木材构造形式

第四章木材的微观构造The Minute Structure of Wood针叶树材第一节针叶树材的微观构造一、轴向管胞t r a c h e i d(1)排列：横切面上管胞沿径向排列比较整齐，因它们是起源于同一形成层纺锤形原始细胞。

2、管胞壁上的纹孔⏹纹孔的分布：早材管胞径面壁上很多，主要在管胞两端,通常1列或2列；弦面壁上少或无（与晚材交界处有）。

晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，多为一列，纹孔内口为透镜形，但是弦面壁上纹孔稀少。

⏹纹孔的排列、大小和形状：胞壁上多为单行排列；或互列及对列(见图4-9)。

常见纹孔呈圆形,但有特殊纹孔(见图)。

管胞上的具缘纹孔图4-9对列纹孔与互列纹孔特种纹孔雪松型3、螺纹加厚sprial thickening管胞壁上的螺纹加厚螺纹加厚与螺纹裂隙的不同⏹在应压木中,有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹裂隙,称为螺纹裂隙.⏹螺纹加厚仅限于细胞壁内层,螺纹裂隙往往穿透次生壁而至复合胞间层;同时倾斜度也大,裂纹的相互距离不等.螺纹裂隙常发生在松、雪松、侧柏等属的木材.4、眉条crassulae5.索状管胞和树脂管胞(特种细胞)(1)索状管胞s t r a n d t r a c h e i d：是从纺锤形原始细胞分生后的细胞保持原有的形态（未分化成正常的管胞），而只是从断面分裂，形成多个短细胞。

这种短细胞就叫索状管胞。

由于它是轴向成串，又称其为串行管胞。

常见于树脂道附近或生长轮的外围。

⏹其特点：形体短，长矩形，细胞径壁和两端壁都有具缘纹孔，腔内不含树脂。

(2)树脂管胞resinous tracheid⏹树脂沉积在管胞的腔中，常位于心材部位。

二、木射线⏹体积约占7%。

⏹射线细胞（r a y c e l l）——构成木射线的每个单独细胞。

⏹木射线（w o o d r a y）——由多数射线细胞相互连续聚合而成的组织。

1、木射线的种类(1)单列木射线：(2)纺锤形木射线：2、木射线的组成(1)射线管胞：在松科某些属（松、云杉、落叶松、铁杉、雪松、黄杉等属）中有射线管胞(2)射线薄壁细胞射线管胞的特征射线管胞（r a y t r a c h e i d）——木射线中的横向管胞.a.形体与射线薄壁细胞大致类似，多数较不规则，长度约为轴向管胞的1/10；b.具缘纹孔，少而小；c.胞腔不含树脂；d.多数位于射线的上边缘，成1～2列；e.内壁平滑或有锯齿状加厚。

木材学（5.6.5）--木材显微构造第1章木材显微构造本章重点介绍了针叶树材于阔叶树才的显微构造，并比较针、阔叶材组织构造的差异。

同时简要讲解了木材组织与构造的变异情况。

用显微镜观察到的木材构造，称为木材纤维构造。

1.1针叶树材的显微构造1.1.1轴向管胞广义轴向管胞是针叶树材中沿树干主轴方向排列的狭长状厚壁细胞。

它包括狭义轴向管胞（简称管胞）、树脂管胞和索状管胞三类。

1.1.1.1管胞的特征及变异特征：管胞在横切面上沿径向排列，相邻两列管胞位置前后略交错，早材呈多角形，常为六角形，晚材呈四边形。

早材管胞，两端呈钝阔形，细胞腔大壁薄，横断面呈四边形或多边形；晚材管胞，两端呈尖削形，细胞腔小壁厚，横断面呈扁平状。

管胞的变异：管胞长度的变异幅度很大，因树种、树龄、生长环境和树木的部位而异。

但这些变异也有一定规律，在不同树高部位内的变异，由树基向上，管胞长度逐渐增长，至一定树高便达最大值，然后又减少。

1.1.1.2管胞壁上的特征a.纹孔：对于针叶树材，轴向管胞之间的纹孔，以及轴向管胞与射线薄壁细胞之间的纹孔对木材鉴别有重大意义。

b.螺纹加厚：螺纹的倾斜度随树种和细胞壁的厚度而变异。

一般胞腔狭窄而壁厚则螺纹倾斜角度大，反之，螺纹比较平缓。

1.1.2木射线针叶树材的木射线全部由横卧细胞组成。

木射线由形成层射线原始细胞所形成，通常是由在径向伸展的带状细胞群组成的带状组织。

1.1.2.1木射线的组成a.射线管胞：是木射线中与木纹成垂直方向排列的横向管胞。

b.射线薄壁细胞：是组成木射线的主体，为横向生长的薄壁细胞。

1.1.2.2交叉场纹孔定义：在径切面由射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交叉区域的纹孔式称交叉场纹孔，它是针叶树材识别最重要的特征。

交叉场纹孔可分5种类型：窗格状、松木型、云杉型、杉木型和柏木型。

1.1.3轴向薄壁组织轴向薄壁组织是由许多轴向薄壁细胞聚集而成的。

组成轴向薄壁组织的薄壁细胞是由纺锤形原始细胞分生而来，由长方形或方形较短的和具单纹孔的细胞串连又称轴向薄壁组织，在横端面仅见单个细胞，有时也称为轴向薄壁细胞。

中国古建筑的构造一、四种木构造体系抬梁式〔最主要〕抬梁式构架〔又称“叠梁式”〕抬梁式构架是在台基上立柱，柱上沿房屋进深方向架梁，梁上立短小的矮柱，矮柱上再架短一些的梁，如此叠置假设干层，再最上层架上立脊瓜柱，这就是一组梁架。

在相邻两组梁架之间，用垂直与梁架方向，并且位于柱上部的水平联系构件“坊”，把两组梁架组合起来。

每层梁的两端上面，垂直于梁架方向放置檩。

檩不仅加强了梁架间水平方向的联系，构成稳固的组合构架，而且承受上部屋顶荷载。

抬梁式构架在中国古代建筑上使用格外普遍，尤其是在中国北方。

这是由于抬梁式可使室内柱子较少甚至是无柱。

但是，抬梁式构架用料较大，消耗木材较多。

而且这种构架根本上不承受三角形这种最稳定的构件组合形式，所以稳定性较差。

穿斗式穿斗式构架是由柱距较密，直径较细的落地柱〔或与不落地的短柱相间布置〕直接承檩，在柱与柱之间沿房屋进深方向不设架空的梁，而是用一种叫做“穿”的枋木，把柱子组成排架，并用挑坊乘托挑檐。

排架与排架之间用纤子、斗坊合檩作横向连接。

这种构架因使用较细小的木料，所以节约木材；因柱距较密，所以作为山墙，抗风性能好。

但是，柱距较密，使室内空间促狭。

因此，很多建筑常在建筑中部使用抬梁式构架，以扩大室内空间；在两端山墙，使用穿斗式构架，以提高抗风性能。

穿斗式构架主要用于我国南方地区。

但其历史是悠久的，至少是在汉代已经相当成熟。

和抬梁式架构相比，因不再使用粗大木梁，穿斗式构架中大木的用料较少。

井干式这是一种不使用柱和梁的构造。

井干式构造使用原木，或者方形、矩形、六角形断面的木料层层叠叠，在转角处木料端部穿插咬合，构成壁架，再于两端壁架上立短柱以承脊檩。

我国早在商代墓椁已使用了井干式构造。

这种构造消耗木材量大，建筑确实定尺度合开门窗均受到限制，所以目前仅在林区还有使用的。

干栏式二、榫卯连接工艺。

木结构的主要分类木结构是指以木材为主要构造材料的建筑结构形式。

根据结构形式和连接方式的不同，木结构可以分为以下主要分类。

1.传统木结构：传统木结构是指古代民居和宗教建筑中广泛采用的木结构形式。

这种结构形式通常以桩基为基础，采用木柱和梁作为主要承重构件。

传统木结构一般不使用钉子、螺栓等金属连接件，而是通过榫卯结构和斗拱形式进行连接。

传统木结构具有简单、均匀、富有弹性、适应性强等特点，但是在抗震性方面存在一定的不足。

2.平面木结构：平面木结构是指将大量的木柱和梁进行平面排列，形成一种具有明确功能和规律性的木结构形式。

这种结构形式常见于多层楼房和桥梁等建筑中。

平面木结构具有结构简单、易于施工和可塑性强的特点，但在抗震性和承重能力方面相对较弱。

3.组合木结构：组合木结构是指将不同类型的木结构组合在一起，形成一种新的复合结构形式。

这种结构形式可以充分发挥不同类型木结构的优点，提高整体结构的强度和稳定性。

组合木结构常见的形式包括框架结构、剪力墙结构和悬索结构等。

4.现代木结构：现代木结构是指借鉴了其他建筑结构形式和工艺技术，结合了木材的优点而发展起来的一种新型建筑结构形式。

现代木结构通常采用机械连接件和胶合板等辅助材料，提高了木结构的抗震性和承重能力。

现代木结构广泛应用于住宅、商业建筑和公共建筑等领域，具有环保、美观和舒适等优点。

5.曲木结构：曲木结构是指利用曲木材料弯曲的特性，构造成形各异的木结构形式。

这种结构形式常见于建筑中的悬臂构件、拱顶和斜拉索等部位。

曲木结构具有造型灵活、能耗低、抗震性好等优点，但是加工和连接相对复杂。

总的来说，木结构在建筑中具有独特的优点和魅力。

随着科技的进步和建筑技术的发展，木结构在设计、制作和施工方面也得到了很大的改进和完善。

未来，木结构有望成为可持续发展建筑领域的重要选择之一。