斗栱,到底有啥用?

张三正翻看古建筑构件命名图,不时地挠头抓耳... ...

“老黑,你说这古人是不是闲得蛋疼?一个斗栱,又是xx斗,又是xx栱,名称繁杂,看得我头都大了,这谁能记住?”

佛光寺东大殿剖透视图,来源《中国古代建筑史》

“三哥,别挠你脑门上那仅剩的几根毛了,别费脑子记这些名词了。这还只是宋式叫法,到了明清,命名又变了”

“本想着旅游时出口成章装个X,这直接断送了我的装X路。那你经常看这些,也不专门记吗?”

“不记!访古时,找些网上的图片对着看不就完了,简单方便?就算是做这类科普图的人,也不一定能记住这些繁杂的名词。”

来源网络,侵删

“原来你是个假专家,我算是发现了。”

“唉唉唉,你不要诽谤我啊,我可不是什么专家,遑论假不假。从根上讲,命名只为交流、记录之便,记得住这些命名算不得懂了斗栱,要看懂斗栱,还得从斗栱的‘第一性理论’出发。”

“别废话了,让我看看是什么牛逼原理。”

“稍等我一下,我把云台、瑜伽砖拿出来,你搭把手。”

“怎么?你要直播练瑜伽吗?”

“屁!老子给你做个实验,一看就懂!拿好,这是我花重金买的木条,这次的主要实验材料。”


两侧配重为四瓶瓶装水,两侧平衡位置做好记号

“看不出啊,这细细一根木条竟能撑得住四瓶水。可是这跟斗栱有什么关系?”

“别急,还有个对照试验。你看我叠了两层短木棍,最上面的木棍是不是就没那么弯了?”

简单的变量控制
两侧配重同为四瓶瓶装水,悬挂位置与单木棍实验平衡位置相同

“换句话说,第二组实验两侧同样的位置可以悬挂更大的重量?”

“三哥,你这记忆力不行,理解力真不错。你把这两个瑜伽砖换成柱子,你看看是啥?”

作者自绘
晋祠圣母殿,来源《太原晋祠圣母殿修缮工程报告》
佛光寺大殿,作者自摄自绘

“嘿,你还别说,真有点醍醐灌顶的味了。枋的重量通过斗,传力到栱上,栱通过斗继续往下传,一层层直到传到柱子上。”

“漏了一点!斗不仅传力,而且兼顾限制栱移动的作用,它俩之间通过木楔子连接。有没有觉它也像一个跷跷板?把它抽象成跷跷板模型,你就可以理解古建筑里的昂是干啥的了。”

图中斜木杆为昂,右图为抽象模型,图片来源xhs,侵删
木楔子,楔子上放斗,根据《太原晋祠圣母殿修缮工程报告》绘制,注:木楔子一定要保证垂直向为木材顺纹向,充分利用顺纹的抗剪能力。

“确实抽象一下,很多构件的作用就简单明了了。”

“那三哥,我考考你?我想要一个大跨度的空间,还是用木材搭建,我该怎么做?”

“该继续搞抽象!”


“我看你是欠抽!那我再‘抽’你一次。你看下面抽象图,是不是也有醍醐灌顶的感觉?”

作者自绘

“这不还是为了防止木材被压断?只不过这次是通过伸出斗拱,调整横向木梁的受力位置(等效于减小柱间距),避免木条中间受力被压断。”

“Nice!那反过来讲就是,我可以通过设置斗拱拖住横向木梁,再适当加宽柱间距而不破坏受力体系,可以使空间更大更舒服。那刚刚提的问题不就迎刃而解了?”

同样的原理,可以优化受力,作者自摄自绘

“可,到现在也没发现你说的什么牛逼‘第一性原理’。”

“就差临门一脚。你想想,不管是传力还是增加柱跨,不管是斗栱、昂还是梁,是不是都在解决横向木构件可能折断的问题?这个问题再往下挖掘,就是木材的材性问题!”

“木材不抗弯!?”

“对一半!抛开跨度谈抗弯都是耍流氓。木材的抗弯能力其实不算差(可见文章中国古建筑——从木头开始说起),但是对木建筑建造中日益增大的‘大跨’需求与木材材性的矛盾,一直激励着古代建筑师寻找更好的建造技艺。”

“上面讲的这算一种方式,那有没有其他的方式?”

“有!粗暴且高效,横向木梁用更粗的木头就行,大力出奇迹。梁足够粗,甚至可以减少柱子,元代的‘减柱造’就是典型代表。”

大周村汤王庙(元代遗构),来源xhs-作庭记

“这真是有点粗犷的野......又丑又美的。”

“这个算是减柱成功的,其实也有失败的。你看佛光寺采用‘减柱造’的文殊殿,体量较大受力复杂,现在要是不加柱子撑着,怕是早成一堆烂柴了。”

金代,佛光寺文殊殿,自摄

“经你这一‘抽’一‘抽’的,底层的原理还算是清晰了,不光斗栱,我看整个木构体系都是在克服木材的材性缺点。以后我不用通过记名字装X了,我可以通过分析梁架的受力来装更高级的X了。”

“低调低调,万一别人问你个其他问题,比如‘为什么不利用木材最擅长的抗压能力设计斗栱’,你就直接懵逼了。”

“这个问题还真是刁钻!所以为什么呢?”

“这块我也有点模糊,只能说下次再给你讲讲我的‘一家之言’。”

“下次丕定。”

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