




木结构古建筑承重之木构架
古建筑的承重体系是由柱子和额枋通过榫卯连接而成的柱架系统以及由梁栿层层相叠而成的抬梁式梁架系统组成的,柱架中的柱子不但外观形式上做了形式优美的卷杀处理,而且还有生起和侧脚等特殊做法,这些做法具有的很强结构意义.在古建筑物的正立面上,每个开间的柱高并不相同,而是自当心间的平柱向两侧的角柱逐渐增高,这就是柱的“生起”.《法式》对用柱之制的描述:“凡用柱之制,……至角则随间数生起角柱.”又对生起的尺寸做了具体规定:“三间生起二寸,五间生起四寸,七间生起六寸,九间生起八寸,十一间生起一尺,十三间生起一尺二寸”.力测试角柱“生起”只在殿堂式建筑中使用,不但造就了这种形制地位高的古建筑从心间到尽间曲面上扬的优美的弧形立面效果,而且具有深刻的力学及结构意义.一方面,由于柱间高差的存在,使得连接两柱头的阑额略微倾斜,在竖向荷载作用下会产生轴向应力,所有阑额的轴向应力是沿杆件的、方向为指向心间的推力,起到了挤紧压实榫卯节点的作用,增强了榫卯连接节点的连接刚度,提高了整个柱架的抗侧移能力.另一方面,沿进深方向,同一列柱子的高度也不相同,山面中柱的高度要低于角柱.由于木构架在横向的抗侧刚度较弱,所以在遭遇地震时会产生较大的变形,位于柱头和额枋上的铺作层也会发生变形或滑动,稍微向内倾斜的铺作层也会产生指向柱架中部的分力,抵消了一部分水平地震作用,一定程度上限制了铺作层的位移,使其不会滑出柱架之外,进而避免了屋盖的落架.对于造柱之法,除了“生起”之外,还有“侧脚”的做法,即把建筑檐柱的柱底向外斜出,柱头就自然地向内倾斜,正面檐柱将柱底中心位置向外移出柱高的1/100,山面檐柱柱底中心线向外移出柱高的0。8/10,角柱则相应的向两个方向分别侧脚1/100和0。8/100.柱侧脚改变了立柱要垂直于地面传统理念,柱与柱之间不再是平行关系,而是呈一定的角度,使房屋的外轮廓略呈梯形.由水平构件连接而成的互相平行的柱子在水平荷载作用下侧移会变为平行四边形,是几何可变的.而侧脚之后柱与柱的延长线会相交于一点,形成“虚铰”,虽然没有改变柱架几何可变的特性,但是柱子倾斜所产生的水平力会压实挤密阑额与柱子的榫卯连接节点,如果说自然连接状态下榫卯节点的特性接近于铰接的话,那么压实后的节点所具有的抗弯能力会有明显的提高,构架趋于几何稳定,不再是纯粹的几何常变体系,两者之间的差别.侧脚后的建筑在承受水平力时要比矩形框架更加有利,在地震作用下柱架会产生侧移变形,但是由于侧脚的存在,变形会自动恢复,柱架成为了一个在水平荷载作用下的自动复位系统.

木结构之燕尾榫
燕尾榫又称大头榫,是古建筑大木作结构中常用的一种连接方式,常用于水平构件与垂直构件的相交处,如额枋与柱的相交部位。燕尾榫的榫头形状外宽内窄,与之相应的卯口则里面大、外面小,抗拔性能好,不易出现拔榫现象,使结构具有较强的整体性能。 在现存的古建筑结构中,通常在额枋与柱连接的榫卯节点处还会设置普柏枋、雀替、栌斗等构件,这些构件对榫卯节点的抗震性能具有较大的影响。普柏枋置于额枋之上,端部通过馒头榫与柱端相连,底面与额枋通过暗销固定,用来承接斗拱,可以提高节点的连接作用和刚度。雀替用于大式建筑外檐额枋与柱相交处,一端卡入柱中,另一端通过暗销与枋底相连,起承托额枋、增加额枋榫部的受剪能力、拉结额枋并减小枋间跨度及提高节点刚度的作用。栌斗作为斗拱的下层,下端通过暗销与普柏枋相连,既能传递上部竖向荷载,而且可将水平荷载通过暗销传至下层柱架。 木结构庭院式组团布局 根据古代文献记载,绘画中的古建筑形象一直到现存的古建筑,中国古建筑的平面布局有一个简洁的组织规律,即每一座房屋、宫殿、官署、寺庙等建筑都是由几个单体建筑和一些回廊、围墙环绕的院落组成。一般来说,大部分院落前后串联,通过前院到达后院,是中国封建社会“老幼有序,与众不同”思想的产物。宋代欧阳修《蝶恋花》中有“庭院有多深?”话说,古人曾把大官僚的住所形容为“侯门深似海”,形象地说明了中国建筑在布局上的重要特征。同时,这种庭院式的群体和布局通常是沿着纵轴和横轴平衡对称地设计的。比较重要的建筑都位于纵轴上,而二手房位于其左右两侧的横轴上。北京故宫的组团布局和北方的四合院就是能体现这种组团布局原则的典型例子。这种布局与中国封建社会的宗法制度和礼教制度密切相关。按照封建宗法制度和等级观念,男女、老幼、主仆在住房上做出明显的区别是方便的。


