有人說中國古建築的斗拱結構不符合力學原理。建築人聽後很無奈。

斗拱一詞被認為是許多人所熟悉的,也是中國古代建築最獨特的設計之一。

但是,如果我問你斗拱的原理是什麼?為什麼非要把木頭做成這個樣子?你能解釋一下嗎?你能告訴我為什麼嗎?

如果你無法解釋它,只需在百度百科全書上閱讀幾行似是而非的單詞,那你怎麼判斷它是否符合力學原理呢?它是否是祖先智慧的結晶?

有人說中國古建築的斗拱結構不符合力學原理。建築人聽後很無奈。

斗拱的歷史恆久遠,如果沒記錯,是在西周時期就有了。

斗拱是木構架建築特有的結構構件,方形的鬥、升和矩形的拱以及斜的昂組成。

受力傳力特點簡單來說,:1、增加擠壓面的作用;2、支承挑簷檀;3、聯結柱網;4、減少淨跨,減小彎矩、剪力;5、抗震作用;6、裝飾作用;7、等級標誌;8、模數作用。

它位於柱與梁之間,由屋面和上層構架傳下來的荷載,要通過斗拱傳給柱子,再由柱傳到基礎,因此,它起著承上啟下,傳遞荷載的作用。

榫卯結合是抗震的關鍵。這種結構和現代樑柱框架結構極為類似。構架的節點不是剛接,這就保證了建築物的剛度協調,消耗地震傳來的能量(可以考慮為二道防線)使整個房屋的地震荷載大為降低,起了抗震的作用。

有人說中國古建築的斗拱結構不符合力學原理。建築人聽後很無奈。

如果覺得理論難以理解,下面講一個實例。

從唐代佛光寺東大殿來說。大殿為廡殿頂,面寬七間進深四間。從整體結構來分析斗栱在建築中所起到的作用。明清斗栱不管是柱頭科,角柱科,平身科都是坐立在平板枋上。而唐代斗栱一個很大的特點是柱頭輔作的櫨鬥直接坐在柱頭,這就意味著從上部傳來的力將直接落在柱頭。上部傳來的力來自於屋頂的荷載,屋頂荷載通過槫向下傳遞。

有人說中國古建築的斗拱結構不符合力學原理。建築人聽後很無奈。

佛光寺東大殿一角

有人說中國古建築的斗拱結構不符合力學原理。建築人聽後很無奈。

如果省去斗栱,目前簷槫的位置將向內移動到壓槽枋位置。我們可以看見整個建築結構出簷很大,外部無支撐相當於懸挑結構,整體結構及其不穩定,除去滑坡外,還可能使整個屋頂揭開,柱間連結構件損壞。好,為了解決出簷大而帶來的問題,我們選擇採用斗栱結構。斗栱顧名思義是由鬥和栱作為主要構件拼裝而來。通過增加令栱數量來增加出跳數,來滿足出簷所需的承載要求。簷槫承載的力通過斗栱向下傳遞到柱頭再到柱頂。整個結構渾然一體。整個斗栱結構通過替木加大了簷槫受力面,變相減少了簷槫作為橫向構件的跨度。此時我們還要注意到唐宋斗栱的一個大特點,大部分昂為真昂。因斗栱前身收到了外簷簷槫的力,使其前方不均勻,可能出現前傾歪閃的問題,為了解決這些問題,斗栱的昂後尾直通金步,同時承擔了來自下平槫傳來的力,使整個斗栱前身後尾同時受到力。斗栱間通過柱頭枋連結,使斗栱連結成環,大大增強了斗栱的穩定性,但木結構之間留有的空間餘地,使整個環不同於剛體,每個獨立節點有一定的位移空間。從多方角度來看,斗栱這個結構在整體結構中運用有道受力合理。

所以總的來說斗拱是符合力學原理的,個人另一方面認為斗拱猶如現代的抗震支座,它使建築物傳力時不那麼強硬(鉸接替代剛接),從而使建築物受力更加合理。


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