受剪>成角度受剪>橫紋受剪。木材受剪破壞時變形很小，達到強度極限時突然破壞，表現(xiàn)為脆性特點。剪應力在受剪面上不均勻分布。2.5.5抗剪強度2.5.6變形性能（彈性模量）木材彈性模量與樹種、木材密度和含水率等因素有關。順紋受壓和順紋受拉彈性模量基本相等?？箯潖椥阅Ａ柯缘陀诳估?、抗壓彈性模量，約差10%。結構計算中，表觀抗彎彈性模量與順紋抗拉、抗壓模量不做區(qū)分。α樹種產(chǎn)地彈性模量E(×103MPa)順紋受拉順紋受壓臭冷杉落葉松魚鱗云杉紅皮云杉紅

松馬尾松樟子松杉

木木

荷擬赤楊東北長白山東北小興安嶺東北長白山東北長白山東

北廣

西東

北廣

西福

建福

建10.716.914.712.210.210.612.310.712.89.411.4

14.211.09.5

12.39.4部分樹種木材順紋受拉和受壓的彈性模量E——順紋受壓和順紋受拉彈性模量；ER，ET——徑向和切向的橫紋彈性模量；G——剪變模量；GLT，GLR，GRT——弦切面（縱向與切向）、徑切面（縱向與徑向）、橫切面（徑向與切向）剪變模量。橫紋彈性模量與剪變模量：部分樹種木材的剪變模量樹種剪切模量G

(×103MPa)GLTGLR紅皮云杉紅

松馬

尾

松杉

木山

楊白

樺柞

櫟水

曲

柳0．63070．28660．97390．29670．18270．99761．21520．84391.21720.75431.17050.53480.90011.93102.37951.47832.5.7木材強度與密度的關系樹

種產(chǎn)

地關

系

式落葉松黃花落葉松紅

松馬尾松杉

木杉

木白

樺東

北東

北東

北福

建湖

南福

建東

北f15=1191.75ρ15-209f15=1192.96ρ15-188f15=1067ρ15-151f15=403.05ρ15+149.61f15=1455ρ15-151f15=1119.34ρ15-43f15=832ρ15-63部分木材密度與順紋受壓強度的失系注：f15、ρ15——當含水率為15％時，木材的順紋受壓強度和密度。順紋抗壓強度：fc＝5.75+63.3G(N/mm2)順紋抗拉強度：ft＝34.69+163.95G(N/mm2)抗彎強度：fm＝8.14+136.22G(N/mm2)

彈性模量：E=(2.1+13.72G)×103(N/mm2)G——木材比重（氣干比重）氣干密度是衡量木材力學性能的重要指標之一。2.5.8木材的破壞準則Tai-Wu準則Norris二次曲面表達式2.6影響結構木材強度的因素

木材的受力性能即強度除各向異性外，還與木材所在的樹干位置、含水率、缺陷、試件尺寸、荷載持續(xù)時間、干濕狀況、使用條件及設計使用年限等有關。測試方法按《木材物理力學試驗方法總則》（GB1928-2009）含水率為12%的清材小試件試驗2.6.1含水率>纖維飽和點，不影響。<纖維飽和點，含水率愈高則強度愈低?？箟骸⒖箯潖姸扔绊懽畲?，抗剪次之，抗拉影響最小。對低品質結構木材影響甚微，對高品質結構木材影響明顯。f12——木結構規(guī)范規(guī)定的含水率標準，12%。木材順紋受拉、受壓、受彎及橫紋承壓時，含水率為w％時的強度fw換可以算成含水率為12％時的強度f12：f12=fw[1＋α(w－12)]

w——試件含水率（％），8~23％范圍內；

α——含水率換算系數(shù)。2.6.2缺陷斜紋對抗拉強度影響最大、抗彎次之，抗壓最小。木節(jié)對抗拉強度影響最大，且與木節(jié)位置有關；對抗壓強度影響最小。木節(jié)對抗彎強度影響介于抗拉與抗壓之間，對原木抗彎強度影響小于對鋸材影響；位于受拉邊緣的影響大于受壓邊緣?？紤]斜紋和木節(jié)影響，抗彎、抗壓、抗拉強度折減系數(shù)分別為0.75、0.80與0.66。通長的貫通裂縫不允許用作結構木材，干裂對順紋抗剪強度影響最大，抗彎次之?？紤]干裂影響，抗彎、抗拉、抗剪強度折減系數(shù)分別取0.85、0.90和0.82.2.6.3荷載持續(xù)時間較大荷載在木結構上長期持續(xù)作用，會導致木材強度和剛度降低。持久強度：木材持續(xù)荷載持續(xù)時間多長也不會引起木材破壞的臨界強度。一般認為約為短期強度的60%

木材的長期強度與瞬時強度的比值隨木材的樹種和受力性質而不同，一般大約為：

順紋受壓0.5～0.59；順紋受拉0.5；

靜力彎曲0.5～0.64；順紋受剪0.5～0.55。

荷載持續(xù)作用10年，木材強度會降低40%左右。我國規(guī)范對持續(xù)荷載的影響系數(shù)取0.72，當結構作用全部為恒荷載時，再乘以0.8的折減系數(shù)，即0.576。

蠕變：荷載持續(xù)時間內，木材變性逐漸增大的現(xiàn)象。兩種結果：收斂或破壞。2.6.3尺寸效應

構件截面越大，構件越長，則構件中包含缺陷（木節(jié)、斜紋等）的可能性越大，木材強度越低。

受彎、順紋受拉、順紋受剪

折減系數(shù)：0.89、0.75、0.9。

2.6.5溫度影響溫度升高，木材的強度和彈性模量降低。低溫（0?C）以下，抗彎強度、抗壓強度和抗沖擊性能略高于常溫；高溫（50?C）時，強度明顯降低；常溫下，隨溫度升高強度降低，強度降低程度與木材的含水率、溫度值及荷載持續(xù)作用的時間等多種因素有關。溫度超過140?C，木纖維開始裂解成黑色，強度和彈性模量顯著降低。高溫條件下不宜選用木材作為承重構件材料。

2.7測定木材強度的方法2.7.1清材小試件方法清材：無任何缺陷的木材。試驗時含水率為12%。《木結構設計規(guī)范》：原木和方木采用清材小試件的試驗結果計算木材設計強度；規(guī)格材采用足尺試件。拉、彎彈性模量試件形式同強度試件；抗壓彈性模量試件尺寸：20mm*20mm*60mm。采用正態(tài)分布描述強度特性。2.7.2足尺試驗方法結構木材定級試驗：對于規(guī)格材，直接用作試件，截面尺寸不作改動，以獲得該規(guī)格的規(guī)格材的強度。足尺試驗結果與清材小試件結果有較大差別。根據(jù)肉眼可見的缺陷嚴重程度分級：原木、方木和板材按照目測缺陷的嚴重程度分為Ⅰa、Ⅱa和Ⅲa三級。規(guī)格材分為Ⅰc、Ⅱc

……VIIc七級。2.8結構木材定級2.8.1目測定級項次缺陷名稱材質等級IaIIaIIIa1腐

朽不允許不允許不允許2木

節(jié)(1)在構件任何150mm長度上沿周長所有木節(jié)尺寸的總和，不得大于所測部位原木周長的(2)每個木節(jié)的最大尺寸，不得大于所測部位原木周長的

1/4

1/10（連接部位為1/12）

1/3

1/6

不限

2/53扭

紋任何1m材長上傾斜高度，不得大于80mm120mm150mm4髓

心應避開受剪面不限不限5蟲

蛀允許有表面蟲溝，不得有蟲眼注：①對于死節(jié)（包括松軟節(jié)和腐朽節(jié)），除按一般木節(jié)測量外，必要時尚應按缺孔驗算。若死節(jié)有腐朽跡象，則應經(jīng)局部防腐處理后使用。②木節(jié)尺寸按垂直于構件長度方向測量，直徑小于10mm的活節(jié)不量。③對于原木的裂縫，可通過調整其方位（使裂縫盡量垂直于構件受剪面）予以使用。承重結構原木材質標準項次缺

陷

名

稱材質等級IaIIaIIIa1腐

朽不允許不允許不允許2木

節(jié)在構件任一面任何150mm長度上所有木節(jié)尺寸的總和，不得大于所在面寬的1/3(連接部位為1/4)

2/51/23斜

紋任何1m材長上平均傾斜高度，不得大于50mm80mm120mm4髓

心應避開受剪面不限不限5裂

縫（1）在連接的受剪面上（2）在連接部位的受剪面附近，其裂縫深度（有對面裂縫時用兩者之和）不得大于材寬的

不允許1/4

不允許1/3

不允許不限6蟲

蛀允許有表面蟲溝，不得有蟲眼承重結構方木材質標準注：①對于死節(jié)（包括松軟節(jié)和腐朽節(jié)），除按一般木節(jié)測量外，必要時尚應按缺孔驗算。若死節(jié)有腐朽跡象，則應經(jīng)局部防腐處理后使用。

②木節(jié)尺寸按垂直于構件長度方向測量。木節(jié)表現(xiàn)為條狀時，在條狀的一面不量，直徑小于10mm的活節(jié)不量。項次缺陷名稱材質等級IaIIaIIIa1腐

朽不允許不允許不允許2木

節(jié)

在構件任一面任何150mm長度上所有木節(jié)尺寸的總和，不得大于所在面寬的1／4(連接部位為1／5）

1/32/53斜

紋任何1m材長上平均傾斜高度，不得大于50mm80mm120mm4髓

心不允許不允許不允許5裂

縫在連接部位的受剪面附近不允許不允許不允許6蟲

蛀允許有表面蟲溝，不得有蟲眼注：①對于死節(jié)（包括松軟節(jié)和腐朽節(jié)），除按一般木節(jié)測量外，必要時尚應按缺孔驗算。若死節(jié)有腐朽跡象，則應經(jīng)局部防腐處理后使用。承重結構板材材質標準機械評級木材：按某種非破損檢測方法，測定結構木材的某一物理指標，按該指標確定木材等級；機械應力等級木材：以木材的特征強度確定木材等級。用于規(guī)格材與層板膠合木的層板定級。非破損檢測方法：彎曲法、振動法、波速法、γ射線法等。2.8.2機械定級定義：將某些樹種或樹種組合的木材，加工成一定厚度的木板，經(jīng)干燥、刨平等加工，按一定的截面組坯方式平疊，用膠加壓而成的木材產(chǎn)品。是一種根據(jù)木材強度分級的工程木產(chǎn)品，通常是由二層或二層以上的木板疊層膠合在一起形成的構件，是重組木材廣泛用于大型木結構工程。

2.9層板膠合木膠合木是采用由特別挑選的單片鋸材-層板，根據(jù)其性能特點，將其安排在不同的位置，然后用耐久性高的粘合劑膠合在一起形成的構件。2.9.1層板層板單層厚度通常在45mm以下。三類：普通膠合木層板、目測定級層板和機械定級層板。普通膠合木層板的材質等級為Ⅰb、Ⅱb和Ⅲb三級，亦即普通膠合木等級。

項次缺陷名稱材質等級IbIIbIIIb1腐

朽不允許不允許不允許2木

節(jié)

（1）在木板任一面任何15