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《中國木結(jié)構(gòu)淺談---木結(jié)構(gòu)建筑》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中國木結(jié)構(gòu)淺談祝恩淳潘景龍哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院木結(jié)構(gòu)研究中心主要內(nèi)容1引言2中國古代木結(jié)構(gòu)3建國后的中國木結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀4中國木結(jié)構(gòu)展望5結(jié)語1引言我國木結(jié)構(gòu)建筑歷史輝煌悠久,是中華文明的重要組成部分,且對日本、朝鮮等鄰國產(chǎn)生過重要影響。建國初期,木結(jié)構(gòu)曾在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。由于木材短缺,至上世紀(jì)七十年代末,木結(jié)構(gòu)在中國的研究應(yīng)用陷于停滯,時達(dá)二十余年之久。上世紀(jì)九十年代末期我國引進北美輕型木結(jié)構(gòu),標(biāo)志著木結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用在我國逐步恢復(fù)。本報告將介紹中國古代木結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)體系和節(jié)點連接特點,通過幾個實例展
2、現(xiàn)了中國古代木結(jié)構(gòu)所取得的成就。對建國后中國木結(jié)構(gòu)由興盛到停滯再到復(fù)興的歷程進行了回顧,對中國木結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀進行了陳述。認(rèn)為,發(fā)展具有中國特色的木結(jié)構(gòu),首先要深入學(xué)習(xí)了解國際木結(jié)構(gòu)先進技術(shù),大力開展科學(xué)研究,完善木結(jié)構(gòu)設(shè)計計算理論,加強木結(jié)構(gòu)類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂,促進適合于建筑結(jié)構(gòu)用木(竹)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。一家之言,觀點難免存在有失偏頗之處。供同行參考,并歡迎批評指正。2中國古代木結(jié)構(gòu)2.1考古發(fā)現(xiàn)分別代表兩河流域文明的浙江余姚河姆渡遺址和西安半坡遺址,則表明早在七至五千年前,中國木結(jié)構(gòu)技術(shù)已達(dá)到了相當(dāng)高的水平。河姆渡遺址榫
3、卯連接的形式:河姆渡晚期木柱殘段及柱腳:遺址殘存木構(gòu)件表明榫卯連接在當(dāng)木柱已用石斧等工具加工成矩形截面;時已相當(dāng)完善。圖中所示是歸納出的由于此地水豐濕潤,土質(zhì)軟弱,已采幾種常用形式。這類榫卯連接在隨后用木樁或圖中可見的木板作基礎(chǔ)。不的數(shù)前年歲月里沿用、演化,以致成可否認(rèn),這就是現(xiàn)代樁基礎(chǔ)和片筏基為我國木結(jié)構(gòu)連接的特點之一。礎(chǔ)的鼻祖。西安半坡遺址某房屋木構(gòu)架的復(fù)原圖:其木柱布置已略呈柱網(wǎng),房屋已具“間”的雛形,中間一列四柱高出檐柱以承托脊檁。中國木結(jié)構(gòu)典型的梁柱式構(gòu)架初現(xiàn)于此。2.2古代木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系中國古代木結(jié)構(gòu)在上述
4、原始雛形的基礎(chǔ)上不斷演化改進,逐漸形成了梁柱式構(gòu)架和穿斗式構(gòu)架兩類主要體系。北京故宮太和殿的橫剖面圖-梁柱式構(gòu)架典型的梁柱體系梁柱式構(gòu)架:柱網(wǎng)下以石礎(chǔ)為基,上或以榫卯或以斗拱(大型重要建筑)承托橫梁(古名額、枋);橫梁上再立短柱,承托更上一層橫梁,最上層橫梁承托檁子。橫梁跨度自下而上逐層減小,形成坡屋頂構(gòu)架。與西方木結(jié)構(gòu)體系不同,中國古代木結(jié)構(gòu)并不采用任何形式的桁架(屋架)。全部柱子落地式部分柱子落地式穿斗式構(gòu)架示意圖穿斗式構(gòu)架流傳于長江流域及以南地區(qū),主要用于民間住宅建筑。穿斗式構(gòu)架的主要構(gòu)件有柱、穿枋、斗枋、纖子和檁
5、子。穿枋沿房屋橫向穿過柱子形成木排架,斗枋象梁柱式構(gòu)架中的額枋沿縱向穿過柱子,以固定排架,從而形成木框架。纖子擱置于斗枋之上,以便鋪設(shè)樓板。檁子直接擱置在柱頂上,而不同于梁柱式構(gòu)架擱置于梁頭上。2.3榫卯連接與斗拱連接連接梁柱的榫卯木節(jié)-天然的榫卯連接榫卯連接:自然界中樹枝杈生于樹干,樹干、樹枝有機地“連接”為整體,形成可以承重的結(jié)構(gòu)。觀察一含木節(jié)的樹干的縱剖面,會發(fā)現(xiàn)節(jié)孔恰似一卯眼,枝根恰似一榫頭插入節(jié)孔。這可謂一種天作之合的“榫卯”連接。效法自然,將梁(枋、額)等水平構(gòu)件端部切削成榫,在柱上鑿孔為卯,梁柱便通過榫卯連
6、接為一體。這種連接渾然天成而歷久不衰。佛宮寺大殿中的斗拱連接斗拱斗拱連接:樹干頂端向上向外生長枝杈以承托樹冠,承重力與風(fēng)力,可謂樹狀結(jié)構(gòu)。古代木結(jié)構(gòu)中,在柱頂向上向外逐層疊放弓形懸臂構(gòu)件,是謂拱;拱與拱之間設(shè)置方形木墊塊,是謂斗,合稱斗拱以承托橫梁。斗拱增大了梁的支承長度,減小了梁的跨度,且便于形成屋面挑檐。斗拱連接恰似由樹干頂端擴展的樹冠,是效法自然的又一杰作。榫卯與斗拱連接是一類半剛半鉸的節(jié)點,各部件間具有摩擦、滑移的能力,節(jié)點具有耗能功效。加之木材本身的韌性較好,因此中國古代木結(jié)構(gòu)具有良好的抗風(fēng)、抗震能力,這是宋代
7、以降我國眾多古代木結(jié)構(gòu)得以傳世至今的原因之一。2.4中國古代木結(jié)構(gòu)范例1.應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔-我國現(xiàn)存最古老、最高的木結(jié)構(gòu)應(yīng)縣木塔全貌應(yīng)縣木塔剖面圖應(yīng)縣木塔位于山西應(yīng)縣城內(nèi)西北佛宮寺內(nèi),俗稱應(yīng)縣木塔。木塔建于遼清寧二年(公元1056年),金明昌六年(公元1195年)增修完畢。是我國現(xiàn)存最高最古的一座木構(gòu)塔式建筑,也是唯一一座木結(jié)構(gòu)樓閣式塔。塔建造在四米高的臺基上,塔高67.31米,底層直徑30.27米,呈平面八角形。第一層立面重檐,以上各層均為單檐,共五層六檐,各層間夾設(shè)暗層,實為九層。因底層為重檐并有回廊,故塔的外觀為六
8、層屋檐。塔身采用內(nèi)外兩環(huán)的柱網(wǎng)布置,內(nèi)環(huán)柱以內(nèi)為內(nèi)槽,在明層內(nèi)形成高敞空間供奉佛像,外槽則提供人流活動空間。暗層為容納平座結(jié)構(gòu)和各層屋檐提供空間,同時亦為承托其上明層的平臺。平臺式輕型木框架有類于此。木塔所有各層間的上下柱是不連續(xù)的,此亦有類于平臺式輕型木框架。上層柱的柱腳插入下層柱柱頭的斗拱中,但外檐柱與其下方平座