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“墻倒屋不塌”——看中國古建筑結(jié)構(gòu)的神奇奧秘

 古建秦 2022-05-31 發(fā)布于重慶

古代建筑為何能夠屹立千年不倒?民間對于中國古代建筑有'墻倒屋不塌'之說,這都是怎么一回事呢?

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“梁柱結(jié)構(gòu)

中國古建筑以木材、磚瓦為主要建筑材料,梁柱結(jié)構(gòu)是屋架的重要部分,主要由三部分組成:一是支撐重荷的立柱,二是聯(lián)系這些立柱關(guān)系的梁和枋,三是橫梁之上的梁架、檁、椽等附屬木構(gòu)造。

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然后各個構(gòu)件之間以榫卯相結(jié)合,構(gòu)成富有彈性的框架,共同支撐著建筑的重量。這些由木材構(gòu)成的桁架、梁柱、斗拱等就像是人體的經(jīng)脈骨骼一樣,是一座建筑的根本。

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中國古代建筑有“墻倒屋不塌”,是因為古建筑的木結(jié)構(gòu)體系,首先,先從地面上立起木柱,在柱子上架起橫向的梁枋,再在梁枋上鋪設(shè)屋頂,所有的屋頂重量都由梁枋傳到柱子,經(jīng)過柱子傳到地面,而在柱子之間的墻壁,承重與圍護(hù)結(jié)構(gòu)分工明確,外墻起遮擋陽光、隔熱防寒的作用,內(nèi)墻起分割室內(nèi)空間的作用。由于墻壁不承重,這種結(jié)構(gòu)賦予建筑物以極大的靈活性。

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中國古代建筑受材料的制約和功能的需求,每一個單體建筑在平面上都要設(shè)置柱子來承托上部構(gòu)架,因此,在古建筑木構(gòu)架中,下架的柱子作為承重構(gòu)件,是非常重要的。柱是一種直立而承受上部荷載的構(gòu)件,是中國古代建筑中最重要的構(gòu)件之一。

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類型有梭柱直柱之別。直柱即無卷殺的柱,此外還有束竹柱、人像柱等。柱礎(chǔ),建筑物所用木柱下墊的石墩。主要用來承載與傳遞上部的負(fù)荷,并防止地面濕氣腐蝕木柱。為了不影響柱子在結(jié)構(gòu)上的承重作用,一般不在柱身上作雕刻處理。

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依據(jù)梁的詳細(xì)形狀、具體位置、具體作用等的不同有不同的名稱。大多數(shù)梁的方向,都與建筑物的橫斷面一致。梁是一段橫斷面大多呈矩形的橫木,梁承托著建筑物上部構(gòu)架中的構(gòu)件及屋面的全部重量,是建筑上部構(gòu)架中最為重要的部分。

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中國古代建筑大都是以木構(gòu)架為主體結(jié)構(gòu)形式,梁架結(jié)構(gòu)的構(gòu)架形式最常見的是穿斗式、抬梁式、抬梁穿斗結(jié)合式。此外還有井干式欄式兩種木構(gòu)架形式梁架。

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建筑的平面組合、規(guī)模夫小、外觀形式,都在很大程度上受到其結(jié)構(gòu)類型與材料特性的制約。一般來說,采用穿斗式結(jié)構(gòu)抬梁的民居,在建筑規(guī)模與平面變化上,比井干式干欄式為優(yōu)。民間建筑中的梁架,不僅具有結(jié)構(gòu)功能意義,還富于結(jié)構(gòu)美與裝飾美。

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抬梁式


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穿斗式


榫卯”結(jié)構(gòu)


除了上述的梁柱結(jié)構(gòu)外,還有榫卯結(jié)構(gòu)這個中國木結(jié)構(gòu)建筑中的一個重要的結(jié)構(gòu)。

它是中國古代建筑特色之一,飛檐翹角,亭臺樓閣,在中國古代,人們造房子不用一顆釘子,單用榫卯結(jié)構(gòu),就能讓房屋形成渾然天成的神奇構(gòu)架。

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榫卯是古人的智慧結(jié)晶,是中國古代木構(gòu)件利用凹凸相互扣合實現(xiàn)連接的一種獨特方式。人們在兩個構(gòu)件上分別做出一凸一凹的樣式,凸的是榫,又叫榫頭。榫頭伸入卯眼的部分被稱為榫舌,其余部分稱為榫肩。凹的是卯,稱榫眼、榫槽。然后將榫頭伸入卯眼,把兩者結(jié)合起來,達(dá)到緊密連接的效果。若榫卯使用得當(dāng),兩塊木頭之間就能緊密扣合,達(dá)到“天衣無縫”的程度,榫和卯相互咬合,形成1+1>2的力量。

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在很多大型的古建筑上,我們依然可以看到層層疊疊,繁復(fù)精美的的斗拱結(jié)構(gòu),它們就是由榫卯結(jié)合的。斗拱不僅起著力量的傳承作用,也是很好的裝飾性構(gòu)件,是力與美的完美結(jié)合體。

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唐宋代到明代,經(jīng)過不斷改良和發(fā)展,榫卯結(jié)構(gòu)生出了百變的花樣,作為古代木匠必備的基本技能,榫卯被廣泛應(yīng)用于建筑、家具及其他木制器械中,榫卯技藝在明清時達(dá)到最高水平。

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榫卯結(jié)合是抗震的關(guān)鍵。這種結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代梁柱框架結(jié)構(gòu)極為類似,構(gòu)架的節(jié)點不是剛性的,這就保證了建筑物的剛度協(xié)調(diào)。

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遇有強烈地震時,采用榫卯結(jié)合的空間結(jié)構(gòu)雖會“松動”卻不致'散架',它允許房屋的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的變形,并以此消耗地震傳來的能量,使整個房屋的地震荷載大為降低,起了抗震的作用。

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作為中國古建筑精髓的榫卯結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)不在于個體的強大,而是互相結(jié)合,相互支撐,雖然每個構(gòu)件都比較單薄,但整體上卻能承受巨大的壓力。

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另外中國古建筑屋頂挑檐采用斗拱形式的較之沒有斗拱的,在同樣的地震烈度下抗震能力要強得多。

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中國五千多年的建筑主流,始終是沿著木結(jié)構(gòu)為主的方向發(fā)展,木構(gòu)架系統(tǒng)在世界古代建筑中獨樹一幟。

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從大氣磅礴的故宮到精美細(xì)致的江南園林,中國古建筑設(shè)計精巧,一磚一瓦都蘊藏著老祖宗的高超智慧和審美。


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