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四合院設計

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四合院的木結構與其抗震性能的緣由

作者:  發布時間: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,大木作主要指木構建筑最基本的構造體系,四合院房屋主要采用抬梁式構架。大木作的構建規格多樣,大部分都是預先加工制作,再運到現場組裝,所有構件之間通過榫卯連接,十分牢固。

  抬梁式構架,又稱“疊梁式構架”,是中國古代建筑中最普遍的木構架形式,以垂直木柱為房屋的基本支撐,木柱頂端沿著房屋進深方向架起數層疊架的木梁。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。

四合院木結構

  在梁架中各層梁兩端和最上層蜀柱上架檁(lǐn),檁間架椽(chuán),構成雙坡頂房屋的空間骨架。坡頂的重量依次通過椽、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。抬梁式架構其架構復雜,要求加工細致,但結實牢固,經久耐用,且內部使用空間大,能產生宏偉的氣勢又能做出美觀的造型。

  說起大木結構,就不得不提榫卯。榫卯(sǔnmǎo),是一種中國傳統建筑、家具及其它器械的主要結構方式,是在兩個構件上采用凹凸部位相結合的一種連接方式。凸出部分叫榫(或叫榫頭);凹進部分叫卯(或叫榫眼、榫槽)。中國傳統木結構建筑的柱、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鍵在于它們之間的縫隙與拉結,是榫卯的縫隙和拉結成就了中國傳統木構建筑獨特的抗震能力。

四合院木結構

  中國古建筑由榫卯連接組成系統穩定的框架,能輕松支撐屋頂材料重量,墻體僅起保護安全的作用。而“墻倒而屋不塌”,是因為建筑立柱的柱根并非插入地底下,而是浮放在地基的石頭上,這種柱根的放置方式稱為“平擺浮擱”,其連接方式設計的巧妙之處在于,柱根平擺浮放在柱頂石上,發生地震時,其反復在柱頂石表面運動,不僅隔離了地震,而且地震結束后,柱根可基本恢復到初始位置,不產生任何破壞。同時,柱和梁互相管制、互相制約、互相協作,形成的穩定系統也起到了很大作用。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運動,產生摩擦滑移隔震效果。

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