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十张动图告诉你,榫卯这样用,才能最大限度发挥木结构的特性 | 古建榫卯营造总结

 板桥胡同37号 2020-03-22

 

从理论上说,一个方向的榫卯组合,嵌接的部分在毫无干扰的情况下,十多年便会自动松脱。

这是因为长时间在大自然作用力的牵引下,木材所含的水分受到作用力的影响的结果,就如潮汐涨退的道理一样。


始建于北魏时期的山西悬空寺

然而,当榫卯结构是由不同的方向嵌接的话,张紧与松脱的作用力便会互相抵消。一个榫卯如是,无数的榫卯组合在一起时,就会出现及其复杂微妙的平衡,历经千年而不脱落。这与哲学中“阴阳互补、虚实相生”的道理不谋而合,可谓是传统智慧的结晶。

木质材料由纵向纤维构成,只在纵向上具备物理性质上的强度和韧性,横向容易折断。榫卯通过变换受力方向。使受力点作用于纵向,避弱就强。

  
榫卯的种类
  

第一类榫卯主要是作面与面的接合,也可以是木装修中花罩两条边的拼合,还可以是面与边的交接构合。如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿带榫”、“扎榫”等。

穿带大门是院门的一种,也常用于大门内的小门,穿带门的构造稳定,不易拆卸,在古建筑中应用广泛。

燕尾榫,又称银锭榫,用于柱子与(大、小)额枋、檐、金(檩)枋、随梁(枋)、围脊枋、管脚枋相连接的部位。

在大式建筑中,由于开间面阔过大,榫卯做带袖可以加大受力。清《工程做法则例》中规定,榫宽为柱径的3/10,长为柱径的1/4,带袖的袖肩是长方形,长为柱径的1/8

在实际操作中,燕尾榫头上端头部宽为柱径的1/4 ~ 3/10,上端根部按头部宽 1/10 各向两侧收“窄”,榫头长同榫头上端头部宽;枋子榫头下端除长同上端外,榫宽由上端榫两侧各按 1/10 向内收“溜”;榫头高同枋子高。

另一类榫卯是作为“点”的结构方法。主要用于作横竖材丁字结合,成角结合,交叉结合,以及直材和弧形材的伸延接合。如“格肩榫”、“双榫”、“双夹榫”、“锲钉榫”、“半榫”、“透榫”等等。

△透榫


半榫


透榫”和“半榫”都属于丁字型穿插的样式,多用于柱子和梁、枋之间的连接。透榫的榫头穿透榫眼。半榫的榫头不穿头榫眼。透榫构造方式更为牢固。半榫更加整洁美观。

还有一类榫卯是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法,这种方法除运用以上的一些榫卯联合结构外,都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有“托角榫”、“长短榫”、“粽角榫”等。

传统粽角榫

双榫粽角榫

  
榫卯的应用
  

楔是一种-头宽厚,一头窄薄的三角型木片,将其打入榫卯之间,使二者结合严密,榫卯结合时,榫的尺寸要小于眼,二者之间的缝隙则须由挤楔备严,以使之坚固。挤楔兼有调整部件相关位置的作用。楔一旦在半眼的卯里撑开后,榫头将很难再退出,是一种没有可逆性的独特而坚固的结构。

这种榫卯在木结构镶补和修缮中也有很大的作用。用较壮而规整的木楔穿透木构件表层,将半榫备牢,省工省料,既美观又坚固。这种楔一般用在两层材料不一致的木结构之上,也可用在断损的榫的修复上使用。

银锭榫由于两头大中腰细,还可以用于板的拼合或加固结构性开裂。

△银锭榫斜角拼合

银锭榫榫头一般选用硬度比较大的薄板材,但在加固开裂的大板材和一些古建筑的修复中,榫头最好选用与需要加固的材料相同的木材,接近的物理属性才能更好的起到连接作用。

可以根据需要适当施胶,施胶后需用木工夹夹紧榫头和榫槽板,待胶干透后即可取下。但是,传统榫卯结构所用的动物胶也被气钉取代,使得传统的榫卯结构产生了变化,这也导致了传统榫卯结构应用技术的改变。

大机械化生产背景下的中国,建筑结构单一且连接方式采用金属连接或气钉,替代了动物胶,使得榫卯工艺收到前所未有的冲击。

可以说榫卯工艺是传统木作最重要的设计语言,如今以现代人的角度再来看这些经典榫卯结构的工艺,仿佛重温曾惊艳世界的中国之美。为使榫卯结构最大程度的还原保留,我们可将构件的形态进行提炼,将结构放在首要考虑元素,减少华而不实的设计即简化。

榫卯的不同组合形式能够体现其多样性,可以将榫卯结构进行模块化设计,由使用者自行拼接形成,既能使使用者体会到榫卯结构的有效性,又能实现传统榫卯结构不适用胶钉的原则且便于维修。

中国近代建筑大师梁思成先生曾说:“只有了解自己的过去,才能站在客观的立场上,产生深层的民族自尊。”这是我们之所以希望中国传统工艺得到越来越广泛的应用的原因。

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