榫卯結構

榫卯結構

榫卯結構,是中國古建築以木材、磚瓦為主要建築材料,以木構架結構為主要的結構方式,結構方式,由立柱、橫樑、順檁等主要構件建造而成,各個構件之間的結點以榫卯相吻合,構成富有彈性的框架。榫卯是極為精巧的發明,中國早在7000年前就開始使用,這種構件連線方式,使得中國傳統的木結構成為超越了當代建築排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體,不但可以承受較大的荷載,而且允許產生一定的變形,在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量,減小結構的地震回響。

基本信息

榫卯簡介

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榫卯,讀作sǔnmǎo,是在兩個木構件上所採用的一種凹凸結合的連線方式。凸出部分叫(或榫頭);凹進部分叫(或榫眼、榫槽),榫和卯咬合,起到連線作用。這是中國古代建築家具及其它木製器械的主要結構方式。榫卯結構是榫和卯的結合,是木件之間多與少、高與低、長與短之間的巧妙組合,可有效地限制木件向各個方向的扭動。最基本的榫卯結構由兩個構件組成,其中一個的榫頭插入另一個的卯眼中,使兩個構件連線並固定。榫頭伸入卯眼的部分被稱為榫舌,其餘部分則稱作榫肩。 榫卯結構廣泛用於建築,同時也廣泛用於家具,體現出家具與建築的密切關係。榫卯結構套用於房屋建築後,雖然每個構件都比較單薄,但是它整體上卻能承受巨大的壓力。這種結構不在於個體的強大,而是互相結合,互相支撐,這種結構成了後代建築和中式家具的基本模式。

榫卯歷史

1973年,距離寧波市區約20公里的餘姚市河姆渡鎮發現了距今六、七千年的新石器文化遺址,人們稱之河姆渡遺址,在遺址人們發現了大量榫卯結構的木質構件,這些榫卯結構主要套用在河姆渡乾欄式的房屋的建造上,有凸型方榫、圓榫、雙層凸榫、燕尾榫以及企口榫等。

結構分類

穿斗式

榫卯結構榫卯結構
漢時成熟,中國南方各省多用。沿進深方向布柱,柱比較密,而柱徑略小,不用梁,用“穿”貫於柱間,上可立短柱,柱頂直接承檁。優點是用料較小,山面抗風性能好;缺點是室內柱密而空間不夠開闊。

抬梁式

春秋時成熟,中國北方各省多用。沿進深方向布置石礎,礎上立柱,柱上架梁,樑上立瓜柱,架短梁,最上是脊瓜柱,構成一屋架;在屋架之間用橫向的枋聯繫柱頂,梁頭與瓜柱頂做橫向的,檁上承受椽子和屋面,使屋架完全連成一個整體優點是室內少柱或無柱,可獲得較大的空間;缺點是樑柱等用材較大,消耗木材較多。

井幹式

將圓木或半圓木兩端開凹榫,組合成矩形的木框,層層相疊作為牆壁——實際是木承重結構牆。它耗材量大,建築面闊和進深受木材長度限制,外觀厚重,套用不廣。

家具套用

榫卯結構按構合作用來歸類,大致可分為三大類型:

面與面

一類主要是作面與面的接合,也可以是兩條邊的拼合,還可以是面與邊的交接構合。如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿帶榫”、“扎榫”等。

點結構

另一類是作為“點”的結構方法。主要用於作橫豎材丁字結合,成角結合,交叉結合,以及直材和弧形材的伸延接合。如“格肩榫”、“雙榫”、“雙夾榫”、“勾掛榫”、“鍥釘榫”、“半榫”、“通榫”等等。

構件組合

還有一類是將三個構件組合一起並相互連結的構造方法,這種方法除運用以上的一些榫卯聯合結構外,都是一些更為複雜和特殊的做法。如常見的有“托角榫”、“長短榫”、“抱肩榫”、“粽角榫”等。

榫卯優點

建築中使用有良好抗震性

建築中的榫卯結構建築中的榫卯結構
這種不用釘子的構件連線方式,使得中國傳統的木結構成為超越了當代建築排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體,不但可以承受較大的荷載,而且允許產生一定的變形,在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量,減小結構的地震回響。又比如柱子的生起、側腳等技法降低了建築的重心,並使整體結構重心向內傾斜,增強了結構的穩定性;柱頂、柱腳分別與闌額、地袱以及其他的結構構件連線,使柱架層形成一個閉合的構架系統,用現代術語來說,就是形成上、下圈樑,有效地制止了柱頭、柱腳的移動,增強了建築構架的整體性。梁架系統通過闌額、由額、柱頭枋、柱、攀間、搭牽、梁、檁、椽等諸多構件強化了聯繫,顯著增強了結構的整體性;柱子與柱礎的結合方式能顯著地減少柱底與柱礎頂面之間的摩擦,進而有效地產生隔震作用;在高大的樓閣中,如獨樂寺觀音閣、應縣木塔等,都在暗層中設有斜撐,大大強化了構架對水平衝擊波反覆作用的抵抗能力;在外檐柱間設定較厚的牆體,起到現代建築中“剪力牆”的作用。

家具使用

榫卯結構比用鐵釘連線的家具結實耐用,總結如下:

1、榫卯結構是榫和卯的結合,是木件之間多與少、高與低、長與短之間的巧妙組合,可有效地限制木件向各個方向的扭動。其次,金屬容易鏽蝕或氧化,而真正的紅木家具,可以使用幾百年或上千年。如果用鐵釘組合,很可能木質完好,但由於連線的金屬鏽蝕、疲勞、老化而使家具散架。

2、榫卯結構的家具便於運輸。紅木家具是拆裝運輸的,到了目的地再組合安裝起來的,非常方便。

3、榫卯結構的家具便於維修。無論什麼樣的家具,使用長久了都會出現問題,都需要維修維護。

與斗的關係

斗栱結構:探出成弓形的承重結構叫栱,栱與栱之間墊的木塊叫斗,斗上加栱,栱上加,層層疊加,起到支撐作用。斗栱結構是榫卯結構的最佳表現方式。

榫卯意義

榫卯結構是中國建築中最早具有科學設計意義的語言,在中國民族文明發展史上,如同漢字的發明一樣,源遠流長、自成體系。

代表建築

紫禁城、天壇祈年殿大觀園、山西懸空寺等。

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