一、木材的特點(diǎn)和適用范圍

　　木結(jié)構(gòu)（timberstructure）是指以木材為主制作的結(jié)構(gòu)。

　　由于我國樹木分布廣泛，易于取材；木材采伐和加工方便，同時(shí)質(zhì)輕且強(qiáng)，所以木材很早就被用來建造房屋與橋梁。但是，由于術(shù)材存在著各向異性、天然缺陷（木節(jié)、斜紋、髓心、裂縫等）、易腐、易蛀和易裂等缺點(diǎn)，對(duì)木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、節(jié)點(diǎn)連接，施工質(zhì)量以及使用期維護(hù)都有比較高的要求，以保證木結(jié)構(gòu)有足夠的可靠性和耐久性。

　　木結(jié)構(gòu)生長速度緩慢，而木材資源有限，因此，建造木結(jié)構(gòu)除了做到保證安全和人體健康以外，還要合理利用木材，大力發(fā)展人工林，改變過去對(duì)生態(tài)保護(hù)重視不夠，森林資源破壞嚴(yán)重的情況，促進(jìn)我國木結(jié)構(gòu)健康地可持續(xù)性發(fā)展。

　　承重木結(jié)構(gòu)應(yīng)在正常溫度和濕度環(huán)境中項(xiàng)房屋結(jié)構(gòu)和構(gòu)筑物中使用。凡處于下列生產(chǎn)和使用條件的情況，不應(yīng)采用木結(jié)構(gòu)：

　�。�1）極易引起火災(zāi)的；

　　（2）受生產(chǎn)性高溫影響，木材表面溫度高于50℃的；

　�。�3）經(jīng)常受潮且不易通風(fēng)的。

　　二、木材的分類

　　木結(jié)構(gòu)用的木材分為針葉材和闊葉材。主要承重構(gòu)件宜采用針葉材，重要的木質(zhì)連接件應(yīng)采用細(xì)密、直紋、無節(jié)和無其他缺陷且耐腐蝕的硬質(zhì)闊葉材。

　　承重木結(jié)構(gòu)用的木材，按照其材質(zhì)，從好到壞可分為i、ii、iii級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)受力的種類進(jìn)行選用：受拉或拉彎構(gòu)件材質(zhì)等級(jí)選用i級(jí)；受彎或壓彎構(gòu)件材質(zhì)等級(jí)選用ii級(jí)；受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件材質(zhì)等級(jí)選用iii級(jí)。承重結(jié)構(gòu)木材材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)參見《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（gb50005-2003）（本節(jié)以下簡稱《規(guī)范》）附錄a.

　　木結(jié)構(gòu)用材按使用截面的不同，可分為原木、鋸材和膠合材。

　�。�1）原木（log）是指伐倒并除去樹皮、樹枝和樹梢的樹干。

　�。�2）鋸材（sawnlumber）是指由原木鋸制而成的任何尺寸的成品材或半成品材。鋸材又分方木（squaretimber）、板材（plank）和規(guī)格材（dimensionlumber）。方木是指直角鋸切且寬厚比小于3的，截面為矩形或正方形的鋸材。板材是指寬度為厚度3倍或3倍以上的矩形鋸材。規(guī)格材是指按輕型木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，木材截面寬度和高度按規(guī)定尺寸加工的規(guī)格化木材。

　�。�3）膠合材（gluedlunber）是指以木材為原料通過膠合壓制而成的柱型材和各種板材的總稱。

　　三、木材的物理性能

　　1.木材的含水率

　　木材的含水率對(duì)木材強(qiáng)度有很大的影響，隨含水率的增加木材強(qiáng)度降低。當(dāng)含水率達(dá)到纖維飽和點(diǎn)時(shí)，木材的強(qiáng)度不再降低。含水率對(duì)受壓、受彎、受剪及承壓強(qiáng)度影響較大，而對(duì)受拉強(qiáng)度影響較小。

　　按照含水率大小，木材可分為干材（含水率小于18%）、半干材（含水率等于18%一25%）和濕材（含水率大于25%）�！兑�(guī)范》規(guī)定，在制作構(gòu)件時(shí)，木材的含水率應(yīng)符合下列要求：

　　（1）現(xiàn)場制作的原木或方木結(jié)構(gòu)不應(yīng)大于25%；

　�。�2）板材和規(guī)格材不應(yīng)大于20%；

　�。�3）受拉構(gòu)件的連接板不應(yīng)大于18%；

　�。�4）作為連接件不應(yīng)大于15%；

　�。�5）層板膠合木結(jié)構(gòu)不應(yīng)大于15%，同一構(gòu)件各層木板間的含水率差別不應(yīng)大于5%.

　　2.木材的濕脹、干裂與翹曲

　　當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下變化而引起木材的濕脹或干裂時(shí)，其尺寸變化的規(guī)律是相似的。由于干縮會(huì)引起開裂和翹曲，對(duì)于木結(jié)構(gòu)的工作影響較大，因此木結(jié)構(gòu)的干縮更需要引起重視。

　　原木或帶髓心的方木在干燥過程中開裂的原因主要有兩種：

　�。�1）環(huán)向的收縮受到徑向的約束，沿年輪產(chǎn)生的環(huán)向拉應(yīng)力；

　�。�2）木材外層的水分蒸發(fā)速度比內(nèi)層快，其收縮變形受到內(nèi)層的阻礙時(shí)，亦產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力。上述兩種原因產(chǎn)生的拉應(yīng)力之和，超過了木材的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即由外向內(nèi)發(fā)生開裂。木材端部水分蒸發(fā)較快，常形成嚴(yán)重的端裂，應(yīng)設(shè)法預(yù)防。

　　對(duì)于板材而言，在干燥過程中，環(huán)向和徑向兩個(gè)方向的干縮率不同，不會(huì)致使開裂，若任其自由變形，則發(fā)生翹曲。

　　3.木材的缺陷

　　天然生長的木材不可避免的會(huì)存在一些缺陷。對(duì)木材影響最大的缺陷是腐朽和蟲蛀，這是任何等級(jí)的木材都絕對(duì)不允許的。對(duì)木材強(qiáng)度有影響的缺陷還包括：木節(jié)、斜紋、裂縫和髓心。