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四合院設(shè)計(jì)

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四合院的木結(jié)構(gòu)與其抗震性能的緣由

作者:  發(fā)布時(shí)間:2024-05-27 16:50:44

  四合院中,木作是非常重要的部分。木作分為大木作和小木作,大木作主要指木構(gòu)建筑最基本的構(gòu)造體系,四合院房屋主要采用抬梁式構(gòu)架。大木作的構(gòu)建規(guī)格多樣,大部分都是預(yù)先加工制作,再運(yùn)到現(xiàn)場組裝,所有構(gòu)件之間通過榫卯連接,十分牢固。

  抬梁式構(gòu)架,又稱“疊梁式構(gòu)架”,是中國古代建筑中最普遍的木構(gòu)架形式,以垂直木柱為房屋的基本支撐,木柱頂端沿著房屋進(jìn)深方向架起數(shù)層疊架的木梁。在柱子上放梁、梁上放短柱、短柱上放短梁,層層疊落直至屋脊,各個(gè)梁頭上再架檁條以承托屋椽,木梁由下至上,逐層縮短,層間墊短柱或木塊,最上層梁中間立小柱或三角撐,形成三角形梁架。梁架中的短柱或木塊又稱為蜀柱。

四合院木結(jié)構(gòu)

  在梁架中各層梁兩端和最上層蜀柱上架檁(lǐn),檁間架椽(chuán),構(gòu)成雙坡頂房屋的空間骨架。坡頂?shù)闹亓恳来瓮ㄟ^椽、檁、梁、柱,最后傳到地表支撐面。即用前后檐柱承托四椽栿、栿上再立二童柱承托平梁的做法。抬梁式架構(gòu)其架構(gòu)復(fù)雜,要求加工細(xì)致,但結(jié)實(shí)牢固,經(jīng)久耐用,且內(nèi)部使用空間大,能產(chǎn)生宏偉的氣勢又能做出美觀的造型。

  說起大木結(jié)構(gòu),就不得不提榫卯。榫卯(sǔnmǎo),是一種中國傳統(tǒng)建筑、家具及其它器械的主要結(jié)構(gòu)方式,是在兩個(gè)構(gòu)件上采用凹凸部位相結(jié)合的一種連接方式。凸出部分叫榫(或叫榫頭);凹進(jìn)部分叫卯(或叫榫眼、榫槽)。中國傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的柱、梁、枋、檁之間,都是靠榫卯來連接的,這種連接稱之為柔性連接。榫與卯抵消地震力的關(guān)鍵在于它們之間的縫隙與拉結(jié),是榫卯的縫隙和拉結(jié)成就了中國傳統(tǒng)木構(gòu)建筑獨(dú)特的抗震能力。

四合院木結(jié)構(gòu)

  中國古建筑由榫卯連接組成系統(tǒng)穩(wěn)定的框架,能輕松支撐屋頂材料重量,墻體僅起保護(hù)安全的作用。而“墻倒而屋不塌”,是因?yàn)榻ㄖ⒅闹⒎遣迦氲氐紫拢歉》旁诘鼗氖^上,這種柱根的放置方式稱為“平擺浮擱”,其連接方式設(shè)計(jì)的巧妙之處在于,柱根平擺浮放在柱頂石上,發(fā)生地震時(shí),其反復(fù)在柱頂石表面運(yùn)動(dòng),不僅隔離了地震,而且地震結(jié)束后,柱根可基本恢復(fù)到初始位置,不產(chǎn)生任何破壞。同時(shí),柱和梁互相管制、互相制約、互相協(xié)作,形成的穩(wěn)定系統(tǒng)也起到了很大作用。建筑的柱根并非插入地底下,而是平擺浮擱在柱頂石上。地震作用下,柱根在柱頂石上往復(fù)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生摩擦滑移隔震效果。

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