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木结构榫卯连接节点类型

发布于:2022-08-16 16:27:16 来自:园林景观/园林景观素材 [复制转发]

中国古建筑木结构的各个构件之间一般采用榫卯连接,巧妙的榫卯连接方式不用一钉一铁,独树一帜,是中国古建筑的重要特性。所谓,是指在木构件上挖出的洞眼,而则是在木构件上留下的准备插入的端头。榫卯的基本思想就是通过在构件上开卯作,让几个构件咬合起来,通过限制各个单独的构件在某些方向的自由度,使若干独立、松散的构件紧密结合成为一个符合设计要求和使用功能、且具有承受各种荷载能力的完整结构体。


古建筑木结构中的榫卯节点种类繁多,形态各异,这些种类和形态,不仅与榫卯的功能有直接关系,而且与木框架所处位置、构件之间的组合角度、结合方式,以及木框架的安装顺序和安装方法等戚戚相关。根据常见榫卯节点在竖向构件中的位置,可以分为柱底连接、柱顶连接和柱中连接。


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柱底连接


管脚榫:顾名思义,即固定柱脚的榫,用于各种落地柱的根部,童柱与梁架或墩斗相交处也用管脚榫,它的作用是防止柱脚移位。在清《工程做法则例》中规定每柱径一尺,外加上下榫各长三寸”,将管脚榫的长度定为柱径的3/10。在实际施工中,常根据柱径大小适当调整管脚榫的长短径寸,一般控制在柱径2/10~3/10之间。从实测中了解到柱底的管脚榫长多在6~10cm之间,折合营造尺应为两寸到三寸半之间,榫径大多在柱径的五分之一至四分之一的范围内。管脚榫截面或方或圆,榫的端部适当收溜(即头部略小),榫的外端要倒楞,以便安装。较大规模的建筑,由于柱径粗大,且有槛墙维护,稳定性好,并为制作安装方便,常常不作管脚榫,柱根部做成平面,柱顶石亦不凿海眼。


套顶榫:是管脚榫的一种特殊形式,它是一种长短、径寸都远远超过管脚榫,并穿透柱顶石直接落脚于磉墩(基础的长榫。其长短一般为柱子露明部分的1/3~1/5,榫径约为柱径的1/2~4/5不等,需酌情而定。套顶榫多用于长廊的柱子一般每隔二三根用一根套顶柱,也常用于地势高、受风荷载较大的建筑物。它的作用在于加强建筑物的稳定性。


瓜柱柱脚直位于与梁架垂直相交的瓜柱柱脚,严格说来是直榫和馒头榫的组合体,在沿梁架长度方向类似直榫,在垂直于梁架长度方向则类似馒头榫。宽为瓜柱宽的六分之一或七分之一,高为两寸或三寸。长度可根据瓜柱本身大小做适当调整,但一般可控制在68厘米。


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柱底连接


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柱顶连接    

馒头榫:是柱头与梁头垂直相交时所使用的榫子,与之相对应的是梁头底面的海眼,长短寸径与管脚榫相同,它的作用在于柱与梁垂直结合时避免水平移位。此外,柱头与平板枋或斗拱的大斗的连接部位也使用馒头榫。


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柱顶连接


燕尾榫:有时也被称为银锭榫、三半,多用于拉接联系构件,如檐枋、额枋、随梁枋、金枋、脊枋等水平构件与柱头相交的部位,此外还用于平板枋之间、檩条之间的连接。它的形状是端部宽、根部窄,与之相应的卯口则里面大,外面小,安上之后,构件不会出现拔榫现象,是一种很好的结构榫卯。在大木构件中,凡是需要拉结,并且可以用上起下落的方法进行安装的部位,都应使用燕尾榫,以增强大木构架的稳固性。燕尾榫的长度,清《工程做法则例》规定为柱径的1/4,在实际施工中也有大于1/4柱径的,但最长不超过柱径的3/10。燕尾榫端部宽、根部窄,成大头状,这种做法称为。榫宽等于榫长,榫子根部收乍"不宜过大,以每面收榫宽的1/10为宜。


箍头榫:是枋与柱顶在尽端或转角部位相结合时采取的一种特殊榫卯,分为单向箍头榫和双向箍头榫又称十字箍头榫两种。殿顶、歇山顶建筑的大额枋在转角处一般用十字箍头榫搭接到角柱头上。在硬山、悬山建筑物的端头将额枋、金枋、脊枋等的端头也做成箍头榫,安装于檐柱、金柱、瓜柱、脊瓜柱等柱头上。其作用一是为了解决竖向构件与水平构件的结合,二是将在端头的各类柱子给与固定,使框架更加稳定。榫长与柱径相等,榫高同枋高,卯口深度一般为榫高的一半,榫宽为原构件宽度的一半或柱头径的1/4~3/10之间。


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柱中连接    

直榫:又称公母榫,榫头是等截面的矩形,即做成长方体,可以直接插到构件的卯口内,为多种复杂榫卯的原型。常用于月梁两侧的插拱或雀替和柱相交、部分梁枋和柱相交处。参照《营造方式》中的规定,榫的长高比和宽高比多在0.25~0.33之间变化。


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透榫:又称大进小出榫,适用于需要拉结,但又无法用上起下落的方法进行安装的部位,如穿插枋两端、抱头梁与金柱相交部位。所谓大进小出,是指榫的穿入部分,高按梁或本身高,而穿出部分则按穿入部分减半。这样做,既美观又可以减小榫对柱子的破坏。透榫穿出部分的净长,清《工程做法则例》规定为由柱外皮向外出半柱径或构件自身高的1/2。榫的厚度一般等于或略小于柱径的1/4,或等于枋或梁厚的1/3

    

使用部位与透榫大致相同,但除特殊需要外,使用半榫是在无法使用透榫的情况下不得已而为之,最典型的要属排山梁架后尾与山柱相交处。在古建大木中,常使用山柱或中柱这样的构件。这两种柱子,均位于建筑物进深中线上,将梁架分为前后两段。由于两边的梁架都要与柱子相交,这时,就必须使用半榫。除用于上述梁与柱的交点外,在由与雷公柱、瓜柱与梁背相交处也常使用。一般半榫做法与透榫的穿入部分相同,长至柱中。两端同时插入的半榫,则要分别做出等掌和压掌,以增加榫卯的接触面。方法是将柱径均分为三份,将榫高均分为两份,如一端的榫上半部分长占1/3柱径,下半部占2/3,则另一端的榫上半部分长占2/3柱径,下半部占1/3。在使用这类榫卯时,为防止脱榫,往往有两种强化办法:一种是在构件下面安装替木,并在替木与梁叠交的地方栽做销钉,另一种是加垂直于榫头侧面的销钉。


改进燕尾榫:由于燕尾榫榫头形状外宽内窄,其安装必须是从上部卯口下落,因此卯口多开在垂直构件的顶端,若水平构件不置在柱顶,就无法使用燕尾榫了。改进燕尾榫通过构造一个异形卯口,解决了传统燕尾榫使用位置上的局限,使得应用范围大大拓宽。该卯口分为两部分:下部和燕尾榫等高的是一个与榫头同尺寸的楔形卯口上部是和燕尾榫最大榫宽相同的矩形卯口。安装时,首先将燕尾榫从上部卯口插入下落,然后用木块填塞上部的卯口。改进燕尾榫节点主要出现在梁柱交接处,例如南方穿斗构架中的檐枋或者是山架上的梁柱交接,即和半榫或透榫可能出现的位置重叠。


文章来源:《古建筑木结构整体力学性能分析和安全性评价》--陈春超


知识点:

榫卯连接

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    这些技术里包含了很多中国古人的聪明智慧,应该保留和发扬一下

    2022-08-16 18:11:16

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