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1、古代木结构 1.中国古建筑-木结构 1.1 房屋木结构 1.2 桥梁木结构 1.3 造船木结构 2.木制品结构 1.中国古建筑-木结构 中国古建筑从原始社会开始,即以木构架木构架为其主要结构方式,中国 古建筑有其完整的木构架体系。在这一体系中,又有抬梁式抬梁式、穿斗式穿斗式、 井干式,阑干式井干式,阑干式四种不同的结构方式. 1.1.抬梁式木构架抬梁式木构架( (形成于春秋时代) 1.1.1 1.1.1 、房屋的木结构类型、房屋的木结构类型 (1)概念:柱上搁置梁 头,梁头上搁置檩条, 梁上再用矮柱支起较短 的梁,如此层叠而上形 成的构架. . 柱 梁头 檩条 矮柱 椽子 1.1 房屋-木结构
2、 (2)特点及适用范围 1.中国古建筑-木结构 室内空间大,常用于 宫殿、庙宇等建筑. 木构架结构还可建造三 角、正方、五角、六角、 八角、圆形、扇面、万 字、田字及其它特殊平 面建筑和多层楼阁与塔 等. 2.2.穿斗式木构架穿斗式木构架(成熟汉朝,流传至今) (1)概念:用穿枋把 柱子串联起来,形成一 榀榀的房架,檩条直接 搁置在柱头上,沿檩条 方向,再用斗枋把柱子 串联起来. 枋:水平构件,位于如窗户或走道之 上,或是连接两柱或两框架的构件 中国南方普遍采用此结构.也有房屋两端山面用穿斗式而中间用抬梁 式的混合结构. 1.中国古建筑-木结构 (2)特点及适用范围: 柱间密,柱径小,用在 正
3、面限制门窗开设,在 两侧可以增强山墙抗风 能力. 1.中国古建筑-木结构 1.中国古建筑-木结构 3.3.井干式木构架井干式木构架(形成于商朝) (1)概念:不用立柱和大梁的房屋结构。这种结构以圆木或矩形、六角形 木料平行向上层层叠置,在转角处木料端部交叉咬合,形成房 屋四壁,形如古代井上的木围栏,再在左右两侧壁上立矮柱承 脊檩构成房屋. 1.中国古建筑-木结构 (2)特点及适用范围 层叠而上的承重墙,抗震性能佳.耗材多,空间限制性大 ,防 火性能差. 此结构多见于东北,云南林区.商代也有用来做墓椁. 1.中国古建筑-木结构 4.4.阑干式木构架阑干式木构架 (1)概念:用木柱将建筑的居住面架
4、空,形成脱离地 面的平台,平台上是建筑的墙身. (2)特点及适用范围:用于潮湿和近水的低洼地区. 多见于广西、云南、四川、海南、贵州地区. 1.榫卯:榫卯结构是实木中相连接的两构件上采用的一种凹凸处理 接合方式.凸出部分叫榫,凹进部分叫卯.具有形体构造的关节 作用.不同类型的榫卯被用于受力不同的构件上. 1.中国古建筑-木结构 1.1.21.1.2、房屋房屋的木结构连接原理的木结构连接原理 按构合作用来归类,大致可分为三大类型: 一类一类: :主要是作面与面的接合,也可以是两条边的拼合,还可以是面 与边的交接构合。如企口榫、燕尾榫、穿带榫、扎榫 二类二类: :是作为点的结构方法.如割肩榫、双榫
5、、双夹榫、勾挂榫、锲钉榫、通榫等. 1.中国古建筑-木结构 割肩榫 1.中国古建筑-木结构 三类三类: :是将三个构件组合一起并相互连结的构造方法.如常见的有托角 榫、长短榫、抱肩榫、粽角榫. 1.中国古建筑-木结构 1.中国古建筑-木结构 2.斗拱: 屋顶 斗拱 墙与柱 台基 单间 的建筑 中国古代建筑以单间的建筑为例,从上到下可分为 四部分,屋顶、斗拱、墙与柱、台基 斗拱-中国古代建筑所特有的支撑构件. 方形木块叫斗,弓形短木叫拱 斜置长木叫昂,总称斗拱. 1.中国古建筑-木结构 昂 作用: 承重:室外承受挑檐载荷,室内承托天 花枋,构成室内天花. 抗震:在梁架和柱间形成纵横交错的铺作 层
6、,犹如在梁架与柱间增设了一层 弹簧层,它可以有效的抗御地震力. 装饰:纵横交错,形式多样,种类繁多, 色彩艳丽,韵律井然. 建筑等级的标志:在中国封建社会中, 只有重要的建筑,如宫殿、陵寝、苑囿、 坛庙、寺观的主要建筑上才使用斗拱。同 时斗拱的形制也成为建筑等级的标志. 纵横交错层叠,逐层向外挑出, 形成头大下小的托座. 1.中国古建筑-木结构 斗拱是建筑等级的标志,故大型的建筑一定会有拱结构来作连接结构. 1.中国古建筑-木结构 斗拱的营造流程: 1.中国古建筑-木结构 1.中国古建筑-木结构 1.中国古建筑-木结构 1.中国古建筑-木结构 中国古建筑的结构架式往往是一种复合式的架构.比如:
7、穿山式和抬梁式的结合. 所以木结构连接件往往是榫卯和斗拱混合使用. 采用斗拱:不但可以承托一定距离的出挑重量,而且也是屋顶梁架与柱壁在结 构和外观上的过渡构件。 节点使用榫卯结合,使具有一定承受屋架水平力的能力(地震和风力等). 墙倒屋不塌墙倒屋不塌 1.中国古建筑-木结构 该桥构造特别,它没有一根支柱,全部以木 条架空造成,这座木桥没有柱脚的支撑,居 然单拱跨越过了宽达16.5米(据宋会要 记载)的汴河水面,而且它同时还承受了桥 面巨大的载重. 1.2 木架构-桥梁 汴河 清明上河图 纯木结构桥-虹桥(飞桥) 东京梦华录: 其桥无柱,皆以巨木虚架 饰以丹镬,宛如长虹 1.中国古建筑-木结构
8、超静定结构 构造原理:五长两短的七根拱木构成两组拱骨系统,搭成立体的结构,再 用横木联系起来形成拱架.其承重结构实际由两套多铰木拱各 若干片相间排列,配以横木,以篾索扎成. 其中一套多铰木拱拱骨包括长木3根,作梯形布置;另套木拱拱骨包括 长木2根,短木2根,作尖拱状布置。各木以端头彼此抵紧,形成铰接;一 套拱骨的铰,恰好是在另一套拱骨长木中点之上;用蔑索将两套木拱夹着 横木扎紧,于是,两套木拱就形成了稳定的超静定结构. 1.中国古建筑-木结构 古代造船史: 独木舟和筏 (新石器时代) 漕船 (秦汉时期) 楼船 (汉代水师) 车船 (三国战船) 大龙舟 (唐宋时期) 榫合钉接法联接工艺: 帆船
9、(明朝时期) 1.3.木架构-造船 注:东周开始炼铁,春秋时期少量开始使用铁钉,由于铁钉制作不经济,中国古代 不常用铁钉,建筑造船基本上用木钉和竹钉,直到19世纪,由于国外的机制铁 钉进入中国市场,才开始大量使用铁钉.故又叫洋钉. 唐宋时期开始采用先进的连接工艺:钉接榫合.大大的提高了船的强度. 造船第一高峰期 造船第三高峰期 造船第二高峰期 1.中国古建筑-木结构 连接工艺: 在钉接榫合连接工艺出现之前,木板船,竹船基本上采用的是内外结合 的方式. 内部结合:榫卯(木钉或竹钉) 外部结合:藤蔓,兽皮条等缚扎 例如:在做板与板的连接时,靠榫卯来进行连接,板缝用草秆,麻丝,竹茹 之类的纤维物质堵
10、塞,最后刷油漆,船的头尾加一二根横木,用藤条 或兽皮条等缚扎,使连接更牢固. 1.中国古建筑-木结构 钉接榫合连接工艺: 唐宋时期,造船普遍使用钉接榫合技术,船板一般三层,在板与板 之间用榫结合,板层之间用长钉相连,钉是从船壳外面向里钉进,更牢固. 2.木制品结构 木制品结构主要是研究木制品零部件的一个结合关系. 主要的结合方式:榫结合 配件结合 胶结合 一.榫结合 1.概念:把榫头压入榫眼或榫槽内,把两个零件连接起来的一种方法. 一般是过盈配合,常常还需要配有胶粘剂,增加其强度. 2.基本形式:直角榫,燕尾榫,圆榫. 3.榫结合类型: 2.木制品结构 4.各种类型榫结合的定义及特点: 1.插
11、入榫和整体榫 插入榫 是与工件分离且单独加工而成. 特点:结合强度低,容易加工,应用广泛,典型的如圆榫. 整体榫 的榫头是直接在工件上加工而成. 特点:结合强度高,加工复杂,应用受限制. 2.贯通榫和非贯通榫 区别是:榫头是否会暴露在外面, 影响美观和强度. 2.木制品结构 3.开口榫,闭口榫与半闭口榫 4.单榫,双榫和多榫 根据零件结合部尺寸大小,为了增加结合处的强度,榫接合按榫头 的数量分为单榫,双榫合多榫. 2.木制品结构 二.胶结合 胶结合是木制品零部件之间借助胶层的胶着力,使两个或多个零 部件结合在一起的方法. 胶结合主要是指单独用胶来结合零部件. 1.贴面用胶-热压和冷压 热压:酚醛,脲醛,改性PVCA和脲醛+改性PVCA 冷压:PVCA+改性PVCA 2.边部处理用胶 热熔性胶和乳液胶. 3.真空模压用胶 树脂胶和热熔胶. 4.接材,实木拼接用胶 改性PVCA,脲醛,树脂胶及混合胶. 2.木制品结构 三.配件结合 配件:指不经过加工直接使用的制成品. 特点:安装简单,装饰性强,不用工具或少量工具便可安装,应用广. 分类:紧固类配件,活动类配件,定位类配件. 1.紧固类配件 钉类结合:借助钉和木质材料之间的摩擦力结合在一起. 钉分类:竹钉,木钉,金属钉,螺钉(木螺钉和自攻螺钉) 2.活动类配件 如合页,滚轮,滑道等 3.定位类配件 如搁板销