榫卯结构

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榫卯结构

榫卯结构

一塺大型的宫殿式木构建筑,要由成千上万个单件组合而成,一座小式的构造简单的古建筑,也要有数以百计的木构件.这样多的木构件,除椽子.望板外,其余构件几乎全部是凭榫卯结合在一起的.木结构的形式和榫结合的方法,是中国古代建筑的一个主要结构特点.

榫卯的功能,在于使千百件独立,松散的构件紧密结合为一个符合设计要求和使用要求的,具有承受各种荷载能力的完整的结构体.榫卯在我国建筑及装修家具等方面运用的极为广泛,而且有着非常悠久的历史.从出土文物考证,早在春秋战国时代,我们的袓先在木结构榫卯的应用方面,已经达到了非常成熟的地步,到了唐宋时期,榫卯在建筑中的应用更加纯熟和讲究.宋李诫所著的<<营造法式>>一书,对榫卯技术作了一定的记载.应该说这个时期,是木构榫卯技术发展的巅峰阶段(图3-1 宋式榫卯举例).明清建筑的榫卯,较之唐宋时期,在构造上大大的简化了,但仍保留了它固有的功能.从现存实物考察,明清时期的建筑历经几百年,因各种外力作用和自

身荷载而被破坏者甚少.百年之后功能依旧,充分显示了木构榫卯的可靠性.

木构榫卯种类很多,形态各异,这些种类和形状的形成,不公与榫卯的功能有直接的关糸,而且在木构件所处位置,构件之间的组合角度,结合方式,以及木构件的安装顺序和安装方法等,均有直接的关糸.

据榫卯的功能,将其划分为六类,分别对各类榫卯作一大略的介绍:

一、固定垂直构件的榫卯

二、水平构件与垂直构件拉结相交使用的榫卯

三、水平构件互交部位常用的榫卯

四、水平倾斜构件重叠稳固所用的榫卯

五、用于水平或倾斜构件叠交或半叠交得榫卯

六、用于板缝拼接的几种榫卯

一、固定垂直构件的榫卯

大木中的垂直构件主要是柱子.柱子可分为落地柱和悬空柱两类.落地柱即柱脚直接落在柱顶石上的柱子,如?柱、金柱、中柱、山柱都属此类.悬空柱即指落脚在梁架上或被其它构件悬空挑起、摔起的柱子.如童柱、瓜柱、雷公柱等,都是悬空柱.这些垂直构件,不管处于在什么部位,都需要用榫卯来固定它的位置,于是就产生了用于柱上的各种榫卯.

(一)管脚榫

顾名思义,管脚榫即固定柱脚的榫,用于各种落地柱根部,童柱与梁架或墩斗相交处,也用管脚榫.它的作用是防止柱脚位移.在清<<工程做法则例>>中,规定”每柱径一尺,处加上下榫各长三寸”,将管脚榫的长度定为柱径的3/10.在实际施工中,常根据柱径大小适当调整脚榫的长短尺寸,一般控制在柱径的3/10-2/10之间.管脚榫截面或方或圆,榫的端部适

当收溜(即头部略小),榫的外端要倒楞,以便安装(图3-2).较大规模的建筑,由于柱径粗大,且有槛墙围护,稳定性好,并为制作安装方便,常常不作管脚榫,柱根部做成平面,柱顶亦不凿海眼(图3-2(1)).

(二)套顶榫

套顶榫是管脚榫的一种特殊形式,它是一处长短、径寸都远远超过管脚榫,并穿透柱顶石直接落脚于磉墩(基础)的长榫,其长短一般为柱子露明部分的1/3-1/5,榫径约为柱径的1/2-4/5不等,须酌情而定(图3-2).套顶榫多用于长廊的柱子(一般每隔二三根用一根套顶柱),也常用于地势高、受风荷较大的建筑物.它的作用在于加固建筑物的稳定性.但由于套顶榫深埋地下,易于腐处理.

(三)瓜柱柱脚半榫

与梁架垂直相交的瓜柱(包括金、脊瓜柱、交金瓜柱等),柱脚亦用管脚榫.但这种管脚榫常采用一般的半榫作法.为增强稳定性,瓜柱又常与角背结合起来使用.这时,瓜柱根部的榫就必须做成双榫,以便同解背一起安装(图3-3).瓜柱柱脚半榫的长度,可根据瓜柱本身大小作适当

调整,但一般可控制在6-8厘米.

二、水平构件与垂直构件拉结相交使用的榫卯

在石建大木中,水平构件与垂直构件相交的节为很多,最常见的有柱与梁、柱与枋、山柱与排山梁架、抱头梁、穿插枋及单,双步梁与金柱、中柱相交部位等.由于构件相交的部位与方式不同,榫卯的形状亦有很大区别.

(一)馒头榫

馒头榫是柱头与梁头垂直相交时所使用的榫子,与之相对应的是梁头底面的海眼.镘头榫用于各种直接与梁相交的柱头顶部,其长短径寸

与管脚榫相同中.它的作用在于使柱与梁垂直结合,避免水平移位(图3-2(2)、(3)).梁底海眼要根据镘头榫的长短径寸凿作,海眼的四周要铲出八楞,以便安装(图3-4).

(二)燕尾榫

这种榫多用于拉扯联糸构件,如檐枋、额枋、随梁枋、金枋、脊枋等水平构件与柱头相交的部位.燕尾榫又称大头榫、银定榫.它的形状是端部宽、根部窄.与之相应的卯口则里面大、外面小,安上之后,构件不会出现拔榫现象,是一种很好的结构榫卯.在大木构件中,凡是需要拉结,并且可以用上起下落的方法进行安装部位.都应使用燕尾榫,以增强大木构架的稳固性.燕尾榫的长度,<<工程做法则例>>规定为柱径的1/4,在实际施工中,也有大于1/4柱径的,但最长不超过柱径的3/10.而且,榫子的长短(即卯口的深浅)与同一柱头上卯口的多少有直接关糸.如果一个柱头上仅有两个卯口,则口可稍深,以增强榫的结构功能;如有三个卯口,则口应稍浅,否则就会因剔凿部分过多而破坏柱头的整体性.

燕尾榫根部窄、端部宽.呈大头状,这种做

法称为”乍”.乍的大小,如榫长10厘米,每面乍1厘米(两面共乍2厘米)为度,不宜过大.燕尾榫上面大、下面小,称为”溜”.放乍,是为使榫卯有拉结力;收溜,则是为了在下落式安装时,愈落愈紧,以增强节点的稳定性.”溜”的收分不宜过大,如燕尾榫上面宽为10厘米,下边每侧面收1厘米即可.在制作时一定要保证榫卯松紧适度,既要便于安装,又要使结构严紧(图3-4,图3-5).用于额枋、檐枋上的燕尾榫,又在带袖肩和不带袖肩两种做法,做袖肩,是为解决燕尾榫根部断面小、抗剪力性能差而采取的一种补救措施.做袖肩可以适当增大榫子根部的受剪面,增强榫卯的结构功能.袖肩长为柱径的1/8,宽与榫的大头相等(图3-5(1)).

(三)箍头榫

箍头榫是枋与柱在尽端或转角部相结合时采取的一种特殊结构榫卯.”箍头”一字,顾名思义,是”箍住柱头”的意思.它的做法,是将枋子由柱子中位置向外国出一柱径长,将枋与柱头相交的部位做出榫和套碗.柱皮以外部分做成箍头,箍头常为霸王拳或三岔头形状.一般带斗拱的宫殿式大木采用霸王拳作法(图3-6),而无斗栱的园林建筑或处于次要地位的配房则常成三岔头形式(图3-7).箍头的高低,薄厚均为枋子

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