影響木材強度的因素有哪些?

時間 2021-05-09 02:53:00

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影響木材強度的5個重要因素 (1)含水率。含水率在纖維飽和點以下變化時,隨含水率增加,木材的強度將降低;當木材含水率在纖維飽和點以上變化時含水率增大,木材強度基本不變。 (2)負荷作用時間。

木材在長期荷載作用下,會產生蠕變現象,導致木材實際使用過程中的斷裂強度顯著降低,比木材的極限強度小很多。 (3)溫度。木材隨環境溫度公升高強度士降低。

當木材長期處於60~10們溫度範圍內,會引起木材水分和所含揮發物的蒸發,木材變形增大,強度顯著下降,喪失使用效能。 (4)缺陷。木材的缺陷主要有節子、硬塊、斜紋、裂紋、腐朽等形態。

木材的缺陷會使木材的強度降低,直接影響木材的物理力學性質。 (5)密度。在含水率不變的情況下,密度愈大,則木材強度愈高,而二者成直線關係。

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影響木材強度的主要因素有四項,包括:含水率、環境溫度、負荷時間、木材的缺陷。

1、含水率

木材的強度受含水率影響很大。當木材的含水率在纖維飽和點以上變化時,只是自由水在變化,對木材的強度沒有影響;當木材的含水率在纖維飽和點以下變化時,隨含水率的降低,吸附水減少,細胞壁趨於緊密,木材強度增大;反之,木材的強度減小。含水率對木材各種強度的影響程度是不同的,對順紋抗壓強度和抗彎強度影響較大,對順紋抗剪強度影響較小,對順紋抗拉強度影響最小。

2、環境溫度

環境溫度對木材的強度有直接影響。當木材溫度公升高時,組成細胞壁的成分會逐漸軟化,強度隨之降低。在通常的氣候條件下,溫度公升高不會引起木材化學成分的改變,溫度降低時,木材還將恢復原來的強度。

但當木材長期處於40℃~60℃時,木材會發生緩慢碳化;當木材長期處於60℃~100℃時,會引起木材水分和所含揮發物的蒸發;當溫度在100℃以上時,木材開始分解為組成它的化學元素。當環境溫度降至0℃以下時,木材中的水分結冰,強度將增大,但木質變得較脆,一旦解凍,木材各項強度都將低於未凍時的強度。

3、負荷時間

荷載在結構上作用時間的長短對木材的強度有很大影響。木材在長期荷載作用下所能承受的最大應力稱為木材的持久強度,它僅為木材在短期荷載作用下極限強度的50%~60%,這是由於木材在長期荷載作用下將發生較大的蠕變,隨著時間的增長,產生大量連續的變形而破壞。木結構一般都處於長期負荷狀態,所以,在木結構設計時,通常以木材的持久強度為依據。

4、木材的缺陷

木材中的缺陷,如木節、斜紋、裂紋、蟲蛀、腐朽等,會造成木材構造的不連續性和不均勻性,從而使木材的強度降低。

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影響木材強度的因素主要有5種:

(1)含水率。含水率在纖維飽和點以下變化時,隨含水率增加,木材的強度降低;當木材含水率在纖維飽和點以上變化時含水率增大,木材強度基本不變。

(2)負荷作用時間。木材在長期荷載作用下,會產生蠕變現象,導致木材實際使用過程中的斷裂強度顯著降低,比木材的極限強度小很多。

(3)溫度。木材隨環境溫度公升高強度降低。當木材長期處於60~110℃範圍內,會引起木材水分和所含揮發物的蒸發,木材變形增大,強度顯著下降,喪失使用效能。

(4)缺陷。木材的缺陷主要有節子、斜紋、裂紋、腐朽等形態。木材的缺陷會使木材的強度降低,直接影響木材的物理力學性質。

(5)密度。在含水率不變的情況下,密度愈大,則木材強度愈高,而二者成直線關係。

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