最古老的材料之一 从史前时代到工业时代的开始，木材一直在我们与环境的关系中扮演着重要的角色。木材是所有建筑材料中最古老的一种，它的使用见证了一种建筑形式的诞生，所有后来的建筑形式都是从这种形式开始的。 以下简要介绍了从史前时期到19世纪，木材作为建筑材料在欧洲和亚洲的历史，说明了文化和技术影响的传播。在了解这种文化发展的情况下，我们今天的责任是通过设计当代建筑，继续自人类诞生以来一直在演变的创造进程。这种建筑重新点燃了人与木材之间无处不在的关系，并有助于尊重我们周围的自然世界。 史前时代 从史前时代到我们这个时代的第一个世纪，我们在世界各地都能找到相同形式的房屋，有时甚至可以持续1000年之久。从不确定的形式到四方形的房子，从新石器时代就已经存在了大约7000年。古希腊人的结构日期早在公元前2世纪(跨度15米)。圣彼得教堂和罗马城墙外的圣保罗教堂”(公元4世纪)有一个跨度24米,皇帝君士坦丁大教堂特里尔,德国,27.5。公元1世纪末，罗马皇帝多米田的宫殿已经有30米长。 在非洲和印度尼西亚，游牧部落建造了无数不同形式的帐篷。然而，在同一时期，定居的部落用木头和竹子建造了简单，有时复杂的房屋形式。所有结构都经过调整，以满足各自区域用户的功能需求和当地可用的材料。 日本 自绳纹时代(公元前3500...
各种类型的木制品都可用于预制木材构件的制造。工厂制造消除了与天气相关的延迟，生产出结构高效、尺寸精确、质量一致的组件。在施工现场，预制构件的安装速度更快，工作人员更少，浪费更少。 桁架 屋顶和地板结构的桁架都是在北美各地的小型高效工厂制造的。大多数是基于2 4s和2 6s连接的toothedplate连接器。设计者或建造者只需要指定跨度、屋顶间距和所需的悬挑细节。然后，桁架制造商为指定的桁架使用预先设计的设计或自定义工程师桁架设计，并为其组成部分开发必要的切割模式。桁架的制造和运输如图3.51所示，第5章描述了桁架的几种用途。 屋顶桁架使用的木材比传统椽子和天花板搁栅使用的木材要少。像楼板桁架一样，它们在大多数应用中跨越了建筑的整个宽度，允许设计师在任何需要的地方更自由地定位内部分区。屋顶桁架最常用的主要缺点是使阁楼空间无法使用，通常限制设计师在整个建筑的空间单调的平面天花板。 预制板材 框架板是传统尺寸木材框架的简单部分，用胶合板或OSB包覆，用卡车运到施工现场，然后迅速地钉在一起，形成一个完整的建筑框架。具有更大结构容量的墙壁、地板和屋顶板均由胶合板或OSB板制成。在结构隔热板(SIPs)中，这些板被附着在坚硬的泡沫塑料芯上。在应力蒙皮板(SSPs)，板是附在尺寸木材框架。特别地，sip(发音为SIPs)是建造高效节能住宅和小型建筑的常用选择(图3.52)。...
从结构角度看，紧固件往往是木结构中的薄弱环节。过去的木质连接，经过艰苦的榫头和木钉连接，由于连接时移除的木材的体积，比它们连接的构件要弱。即使使用现代的钉子、螺钉和螺栓，通常也不可能在连接中插入足够的紧固件，以充分发挥所连接构件的强度。 虽然胶接和齿板连接能够达到所连接构件的全部强度，但它们在很大程度上仅限于工厂安装。因此，木材结构中的大多数连接主要依赖于一个构件对另一个构件的直接承载来获得强度，而各种相对简单的紧固件用于固定构件的位置并保持连接紧密。 钉子 钉子是尖尖的金属钉，用锤子或机关枪钉进木头里。它们是最受欢迎的紧固木材的方法，因为它们价格便宜，在大多数情况下不需要预钻孔，而且安装非常迅速。普通钉和略细长的箱钉、沉钉均为平头钉，用于轻型框架结构的结构紧固。直径较小、头部较小的钉子(如饰面钉、套管钉和饰边钉)用于固定饰面木制品，与普通钉子相比，它们不那么突出。 下沉钉是为了便于驾驶而设计的，它比同样大小的普通钉子略短一些，也更薄一些。钉头通常印有交叉孵化模式，并略有漏斗形，使其更容易驱动与表面的木材齐平。在轴上涂上一层涂层，作为润滑剂，便于安装，并作为粘合剂，在钉子固定后与木材结合，以增加拉拔阻力。由于伸卡钻的尺寸比普通钉子略小，所以它的结构承载力更小。为了达到与普通钉子固定的接头相同的强度，要么需要更多相同硬币大小的下沉物，要么必须使用名义上更大的下沉物。冷冻机是另一种指甲类型，比普通指甲稍短，更纤细。随着越来越多的变化，传统的普通钉，这已成为重要的防止混淆之间的紧固件相同的名义尺寸，但不同的结构能力。为避免这一问题，在结构连接中使用的钉子可以按实际长度和轴直径来指定，而不是按常规名称和便士大小来指定。 钉法有三种:面钉法、端钉法和趾钉法。 搁栅挂钉与普通钉的直径相同，但短得多。例如,钉子的直径10 d共同钉只有1英寸(38毫米)长(有时指定N10)可以使用钉龙骨吊架时直接进入的一个名义上的2英寸(实际大小38毫米)木材成员,成员年代的长指甲会伸出对面。...
木材的弱点 化学处理被用来抵消木材的弱点：燃烧性和易受腐烂和昆虫攻击。两种处理通常都使用压力浸渍工艺。 阻燃处理(FRT)是通过将木材放入容器中，并在压力下浸渍一定的化学盐，以大大降低其燃烧性能。经过阻燃处理的木材价格昂贵。 防腐处理过的木材用于需要防蛀或防虫的地方，例如在地面或附近使用的木材;在户外结构中，如栅栏、甲板和海上码头，暴露在湿气中;或者用于白蚁风险高的地区。 防腐剂 木馏油是煤的一种油性衍生物，广泛应用于工程结构中的木材处理。但是，经过creosoting处理的木材的气味、毒性和不可漆性使其不适合大多数建筑施工用途。五氯酚也作为油溶液浸渍，与其他油性防腐剂一样，用它处理过的木材不能涂色。 在建筑中最广泛使用的木材防腐剂是水性盐，它允许随后的油漆或染色。曾经最常见的是铬酸铜(CCA)。然而，由于对其毒性的担忧，经过cca处理的木材已逐步从大多数住宅和许多商业建筑中淘汰，取而代之的是经过无砷盐处理的木材。 目前市场上的许多防腐剂主要依赖于高浓度的铜溶液作为防腐剂。例如碱性四价铜(ACQ)和铜硼唑(CBA和CA)。虽然不含砷，但这些处理方法仍然被认为是潜在的危险，必须采取适当的预防措施。在这些防腐剂中使用的高浓度铜也使用它们处理过的木材对许多金属具有腐蚀性。普通钢或铝不应与这种木材接触。相反，钉子、螺钉、螺栓、搁栅吊架、压舱器、立柱底座和其他金属部件必须是不锈钢、重镀锌(镀锌)钢或铜合金，不受铜含量的不利影响。...
再加工 现代建筑中使用的大部分木材都被再加工，而不是直接使用。再加工的产品可以超过原木的结构性能。可以不受木材的尺寸限制，还经济地利用了以前可能被当作废物处理的木材原料。 主要工艺：锯切、旋切、破碎、纤维分离；指节、胶合。 结构复合木材（工程木）structural composite lumber 采用木质的单板、单板条或木片等，沿构件长度方向排列组坯，并采用结构用胶粘剂叠层胶合而成，专门用于承重结构的复合材料。包括旋切板胶合木Laminated veneer...
木皮 加工成非常薄的薄片(3毫米或更薄)的木材称为木皮。旋转切割或旋转切片木皮是通过将一根原木插入大型车床，并在长刀刃上旋转原木而制成的。 旋切 当刀平稳地插入圆木时，一层连续的单板被剥落，就像纸被从卷筒上展开一样。旋切木皮类似于弦切材下锯法：它是最便宜的切割生产，并发现其最大的用途在结构应用中，外观不是一个主要的问题。旋切单板最常见的应用是制造结构胶合板。 片切 片切木皮是通过将原木压在刀上而不是旋转原木来制作的。每一张只有圆木那么宽，都被连续地切下来。或者，单板可以用类似的方法锯开。比旋转切割更昂贵，但产生的纹理图案更具吸引力。因此，用于精细木工的硬木贴面通常是用这种生产的。
含水量 含水率是指木材中水分的重量占干木材重量的百分比。木材的水分含量可以从30%左右变化到200%或更多。 木材的干缩湿胀是自然现象，是不可避免的，但是可以预测的。 木材纤维饱和点——变形的临界点 树木被砍伐后，水开始从木头上蒸发。首先离开的是游离水，储存在细胞腔内的水。游离水的蒸发对木材的物理性质几乎没有影响，除了减轻木材的重量。 当游离水消失时，只剩下结合水，即细胞壁的纤维素中更紧密的水。这种湿度条件被称为木材的纤维饱和点，平均为30%左右。纤维饱和点以下含水率的变化对木材的力学性能有显著的影响，使其干缩湿胀。 木材平衡含水率 木材的含水量达到了与周围环境的平衡，这种水分状态称为木材的平衡含水率。...
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针叶木与阔叶木 软木来自针叶树，硬木来自阔叶树。正如名字所暗示的那样，软木通常比硬木密度小、柔软。但也有例外。例如，花旗松和长叶松的密度和一些硬木一样。 树干的微观结构 在显微镜下观察一小块木头，发现它主要由管状细胞组成，管胞的长轴平行于树干的长轴。细胞由坚韧的纤维素构成，并由一种叫做木质素的较软的胶结物质结合在一起。 软木 软木结构相对简单，主要由较大的纵向细胞(管胞)和少量的径向细胞(髓线)组成。 垂直的管胞（TR）支配着软木的结构，髓线（WR）从树的中心向外辐射的细胞。年轮（AR）由一层较小的夏材细胞（SM）和一层较大的春材细胞（S）组成。树脂存储在垂直和水平树脂管道（VRD+HRD）中，水平管道以梭形髓线（FRW）为中心。细胞洞（BP+SP）允许输液在细胞之间转移。 硬木...
木材来自树木，通过自然生长而产生。了解树木的生物结构特征对于知道如何利用木材是至关重要的。比如：为什么弦切材比径切材结构性能差且容易变形？ 树皮 树干上覆盖着一层死树皮作为保护层。死皮内部是一层活皮，由中空的纵向细胞组成，这些细胞将营养物质从叶子向下输送到树根和树的其他部分。 髓心 在树干的正中央，被心材环绕着的是树的髓心，这是树在第一年长成的一小块松软的区域。 形成层 在这层活树皮的内部有一层非常薄的形成层，形成层在树干的外部产生新的树皮细胞，在树干的内部产生新的木材细胞。 春材与夏材...
