木材世界网为您分析:影响木材强度的主要因素及切割方法

发布日期:2018-04-28作者:木界网

  影响木材强度的主要因素有四项,包括:含水率、环境温度、负荷时间、木材的缺陷。

  木材的强度受含水率影响很大。当木材的含水率在纤维饱和点以上变化时,只是自由水在变化,对木材的强度没有影响;当木材的含水率在纤维饱和点以下变化时,随含水率的降低,吸附水减少,细胞壁趋于紧密,木材强度增大;反之,木材的强度减小。含水率对木材各种强度的影响程度是不同的,对顺纹抗压强度和抗弯强度影响较大,对顺纹抗剪强度影响较小,对顺纹抗拉强度影响最小。

  1、含水率

  测定木材强度时,通常规定以木材含水率为12%(称木材的标准含水率)时的强度作为标准值,其他含水率时的强度按下式换算(适用于木材含水率在9%~15%范围内):

  σw—含水率为W%时的木材强度;式中 σ12—含水率为12%时的木材强度;

  W—实测木材含水率;

  α—含水率校正系数。顺纹抗压为0.05;顺纹抗拉阔叶树为0.015,针叶树为0;抗弯为0.04;顺纹抗剪为0.03。

  2、环境温度

  环境温度对木材的强度有直接影响。当木材温度升高时,组成细胞壁的成分会逐渐软化,强度随之降低。在通常的气候条件下,温度升高不会引起木材化学成分的改变,温度降低时,木材还将恢复原来的强度。但当木材长期处于40℃~60℃时,木材会发生缓慢碳化;当木材长期处于60℃~100℃时,会引起木材水分和所含挥发物的蒸发;当温度在100℃以上时,木材开始分解为组成它的化学元素。当环境温度降至0℃以下时,木材中的水分结冰,强度将增大,但木质变得较脆,一旦解冻,木材各项强度都将低于未冻时的强度。2、环境温度

  3、负荷时间

  荷载在结构上作用时间的长短对木材的强度有很大影响。木材在长期荷载作用下所能承受的最大应力称为木材的持久强度,它仅为木材在短期荷载作用下极限强度的50%~60%,这是由于木材在长期荷载作用下将发生较大的蠕变,随着时间的增长,产生大量连续的变形而破坏。木结构一般都处于长期负荷状态,所以,在木结构设计时,通常以木材的持久强度为依据。

  4、木材的缺陷

  木材中的缺陷,如木节、斜纹、裂纹、虫蛀、腐朽等,会造成木材构造的不连续性和不均匀性,从而使木材的强度降低。


 木材的切割方法主要有3种:1.弦切;2.刻切;3.径切。下面我们看看不同切法的定义及其影响。

  微信图片_20180428155014.jpg


  1. 弦切定义顺着树干主轴或木材纹理方向,垂直于树干断面的半径所锯切。


  微信图片_20180428155016.jpg


  弦切木材的纹路

  微信图片_20180428155018.jpg

  弦切优缺点对比

  优点操作最简单,浪费最少最具成本效益,所以便宜。锯出的木板宽,会有“大花纹”“山水纹理”等等这些好看的木纹,所以市面上大多实木家具都是弦切板。缺点容易变形,收缩膨胀比较大,是刻切或径切的1.5~2倍,容易出现卷翘或扭曲的变形现象,后加工是要比较注意。


  微信图片_20180428155021.jpg

  

2.径切定义将木桩切割成四部分后再进行切锯,远离心材的部分称为径切木板。径切木板多为直纹,性质稳定,截面与年轮夹角为30-60度。

  微信图片_20180428155023.jpg


  径切木材纹路比刻切的略疏


  微信图片_20180428155025.jpg

  

径切优缺点对比

  优点稳定性高,直纹为主,价格较适中。缺点耗工时久,耗材料多。

  微信图片_20180428155027.jpg


  3.刻切定义首先将木材切成四等份,再将每个部分进行割锯,这些接近心材的木板便称为刻切木板。

  年轮与板面夹角一般处于60-90度,所得的木板纹理通直,常有优美的虎斑木纹。

  微信图片_20180428155032.jpg

  刻切木材的纹路

  微信图片_20180428155034.jpg

  刻切优缺点对比

  优点稳定性最强,变形是3种切法中最小的。缺点耗时耗材是3种切法中最高的,所以价格也是最高的。

  微信图片_20180428155037.jpg

  4.总结:木材质量,刻切>径切>弦切,价格,刻切>径切>弦切

  总而言之有最高追求又不缺钱的朋友可以选择刻切的木材;预算有限的话建议径切弦切混合用,因为径切的木材相对稳定,可以做结构性的材料。然后弦切因为木纹漂亮,可以作为面板。虽然弦切的材料变形和收缩性较大,但我们可以通过结构的技术(如榫卯)和木材烘干处理的技术去限制木材在日后的变形。



  整木开裂很要命,深度解读木材干燥知识_木材世界网

相关资讯