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古建——梁架结构

 茶香飘万里 2013-06-08
梁架结构  

 

【中国建筑· 六 】梁架结构 - 静水流深 - 静水流深
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抬梁式架构
 
 
 
 
 
抬梁式架构

 
    中国古代建筑多以木结构为主。抬梁式架构是中国古代木结构建筑的主要形式。
    抬梁式架构以垂直木柱为房屋的基本支撑。木柱顶端沿着房屋进深方向架起数层叠架的木梁。木梁由下至上,逐层缩短,层间垫短柱或木块,最上层梁中间立小柱或三角撑,形成三角形梁架。梁架中的短柱或木块又称为蜀柱。在梁架中各层梁两端和最上层蜀柱上架檩(lǐn),檩间架椽(chuán),构成双坡顶房屋的空间骨架。 坡顶的重量依次通过椽、檩、梁、柱,最后传到地表支撑面。
抬梁式建筑结构示意图 殿堂式建筑结构示意图 厅堂式建筑结构示意图
    抬梁式架构至迟在春秋时期就已出现,唐代时发展成熟,出现了殿堂型和厅堂型两种基本类型。厅堂式架构的主要特点是室内的柱子与外墙的柱子不等高,柱子与房屋上部结构间不通过铺作层(斗拱)衔接。唐宋时,厅堂式架构多用于低等级、小体量的建筑。殿堂式架构的主要特点是室内所有柱子均等高,柱子和上部屋架间通过铺作层(斗拱)衔接。唐宋时,殿堂式架构多用于体量较大的高等级建筑。宋代以后,随着斗拱在建筑结构中的作用日益减弱,殿堂式架构亦逐渐被厅堂式架构取代。明清时期(1368—1911),内外柱不同高的厅堂式架构成为主要的建筑结构形式。
穿斗
 
 
    穿斗式房屋架构早在汉代就已出现,也是中国古代木制建筑的主要结构形式之一。
    与抬梁式架构不同,穿斗式架构不使用木梁,直接用木柱承檩(lǐn),檩上架椽(chuán)。构建穿斗式架构时,先确定屋顶所需檩数。然后,沿房屋进深方向依檩数立一排柱,每柱上架一檩,檩上布椽,屋面重量直接由檩传至柱,再传至地表支撑面。为保证多根立柱整体的稳定性,还使用了穿枋(fāng)和斗枋这两种构件。每排柱子靠穿透柱身的穿枋横向贯穿起来,形成一榀(pǐn)形构架。 同时,每两榀构架之间以斗枋连接,形成一个稳定的空间构架。从形态上看,穿斗式架构中的穿枋与抬梁式架构中的木梁很相似,但两者功用却非常不同,木梁起承重作用,而穿枋只起固定作用。
穿斗式建筑结构示意图 穿斗式屋架 视频:穿斗架构
    与抬梁式架构相比,因不再使用粗大木梁,穿斗式构架中大木的用料较少。同时,建造时可先在地面上拼装成整榀屋架,然后竖立搭建,也方便施工。此外,较密的立柱也便于安装壁板和浇筑泥墙。因此,明清时代,长江中下游各省,出现了大量穿斗式构架的民居。
    然而,穿斗式架构中,柱子的密度较大,一定程度上影响房屋格局的安排。为此,在一些穿斗式架构中,将原来每根柱都落地的做法改为每隔一根柱才落地,同时将不落地的柱子截短骑在穿枋上,这就减少了一半的立柱数量。此外,有时还采用穿斗式构架与抬梁式构架相结合的办法来解决房屋立柱问题,即在房屋墙体部分使用穿斗式构架,当中则使用抬梁式构架,从而达到省时省料,又能减少立柱数量的目的。

一、构架

1. 抬梁式,中国古代建筑中最为普遍的木构架形式。它是在柱子上放梁、梁上放短柱、短柱上再放短梁,层层叠落直至屋脊,各个梁头再架檩条以承托屋椽的形式。其结构复杂,加工细致,但结实牢固经久耐用,且内部有较大的使用空间。

抬梁式构架

抬梁式构架

2. 穿斗式,柱子较细、密,每根柱子上顶一根檩条,柱与柱之间用木串接,连成一个整体。优点在于可以用较小的材料建筑较大的房屋,且其网状结构也很牢固。但因柱、枋较多,室内不能形成连通的大空间。

穿斗式构架

穿斗式构架

3. 混合式,山墙处使用穿斗式,中间使用抬梁式。这样既增加了室内空间,又不必全部使用大木料。

混合式构架

混合式构架

4. 其它
干栏式,先用柱子在底层建一高台,再在高台上建筑房屋。可避免地底湿气入侵。后期干栏式实际上是穿斗式。
井干式,用原木嵌接成框状,层层叠垒,形成墙壁和屋顶。结构简单,容易建造,但耗木材。因其形式与水井的护墙与栏杆相同而得名。

二、构件

1. 梁,上方红色处为梁

梁承托着建筑物上部构架中的构件及屋面的全部重量。梁的下面,主要支撑物就是柱子。大型建筑中,梁放在斗拱上面,斗拱下方才是柱子。大多数梁的方向,都与建筑物的横断面一致,置于前后金柱之间或金柱与檐柱之间。宋称栿。有些地方称为柁。

步架,清式建筑中,相邻两条桁(檩)之间的水平距离。根据所在位置不同可分为廊步、金步、脊步、顶步等。除廊步与顶步外,其余各步架的尺寸基本相同。七架梁、六架梁、五架梁、四架梁、三架梁、双架梁、单架梁

抱头梁,小式大木作建筑中,檐柱与金柱之间的短梁。
挑尖梁,大式带檐廊建筑中,主要的梁多由前后金柱承托。此外还有一些次要的梁,形体短小,梁头形式复杂,称为挑尖梁。不起承重作用而起连接作用,相当于小式大木作中的抱头梁。
太平梁,一般用于推山做法的庑殿式建筑中。由于两山推出,脊檩随之加长,其两端便悬空于梁架之外,且其上负有正吻、瓦等构件。为安全与牢固,就在脊檩下增加一柱一梁以承重,此柱称为雷公柱,梁称为太平梁。
元宝梁,徽州民居,主要起装饰作用。
月梁,卷棚顶建筑中最上一层梁,或做成新月形状的梁,侧面常常雕刻纹饰。
角梁,垂脊处的梁。
顺梁,与一般的梁安放方向垂直,与建筑面宽平行。
扒梁,与顺梁方向一致,但两端不是直接放在下面的柱头上,而是扣在檩上或一般的梁上。它既是梁,也是枋。

2. 枋,与梁高度相当,方向垂直,与建筑物的正立面方向一致。
额枋,檐柱与檐柱之间。也叫檐枋,宋以前称为阑额。大型建筑有上下两层额枋,上方较大的称为大额枋,下方较小的称为小额枋。
金枋,金柱与金柱之间。
脊枋,脊柱与脊柱 之间,无脊柱建筑中位于脊瓜柱与脊瓜柱之间。枋中位置最高,与脊檩构成屋脊骨架。
平板枋,清名,宋称普拍枋。置于阑额与柱头之上,用于承托斗拱。

3. 桁,小式大木建筑中统称为檩,架于梁头与梁头之间,或斗拱与斗拱之间的横木,置于枋上方。断面多为圆形
正心桁,位于正心枋上方的桁。正心就是左右斗拱中线的位置。
金桁,正心桁与脊桁之间的都称为金桁。
脊桁,脊瓜柱上的桁

4. 椽椽
密集排列于桁上,并与桁正交的木条。没建筑屋顶的坡面铺设,不与地面平行。一般比枋、桁要细得多。
花架椽
花架椽,又叫平椽,是处于各个金桁上的椽。
脑椽,脊桁到上金桁之间的椽,上端插入扶脊木中,下端钉在金桁上或是搭在金桁上的椽椀上。
扶脊木,脊桁上有一条长度相仿的横木,紧贴在其上方,断面一般为六角形,在其前后朝下的斜面上,各打一排小洞,以承托脑椽的上方。
扶脊木
椽椀,与桁平行,长度与桁相仿,置于桁上承托椽,同扶脊木其上也打一排小洞。不是所有建筑都使用椽椀,有的用钉子固定。
椽椀
檐椽,由下金桁到正心桁之间的椽。
飞椽,大式建筑中,为了增加屋檐挑出的深度,在原有圆形断面的檐椽外,加钉一层方形断面的椽。

5. 其它
叉手,宋式建筑中,最上一层短梁与脊檩之间斜置的木件。
托脚,宋式大木建筑中,置于除最上一层短梁外的梁,与其上的檩之间的木件。
由戗,庑殿顶正面与侧面相交处的骨干构架。
推山,庑殿顶建筑中,将两山屋面向外推出,使正脊加长,两山屋面变陡。
彻上明造,室内顶部不用天花板与藻井,让屋顶梁架全部暴露。也称彻上露明造。


 故宫太和殿梁架结构示意图
故宫太和殿梁架结构示意图

仿唐式斗栱:仿唐式单檐庑殿式建筑的剖面梁架结构  



虽然该梁架结构参考自佛光寺东大殿,但是由于资料的相对匮乏,结构当中存在相当多的猜测成分,斗栱和梁枋的形制尺寸肯定也有不符合祖制的地方,所以以后还需继续调整。但愿这些结构图对初学者还是有所帮助的。

手绘图效果

仿唐式斗栱:仿唐式单檐庑殿式建筑的剖面梁架结构 - 老茂 - 直立人老茂 Laomaos Blog
 

角度1
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角度2
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角度3
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外檐下的柱头铺作和补间铺作
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内槽的柱头铺作和梁架结构
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