چوب، از نظر گیاه‌شناسی، بخش جامد و سخت زیر پوست ساقه درخت یا دیگر گیاهان چوبی است که به شکل بافت آوندی وجود دارد.
گرچه در باور عموم چوب تنها در درخت و بوته یافت میشود، از نظر علمی‌در همه گیاهان آوندی وجود دارد. در چوب مجراهای زیر قابل مشاهده است:
بافت چوبی یا مجراهای چوبی، که شیره خام، آب و نمک‌های معدنی محلول را از ریشه به برگ‌ها و غنچه‌های هوایی می‌برد.
آوند آبکشی یا مجراهای لیبر، که غذای آماده برای برگ‌ها (شیره تولیدی) به شکل محلول از طریق آنها برای تغذیه بقیه گیاه به گردش در می‌آید.
مجراهای چوبی به‌وسیله یاخته‌های مرده و دیواره‌های چوبی شده بوجود می‌آیند. در هر دو حال پروتوپلاسم سلولی پدیدار می‌گردد و دیوارها به‌وسیله ته‌نشین شدن ماده لیگنین (که سختی چوب از آن است) افزایش می‌یابند.
سطوح تار و آوندی در نخستین سال رشد خود را در فاصله‌ای معین در بافت میان آوندهای چوبی و آبکشی قرار می‌دهند، این لایه کامبیوم نامیده میشود. کامبیوم به دو بخش درونی (آوند چوبی) و بیرونی (آوند آبکشی) تقسیم میشود. همچنانکه سلولهای پیر با رشد پیوسته تنه فرو می‌ریزند، لایه‌های تازه آوند آبکشی کار خود را انجام می‌دهند.
چوب بی گمان یکی از بهترین و سودمندترین مواد خام طبیعت است و بی آن بشر هرگز به سطح پیشرفت و رفاه کنونی نمی‌رسید.
مقطع ساقهٔ یک گیاه کتان: # مغز ساقه (Pith) # چوب زودرس (Protoxylem) # بافت چوبی (Xylem) # بافت آبکش (Phloem) # بافت سخت (Sclerenchyma) # پوسته (Cortex) # روپوست (Epidermis)
چوب ابتدا، ماده‌ای حیاتی برای ساخت ابزارهای اولیه، خانه و قایق برای حرکت در رودها بود. سپس، برای ساخت اکثر اشیا و ابزارهای سودمندی که انسان قرنها برای پیشرفت زندگی خود به آنها متکی بود، به کار رفت. بخشی از فناوری چوب بر اثر تلاش صنعتگران باقی مانده، ولی بیشتر آن ناچار از بین رفته و با مواد و روشهای دیگر که نتیجه انقلاب صنعتی بشر است، جایگزین شده‌است.
چوب تنها منبع طبیعی تجدیدپذیر است. نفت و زغال و دیگر معادن سرانجام روزی تمام خواهد شد، ولی جنگلی که خوب نگهداری شود (حتی گاه بدون نگهداری) بطور نامحدود به تولید چوب ادامه خواهد داد. چوب جایگاه برجسته‌ای در اقتصاد جهانی دارد. تولید سالانه چوب در جهان ۲۵۰۰ میلیون متر مکعب است. خواص فیزیکی و شیمیایی و نیز مکانیکی چوب آن را فعلاً بی جانشین کرده‌است.
چوب، یک لایهٔ ضخیم است که در کنار سلولهای زاینده که از تعدادی حلقه‌های باریک هم مرکز تشکیل شده‌اند، قرار دارد. در درخت در حال رشد، چوب عموماً از سلولهای زنده تشکیل شده است. چوب محکم ترین و مقاوم ترین قسمت تنه برای کارهای ساختمانی است. در جهت برشهای افقی،شیره درخت از پوست درخت از میان نسوج شجاعی عبور می‌کند و به چوب می‌رسد.نقش نسوج شعاعی در مقاومت چوب بسیار مهم است. در واقع این نسوج مانند بست‌هایی هستند که الیاف چوب را به یکدیگر محکم کرده و از خم شدن و از هم گسیختگی رشته‌ها می‌کاهند. به مرور زمان در اطراف مغز چوب، بافتی از سلولهای مرده تشکیل می‌گردد. که چوب پیر خوانده میشود. این قسمت معمولاً از چوب جوانی که آن را احاطه کرده محکم تر است و حاوی مقادیری رنگ و مواد قلیایی است. البته درختان مختلف از این نظر متفاوتند. در مقطه عرضی درختان مثل گردو، آلبالو و نارون چوب مرکزی یا چوب پیر دیده میشود. چوب معمولاً رنگ روشنی دارد اما چوب تیره تر است.
چوب یکی از مفیدترین موادی است که ما در اختیار داریم. چوب محکم است اما می‌توان به سادگی آن را برید و به شکلهای مختلف درآورد. بخش عمدهٔ چوب از تنهٔ درخت‌ها بدست می‌آید.
چوب یکی از قدیمی‌ترین و ابتدایی‌ترین مصالح ساختمانی موجود در طبیعت است که بشر در طول تاریخ از آن بهره برده‌است. چوب تنها مصالح ساختمانی است که از منبع قابل تجدید بدست می‌آید و از مصالح خوبی برای مناطق زلزله خیز می‌باشد.
محتویات
۱ خصوصیات
۲ کاربرد در ایران باستان
۳ ساختار چوب
۴ ساختار قابل رویت
۵ درون‌چوب
۶ انداختن درخت و حمل الوار
۷ سخت چوبها
۸ نرم چوبها
۹ رطوبت چوب
۱۰ اشکال گوناگون چوب از نظر مصرف
۱۱ چوبهای مصنوعی
۱۲ حفاظت از چوب
۱۳ پوشاندن سطح چوب با مواد مختلف
۱۴ موارد استفاده چوب در ساختمان
۱۵ اتصالات چوب
۱۶ معایب چوب
۱۷ تاریخچه در ساختمان
۱۸ خاصیت‌ها و ضعف‌های چوب
۱۹ خواص چوب
۱۹.۱ خواص فیزیکی
۱۹.۲ خواص مکانیکی چوب
۱۹.۳ خواص شیمیایی
۱۹.۴ خواص کاربردی
۲۰ شکل ظاهری چوب
۲۱ الوار
۲۱.۱ الوار تبری
۲۱.۲ چهار تراش
۲۱.۳ تخت لت
۲۱.۴ تخته یاشیکی
۲۲ مصرف چوب در صنعت
۲۳ نگهداری چوب
۲۴ تاریخچه مصرف چوب در ایران
۲۵ مصرف چوب در بناهای دوره قاجار و معاصر
۲۶ منابع
۲۷ جستارهای وابسته
خصوصیات
چوب یک ماده ناهمگون است بنابراین مقاومت چوب در هر نقطه از آن متفاوت بوده و به خواص آن نقطه بستگی دارد. مقاومت کششی چوب در جهت عمود بر الیاف کمتر از آن در جهت الیاف است. معمولاً چوب را به ندرت در جهت عمود بر الیاف تحت بار کششی قرار می‌دهند.
درباره مقاومت فشاری چوب، این مقاومت در امتداد تارها افزایش می‌یابد و هر چه چوب فشرده تر گردد، مقاومت آن افزایش می‌یابد. بیشترین مقاومت چوب در حالت متراکم و زمانی که حجمی حدود ۳/۱ حجم اولیه را داراست، به وجود می‌آید. گاهی اوقات در حالت متراکم چوب، می‌توانیم به ۱۰ برابر مقاومت فشاری در جهت عمود بر الیاف برسیم. مقاومت چوب در جهت مایل بر الیاف تقریباً برآیندی از مقاومت آن در دو جهت عمود برهم است. جهت تأثیر نیرو در مقایسه با جهت الیاف سه حالت دارد:
نیرو در جهت الیاف (در امتداد محور درخت)
نیرو در جهت عمود بر الیاف
نیرو در جهتی که با جهت الیاف، ایجاد زاویه کند.
وسایل مورد نیاز جهت آزمایش:
کولیس
متر نواری
سه عدد چوب با ابعاد گوناگون
ترازو
گرمچال
دستگاه اندازه‌گیری مقاومت فشاری
دستگاه اندازه‌گیری مقاومت خمشی
کاربرد در ایران باستان
داریوش در فرمان بنیاد شهر شوش می‌گوید: «تخته و چوب یکا از گاندرا و کرمانیا آورده شد)». واژه (یکا) در زبان فارسی همان درخت جگ است که چوبی قهوه‌ای رنگ و سخت دارد. از این نقش برجسته قصر آپادانا در دوره هخامنشی آشکار میشود که چوب را برای استفاده کاربردی و تزئینی در دوران مادها نیز به کار می‌گرفتند. در قسمتی از این نقش برجسته یک درباری ماد در حال حمل یک صندلی چوبی مشاهده میشود که مربوط به سده پنجم پیش از میلاد است.
ساختار چوب
چوب از میلیونها لولهٔ نازک که در امتداد طول تنهٔ درخت کشیده شده‌اند، درست شده‌است. وقتی درخت زنده‌است، این لوله‌ها شیرهٔ گیاهی را از ریشه‌ها به برگ‌های درخت می‌رسانند. چوبهای گونه‌های مختلف درخت از نظر رنگ، سختی و نقش (رگه) با هم متفاوت اند. درخت از تنه، اجزای بالای (شاخه، برگ و...)و ریشه‌ها تشکیل شده است. ریشه‌های درخت با فرورفتن در خاک،رطوبت و مواد معدنی موجود در آن را جذب می‌کنند و به تنه می‌رساند، تنه درخت هم شاخه‌ها و قسمت‌های بالایی را تقویت و تغذیه می‌کند و آب و شیره را از ریشه به برگه‌ها و شاخه‌ها و بالعکس می‌رساند. ساختار چوب که به وسیله چشم غیر مسلح یا یک ذره بین کوچک دیده میشود ساختار قابل رویت و قسمت‌هایی که ما فقط با یک ذره بین قوی و بزرگ واضح و آشکار است، ساختار ذره بینی می‌نامند.
ساختار قابل رویت
پوست:درخت در برابر ضربات وضایعات مکانیکی از چوب محافظت می‌کند. این قسمت از یک لایه بیرونی (لبه) و یک لایهٔ داخلی (آبکش) تشکیل شده است.
لیف درختی (آبکش) یک لایه نازک داخلی پوست است و کار آن انتقال شیره درخت به شاخه‌ها و ذخیره آنهاست.
لایه‌های زاینده (کامبیوم) یک لایه باریک از بافت زنده است که در کنار لیف درختی قرار دارد. در لایهٔ زاینده سلولهای چوب رشد می‌کنند.
در بهار لایه زاینده از سلول پهن با غشای نازک تشکیل میشود. در این فصل وجود آب فراوان و خاک سرشار از مواد غذایی موجب میشود که سلول‌هایی که در بهار به وجود می‌آیند چوب بهاره را تشکیل می‌دهند. در طول تایستان درخت با گسترش ریشه‌ها و برگش‌هایش، سلولهای زاینده را افزایش می‌دهد. چوبی که در اواخر تابستان اوایل پاییز رشد می‌کند وشکل می‌گیرد را چوب پاییزه گویند. چوب پاییزه سختر و مقاومتر است و وزن حجمی بیشتری از چوب بهاره دارد. لایه‌هایی که در فصل‌های رشد شکل می‌گیرند،حلقه‌های سالیانه نام دارد.
درون‌چوب
در علوم جنگل، بخش درونی و غیرزنده ساقه درخت که به آن استحکام بیشتری می‌بخشد را درون‌چوب می‌گویند.[۱] به همین منوال بخش بیرونی ساقهٔ درخت مرکب از یاخته‌های زنده که آب را به بخش‌های بالاتر درخت منتقل می‌کند برون‌چوب نامیده میشود.
چوبدرونی شدن در تمامی درختان پس از سن مشخصی رخ می‌دهد که به نوع گونه چوبی بستگی دارد ولی برخی از درختان درون‌چوب نامشخص مستند یعنی بخش تیره تری در تنه یا گرده بینه درخت دیده نمی‌شود مانند برخی ار انواع خانواده صنوبر ممرز توسکا بید ون یا زبان گنجشک و برخی از سوزنی برگان مثل زربین و سروناز و سرو شیراز[۲] درون‌چوب دارای خواص بهتری نسبت به برون‌چوب است که اغلب به علت تجمع مواد استخراجی تیره شدن و افزایش دوام طبیعی چوب می‌باشد در نتیجه کمتر مورد حمله قارچها و سایر عوامل مخرب چوب قرار می‌گیرد.
هر نوع پوسیدگی که به درون‌چوب محدود میشود را «درون‌پوسه» می‌نامند. سرخ، خاکستری یا آبی شدن درون‌چوب درختان پهن‌برگ که لزوماً در نتیجه پوسیدگی نیست، را اصطلاحاً «درون‌تیرگی» می‌نامند. قهوه‌ای یا مشکی شدن قسمت‌هایی از درخت یا دار که لزوماً در نتیجه پوسیدگی نیست را «درون‌سیاهی» نام گذاشته‌اند.
انواع درون‌چوب:
چوبی که تحت تأثیر عوامل طبیعی مانند قارچ و یخ‌زدگی تغییر رنگ داده و شبیه به درون‌چوب شده باشد، «درون‌چوب کاذب» نام دارد.
نوعی درون‌چوب کاذب که بر اثر یخبندان شدید به وجود می‌آید و سبب ایجاد قسمت‌های رنگی در بخش مرکزی ساقه میشود «درون‌چوب یخ‌زاد» نام دارد.
درون‌چوب کاذب‍‍‍ی به رنگ مشکی یا قهوه‌ای تیره که معمولاً از درون‌چوب قابل تشخیص نیست و عمدتاً در پهن‌برگان مشاهده میشود، «درون‌سیاه» نامیده میشود.
قرمزی بارز درون‌چوب سوزنی‌برگان و برخی پهن‌برگان که عامل آن نوعی قارچ است را «دل‌قرمزی» می‌گویند.
انداختن درخت و حمل الوار
در زمان‌های گذشته به وسیلهٔ اره‌های دستی درخت‌ها را می‌بریدند اما امروزه برای انداختن درخت از اره‌های برقی یا ماشین‌های بزرگی استفاده میشود که می‌توانند در چند ثانیه یک درخت را بیندازند و پوست تنهٔ آن را بکنند. در بعضی کشورها تنه‌های درخت را به نزدیک ترین رودخانه می‌اندازند و به کمک جریان آب به کارگاه چوب بری می‌رسانند، ولی بخش عمدهٔ الوار با کامیون‌های مخصوص یا با قطار حمل میشود.
سخت چوبها
این دسته شامل چوب درختان پهن برگ است.بافت چوب درختان پهن برگ تنها در زمانی که درخت برگ دارد، رشد می‌کند.رشد و نمو در بهار شروع میشود و به مرور زمان هر چه به پاییز نزدیک می‌شویم رو به افول می‌گذارد. این رشد تا بهار سال آینده متوقف می‌گردد. بنابر این حلقه سالیانه این دسته از درختان به صورت یکنواخت، از چوب بهاره دارای رنگ روش به طرف چوب پاییزه تیره رنگ تغییر می‌کند. در ضمن حجم نسوج شعاعی در سخت چوبها حدود ۱۸ درصد حجم چوب است که همین مساله تاب چوب را افزایش می‌دهد. باید دانست که هر چه حلقه سالیانه این نوع چوبها عریض تر باشد، تاب و توان آنها در برابر نیروهای مکانیکی بیشتر خواهد شد. نام سخت چوبها به دلیل نوع بافت آنهاست و دایا بر سخت تر بودن همه چوبهای این دسته نیست. برخی درختان پهن برگ عبارتند از :گردو،انجیر، بلوط، چنار، راش،تبریزی، سپیدار و افرا. این نوع چوبها در ساختمان مبلمان، در و پنجره و نازک کاری ساختمان مصرف میشود.[۳]
نرم چوبها
شامل چوب درختان سوزنی برگ است. بافت چوب درختان سوزنی برگ در طول سال زمان بیشتری برای روئیدن دارد. درخت سوزنی برگ در بهار و تایستان با سرعت رشد می‌کند و سپس تا پایان فصل سرما این رشد و نمو به آرامی ادامه پیدا می‌کند. به این دلیل چوب پاییزه و بهاره در حلقه سالیانه درختان سوزنی برگ به راحتی از طریق رنگ آنها از یکدیگر قابل تشخیص است. به این ترتیب می‌توان از شکل مقطع عرضی،درختان سوزنی برگ و پهن برگ را از یکدیگر تشخیص داد. مقطع درختان سوزنی برگ، بسیار ساده و منظم می‌باشد و میزان حجم نسوج شعاعی ۷ درصد حجم چوب را تشکیل می‌دهد. برخی درختان سوزنی برگ عبارت اند از:سرو، کاج و سرخدار. از این نوع چوبها برای تهیه ستونها، تیرها، قالب بندی،داربست و مانند اینها استفاده می‌کنند.[۴]
رطوبت چوب
میزان رطوبت چوب:میزان رطوبت چوب درختان متفاوت است. این میزان رطوبت به طول زمان برش چوب، فصل برش و همینطور شرایطی که چوب در ان نگاهداری شده است، بستگی دارد. چون تغییرات میزان رطوبت در چوب، باعث تغییر حجم و فرم آن میشود، مقاومت‌های مکانیکی آن نیز کاهش میابد. همچنین ازدیاد رطوبت در چوب باعث هجوم حشرات و قارچها و افزایش بیماری‌های آن و نیز سبب افزایش وزن حجمی چوب میشود.
چوب از نظر میزان رطوبت به چهار دسته تقسیم می‌شوند:
چوب دارای آب آزاد یا چوب تر:چوب درختی که به تازگی قطع گردیده است را چوب تر می خوانندمیزان رطوبت موجود در این چوب مشخص نیست. این مقدار بستگی تام به جنس درخت،فصل بریدن،اقلیم و خاک دارد. این رطوبت شامل آبی که در آوندهای چوب موجود است و همینطور رطوبتی که در جوار سلول‌ها قرار دارد می‌باشد. تبخیر آب آزاد چوب، هیچگونه تغییر شکلی را در حجم چوب ایجاد نمی‌کند.
چوب نم دار:این نوع چوب حاوی آبی است که در جوار سلول‌ها قرار گرفته است و قریب به ۳۰ درصد وزن چوب را به خود اختصاص می‌دهد. اگر رطوبت این نوع چوب از این حد افزایش نیابد برای بعضی کارهای ساختمانی قابل استفاده است. زمانی که رطوبت پوسته سلول‌ها شروع به تبخیر می‌کند، سلول‌ها به یکدیگر نزدیکتر می‌شوند و در نتیجه کاهش حجم چوب اتفاق می‌افتد و چوب تغییر فرم خواهد داد این گونه تغییرات که در اثر کاهش و یا افزایش رطوبت واقع میشود، کار کردن و هم کشیدگی چوب نامیده میشود.
چوب خشک:این نوع چوبها نزدیک ۱۸ درصد رطوبت به همراه دارند. اگر این مقدار افزایش نیابد می‌توان از آنها برای کارهای زیرکاری در ساختمان استفاده کرد.۱۸ درصد رطوبت چوب حد بحرانی برای هجوم انگل‌ها به چوب است.
چوب خشک مطلق:رطوبت در این گروه از چوبها به ۴درصد می‌رسد.
اشکال گوناگون چوب از نظر مصرف
چوب گرد:چوب گرد ضخامتی بین ۱۴-۳۴ سانتیمتر و درازایی بین ۷/۲ -۱۸ متر را دارند. این چوبها باید هرس و تراز شوند و از نظر سطح و پوست، ظاهری تمیز داشته باشند. چوبهای گرد را بر حسب نوع دسته قرار می‌گیرند یا در جهت طول تخته یا عمود بر آن.
چوبهای بریده شده:این چوبها با برشهای طولی از چوب گرد به دست می‌آیند. چوب گرد قابل استفاده برای منظور باید کیفیت بالایی داشته باشد و از پوسیدگی نیز در امان باشد به طوری که چوبهای بریده شده درجه ۱ و ۲، عاری از سوراخ‌های پنهان و فاسد شده و گره‌های قهوه‌ای باشند.
انواع چوبهای بریده شده:
چهار تراش:چوبی است که مقطع آن مستطیل یا مربع است. این چوب را می‌توان از نوع درختان بی گره تهیه کرد.
بینه:از تقسیم یک گرده، بینه به دست می‌آید. چوب گردی را که استوانه‌ای شکل است از روی قطر به دو نیم قسمت می‌کنند و به موازات طول آن را برش می‌دهند و هر یک از تقسیمات را یک بینه می‌نامند.
تخته:چوبی است به شکل مکعب مستطیل به طول ۲-۶متر و عرض ۱۸-۳۰و ضخامت ۱-۸ سانتیمتر.
الوار:تقریباً راست و بدون گره است ممکن است چهار گوش یا سه گوش باشد. طول الوار تا ۳ متر است و عرض آن ۳۵ تا ۴۰ و کلفتی آن ۱۰ تا ۱۵ سانتیمتر است.[۵]
چوبهای مصنوعی
تخته چند لایی:تخته چند لایی مزایای ویژه ای در مقایسه با چوب تبدیل نشده دارد از جمله:کم کردن پدیده هم کشیدگی و هم واکشیدگی و افزایش پایداری مکانیکی به خصوص در حالتی که نیروی عمود بر الیاف است،کاهش اثر رطوبت به سبب قشرهای نازک چسب، امکان دسترسی به سطوح وسیع چوب ،سبک بودن و امکان ایجاد و تقویت ویژگی خاص با توجه به کاربرد. معمولاً تخته چند لایی از چند لایه ورقه‌های نازک چوب به ضخامت یک تا دو میلیمتر که در جهت‌های مختلف الیاف برای خاصیت انعطاف بیشتر به هم چسبانده و زیر پرس گرم گذاشته می‌شوند، ساخته میشود و بیشتر برای روکش در و قالب بندی به صورت چند لایی استفاده میشود.
نئوپان:مخلوط ذرات و براده‌های چوب با چسب مخصوص که تحت تاثیر فشار و حرارت محکم شده است ورق‌های مسطح با ابعاد معین را به وجود می‌آورند، که نئوپان یا تخته خرده چوب نامیده می‌شوند. در این روش ذرات به دو صورت قرار می‌گیرند یا در جهت طول تخته یا عمود بر آن. هم جهت بودن ذرات با طول تخته سبب بهتر شدن خواص مکانیکی آن گردد.
تخته فیبرها:ضخامت آنها بیش از ۵/۱ میلیمتر و کمتر از نئوپان است و از بهم فشردن الیاف، خاک اره، تار و برگه‌های بریده چوبی و... با چسب و پرس ساخته می‌شوند. تخته فیبرها باد نمی‌کنند، جمع نمی‌شوند، سخت و بادوام اند.
صفحات چوب-سیمان:طرز تهیه این نوع صفحات به این گونه است که مواد اولیه یعنی خرده چوب و پودر ۲۰درصد،سیمان پرتلند ۶۰درصد و آب ۲۰درصد و گروهی از مواد شیمیایی را با هم مخلوط می‌کنند و سپس به وسیله کانال‌های حرارتی و پرس آن را به صورت صفحاتی در ابعاد مورد نظر در می‌آورند. که خواص زیر را داراست:
در برابر آتش کاملاً مقاومند.
قارچ‌های چوب بر آنها هیچ اثری ندارد.
در برابر آب و رطوبت،پوسیدگی، سرما و یخبندان کاملاً مقاومند.
عایق صدا و حرارتند.
کانیتکس:ساقه‌های نی به وسیله ماشین به حالت موازی بین دسته سیم‌های گالوانیزه قرار می‌گیرند و تحت فشار در ضخامتهای مختلفی بافته می‌شوند. این محصول برای ساختمان دیوار،سقف کاذب، و مانند اینها سود می‌جویند.
دیگر نوع‌های چوبهای مصنوعی:آندولین، تخته‌های گلولم،
حفاظت از چوب
روشهای مختلفی برای محافظت چوب از هجوم آفات وآسیب رسانی آنها،نفوذ رطوبت و آتش‌سوزی وجود دارد. بعضی از این روش‌ها عبارتند از:اشباع کردن چوب با مواد شیمیایی، پوشاندن چوب با یک لایه از رنگ، لاک و ورنی، سوزاندن سطح چوب،قیر اندود کردن چوب.
پوشاندن سطح چوب با مواد مختلف
لاک
ورنی‌ها
رنگ‌ها
بتانه
اشباح چوب
موارد استفاده چوب در ساختمان
از جمله مهمترین کاربردهای چوب، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: استفاده از چوب در ساخت مصنوعات چوبی
استفاده از چوب برای اعضای باربر
استفاده از چوب برای نماسازی و تزئین
استفاده از چوب برای کارهای کمکی در ساخت و ساز، مانند قالب سازی، چوب بست و...
نکته قابل توجه این است که در تعیین مشخصه‌های مکانیکی چوبها باید مواردی همچون جهت الیاف چوب، مقدار رطوبت، نوع چوب، محل رویش، پهنی دایره سالانه، درجه حرارت، تعداد گره‌های روی چوب، شرایط نمونه گیری، شرایط لحظه‌ای آزمایش و دستورالعمل آزمایشی را در نظر گرفت.
چوب سازه و اسکلت ساختمان
چوب به عنوان مصالح کمکی
چوب به عنوان مصالح برای معماری داخلی=*پوششهای چوبی *درها و پنجره‌های چوبی*تیغه‌های جدا کننده چوبی*کارهای چوبی تزئینی
اتصالات چوب
میخ، پیچ و سایر وسایل اتصال
چسب‌ها
معایب چوب
معایب رویش درخت (هنگام رویش درخت):گره‌ها، تغییر جهت تارهای چوب، ترک (شکاف و گسیختگی)، پیچ خوردگی درخت، یک طرفه روئیدن درخت (رشد غیر مرکزی)،اعوجاج، روی هم افتادگی، دو مرکزی بودن.
معایب بعد از قطع درخت و تهیه الولر:
آفات چوب:قارچها و میکروارگانیسم‌ها، حشرات
قابلیت اشتعال چوب[۶]
تاریخچه در ساختمان
پیش از به کار گیری مواد معدنی یا مصالح صنعتی چون آهن، آجر وسرامیک در سازه‌های معماری یا عمرانی، چوب یکی از اصلی ترین و قدیمی ترین مصالح در دسترس بوده است. انسان اولیه طرز شکل دادن به چوب را برای تهیه ابزار گوناگون فرا گرفت. ابزار و وسایل چوبی اولیه و حتی ساختمان‌ها وتزئینات چوبی ادوار ماقبل تاریخ و اعصار مختلف تاریخ، نمایانگر اهمیت چنان ماده‌ای است که ما قبل از فلز و همزمان با مصرف سنگ در اختیار بشر آمده و از آن در تهیه ابزار و وسایل زندگی، سلاح، ساختمان استفاده کرده است. از ساختمانهای روستایی گرفته تا ساختمانهای چند طبقه شهری،پلها و کوشک‌ها از چوب ساخته می‌شدند که بسیاری از آنها در ایران یا کشورهای دیگر به عنوان میراث فرهنگی شناخته شده‌اند. قدمت ساختمانهای چوبی بدون شک باید به عصر نوسنگی برسد. نزدیک به ۶۰۰۰ سال پیش، معماران ایرانی برای گرمی بخشدن به خانه‌های مسکونی،کاخها و ابنیه، به طور گسترده از چوب استفاده می‌کردند. اما پس از مدتی، کاربرد چوب به عنوان یکی از ارکان اصلی ساختمان‌ها فراموش شده است. با این حال هنوز چوب یکی از مهمترین عناطر کارا و نقش آفرینی نقش آفرین در مسائل معماری و هنری است. چوب بر خلاف سایر مصالح ساختمانی پس از گل به خاطر خاصیت پذیری فراوان و طبیعی بودنش با روحیه انسان سازگار و از مطلوبیت ویژه‌ای برخوردار است.
خاصیت‌ها و ضعف‌های چوب
چوب به عنوان یکی از مصالح ساختمانی دارای چند خاصیت با ارزش است؛مقاومت نسبی بالا، مقدار چگالی کم،رسانایی کم و مناسب برای کارهای ماشینی. در عین حال چوب چندین نقطه ضعف نیز دارد:در مقطع عرضی دارای خواص متفاومت از جهات مختلف است.رطوبت موجود در چوب قابلیت‌ها و خواص متغییری در چوب ایجاد می‌کند. همچنین چوب دارای قابلیت پوسیدن و اشتعال است. البته تکنولوژی پیشرفته روند تهیه چوب، مقدار زیادی از این نقایص را برطرف کرده است.
خواص چوب
خواص فیزیکی
وزن مخصوص چوب، بستگی به مقدار خلل و فرج و میزان رطوبت همراه آن دارد و معمولاً در رطوبت ۱۵ درصد محاسبه میشود. چوب سنگین تر معمولاً مقاوم تر است و بار بیشتری را تحمل می‌کند.
رطوبت چوب، مقدار آبی است که در واحد وزن چوب وجود دارد. رطوبت چوب بر روی خواص فیزیکی چوب اثر زیادی می‌گذارد.
هدایت حرارت در چوب، چوب به دلیل کم بودن قابلیت هدایت حرارتی برای ساختن عایق‌های حرارتی مناسب است.
تغییر ابعاد بر اثر حرارت:ازدیاد حرارت، معمولاً حجم را کمی زیاد می‌کند و مقدار رطوبت را کاهش می‌دهد و باعث کاهش جرم حجمی میشود.ضریب انبساط حرارتی چوب در جهت طولی حدود ۱۸ درصد جهت شعاعی و مماسی است.
گرمای ویزهٔ چوب:گرمای ویژهٔ چوب خیلی زیاد است و وقتی در کنار هدایت حرارتی ناچیز آن قرار می‌گیرد باعث به وجود آمدن ویزگی‌های مناسب در چوب میشود. برای مثال سطوح چوب در برابر خورشید و تابش آن بر خلاف فلزات سوزاننده نیست و در محیط‌های بسیار سرد نیز یخ نمی‌زند.
جذب و تخفیف صدا:چوبهای سبک، صداهارا بهتر جذب می‌کنند. هر چه سطح چوب نا منظم تر و مرطوب تر باشد، خاصیت عایق بودن آن در برابر صدا بیشتر است.
خواص مکانیکی چوب
سختی چوب: این ویزگی در کیفیت کار با آن ونیز مصارفی نظیر پارکت که پیوسته تحت تاثیر سایش هستند مهم است. چوبهای نرم بیشتر مصرف درودگری دارند.
تاب فشاری، به خاطر ساختمان ناهمگن چوب در جهات و اندازه‌های مختلف، متفاوت است. چوب در جهت الیاف تاب فشاری زیادی دارد ولی بر اثر وارد آوردن نیروی خیلی زیاد تغییر شکل می‌دهد.
مقاومت خمشی:چوب تحت تاثیر خمش به طور محسوسی تغییر شکل می‌دهد. اگر نیروی وارد شده بیش از تاب خمشی باشد باعث از هم گسیختگی الیاف میشود.
تاب ضربه‌ای:چون چوب مرطوب انعطاف‌پذیر تر است، مقاومت آن در برابر ضربه بیشتر است. به طور کلی هرچه چوب متخلخل تر باشد، تاب ضربه‌ای آن کمتر است.
دوام چوب:چوب جسم بادوامی نیست. و به وسیله حشرات و قارچها فرسوده میشود. البته چوبهای متراکم تر، مقاوم تر اند و می‌توان با روش‌هایی تراکم چوب را افزایش داد.
خواص شیمیایی
اثر هوا، اکسیژن و آب بر سلولز:هوای خشک در حرارت عادی بر روی سلولز اثر نمی‌کند.. مواد اکسید کننده نیز در صورت رقیق بودن بر روی سلولز اثر ندارند ولی چنانچه غلیظ باشند مولکول سلولز را تحت تاثیر شیمیایی قرار می‌دهند.
اثر حرارت:سلولز در درجه حرارت ۱۵۰ درجه سانتی گراد تغییر رنگ می‌دهد و در ۳۰۰ درجه سانتی گراد تجزیه میشود.
اثر اسیدها:اغلب اسیدهای معدنی و آلی تنها چنانچه غلیظ باشند بر سلولز موثرند.
اثر قلیاها:به طور کلی قلیاها در حالت رقیق بر سلولز اثری ندارند ولی سود غلیظ بر سلولز اثر می‌کند و از این طریق مواد مختلفی به دست می‌آید که در صنایع تهیه ابریشم مصنوعی کاربرد دارند.
خواص کاربردی
یکی از مصالحی است که قابل تجدید است و در صورت وجود مدیریت صحیح هیچوقت تمام نمی‌شود.
در صنایع و موارد گسترده و گوناگونی مانند: کشتی سازی، هواپیما سازی، کاغذ سازی، ابریشم و چرم مصنوعی، ساخت ابزار موسیقی و غیره کاربرد دارد.
چوب در تزیینات داخلی و خارجی به عنوان یکی از بهترین و زیباترین مصالح طبیعی، به طراحان کمک شایانی می‌کند.
قطعات چوب به راحتی به هم چفت می‌شوند و توسط میخ و پیچ، چسب یا با اتصالات ساده جوبی مانند کام و زبانه و دم چلچله به همدیگر متصل می‌شوند.[۷]
شکل ظاهری چوب
چوب در حالت اولیه فقط تسطیح میشود، سرشاخه‌ها و گره‌های برجسته آن گرفته میشود. چوبهای گرد در طول و قطرها، متفاوت بوده که نوع قطور آن برای ستونها و تیرهای باربر مصرف می‌گردد. از چوبها با قطر کمتر برای چوبهای وادار و توفال و لپه و نظایر آن مصرف میشود. این چوبها معمولاً از درختهای تبریزی، شمشاد، بید، ممرز، راش و غیره تهیه می‌گردد.[۸]
الوار
در قدیم چوبهای گرد به وسیله اره دو سر بلند که طول آن در حدود ۱٫۵ متر و تیغه آن در ناحیه دسته ۱۰ و در وسط ۱۵ سانتیمتر بود به وسیله دو کارگر بریده میشود، ولی امروزه عمل برش توسط اره‌های برقی دستی و اره‌های دستگاهی انجام می‌گردد و معمولاً برش هر ردیف به ضخامتهای دلخواه برای کارهای نجاری تهیه میشود. چنانچه الوار به وسیله برشهای شعاعی از گرد بینه تهیه شود از جهت مقاومت و همگن بودن اصولی تر خواهد بود. الوار از چوبهای نرم و یا از چوبهای مقاوم با مقطع مربع یا ابعاد متغیر ۴۰*۴۰ سانتیمتر یا کمتر و یا بیشتر نسبت به قطر درخت، از کناره‌های گرد بینه برش شده و بعداً الوار غوله به وجود می‌آید.[۹]
الوار تبری
الوار تبری بیشتر از چوبهایی است که دارای ترک عمیقی باشد که به اصطلاح تبرداران لاپ و یا لاش گفته میشود و به وسیله تبرزنی و اهرم کردن در ترک گرد بینه اصطلاحاً لاپه میشود و با تبر تیز تسطیح شده و جهت کارهای متفرقه خصوصاً تراورس استفاده میشود. تراورس ریلهای راه آهن در طولهای مختلف کوچک، بزرگ و متوسط تهیه میشود.[۱۰]
چهار تراش
به طوری که اشاره شد از خانواده برشهای چهارسوک می‌باشد که در ابعاد ۸ تا ۱۲ سانتیمتر و یا نسبت به عرض الوار برش میشود و جهت کلاف کشی در ساختمانهای چوبی و پوششهای آنها، در اسکلت خرپاسازی شیروانی، پلها زیر قالبهای کفراژ و ستونها و نعل کفها به نام نعل بندی در ساختمانهای چوبی ایوان دار مصرف می‌گردد.[۱۱]
تخت لت
از چوبهای مدور که ترک برداشته و مانند کتاب باز شده و در دو قطر نامساوی می‌باشد و اصطلاحاً به شکل دم کاردی و یا دو دم در طول تقریبی تا ۱٫۵ متر و عرض بین ۴۰ تا ۷۰ سانتیمتر تهیه میشود. این تخته‌ها از نشست دم کاردی یکدیگر به حالت سفال ریزی بر سطح اسکلت و شیبهای خارجی خانه‌های روستایی و کلبه و آشیانه‌های جنگلی مصرف داشته و بیشتر در شمال ایران استفاده میشود. تخته‌های لت اکثراً از چوبهای مقاوم به خصوص بلوط می‌باشد.[۱۲]
تخته یاشیکی
این تخته معمولاً از چوبهای ملایم و نرم که میخ در آنها نشست داشته باشد و از قطعات گردبینه در ارتفاع و عرض لازم و به ضخامت ۱۰ تا ۲۰ میلیمتر برش میشود. چنانچه قطعه گردبینه بزرگ باشد ابتدا به صورت دوبینه درآمده و سپس هر بینه با برشهایی به صورت ورق به شکل تخته درآمده و در بسیاری از کارها مصرف میشود. توجه ۱: کناره‌های تخته درآمده وسیله برش یک عرض می‌گردد. توجه ۲: چنانچه گردبینه به چهارسوک تبدیل شود و سپس از آن تخته تهیه گردد کاری اصولی انجام شده است.[۱۳]
مصرف چوب در صنعت
به طور کلی از چوب در قدیم به عنوان تیرها جهت کلاف بندیهای مقاوم در قوسهای پاتوپا و طاقها و کلاف بندی در تیغه‌های خشخاشی گنبدها که کارایی شناژ کلاف کننده را دارد، استفاده شده است. همچنین در ساختمانهای شهری و روستایی به عنوان تیرهای پوشش و ستونهای باربر از آن نهایت بهره‌گیری میشود. از تیرهای یکنواخت با قطر بین ۱۰ تا ۱۵ سانتیمتر برای اسکلت و کلاف بندی تله بستها برای دیوارسازیها بهره برده میشود. از تیرهای بلند و قطور برای تیرهای تلگراف و تلفن بین راهها و انتقال نیرو استفاده میشود. همچنین از چوبهای مقاوم و سخت به نام تیرهای تونلی در ارتفاع ۱٫۵ تا ۳ متر و به قطر ۲۰ تا ۳۰ سانتیمتر جهت شمع بندی در تونلهای معدن زغال سنگ نهایت استفاده میشود. چوب بجز در ساختمانهای قدیمی و امروزی در بسیاری از صنایع دیگر از جمله صنایع چاپ، ارابه سازی، مبل سازی، نجاری، قالب کفاشی، کلاف و قاب سازی ماشین و واگن سازی قطار و بسیاری از صنایع دیگر خصوصاً در صنعت مادر قالب سازی مصرف فراوان دارد. امروزه فراورده‌های بسیاری مانند انواع فیبرهای فشرده، فرمیکاهای الوان استخوانی، نئوپان و تخته‌های نسوز و تخته‌های سه لایی و پنج لاییها و بسیاری دیگر در سیستمهای ماشینی تهیه و در کارهای ساختمانی و درودگری مصرف می‌گردد.[۱۴]
نگهداری چوب
در قدیم چوب را به وسیله دوغابه آهک و یا اندود قیرهای طبیعی و یا به وسیله اندود تزریق طبیعی قطران رقیقی محافظت می کرده‌اند. در مواردی بر سطح چوب سوخت ناقص می داده‌اند تا بدین وسیله از بقیه چوب محافظت شود، از روش ذکر شده برای نگهداری تیرهای چراغ برق و تلگراف جهت مقابله با رطوبت و خطر موریانه زدگی به فراوانی استفاده میشود. از این روش برای حفاظت چوب در نشست میان دیوارها استفاده شده است. امروزه چوب به وسیله مواد شیمیایی به روشهای مختلف تزریق و عایق میشود. معمولاً در ایران از چوب به صورت خام استفاده می‌گردد. اما تکنیک امروزی در کشورهای صنعتی چوب را به طریق مختلف و با تکنولوژی اصطلاحاً به عمل می‌آورند که از جهات مختلف بخصوص در مقاومت و عمر چوب و آتش‌سوزی بسیار موثر است.[۱۵]
تاریخچه مصرف چوب در ایران
در کاوشهای باستان شناسی که بر روی تپه چراغعلی انجام شده است، مجسمه چوبی گاو و گاو آهنی به دست آمده که حکایت از #تغییرمسیر چوبسازی هزاره دوم و اول قبل از میلاد دارد. مسلماً در آن زمان چوب نقش مهمی در این سرزمین داشته است.
به طور کلی از چوب به طرق مختلف در بناهای مساجد و گلدسته ها،مدارس,کاخها,بازارها,دکاکین,حجره‌ها و کاروانسراها و غیره نهایت استفاده می‌شد.
مصرف چوب در بناهای دوره قاجار و معاصر
در دوران قاجاریه ساختمان در شکلهای کلاه فرنگی و طره‌های پیش آمده زیبا مانند عمارت باغ ارم در شیراز, شمس‌العماره و کاخ گلستان و سلطنت آباد در تهران و بسیاری از بناهای دیگر چوب به شکل خاصی در آنها به کار رفته است. به طور کلی از چوب و فراورده‌های آن در بناهای صد سال اخیر به عنوان مصالحی موثر در ستونهای چوبی، پوششهای سقف‌های دوجداره خارجی و توفال سازی، همچنین در ساختن درهای ارسی و پنجره‌های ظریف با کارهای هنری مختلف استفاده گوناگون شده است.
در سالیان گذشته و همچنین در روزگار اخیر از وجود چوبهای مقاوم جهت کلافبندی ساختمانهای چوبی در شمال ایران، چه در حالت سنتی و چه در کیفیت و کاربرد روشهای امروزی به ویژه در شیروانی سازی‌های گوناگون نهایت استفاده میشود.
از وجود چوب و فراورده‌های آن در ساختمانهای جنگلی و موسسات جنگلبانی و اسکلت کلبه‌های روستایی و ساختمانهای مسکونی چوبی محدود و انبارهای آنها، همچنین انبارهای وسیع کشاورزی و برخی از سالنهای دامداری و مرغداری و سالنهای وسیع ورزشگاهها و آموزشگاهها و درمانگاه‌ها و مواردی دیگر بسته به نوع آب و هوا ساخته میشود.
امروزه از چوب برای ازاره سازی، کف سازی‌های پارکت، قاب سازی‌های سقف و دکورسازیها و کابینت‌های چوبی و بخصوص درهای چوبی با روکش‌های زیبا بهره کافی گرفته میشود. همچنین از وجود چوب برای ساختن دیوارهای جدا کننده و در مجموع انواع قالب بندیهای کفراژ جهت کارهای بتونی و انواع داربستهای باربر و مقاوم استفاده میشود و به طور کلی پس از سنگ، آجر، گچ و آهک، چوب نیز یکی از مصالح بسیار موثر در امر ساختمان سازی می‌باشد.