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古建筑斗拱构造

发布时间:2024-10-15      浏览量:

一、斗拱构造的概述

斗拱是中国古建筑所特有一种结构构件,它位于建筑立柱和横梁交接处、枋檩间或梁架间,由层层交错叠置的斗形木构件(斗、升)、弓形木构件(拱、翘)及斜置的木构件(昂)等组成。

斗拱由早期出现的挑出、撑托、支顶等简单的构件,逐步发展成为“模数”的复杂结构系统,成了大型甚至小型重要建筑关键性的结构部分。它不仅是结构的需要,而且也是构成古建筑优秀艺术形象的重要组成部分,是研究中国古代建筑史、研究中国木结构发展、古建筑年代鉴定、古代建筑艺术等问题重要的依据之一。

斗拱构造

二、斗拱构造的作用

1、承上启下,传递荷载

斗拱位于柱顶、额枋与檩桁或梁架之间,首先要承受上部梁架重量并将其传递给柱子。

2、支撑屋檐、加大出挑、保护柱脚

在古建筑中,出檐的形成主要依靠檐椽与飞椽的出跳,但出跳长度是受材料的受弯强度与刚度限制的。斗拱在檐下的使用,通过自身的出跳或出踩,有效地增加了檐部出挑的总长度,对台明的墙脚、柱脚起到了更好的保护作用。

3、缩短梁枋跨度,分散梁端剪力

斗拱构件本身是用各种横纵交叉的拱件层层累叠,并由下而上逐层扩展而成的。在柱梁交界处,由于扩大了支座,增添了支点,改善了节点构造,从而也有效地缩短了梁、槫(檩)构件的计算跨度,明显地减少了构件的弯矩应力和剪应力,提高了构件受弯和受剪性能。

4、等级标志

中国古代建筑在封建伦理的影响下,处处存在严格的等级制度,斗拱也不例外。宋《营造法式》中将建筑划分为殿堂、厅堂和余屋,其中余屋一般不能使用斗拱或只能使用简单的斗拱。材分制又将材分为八等,根据屋宇的规模大小而酌情使用。明清时期,斗栱的使用也十分严格,普通民房是不允许使用斗栱的,在大式带斗栱的建筑中,斗栱用材又划分为十一等,依据房屋规模大小、社会声望和社会地位高低等因素来选择。

5、提高建筑物的抗震能力

斗拱具有榫卯结合的“柔性构造”的特点(区别于混凝土结构梁柱刚性节点构造),在地震时能充分发挥“耗能节点”的减震效果。现存的天津蓟州区独乐寺观音阁、山西应县木塔等建筑,能经历多次大震不倒,这与它们的斗栱体系的处理不无关系。

三、斗拱构造的演变

1、汉代、南北朝斗栱的发展

(1)汉代斗拱的发展 汉代斗栱以承托柱梁和增大挑檐为主。

(2)南北朝时期斗拱的发展 南北朝斗拱与汉代斗栱相比又有了进一步的发展,柱头铺作基本完善,柱头栌斗除了承托斗栱与额枋外,还承托内部的梁架;补间铺作尚处在探索中,出现了人字栱、人字栱与斗二升的组合,栱端卷杀逐步规矩。在南北朝的后期,斗栱中出现了斜向构件“昂”。

南北朝时期斗拱形式

2、隋、唐、五代时期

隋唐时期是斗栱发展的重要时期,斗栱铺作基本成熟,其特点是斗栱的承托和悬挑功能已臻完善,在外檐斗栱出跳中,下昂的杠杆结构机能充分发挥,斗栱的形制已经完备,形成了较为规范的斗栱系列,并呈现出“以材为祖”的现象。

3、宋、辽、金、元时期

宋代,斗栱完全成熟,《营造法式》总结了以前的营造经验,并以规范的形式确定下来,使得斗栱有了制度、等级、名称、次序、尺寸、规定的做法,并得以推广。辽、金与北宋、南宋处于相互并行时期,基本上继承了唐代形制,并与两宋建筑相互影响,相通之处颇多,但又有若干变化,如:在铺作中使用了45°和60°斜栱斜昂。元承宋制,但斗栱尺寸日渐缩小。

4、明清时期

(1)明代 明代斗栱处于承上启下的一个阶段,其柱头铺作、转角铺作基本上继承了明代以前的做法。新的变化主要体现在以下三个方面:一是由下昂变为直昂,即昂身由斜向变为平行;二是在补间铺作中演化出一种新的斗栱——“溜金斗栱”(兼有平行的昂和斜行向上的昂的特点);三是上昂作为结构构件消失,昂首演化为六分头,昂脚靴楔演化为菊花头,华头子至明代告终,淡出历史舞台。

(2)清代 清雍正十二年(公元1734年)《工程做法则例》问世,斗栱从名称、构造、外观、尺寸等方面有了较大的变化。主要名称变为柱头科、平身科、角科。平身科变化不大。柱头科上出现了桃尖梁,桃尖梁头较宽,以梁头宽度为准,其下的栱昂向上,渐次生宽。角科中出现了闹头昂,变化较大。

历代斗栱演变

四、从唐宋到明清斗栱的变化规律

1、斗栱由大变小

斗栱整体尺度由大变小,唐宋时期,斗栱整个高度占柱身高度的1/4~1/2,而明清时期,斗栱高度与柱身的比例为1/9~1/5左右。

2、斗栱用材由雄壮到纤巧

唐佛光寺大殿,用材30cm×20.5cm(大于宋一等材),宋代五开间殿堂建筑用材多为24cm×18cm左右(相当于宋二等材)。元代永乐宫重阳殿5开间用材为18cm×12.5cm(相当于宋六等材),明代智化寺如来殿万佛阁5开间用材仅为11.5cm×7.5cm(介于清制八等材与九等材之间,低于宋代的八等材),清代故宫太和殿11开间用材仅为12.6cm×9cm(介于清制七等材与八等材之间,低于宋代的八等材)。

3、斗栱分布由疏朗到繁密

宋代补间铺作分为单补间和双补间,柱间最多2朵斗栱。而明清时期,平身多科斗栱数量大增,一攒斗栱与一攒斗栱紧密相连。如太和殿,明间平身科8攒,次、梢间为5攒,即便是廊间也有斗栱3攒。开间内攒数的增多,使构件的尺寸大大减小,斗栱由宏大、简洁有力的结构构件变成娇小无力、密密麻麻的装饰性构件。

4、斗栱的作用由结构而装饰

唐宋时期,斗栱的结构作用很明显,尤其是殿堂型构架,铺作层位于构架层与柱网层之间,起着重要的受力和传力作用。即便是厅堂型构架,梁架之间也通过铺作层传力。明清时期,室内斗栱被瓜柱替代,室外斗栱变小、变密,斗栱的结构性能衰退,复杂而繁密的构件成了外檐重要的装饰。

斗栱(大雄壮 疏朗 结构)

斗栱(小纤巧 繁密 装饰)

五、斗栱的基本组成

1、清式斗拱的基本组成

(1)清代斗拱分三种:

1)平身科斗拱 2)柱头科斗拱 3)角科斗拱

清式斗栱名称

(2)清代的升件有十八斗、槽升子和三才升三种,十八斗即位于翘、昂两端的升称为十八斗;槽升子即位于正心瓜栱和万栱两端的升称为槽升子;三才升即位于里外横栱两端的升称为三才升。

斗拱构件

(3)栱为平行于面阔方向的弓形木构件,清按照其安装位置划分为正心横栱、内外拽栱、厢栱。正心横栱,它位于柱子中心上,有正心瓜栱和正心万栱之分;内外拽栱,它是位于斗栱内外拽架上的横栱,内外拽栱均为单材栱,分为单材瓜栱和单材万栱;厢栱,它为单材栱,用于内外拽架最上一层的横栱。

清式斗拱构造图

(4)清式斗拱出踩数的计算方式=(翘数+昂数)X2+1

斗拱出踩数的计算方式

2、宋式斗拱的基本组成

(1)铺作名称

宋代每一组斗栱称为一朵,根据位置又分别称之为柱头铺作、补间铺作、转角铺作等。柱头铺作即位于柱头上,承托屋檐重量的主体;补间铺作即两柱之间置于阑额上,起辅助支撑作用;转角铺作即位于角柱上,起承托角梁及屋角的作用。

宋式斗栱名称

(2)铺作的含义

1)铺作首先表明了一组斗栱在构成上的层数与斗、栱等组成部分的相叠关系。如四铺作,即一组斗栱由四层构件相叠而成;五铺作,即一组斗栱由五层构件相叠而成;

2)其次表明了铺作数与出跳数之间的关系,如四铺作即出一跳,五铺作即出两跳,八铺作即出五跳;

3)宋式斗拱出跳数的计算方式=出跳数+3

式斗拱出跳数的计算方式

3、清、宋式斗拱构件名称对照

(知识点:清式斗拱中槽升子、三才升是单面开口,十八斗是双面开口。宋式斗拱中散斗是单面开口,交互斗是双面开口。)

六、典型斗拱细部解析

1、佛光寺东大殿斗拱

柱头铺作斗拱

2、南禅寺大殿斗拱

柱头铺作斗拱