中国木结构浅谈 - 木结构建筑.pdf

中国木结构浅谈 祝恩淳 潘景龙 哈尔滨工业大学土木工程学院 木结构研究中心 主要内容 1 引言 2 中国古代木结构 3 建国后的中国木结构及现状 4 中国木结构展望 5 结语 1 引言 我国木结构建筑历史辉煌悠久，是中华文明的重要组成部分，且对日 本、朝鲜等邻国产生过重要影响。建国初期，木结构曾在国民经济建设中发 挥着重要作用。由于木材短缺，至上世纪七十年代末，木结构在中国的研究 应用陷于停滞，时达二十余年之久。上世纪九十年代末期我国引进北美轻型 木结构，标志着木结构的研究与应用在我国逐步恢复。 本报告将介绍中国古代木结构的主要结构体系和节点连接特点，通过几 个实例展现了中国古代木结构所取得的成就。对建国后中国木结构由兴盛到 停滞再到复兴的历程进行了回??，对中国木结构的现状进行了陈述。认为， 发展具有中国特色的木结构，首先要深入学习了解国际木结构先进技术，大 力开展科学研究，完善木结构设计计算理论，加强木结构类技术标准的制订， 促进适合于建筑结构用木（竹）产品的研发和生产。一家之言，观点难免存 在有失偏颇之处。供同行参考，并欢迎批评指正。 2 中国古代木结构 2.1 考古发现 分别代表两河流域文明的浙江余姚河姆渡遗址和西安半坡遗址，则表明早 在七至五千年前，中国木结构技术已达到了相当高的水平。 河姆渡遗址榫卯连接的形式: 河姆渡晚期木柱残段及柱脚: 遗址残存木构件表明榫卯连接在当 木柱已用石斧等工具加工成矩形截面； 由于此地水丰湿润，土质软弱，已采 时已相当完善。图中所示是归纳出的 用木桩或图中可见的木板作基础。不 几种常用形式。这类榫卯连接在随后 可否认，这就是现代桩基础和片筏基 的数前年岁月里沿用、演化，以致成 为我国木结构连接的特点之一。 础的鼻祖。 西安半坡遗址某房屋木构架的复原图: 其木柱布置已略呈柱网，房屋已具“间”的雏形， 中间一列四柱高出檐柱以承托脊檩。中国木结 构典型的梁柱式构架初现于此。 2.2 古代木结构的结构体系 中国古代木结构在上述原始雏形的基础上不断演化改进，逐渐形成了梁 柱式构架和穿斗式构架两类主要体系。 北京故宫太和殿的横剖面图-梁柱式构架 典型的梁柱体系 梁柱式构架: 柱网下以石础为基，上或以榫卯或以斗拱（大型重要建筑） 承托横梁（古名额、枋）；横梁上再立短柱，承托更上一层横梁，最上层横梁 承托檩子。横梁跨度自下而上逐层减小，形成坡屋顶构架。 与西方木结构体系不同，中国古代木结构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 穿斗式构架示意图 穿斗式构架 流传于长江流域及以南地区，主要用于民间住宅建筑。穿斗式构 架的主要构件有柱、穿枋、斗枋、纤子和檩子。穿枋沿房屋横向穿过柱子形成 木排架，斗枋象梁柱式构架中的额枋沿纵向穿过柱子，以固定排架，从而形成 木框架。纤子搁置于斗枋之上，以便铺设楼板。檩子直接搁置在柱顶上，而不 同于梁柱式构架搁置于梁头上。 2.3榫卯连接与斗拱连接 连接梁柱的榫卯 木节- 天然的榫卯连接 榫卯连接:自然界中树枝杈生于树干，树干、树枝有机地“连接”为整体，形 成可以承重的结构。观察一含木节的树干的纵剖面，会发现节孔恰似一卯眼， 枝根恰似一榫头插入节孔。这可谓一种天作之合的“榫卯”连接。效法自然，将 梁（枋、额）等水平构件端部切削成榫，在柱上凿孔为卯，梁柱便通过榫卯连 接为一体。这种连接浑然天成而历久不衰。 佛宫寺大殿中的斗拱连接 斗拱 斗拱连接: 树干顶端向上向外生长枝杈以承托树冠，承重力与风力，可谓树 状结构。古代木结构中，在柱顶向上向外逐层叠放弓形悬臂构件，是谓拱；拱 与拱之间设置方形木垫块，是谓斗，合称斗拱以承托横梁。斗拱增大了梁的支承 长度，减小了梁的跨度，且便于形成屋面挑檐。斗拱连接恰似由树干顶端扩展的 树冠