第一节

木材的材性

1. 木材的组织和构造

木材由树皮、边材、芯材和髓芯等部分构成。

（1）芯材与边材

芯材与边材是多数成熟树干横切面或径切面可看到的显著特征之一。芯材是材色较深的中心部分，边材是树皮边木质色泽较淡的部分。同株树木的芯材与边材存在着很多性质上的差异。芯材纤维较稠密，收缩性比边材小，耐腐蚀，是木质较坚硬部分。边材木质松软，水分较多，耐腐蚀性差。

（2）年轮、早晚材

树木在生长过程中，由于季节的更替，使得木质的颜色呈现明显的变化，所形成的圈层叫年轮。生长季开始形成的、材色较浅的部分即年轮的内圈，称为早材或春材，木质较松软；生长季后期形成的、颜色较深的部分叫作晚材或夏、秋材，木质较坚硬而细密。

（3）树节

树木在生长过程中，树干部分长出的枝条，在木材的端面会形成木节。木节有活节和死节之分。活节是在树木活着的年代和树木一起生长的节子。它与周围的木材紧密相连，一起生长，质地坚硬，构造正常。死节与活节相反，死节的周围材质脱离或部分脱离，破坏了木材的完整性，影响抗弯强度。

2. 木材中的水分

木材中的水分依其状态可分为：呈游离状态存在于细胞腔和细胞间隙间的自由水和呈吸附状态存在于细胞壁内的吸附水。木材中所含水分的多少用含水率表示，含水率是一块木材中所含水分的质量与绝干后木材质量的百分比。木材只含吸附水时的含水率称为纤维饱和点，通常以30%作为木材的纤维饱和点。木材只有含水量低于纤维饱和点时失水会发生收缩，而木材各部分收缩程度不均匀是造成木材变形的主要原因。一般木材顺纹干缩可忽略不计，径向干缩为3%～6%，纵向干缩为6%～12%。木材的主要变形形式有：拱形、弓形、扭翘、边弯，可根据断面的年轮对木材可能发生的翘曲做出相应的预测。

3. 木材的力学性质

木材构造上的各向异性，使木材的各种力学强度都具有明显的方向性。在顺纹方向（作用力与木纤维方向平行）木材具有很强的抗压强度。横纹（作用力与木材纵向纤维方向垂直）抗压仅为顺纹抗压强度的10%～20%。木材具有很强的抗拉性能，顺纹抗拉是抗压的2～3倍，而木材的横纹抗拉则是各项力学强度最小的，约为顺纹抗拉强度的1/40～1/20。木材具有良好的抗弯性能，抗弯强度约为顺纹抗压强度的1.5～2倍。木材的抗剪强度因作用力与纤维方向不同，可分为三种：顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断。木材的顺纹受剪强度很小，仅为顺纹受压的1/7～1/3。木材的横纹受剪强度更低，实际工程中一般会出现横纹受剪破坏。木材的横纹切断强度较高，是顺纹抗剪的4～5倍。 YmrFgQaPKBhXK10PYQql7gfitjp0sR8TEnvmtj/+FlEvvWQ7xgCSOw9cnd9mRLir