木結(jié)構(gòu)建筑之節(jié)點(diǎn)

木構(gòu)—節(jié)點(diǎn)概述大型的宮殿式木構(gòu)建筑，成千上萬個(gè)單件組合而成，構(gòu)造簡單的古建筑，也有數(shù)以百計(jì)的木構(gòu)件．這樣多的木構(gòu)件，除椽子．望板外，其余構(gòu)件幾乎全部是憑榫卯結(jié)合在一起的．木結(jié)構(gòu)的形式和榫結(jié)合的方法，是中國古代建筑的一個(gè)主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)．概念榫卯泛指中國傳統(tǒng)建筑木構(gòu)件之間的聯(lián)結(jié)形式。榫，即是構(gòu)件的凸起部分；卯，即是構(gòu)件的凹進(jìn)部位。榫卯搭接是指在木料上分別開樺頭和卯眼，通過它們之間的咬合，把木材連接起來的搭接方式。類型木構(gòu)榫卯種類很多，形態(tài)各異，這些種類和形狀的形成，不僅與榫卯的功能有直接的關(guān)糸，而且在木構(gòu)件所處位置，構(gòu)件之間的組合角度，結(jié)合方式，以及木構(gòu)件的安裝順序和安裝方法等，均有直接的關(guān)糸1面與面的接合，也可以是兩條邊的拼合，還可以是面合?！安劭陂尽?、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿帶榫”、“扎榫”等。一按結(jié)合作用，分為三大類型：2是作為“點(diǎn)”的結(jié)構(gòu)方法。主要用于作橫豎材丁字結(jié)合，成角結(jié)合，交叉結(jié)合，以及直材和弧形材的伸延接合,如“格肩榫”、“雙榫”、“雙夾榫”、“勾掛榫”、“鍥釘榫”、“半榫”、“通榫”等等。3是將三個(gè)構(gòu)件組合一起并相互連結(jié)的構(gòu)造方法，這種方法除運(yùn)用以上的一些榫卯聯(lián)合結(jié)構(gòu)外，都是一些更為復(fù)雜和特殊的做法.如常見的有“托角榫”、“長短榫”、“抱肩榫”、“粽角榫”等二按榫卯功能，分為六類，一、固定垂直構(gòu)件的榫卯古建大木中的垂直構(gòu)件主要是柱．柱子可分為落地柱和懸空柱兩類．落地柱即柱腳直接落在柱頂石上的柱子，如:金柱、中柱、山柱都屬此類．懸空柱即指落腳在梁架上或被其它構(gòu)件懸空挑起、摔起的柱子．如童柱、瓜柱、雷公柱等，都是懸空柱．這些垂直構(gòu)件，不管處于在什么部位，都需要用榫卯來固定它的位置，于是就產(chǎn)生了用于柱上的各種榫卯．(一)管腳榫固定柱腳的榫，用于各種落地柱根部，童柱與梁架或墩斗相交處，也用管腳榫．它的作用是防止柱腳位移．(二)套頂榫套頂榫是管腳榫榫的一種特殊形形式，它是一處處長短﹑徑寸都都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過管腳腳榫，并穿透柱柱頂石直接落腳腳于磉墩(基礎(chǔ)礎(chǔ))的長榫，常常用于地勢高﹑﹑受風(fēng)荷較大的的建筑物．它的的作用在于加固固建筑物的穩(wěn)定定性．(三)瓜柱柱腳腳半榫與梁架垂直相交交的瓜柱(包括括金﹑脊瓜柱﹑﹑交金瓜柱等)，柱腳亦用管管腳榫．二﹑水平構(gòu)件與垂直直構(gòu)件拉結(jié)相交交使用的榫卯在石建大木中，，水平構(gòu)件與垂垂直構(gòu)件相交的的節(jié)為很多，最最常見的有柱與梁﹑柱與枋﹑山柱與與排山梁架﹑抱抱頭梁﹑穿插枋枋及單，雙步梁梁與金柱﹑中柱柱相交部位等．由由于構(gòu)件相交的的部位與方式不不同，榫卯的形形狀亦有很大區(qū)區(qū)別．(一)饅頭榫饅頭榫是柱頭與梁頭垂直相交時(shí)所使使用的榫子，與與之相對應(yīng)的是是梁頭底面的海海眼．鏝頭榫用用于各種直接與與梁相交的柱頭頭頂部，其長短短徑寸與管腳榫榫相同中．它的的作用在于使柱柱與梁垂直結(jié)合合，避免水平移位(二)燕尾榫這種榫多用于拉扯聯(lián)糸構(gòu)件，如檐檐枋﹑額枋﹑隨隨梁枋﹑金枋﹑﹑脊枋等水平構(gòu)構(gòu)件與柱頭相交交的部位．燕尾尾榫又稱大頭榫榫﹑銀定榫．它它的形狀是端部部寬﹑根部窄．．(三)箍頭榫箍頭榫是枋與柱柱在盡端或轉(zhuǎn)角角部相結(jié)合時(shí)采采取的一種特殊殊結(jié)構(gòu)榫卯．””箍頭”一字，，顧名思義，是是”箍住柱頭””的意思(四)透榫透榫用于大木構(gòu)構(gòu)件，常做成大大進(jìn)小出的形狀狀所以又稱大進(jìn)進(jìn)小出榫．所謂謂大進(jìn)小出，是是指榫的穿入部部分，高按梁或或枋本身高．(五)半榫半榫的使用部位位與透榫大致相相同．在古建大大木中，常使用用山柱相交處．．在古建大木中中，常使用山柱柱或中柱這樣的的構(gòu)件．三水平構(gòu)件互交部部位常用的榫卯卯水平構(gòu)件互交，，在古建大木中中，常見于扶脊脊木與扶脊木、、平板枋與平板板枋之間的順接接延續(xù)或十字搭搭交．(一)大頭榫亦即燕尾榫．做做法與枋子上的的燕尾榫基本相同，榫頭頭作”乍”，且且略作”溜”，，以便安裝．也也有不作”溜””的．大頭榫采采用上起下落方方法安裝，它常常用于正身部位位的檐、金、脊脊稟以及扶脊木木等的順延相交交接部位，起拉結(jié)作用(二)十字刻半榫十字刻半榫主要要用于方形構(gòu)件件的十字搭交，，最多見于平板板枋的十字相交交．方法是按枋枋子本身寬度，，在相交處，各各在枋子的上、、下面刻掉下面面一半的為蓋口口十字扣搭．(三)十字卡腰榫俗稱螞蜂腰，主主要用于圓形或或帶有線條的構(gòu)構(gòu)件的十字相交交．古建大木構(gòu)構(gòu)件中的卡腰，，主要用于搭交交桁稟．四、水平或傾斜斜構(gòu)件重疊穩(wěn)固固所用的榫卯古建大木的上架架(即柱頭以上)構(gòu)件，都是一層層層疊起來的．．這就不僅需要要解決每層之中中構(gòu)件與構(gòu)件的的結(jié)合問題，而而且需要解決上上下兩層構(gòu)件之之間的結(jié)合問題題，這樣才能使使多層構(gòu)件組成成一個(gè)完整的結(jié)結(jié)構(gòu)體．水平(或傾斜)構(gòu)件迭交有兩種種情況、一種是是兩層或兩層以以上構(gòu)件疊合，，再就是兩層或或兩層以上構(gòu)件件垂直(交角成９０度)或按一定角度半半疊交．在兩層或兩層以以上構(gòu)件迭合時(shí)時(shí)，采用下面兩兩種銷合聯(lián)結(jié)的的方法：(一)栽銷栽銷是在兩層構(gòu)構(gòu)件相疊面的對對應(yīng)位置鑿眼，，然后把木銷栽栽入下層構(gòu)件的的銷子眼內(nèi)．在在古建大木中，，銷子多用于額額枋與平枋之間間、老角梁與他他角梁之間以及及迭落在一起的的梁與隨梁之間間、角背、隔架架雀替與梁架相相迭處等，(二)穿銷穿銷與栽銷的方方法類似，不同同這處是，栽銷銷法銷子不穿透透構(gòu)件；穿銷常用于溜金金斗拱后尾各層層構(gòu)件的鎖合．．五、用于水平或或傾斜構(gòu)件疊交交或半疊交的榫榫卯水平或傾斜構(gòu)件件重疊穩(wěn)固，需需要用銷子；而而當(dāng)構(gòu)件按一定定角度(９０度度或其它需要的的角度)疊交或或半疊交時(shí)，則則需要采用桁碗碗刻或壓掌等榫榫卯來穩(wěn)固．(一)桁碗桁碗(小式稱稟稟碗)在古建大大木中用處很多多，凡桁碗與柁柁梁、脊瓜柱相相交處，都須使使用桁碗．桁碗碗即放置桁稟的的碗口，位置在在柁梁頭部或脊脊瓜柱頂部．(二)趴梁階梯榫多用于趴染、抹抹角染與桁稟半半疊交以及短趴趴染相交的部位位．趴梁與桁稟稟半疊交時(shí)，一一般作階梯榫，，階梯榫的做法法(三)壓掌榫它的形狀與人字字屋架上弦端點(diǎn)點(diǎn)的雙槽齒做法法很相似．這種種榫多用于角梁梁與由戧或由戧戧之間接續(xù)相交交的節(jié)點(diǎn)壓掌榫榫要求接觸面充充分、嚴(yán)實(shí)．不不應(yīng)有實(shí)有虛．．（六）、用于板縫拼接接的幾種榫卯制作古建大木和和部分裝修構(gòu)件件，常常需要很很寬的木板，如如制作博縫板、、山花板、掛落落板以及榻板、、實(shí)榻大門等．．這就需要板縫縫拼接．為使木木板拼接牢固，，除使用膠膘粘粘合外，還采用用榫卯拼合．(一)銀錠扣銀錠扣，又名銀銀錠榫，是兩頭頭大，中腰細(xì)的的榫，因其形狀狀象銀錠而得名名．將它鑲?cè)雰蓛砂蹇p之間，可可防止膠膘年久久失效后拼板松松散開裂．鑲銀銀錠扣是一種鍵鍵合作法．用于于榻板，博縫板板等處(二)穿帶穿帶是將拼粘好好的板的反面刻刻出燕尾槽．槽槽一端略寬，另另一端略窄．它可鎖合諸板不不使開裂，并有有防止板面凹凸凸變形的作用(三)抄手帶這是穿帶的另一一種形式，但又又不同于穿帶．．穿抄手帶必須須在木板小面居居中打透眼．(四)裁口是將木板小面用用裁刨裁掉一半半，裁去的寬與與厚近似，木板板兩邊交錯(cuò)裁做做，然后搭接使使用．這種做法法常用于山花板板(五)龍風(fēng)榫亦稱企口，將木木板小面居中打打槽，另一塊與與之結(jié)合的板面面居中裁作凸榫榫，將兩板互相相咬合榫卯的經(jīng)典例證證：斗拱小結(jié)傳統(tǒng)榫卯構(gòu)建搭接的特點(diǎn)小結(jié):（1）榫卯搭接接具有一定強(qiáng)度、韌性和變形能力。榫頭和卯卯眼的穿插在力力學(xué)上相當(dāng)于鉸鉸接點(diǎn)，可以承承受特定方向上上的拉力和壓力力。（2）榫卯搭接接外形簡潔。榫卯設(shè)計(jì)的本本身就是研究如如何去除木料上上多余的部分，，來保證榫卯緊緊密地咬合，同同時(shí)達(dá)到力學(xué)的的要求。（3）榫卯搭接剛性較低。由于木材斷面面的損失，造成成節(jié)點(diǎn)處力學(xué)性性能大大下降，，難以承擔(dān)大型型木結(jié)構(gòu)的連接接作用。簡言之：榫卯的功能，在在于使千百件獨(dú)獨(dú)立，松散的構(gòu)件緊密結(jié)合為一個(gè)符合設(shè)計(jì)計(jì)要求和使用要要求的，具有承承受各種荷載能能力的完整的結(jié)結(jié)構(gòu)體．一、榫卯連接井干式：將圓木或半圓木木兩端開凹槽，，組合成矩形木木框，層層相疊疊作為墻壁---實(shí)際是木承承重結(jié)構(gòu)墻。這種方式由于耗耗材量大，建筑筑的面闊和進(jìn)深深又受木材長度度的限制，外觀觀也比較厚重，，應(yīng)用不廣泛，，一般僅見于產(chǎn)產(chǎn)木豐盛的林區(qū)區(qū)。補(bǔ)充：編織：馬特賽住宅:是奧地利林茨的的建筑事務(wù)所KlebothLindingerPartners設(shè)計(jì)的一座座兩層私人別墅墅綁扎：植物建筑齒連接是將受壓壓構(gòu)件的端頭做做成齒榫，在另另一構(gòu)件上鋸成成齒槽，使齒榫榫直接抵承在齒齒槽內(nèi)，通過抵抵承面的承壓工工作傳力。因此此，齒連接只能能用來傳遞壓力力，這是它的特特點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單單，傳力明確，，可用簡單工具具制作；由于其構(gòu)造外露露，易于檢查施施工質(zhì)量和觀測測工作情況。缺點(diǎn)：由于在構(gòu)構(gòu)件上刻槽，對對構(gòu)件截面削弱弱較大，從而增增加木材用量；；在齒槽中除承壓壓工作外，尚伴伴隨著脆性的剪剪切工作，同時(shí)時(shí)只能用于手工工操作，要技術(shù)術(shù)級別較高的木木工進(jìn)行制作，，方能保證連接接質(zhì)量。二、齒連接單齒連接雙齒連接三、銷連接銷是用鋼或者木木做成圓桿狀或或者片狀，用以以阻止被連接構(gòu)構(gòu)件相對移動的的連接物。屬于于圓桿狀的，有有螺栓、釘、圓圓鋼銷、螺釘、、玻璃鋼圓銷等等；屬于板片狀狀的，有玻璃鋼鋼板銷，鋼板銷銷等。圓桿狀銷板片狀銷四、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的連接大型木建筑設(shè)計(jì)計(jì)中，結(jié)構(gòu)跨度度及構(gòu)件尺寸相相對較大，傳統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式無無法滿足大型結(jié)結(jié)構(gòu)的要求，結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往會會更多的引用鋼鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方方法，節(jié)點(diǎn)處也也會積極地使用用金屬構(gòu)件或者者鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)來來滿足結(jié)構(gòu)的要要求。輕微結(jié)合處可以以采用釘子或者者螺栓等小型鋼鋼構(gòu)件進(jìn)行連接接；大型結(jié)構(gòu)中中則常在集成材材的結(jié)合處插入入鋼板與木構(gòu)件件固定，鋼板之之間或者鋼板與與混凝土基礎(chǔ)之之間采用螺栓等等鋼構(gòu)件進(jìn)行連連接。在大跨木木結(jié)構(gòu)中，這些些剛節(jié)點(diǎn)處理方方法可以有效地地解決節(jié)點(diǎn)的結(jié)結(jié)構(gòu)問題，為設(shè)設(shè)計(jì)帶來新的突突破。節(jié)點(diǎn)是設(shè)計(jì)上的的自白，真實(shí)反反映出系統(tǒng)的作作用原理，以及及設(shè)計(jì)與技術(shù)合合二為一的最佳佳語匯節(jié)點(diǎn)分類：從其其連接的功能性性來看，分為：：面與面的接觸觸連接，間接連連接件的傳遞連連接木木節(jié)點(diǎn)，木鐵鐵節(jié)點(diǎn)，膠合節(jié)節(jié)點(diǎn)丘陵網(wǎng)格殼體建建筑site：英國國蘇塞克斯by愛德華庫庫里南建筑師師事務(wù)所內(nèi)部結(jié)構(gòu)：丘陵?duì)罹W(wǎng)網(wǎng)格殼體，雙層層木材網(wǎng)格，整整個(gè)建筑呈雙層層漏斗狀，長度度為48米，最最寬點(diǎn)的跨度為為16米，最窄窄處11米，室室內(nèi)高度從7米米到10米不等等建造過程截面尺寸：50mmX35mm，橡木條板板，分四層膠合合而成、橡木特點(diǎn)：含水水量高，可以在在結(jié)構(gòu)安裝的過過程中提供很大大的伸縮靈活性性。強(qiáng)度是其他他木材的兩倍（（在英國這種木木材是用來做帆帆船的。---同樣條件下，，可以采用更小小的橫截面，彌彌補(bǔ)了橡木的一一個(gè)缺點(diǎn)：需要要更大的彎曲作作用力才能得到到需要的弧度節(jié)點(diǎn)大樣：施工工方發(fā)明了一種種無栓的條板連連接裝置，既能能給連接構(gòu)建提提供必要的穩(wěn)定定性，而且能夠夠讓構(gòu)建略微活活動，此裝置由由幾塊鋼板組成成，每個(gè)鋼板都都有四個(gè)定位螺螺栓孔，其中兩兩個(gè)孔還可以用用來連接斜向的的支撐。每個(gè)條板為6m的標(biāo)準(zhǔn)長度，，采用了最新的的膠合技術(shù)，這這種技術(shù)可以將將水分含量高達(dá)達(dá)40%的綠色色橡木膠合，但但條板與條板之之間采用的是傳傳統(tǒng)的嵌接節(jié)點(diǎn)點(diǎn)連接成連續(xù)的的長條板。條板的距離跟怒怒受荷載的情況況進(jìn)行調(diào)整，荷荷載較大的區(qū)域域距離在0.5m左右，荷載載小的距離在1m左右。建造過程建筑物表面采用用的是當(dāng)?shù)氐募t紅雪松面板，面面板內(nèi)有鋁箔襯襯層，兩者之間間還有絕緣層。。屋頂是有很多100mmX12mm的縱向向木板組成的帶帶狀屋頂。木板板下面每個(gè)2m有檁條作為支支撐，檁條網(wǎng)格格殼體上。兒童游樂中心site：法國國切希by阿阿萬特特拉拉維克斯入口這里是附近孩子子的娛樂中心，，三座建筑連接接在一起，兩個(gè)個(gè)建筑靠的很近近，第三個(gè)稍微微脫離，高高的的傾斜的屋頂非非常小心的位于于原有的樹木之之間。入口的設(shè)設(shè)計(jì)給人一種在在結(jié)構(gòu)上相互脫脫離的感覺。結(jié)構(gòu)鋼木節(jié)點(diǎn)Soundbox,Swisspavilion,expo2000Hannover,Germany2000年德國漢諾威世世界博覽會瑞士士展館—共鳴箱該展館的建設(shè)為為了體現(xiàn)真正的的生態(tài)環(huán)保理念念，建筑師放棄棄了所有會損壞壞木材本身的連連接方式，沒有有釘子，沒有螺螺栓和黏合劑，，板條之間的搭搭接、固定僅借借助于鋼桿和彈簧。彼得·祖姆托鋼木節(jié)點(diǎn)Soundbox,Swisspavilion,expo2000Hannover,Germany2000年德國漢諾威世世界博覽會瑞士士展館—共鳴箱彼得·祖姆托該展館在結(jié)構(gòu)上上通過一種創(chuàng)新新性的懸掛系統(tǒng)將木材、瀝瀝青和鋼材這三三種看起來互不不相容的材料組組合在一起。將將木梁用橫梁以嚴(yán)格的的平行裝配形式式相互搭接形成成高的墻體，插插入雙層平行梁梁之間的橫梁將將兩個(gè)組合連接接在一起，放放置在瀝青墊上。。從黑黑色表表層升升起的的不銹銹鋼板板形成成不銹鋼鋼拉桿桿的支撐撐基礎(chǔ)礎(chǔ)，拉拉桿穿穿過瀝瀝青層層,插進(jìn)下下面獨(dú)獨(dú)立的的混凝凝土基基礎(chǔ)。。雙梁梁墻體體頂端端兩側(cè)側(cè)的拉拉桿通通過壓縮彈彈簧插入,彈簧則則通過過垂直直預(yù)應(yīng)應(yīng)力使使各個(gè)個(gè)木梁梁各就就各位位。鋼木節(jié)節(jié)點(diǎn)Soundbox,Swisspavilion,expo2000Hannover,Germany2000年德國國漢諾諾威世世界博博覽會會瑞士士展館館—共鳴箱箱彼得·祖姆托托不銹鋼鋼拉桿桿與橫梁的的連接接細(xì)部部共鳴箱箱的墻墻體剖剖面結(jié)結(jié)構(gòu)圖圖鋼木節(jié)節(jié)點(diǎn)Yamadearpostoffice,Japan日本山山寺郵郵局伊藤邦邦明日本山山寺郵郵局采采用了了混合式式的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系，墻體采用鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)，屋面則采用用由柔柔性的的木造造殼體體及具具加強(qiáng)強(qiáng)作用用的鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)張拉拉網(wǎng)架架混合合形成成的雙雙面拋拋物面面薄殼殼結(jié)構(gòu)構(gòu)。鋼木節(jié)節(jié)點(diǎn)Yamadearpostoffice,Japan日本山山寺郵郵局伊藤邦邦明該建筑筑的屋屋面采采用由由芬蘭蘭出產(chǎn)產(chǎn)的木木材所所構(gòu)成成的雙面拋拋物面面殼體體結(jié)構(gòu)構(gòu)與由鋼鋼材所所構(gòu)成成的受拉弦弦梁架架結(jié)構(gòu)構(gòu)，形成成一種種混合式式的屋面面結(jié)構(gòu)構(gòu)，構(gòu)構(gòu)成屋屋頂?shù)牡乃钠p曲曲面板板在平平面上上沒有有立柱柱支撐撐。鋼木節(jié)節(jié)點(diǎn)Yamadearpostoffice,Japan日本山山寺郵郵局伊藤邦邦明上弦桿桿件垂直桿桿件受拉桿桿件在屋面面的下下方設(shè)設(shè)置受拉桿桿件，在屋屋面的的中央央設(shè)置置垂直構(gòu)構(gòu)件，將受受拉桿桿件與與受壓的的上弦弦桿件件連接起起來，，使屋屋面具具有類類似空空間網(wǎng)網(wǎng)架般般的整整體結(jié)結(jié)構(gòu)的的剛性性。鋼木節(jié)節(jié)點(diǎn)Yamadearpostoffice,Japan日本山山寺郵郵局伊藤邦邦明在組成成屋面面同一一層的的板與與板之之間的的接合合處，，采用用低造造價(jià)、、便于于施工工的楔槽式式構(gòu)造屋面板板上下下層之之間則則采用用強(qiáng)度度、剛剛度都都較為為穩(wěn)定定的螺栓式式節(jié)點(diǎn)鋼木節(jié)節(jié)點(diǎn)IBMTravellingPavilionIBM移動展展覽館館倫佐·皮亞諾諾該展館館采用用木結(jié)構(gòu)構(gòu)體系，，結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件之間間均采采用金屬構(gòu)構(gòu)件連接，，表皮皮為PC板。整整個(gè)展展館可可反復(fù)復(fù)拆卸卸、組組裝。。鋼