木材的物理力学性质：应力【知识词条】

词条主题：木材的力学性能（应力）

所属分类/关键词：木材知识、木材应力、木材的力学性能

编者寄语：

木材作为一种天然建筑材料，其承载能力直接决定了木结构的安全与耐久。理解木材在不同受力状态下的力学性能，特别是“应力”这一核心概念，是科学选材、合理设计和安全施工的基础。

详情介绍：

简述：

木材的物理性质主要是指含水量、湿胀干缩、强度等性质，其中含水量对木材的湿胀干缩和强度影响很大。木材的力学性能是指木材抵抗外力的能力。木构件在外力作用下，在构件内部单位截面上所产生的内力，称为应力。木材抵抗外力破坏时的应力，称为木材的极限强度。

根据外力在木构件上作用的方向、位置不同，木构件的工作状态分为受拉、受压、受弯、受剪等。

木材的抗拉强度：

(1)横纹抗拉强度。即外力与木材纤维方向相垂直的抗拉强度。木材的横纹抗拉强度远小于顺纹抗拉强度。对于一般木材，其横纹抗拉强度约为顺纹抗拉强度的1/4~1/10。因此,在承重结构中不允许木材横纹承受拉力。

(2)顺纹抗拉强度。即外力与木材纤维方向相平行的抗拉强度。由木材标准小试件测得的顺纹抗拉强度,是所有强度中**的。但是，节子、斜纹、裂缝等木材缺陷对抗拉强度的影响很大。因此,在实际应用中，木材的顺纹抗拉强度反而比顺纹抗压强度低。

木材的抗压强度：

(1)横纹抗压强度。即外力与木材纤维方向相垂直的抗压强度。木材的横纹抗压强度比顺纹抗压强度低。垫木、枕木等均为横纹受压构件。(2)顺纹抗压强度。即外力与木材纤维方向相平行的抗压强度。由木材标准小试件测得的顺纹抗压强度,约为顺纹抗拉强度的40%~50%。由于木材的缺陷对顺纹抗压的影响很少,因此,木构件的受压工作要比受拉工作可靠得多。屋架中的斜腹杆、木柱、木桩等均为顺纹受压构件。

木材的抗弯强度：

(1)木材的抗弯强度介于横纹抗压强度和顺纹抗压强度之间。木材受弯时，在木材的横截面上有受拉区和受压区。

(2)梁在工作状态时，截面上部产生顺纹压应力，截面下部产生顺纹拉应力，且越靠近截面边缘,所受的压应力或拉应力也越大。由于木材的缺陷对受拉影响大，对受压影响小,因此，对大梁、格栅、檩条等受弯构件,不允许在其受拉区内存在节子或斜纹等缺陷。

木材的抗剪强度：

外力作用于木材，使其一部分脱离邻近部分而滑动时，在滑动面上单位面积所能承受的外力，称为木材的抗剪强度。

木材的抗剪强度有顺纹抗剪强度、横纹抗剪强度和剪断强度三种，其受力状态如下图所示：

(1)顺纹抗剪强度。即剪力方向和剪切面均与木材纤维方向平行时的抗剪强度。木材顺纹受剪时，绝大部分是破坏在受剪面中纤维的联结部分，因此，木材顺纹抗剪强度是较小的。

(2)横纹抗剪强度。即剪力方向与木材纤维方向相垂直,而剪切面与木材纤维方向平行时的抗剪强度。木材的横纹抗剪强度只有顺纹抗剪强度的一半左右。

(3)剪断强度。即剪力方向和剪切面都与木材纤维方向相垂直时的抗剪强度。木材的剪断强度约为顺纹抗剪强度的三倍。木材的裂缝如果与受剪面重合，将会大大降低木材的抗剪承载能力,常为构件结合破坏的主要原因。这种情况在工程中必须避免。为了增强木材的抗剪承载能力，可以增大剪切面的长度或在剪切面上施加足够的压紧力。

参考文献：木工工长上岗指南 不可不知的500个关键细节 (《木工工长上岗指南不可不知的500个关键细节》编写组编,   李慧主编.中国建材工业出版社.北京.2012

更新时间：2025/12/25