資源描述：
《木材及其木結(jié)構(gòu)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、木材及其木結(jié)構(gòu)研究【摘要】：本文首先主要回顧了木材的使用歷史,然后闡述了木材的材料性能以及木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形態(tài)，還有現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的新技術(shù)和新材料，最后探討了木材在資源利用和可持續(xù)發(fā)展問題方面的作用?！娟P(guān)鍵詞】：木材、木結(jié)構(gòu)、單板層積材、定向刨花層積材1、木材使用的歷史架木造屋，這項(xiàng)活動最早大致出現(xiàn)在14000多年前，從考古文獻(xiàn)中得知，木材是人類最早使用的建筑材料之一。早在數(shù)千年前，在中國的傳統(tǒng)建筑中，木材的廣泛應(yīng)用以及高水平的木構(gòu)技術(shù)和藝術(shù)成就使以木構(gòu)為主體的中國傳統(tǒng)建筑在世界建筑文明體系中獨(dú)樹一幟。中國的第一代建筑理論家和建筑學(xué)術(shù)體系的奠基者之一——梁思成
2、先生曾經(jīng)精辟地將中國建筑傳統(tǒng)定義為“土木之功作為建筑用材”。木構(gòu)作為世界各種文明體系中的基本現(xiàn)象，在西方的建造行為中，也是重要的傳統(tǒng)之一。作為西方文明發(fā)源地的歐洲，其建造行為中的木構(gòu)原本就是重要的傳統(tǒng)之一，雖然西方建筑在我們的概念里有較多是石構(gòu)的影像，但從數(shù)量和范圍上看，木構(gòu)只會比石構(gòu)更為巨大和廣泛。在歐洲，希臘早期的廟宇和其他建筑物，都是木構(gòu)架的。由于木構(gòu)架容易腐朽和失火，希臘人利用陶片來保護(hù)木構(gòu)架。古羅馬時代在建筑上繼承了古希臘的成就，并創(chuàng)造發(fā)展了獨(dú)特的拱券技術(shù)。在木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用上，最早的木屋架形式是由兩根相對的木料構(gòu)成人字形，中間用水平的聯(lián)系桿件連
3、接。在大型的公共建筑上除了使用拱頂和穹頂之外，也使用木桁架。西歐在5～10世紀(jì)建筑極不發(fā)達(dá)，中世紀(jì)之初，除了意大利北部一個地區(qū)之外，西歐各地普遍失去了拱券技術(shù)。西歐在大部分地區(qū)丟失了古羅馬的拱券技術(shù)后，大量的采用了木屋架。自10世紀(jì)起，拱券技術(shù)從意大利北部傳到萊茵河流域的城市里，進(jìn)而傳到西歐各地。因?yàn)槟疚菁芴菀资Щ穑烫弥匦率褂霉叭夹g(shù)。在木桁架的應(yīng)用上，意大利和拜占庭一直沿用相同樣式。15世紀(jì)，英國對原有木桁架進(jìn)行了一項(xiàng)很大的改革，即“托臂梁桁架”，與拱肋相結(jié)合，產(chǎn)生較大的跨度。英國倫敦的威斯敏特大廳是目前保留最好的采用這種木構(gòu)架的建筑。每一架拱由
4、三組木頭并排構(gòu)成，而這三組木頭是用橡樹制成的木栓連接起來的。在屋頂結(jié)構(gòu)中間的每個交叉元素，都是通過獨(dú)立的榫卯結(jié)構(gòu)相連接的。外側(cè)的木頭在中間大致與接縫處聯(lián)起來，使得這塊木頭與兩側(cè)都連接起來。然而在1666年倫敦的那場大火燒毀了13000多所住宅。所以木構(gòu)架建筑物也逐漸減少。直到1760年代，隨著水力和風(fēng)力的使用，動力工廠大量興起，木材在建筑上的使用有越來越多。到1773年時，羅德島上的木材完全耗盡。1777年，圓鋸在英國獲得專利，更加帶動了木材在建筑中的使用。1810年，木材取代皮毛成為加拿大最大的出口商品。1832年，在美國芝加哥發(fā)明一種被稱為“芝加哥
5、房屋”的輕質(zhì)木框架房屋。房屋使用38mm厚的木材作為墻骨、地扳梁、天花梁、屋頂椽子。骨架間用大量生產(chǎn)的長釘連接而成，頂部也通過釘子連接加固。這種輕型木結(jié)構(gòu)成為最主要的低層住宅、多層住宅、宿舍、旅館、老年公寓等的木結(jié)構(gòu)方式。1850年，圓鋸在美國首次用于木材加工。到19世紀(jì)60年代，北美五大湖地區(qū)成為美國木材生產(chǎn)加工的中心。而到1870年代，由于美國東部地區(qū)大量的伐木，導(dǎo)致其森林面積大大減少，美國東部地區(qū)逐漸成為了從西部進(jìn)入木材的凈進(jìn)口地區(qū)。而1883年通往普吉特海灣的鐵路的建成通車則打開了西北部森林的大門。1884年在愛沙尼亞生產(chǎn)出了三層座位的椅子。到
6、1890年代，鋸木廠鍋爐的熱回收加熱產(chǎn)生的“熱池塘”，使得北美鋸木廠全年的全年運(yùn)行成為可能。與此同時，大尺度的帶鋸也發(fā)明出來。1905年，軟木膠合板在劉易斯和克拉克遠(yuǎn)征百年紀(jì)念展上展出。1906年，在德國生產(chǎn)出合成樹脂膠水。自從20世紀(jì)40年代后期開始，平臺框架開始占主導(dǎo)地位，如今，它代表了加拿大建筑業(yè)的常規(guī)做法。2、材料性質(zhì)2.1、木材的構(gòu)成木材是一種天然可再生的材料，還是一種多用途的材料，它能以不同的方式制成用途廣泛的產(chǎn)品。天然木材的構(gòu)成與結(jié)構(gòu)具有多樣性復(fù)雜性，這既是一個長處，又是一個短處。一方面因?yàn)檫@種多樣性帶來了廣泛的用途；另一方面由于復(fù)雜性在
7、使用中需要特別謹(jǐn)慎地了解每種木材的特性，以確保達(dá)到所要求的質(zhì)量或標(biāo)準(zhǔn)。木材的多孔結(jié)構(gòu)是為了給樹木提供水分和養(yǎng)料。作為在植物史中較為古老的樹種，落葉樹木含有三種不同種類的細(xì)胞，分別用來提供、運(yùn)輸和儲存養(yǎng)分。針葉樹木卻只有一種細(xì)胞，它是一種既能提供養(yǎng)分,也能運(yùn)輸和儲存養(yǎng)分的細(xì)胞，這樣就增加了這種木材的彈性。木髓位于樹干的正中心。木頭的細(xì)胞圍繞著這個最初的中心開始生長。木髓通常是干燥的并且不能提供水分和養(yǎng)料。通過樹干的橫截面可以看到放射狀的髓線。加上顏色和年輪以及在很多種樹中都有的樹脂囊，就能夠得出這種木材的各項(xiàng)性能，并能得知樹木的年齡和健康狀況。心材指在生
8、活的樹木中已不含生活細(xì)胞的中心部分，其貯藏物質(zhì)（如淀粉）已不存在或轉(zhuǎn)化為心材物質(zhì)；通常色深；無
