中国古建筑结构解析—木构架
凌霄云外
2024年03月12日 14:53:17
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1、木架构的构建 · 柱——是指垂直方向的构件,多为木造,也有石柱。

1、木架构的构建


· 柱——是指垂直方向的构件,多为木造,也有石柱。

· 梁——是指进深方向连贯两柱间的横木。

· 檩——是指与梁架正交,搭于梁柱上的水平构件。

· 椽——是指排列在檩上,与檩正交的圆形木条。

· 枋——是指连贯两柱间的横木。

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由柱、梁、枋、檩等构成的一种木制建筑结构,古代中国木构架建筑的主要结构部分,同时又是木建筑比例尺度和形体外观的重要决定因素,属“大木作”(大木是指木构架建筑的承重部分)。

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1)柱

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建筑屋檐下最外一列支撑屋檐的柱子,叫做檐柱,也叫外柱。多用于重檐或重檐带平坐的建筑,支撑挑出较长的屋檐及角梁翼角等。建筑物四角的柱子叫做角柱,对结构的薄弱部位给予加强,在计算、抗震构造等方面都有特殊规定。在檐柱以内,中线以外的柱子叫做金柱。在硬山或悬山式房屋建筑的山墙内,正中支撑屋顶的柱子叫做山柱。

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立面柱位置

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直柱和梭柱

端部有卷杀的又称它为梭柱,因为它的形象像梭子。《营造法式》中已有梭柱做法,规定将柱身依高度等分为三段,上段有收杀,中、下二段平直。元代以后重要建筑大多用直柱。明代南方某些建筑又复采用梭柱,实例见于皖南之民居及祠堂。

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收分


中国古代的圆柱子上下两端直径是不相等的,除去瓜柱一类短柱外,任何柱子都不是上下等径的圆柱体,而是根部略粗,顶部略细,这种作法,称为“收溜”又称“收分”。它的特点就是柱子根部与头部的直径不一,下大上小,通常收分的尺寸为柱高的7/1000或1/100。柱子做出收分,即稳定又轻巧。


2)梁

梁也叫做“柁”,宋代称之为“栿”。梁的截面形状主要为圆形或者矩形。根据梁的外观可将其分为直梁和月梁。

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直梁

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月梁


清式建筑物中,上面承托三条桁(檩)的梁,叫“三架梁”,宋代称“平梁”,上面承托五条桁的梁就叫“五架梁” 以此类推,还有七架梁、九架梁。

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3)枋

柱头顶部联络与承重的水平构件,宋称阑额,清称“大额枋”。位于阑额下边截面略小于阑额用于连接柱子的叫“由额”,清称“小额枋”。当两根并用时,两者之间使用垫板连接。

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大额枋(阑额)柱顶联络与承重的水平构件,有时两根叠用,其中上面截面较大的清代称大额枋,下面截面较小者为小额枋。小额枋(由额)柱上联络柱与柱之间水平构件,位于大额枋之下,有时与大额枋间隔一层额垫板,宋称由额,清称小额枋。

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4)椽

椽又称椽子,是密排桁上,与桁正交,直接承受望板及其上屋面的重量的构件。椽子断面以圆形为多,也有方形及扁方形。

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椽在屋角处的排列有平行及放射两种方式。在椽的排列稀密上一般为椽档与椽径大致相同,每间椽数成双。椽的位置不同,名称也不同,从屋脊至檐口有脑椽、花架椽、檐椽、飞檐椽等。


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5)雀替

被放置于梁与柱或枋与柱的相交处,用以缩短梁枋跨度从而增强其荷载力,同时减少梁与柱相接处的向下剪力,防止横竖构材间的角度倾斜。宋代称“角替”,清代称为“雀替”,又称为“插角”或“托木”。

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雀替,其形好似双翼附于柱头两侧,如同一只栖居在古建檐梁上的云雀,是结构与美学相结合的代表产物。

6)牛腿

作为古建筑中的构建之一,指的是中国传统建筑中位于梁柱之间的三角形木质构件,主要起支撑建筑外挑木、檐与檩之间承受力的作用。牛腿高居在檐柱外向的上端,屋檐的重量直接或间接地通过牛腿转移到檐柱上,牛腿保持房屋结构的稳定性和牢固性的作用。

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同时牛腿还支撑着挑檐的椽木,使屋面的出檐增加,使廊檐的面积扩大,达到遮风避雨的效果,保护了立柱、木质墙面和门窗。

2、穿斗式木构架


穿斗式木构架的柱子比较细密,沿开间进深方向的每列柱子与柱子之间用枋木串接成一个整体。穿斗式构架以竖向的木柱来代替横向的木梁,简化了屋面用料和檐的悬挑构造,提高了构架空间的整体性,具有良好的防震性能。由于密柱导致的小跨度特征,穿斗式构架不能适应大空间的需要,更不能承受较重荷载的作用。

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穿斗式木构架示意图

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3、抬梁式构架


抬梁式木构架则是在柱上搁置梁头,梁头上搁置檩条,梁上在用矮柱之起较短的梁,如此层叠而上,梁的总数可达3~5根,最终形成立体三角形的框架结构,支撑起整个屋面。当柱子上采用斗栱时,则梁头搁置于斗栱上。

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抬梁式木构架示意图

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古建筑木构架是中国古代建筑中一种重要的结构形式,它是古建筑的“骨头”,也是古建筑的精髓之一。它不仅具有较好的耐久性和抗震性能,还能够保证建筑的稳定性和安全性。

古建筑木构架的设计和施工都注重精细工艺和均衡分布力,以确保建筑的稳定性和精确性。它是中国古建筑的重要特色之一,也是中国古代建筑文化的重要遗产。


tumux_2993
2024年03月12日 15:01:00
2楼
中国古建筑的木构架结构非常精巧,既能承载重力,又能抵抗风力和地震力的作用。我觉得,在古代木构架的设计和施工中,工匠们一定是经过长期的实践积累和不断的探索,才能形成这样的结构体系。可能在古代,木构架的设计和施工更注重经验和传统技艺,而非现代工程所注重的计算和规范。根据《GB 50009-2012 建筑结构荷载规范》,木结构在设计时应考虑结构的承载能力、变形、稳定性等,应当满足规范中对木结构的相关要求。可能在古代,木结构的设计和施工并没有现代那么严格的规范要求,但是其结构却能够经受住时间的考验,这也许是古代工匠们智慧和技艺的结晶。总的来说,中国古建筑的木构架结构是一种宝贵的文化遗产,它不仅展现了古代工匠的智慧和技艺,也让我们能够从中学习到一些宝贵的经验和教训。我觉得,对于现代的工程师来说,也可以从古代木构架的设计和施工中汲取一些灵感,不断提高自己的设计水平和施工技术。
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cthkh22
2024年03月14日 18:14:37
3楼
11111
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