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从古代到汉代的木结构形式,至今还没有完全了解,还在探索中。从商代半坡遗址到盘龙城遗址、西周周元建筑遗址、汉代礼制建筑、石阙等。,虽有修复研究,但未得出系统结论,只能看出一些脉络:①殷商墓室均采用井干式结构,这种结构虽未被后人广泛采用,但在木结构发展史上占有重要地位。(2)从商代到战国宫殿遗址,已经发掘出平面柱网的布局,都是纵横排列,没有横向。据此可以推断,屋架结构以纵桁为主,一直到汉代还在使用,所以纵桁应该是早期广泛使用的结构形式。后来辽金时期,偶有使用竖框支撑横框的结构,这是一种改良的竖框。(3)从西周开始,以斗拱为构件,组合柱、梁,后逐渐发展为斗拱加角铺的复杂结构形式(见斗拱)。

现在最早关于具体结构形式的记载是宋代《建筑法式》中的厅堂结构、厅堂结构、簇角梁结构三种。根据现有的例子可以推断,这三种结构至少在初唐时期已经被广泛使用。它们的特点如下。

大厅结构:整个结构分为柱额、铺装、屋顶三个整体结构层,自下而上逐层安装,层层堆叠。如果建楼,只需要增加柱数,铺地板(坐平)。这种结构的房子在平面图上都是长方形的。陆上分槽有四种,即金箱斗底槽、双槽、单槽和分神斗底槽。

大厅结构:水平垂直屋架。每个屋架由若干根长短不一的柱和梁组成,仅用于房檐柱上的铺装。每两个屋架通过椽、椽等连接成一个房间。每套房子的房间数量不限,只要要求椽子数量和对应的梯级桁架的平面长度即可,每个屋架所用的梁、柱数量和组合方式可以不同,不必指定平面形式。厅堂结构比厅堂结构简单,但不适合建多层住宅。建造没有铺筑的厅堂结构的小尺度房屋,称为“柱梁构造”,应用广泛。在现存的实例中,还有一种是综合厅堂结构的形式,如丰国寺的正殿,由纵、横、竖三个方向的柱、梁、铺组成,相互交织形成一个整体。建造复杂,难度大,辽金时期未再使用。

簇角梁结构:用于平面为正圆形或多边形的建筑物。每个柱头上的角梁与中梁(雷公柱)相交,形成圆形或方形的圆锥形屋顶。

宋式集束角梁框架示意图

明清官式建筑中,厅堂结构只是表面上的,实际上是厅堂结构,称为“大木大款”。广泛使用的“柱梁作品”被称为“大木小楷”。簇角梁,称为“聚点”,多用于小亭子。

此外,在长江流域和东南、西南地区,习惯使用穿桶框架。它与厅堂结构同属于水平垂直屋架,但厅堂结构的横梁逐级升高并缩短,以承受檩条和屋顶的重量,故称提梁式框架。桶形框架由柱直接支撑,没有横梁,柱间檩条只是一个连接构件。

构件类型:大木作为结构构件,按其功能可分为12类。其中,拱、昂、爵头、斗属于四种铺装构件。

宋代提梁架

根据“建筑方法”,作如下介绍:

1形状。宫形框架的内外柱同高,柱头上方有水平铺装层,再有一根横梁贯穿整个房屋的进深方向,与屋顶坡度重叠。厅堂式框架中的柱子是升高的,进深方向没有横梁贯穿全屋,所以用更短的横梁在柱子之间叠加。

②列。多为纺锤形,房檐周围的柱子有上升和侧脚。

③梁。暴露的梁叫暴露梁,被天花覆盖的梁叫草梁,有的暴露梁加工成月亮梁。根据各梁的长度和位置的不同命名,如檐、胸、扁梁、拉杆等。梁的长度以椽为单位,椽指的是两伏以上的椽的水平长度。一般一根梁的长度是几根椽,称为几根檐。但框架顶层有两根椽的梁叫平梁,内外柱之间的叫奶伏,在奶伏之上。

4铺路。梁柱交叉处的斗拱形成铺装层,既能加强框架的整体性,又能巧妙地吸收和传递来自不同方向的荷载,是提梁式框架的重要组成部分。

清代的提梁框架

根据工商部的工程实践,作如下介绍:

青祁坳硬山大木小型框架

1形状。清官的建筑框架可以分为大的和小的。大型建筑档次高,采用斗拱。部分檐柱与内柱等高,有斗拱层和梁架,主要用于装饰,类似于宋式宫殿结构,而大部分类似于宋式厅堂结构。也有大型建筑不需要斗拱,材料比较厚。小型建筑规模小,不需要斗拱,用料少。但是,大小建筑没有区别。

②列。吊梁框架中的柱子是根据它们的位置来命名的。位于前后檐最外侧的柱称为檐柱,位于山墙中央的柱称为山柱,建筑纵向中心线上的内柱称为中柱,除中柱外的所有内柱称为金柱。从故宫现存的建筑来看,明代仍保留了侧脚升柱的做法,清代则不明显。

③梁。每个梁框架中的主梁根据其支撑的檩条数量命名。比如支撑九根檩条的叫九梁,依次有八梁、七梁、三梁。梁的长度由檩条之间的水平距离来测量。九梁八帧长,七梁六帧长,六梁五帧长。此外,还有几根次要的短梁,比如房檐柱和金柱之间的梁,只有一步长。在大型建筑中称为陶建梁,在小型建筑中称为包头梁。若廊宽二步,桃尖梁加倍,则称二步梁;这时往往会出现一个步长较短的波束,称为单步波束。各类梁的长宽比近6:5或5:4,截面近正方形。

④斗拱。元代以后,梁柱连接处的斗拱逐渐变小。与唐宋时期的斗拱相比,结构功能弱化,装饰性加强。到了清代,斗拱几乎退化为装饰构件。

⑤其他。取消梁架中的叉臂和撑脚,减少纵向连接件,将梁、弦统一为檩、垫、檩的标准做法,称为“一檩三片”。

吊梁框架形成的结构体系在中国古代木结构建筑的发展中起着举足轻重的作用,也为现代建筑的发展提供了参考资料。

传斗式

中国古代建筑的一种木结构形式。这个框架直接用柱子支撑檩条,没有横梁。原著穿口袋架,后简化为“穿逗架”和“穿斗架”。

穿桶框架示意图

斗式框架的特点是根据檩条的数量沿房屋的进深方向竖立一排柱子,每根柱子由一根檩条支撑,檩条上盖椽子。屋顶荷载直接从檩条传递到没有横梁的柱子上。每排柱由穿过柱体的横梁横向穿过形成框架。每两个框架通过桶和纤维连接,形成一个房间的空间框架。斗枋用在檐柱柱头之间,形似吊梁架上的缝隙;内柱之间使用纤维。斗方和仙姿经常兼做房子阁楼的龙骨。

每根檩条下,落地一根柱子,这是它的初始形态。根据房屋大小,可采用“三檩三柱一透”、“五檩五柱二透”、“十一檩十一柱五透”等不同的框架。随着列数的增加,穿的层数也增加。这种方法发展到比较成熟的阶段以后,鉴于柱子太密,影响房屋的使用,有时把桶架由原来的每根柱子落地改为每隔一根柱子落地,不会落地的柱子就骑在檩条上,这些承重柱的层数也相应增加。穿上檐柱后,就成了支撑屋檐的悬臂。此时檩条也部分起到了提梁的作用。桶形框架房屋的屋顶一般是平坡,没有凹面。有时通过垫瓦或增加瓦的搭接长度,使靠近屋顶的部分略呈拱形,获得近似凹形屋顶的效果。

穿斗式框架用柱支撑檩条的做法,可能与早期的纵向框架有一定渊源,历史悠久。在画像石上可以看到汉代的斗通架房的形象。本发明用较少的材料,在地面上组装成整体屋架,然后架设,省工省料,施工方便,更经济。同时,紧密排列的柱子也便于安装墙板和建造泥墙。因此,在我国长江中下游地区,明清时期保留了大量的斗穿结构的房屋。这些地区有些建筑需要的空间比较大,采用穿斗式框架和抬梁式框架相结合的方法:山墙部分采用穿斗式框架,几个采用抬梁式框架,相得益彰,相得益彰。

穿斗架为轻型架,柱径一般为20 ~ 30 cm。方截面只有6×12到10×20 cm2;檩条间距一般在100 cm以内;椽子也是用上等材料做的。瓦片直接铺在椽子上,不用看板和看砖。屋顶重量轻,防震性能优异。

良好干燥结构

云南南华景干结构民居

没有柱子和大梁的建筑结构。在这种结构中,原木或长方形、六边形的木材平行堆放在上层楼板上,木材的两端在拐角处交叉形成房屋的四面墙壁,形似古井上的木栅栏,再在左右两侧墙壁上竖立短柱,形成房屋。

井干结构在我国商代墓葬中已有应用,在汉代墓葬中仍有应用。目前最早的枯井房图像和文献属于汉代。云南晋宁石寨山出土的青铜器中,有双坡井干房。《淮南子》中有“筑栈道,栖井”的记载。

井干结构需要大量木材,在绝对规模和开启门窗上受到很大限制,所以通用性不如吊梁架和斗架。目前,我国只有东北林区和西南山区有一些用这种结构建造的房屋。云南南华井式结构住宅是井式结构住宅的一个实例。它有一个平房和一个两层楼的建筑,两者的平面图都是长方形的,有两个房间宽,有一个悬空的山形屋顶。屋顶做法是左右侧墙顶部的短柱承重脊檩条,椽子放在前后檐墙顶部的脊檩条和干木上,房屋深度只有两根椽子。