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古建筑知识

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木结构建造宗族祠堂

作者: 更新时间:2021/1/14 14:45:41

木结构框架技术体系是我国传统建筑的基本结构体系,也是我国建筑施工技术的重要组成部分。与西方建筑发展史相比,中国传统建筑遵循承重结构与维修结构相分离的原则,因此木框架技术对中国建筑施工技术尤为重要。在我国,主要有北方的抬梁式构架和南方的穿斗式构架,这些用在了民间宗族祠堂。


传统木框架技术的特点:

斗穿式框架俗称木穿式框架,其形状是通过檩条将多根柱子串联起来,形成一个共同的框架。檩条直接靠在柱头上,柱子沿檩条方向用水桶串联,形成一个整体框架。穿斗木框架是最常用的结构体系。一方面,其框架灵活多样,能够适应不同的空间塑造需求;另一方面,穿斗式框架与地域夹心墙、嵌板墙相结合,营造出适合浓郁地域气息的建筑形态。


其结构特点是材料截面相对较小,结构柔性强,结构整体性强。屋面荷载直接从檩条传递到柱子,但柱子排列密集,空间尺度相对较小。斗跨框架主要由柱檩条和短柱组成。檩条直接落在柱头上,由柱子支撑,通过檩条横向捆绑,形成水平和垂直的网格穿插,形成连续的整体承重结构。其构成要素又细分为四个部分:柱、檩条挂、欠子(随檩条)、穿檩条。驼峰也在建筑实践中被引入,使其成为装饰性厅堂梁架的组成部分。


穿枋:进深方向柱与柱之间的联系构件,以穿枋将柱联结成为完整榀架。穿枋的大小主要根据建筑规模的大小来确定,高宽比则一般为2:1;在规模较小的普通民居中,穿枋的高度多在50mm 左右,厚度多为60~70mm;规模较大的建筑由于间架比增大,穿枋的高度在200~250mm 左右,厚度则为80~90mm。穿枋主要承担拉结作用,但在如隔柱落地等形式的穿斗构架中,穿枋承接不落地短柱时则起到梁的作用,承担拉结与受弯两重职能。

柱:穿斗构架主要的承重构件,分为落地柱与非落地柱,其截面直径通常在200~300mm 左右;柱在构架中直接承檩,柱与柱之间则由穿枋连接,相邻柱之间的距离称为“步长”,对于满柱落地的穿斗构架,“步长”一般为三尺左右。

欠子:面阔方向起到牵连作用的构件,欠子将单榀屋架连接起来与穿枋一起形成网状结构。在民间将位置不同的欠子分为在柱子上部的天欠、柱子中部承接楼板的楼欠以及用于构筑地楼的地欠三种名称。开间的大小远大于步长,因此欠子的尺寸略大,高宽比在3:2 左右。

檩、挂:檩挂在民间俗称“双檩”。檩与挂是两个独立构件,檩上挂下但通常成对出现;檩的作用是承接屋顶结构的椽子,挂则主要是起到横向拉结作用,维持柱的稳定性。民间在房屋营建中的“上梁”风俗实质上指的是“挂”。

木结构框架知识是死的,灵活运用才能建造出适合地方特色的宗族祠堂,尤其是现代混凝土和木结构的结合。

木结构祠堂


木构架地域性营造:

穿斗木架虽然结构整体性强,但立柱所用材料少,且立柱排列紧密,对建筑空间大小限制较大。为了满足空间的需要,斗式框架可以推导为三种形式:全柱落地、分柱落地和不规则间隔落地。

满柱落地:穿斗构架的所有承檩全部由落地柱支撑即完全的檩柱承力,柱与柱之间没有瓜柱,穿枋仅作为联系构件。尽管这种结构结构强度与韧度都较大,但对材料的消耗也较大,内部空间被限定的更加局促,因此这种构架主要在山墙面使用,加强建筑外围的刚度的同时不影响内部空间的划分。

隔柱落地:隔柱存在间隔一柱、两柱局部出现三柱,这种结构是不完全檩柱承力,间隔柱采用瓜柱的做法,局部穿枋起到梁的作用。间隔落柱有利于节约木材同时增加了室内空间的灵活性。不规则间隔落地则是将满柱落地、隔柱落地两种形式组合应用。


在传统建筑的施工中,由于隔断柱的落地形式仍不能满足大空间的需要,产生了穿斗提梁相结合的框架体系。抬梁架和穿斗式构架属于木结构体系,两者的主要区别在于传力方式和选材上的差异。抬梁式构架采用梁柱支撑体系,其传力方式为檩条传梁和传梁柱的方式。大空间跨度可以通过调整梁的长度来实现,例如长梁可以达到四步架或六步架的长度。因此,提升梁结构可以满足大空间的需要,但相应地,需要付出增加梁、檩条截面尺寸的代价。相应的穿斗结构通过增加立柱减少了对梁和檩条截面尺寸的限制。因此,为了解决建筑施工中穿斗式木框架密集的立柱布置带来的空间限制,民间工匠综合运用提梁和穿斗式木框架,实现优势互补,满足荷载和建筑空间布局的需要。在民间建筑中,主要以两种形式获得:一种是将提梁式和穿斗式结合在一个屋架中,俗称“提荷式”,经常出现在祠堂建筑的檐廊空间中,以最大化牺牲空间的空间。“提荷式”虽然采用了提梁式的传力原理,但后一种梁主要放置在柱头位置,提荷式梁与柱之间仍然是用榫头连接的。另一种是把吊梁式横架和斗式横架结合起来。在这种形式中,采用提梁式实现了开间与二间的无柱连通,满足了大空间的需求。同时,在山墙上采用跨斗架,减少了材料规格,节约了成本,增加了整个结构的稳定性。这两种吊梁结构和斗式结构的不同组合,凸显了木框架体系的灵活性和地域适应性。

村子里的祠堂

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