材份

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材份,中國古代房屋設計使用的一種模數單位(見大木作)。宋《營造法式》中寫作“材分”,“分”讀如“份”。《營造法式》中載有“以材為祖”的設計方法和按材份制定的標準規範。

材份

正文

中國古代房屋設計使用的一種模數單位(見大木作)。宋《營造法式》中寫作“材分”,“分”讀如“份”。規定1材=15份;又有兩種鋪助單位:“栔”和“足材”,1栔=2/5材=6份,1足材=1材+1栔=21份。房屋的長、寬、高和各種構件的截面,以至外形輪廓、藝術加工等,都用“份”數定出標準。這就是“材份制”。
《營造法式》中載有“以材為祖”的設計方法和按材份制定的標準規範。根據對現存古代建築的實測得知,建於公元782年和857年的唐代南禪寺大殿佛光寺大殿,已經套用了材份制。由此推測,至遲在初唐時期(7世紀初)材份制已經形成了。此後直至元代末年(14世紀中葉),基本沿用,變更不大。自明代開始,材份制實際上已廢止不用,僅留余跡。
《營造法式》對材規定了八等(八種實際尺寸),供不同性質、規模的建築選用。每等材的份值、材廣(高)和套用範圍如表。八等材是按強度劃分的,尤其1~6等材,相鄰兩等材的截面強度雖不同,但有比較均勻的比值,以下一等材代替上一等材時,增加的應力最多不超過1/3,以便於對房屋的某些局部可以減小用材。如殿堂副階、纏腰用材可比殿身用材減一等。

材份材份
材廣(高)15份,其厚(寬)為10份的比例原則,是所有矩形構件截面的定法,即廣厚比為3∶2(僅足材栱廣厚比為21∶10,是惟一的特例)。這是按從圓木中鋸出的最強截面匇∶1在套用時化零為整而得出的。
用份數規定的各種受力構件的截面、長度,按所受靜荷載以現代方法核算其彎曲應力,證明截面份數的規定是合理的。而且同一構件不論用哪一等材,都是幾何相似形,是等應力構件。各類構件有比較接近的安全度,基本上可達到等安全度結構的目的。
材份制是按等強度控制結構的設計方法。
中國古代建築到宋代時,已經分為殿堂、廳堂、余屋三大類型。殿堂規模最大,質量要求最高,屋頂自重最大;廳堂、余屋依次減小、降低(余屋即一般房屋,如庫、官府廊屋、亭榭、營房)。三等材是使用最普遍的材等。
凡房屋的間廣、椽平長、柱高、層高,各種構件的截面大小,各種建築形式,各種構件的藝術加工,全按材份計算。於是,用材份設計的同類房屋,在使用不同材等時,雖然大小不同,但從整體到個別構件,都是幾何相似形。可見用材份設計是包括建築和結構在內的標準化方法。
用份數制定的標準規範是很細緻嚴密的,同時還用份數規定了允許伸縮的幅度,使用時有靈活性。例如殿堂標準間廣是:用一朵補間鋪作(見斗栱)時250份,用兩朵補間鋪作時375份。間廣即是的長度,因此相應地規定徑為21和30份。而用一朵補間鋪作,間廣可以增減50份;用兩朵補間鋪作,間廣可以增減75份。

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