角科斗拱——中国古建筑营造技艺

我要发布     发布日期:2021-06-08 14:51:19  来源:古建营造与油漆彩绘
核心提示:角科斗拱是位于转角柱上,承接转角部位荷载,并传递给角柱的斗拱。在房屋的转角处,斗拱的两个外立面完全一致。这个构件与屋檐转角处的角梁组合在一起,构成完整复杂的转角结构,故其结构远远较平身科、柱头科两种斗拱要复杂。

  角科斗拱是位于转角柱上,承接转角部位荷载,并传递给角柱的斗拱。在房屋的转角处,斗拱的两个外立面完全一致。这个构件与屋檐转角处的角梁组合在一起,构成完整复杂的转角结构,故其结构远远较平身科、柱头科两种斗拱要复杂。


  中国古建筑师和结构工程师是合一的,建筑设计包含了结构设计,结构的安全由经验保证。特别是中国古建筑中的斗拱,既体现形式美又是建筑重要的结构。斗拱的“勾心斗角”体现出了节奏感、韵律感,这一构件在结构上又起着十分重要的作用。



  斗拱的起源是很模糊的,最早在西周青铜器的图案上发现。然而斗拱首先解决屋顶的垂直压力,然后延伸出的形式。


  目前,有三种不同的斗拱的起源:由井干结构的变化;由经柱悬挑梁的变化;由擎檐柱的变化。当然,斗拱的出现,初衷不是因为工匠们要设计出这一具有形式美的造型,首先要考虑的是它的实用功能。


  在当时生产力落后的状态下,他们要解决的是怎么职称屋顶、解决力学方面的问题。因此,无论哪种说法,都是因为设计时功能在先、形式在后,这也是值得我们去思考的。


  在我国古代,斗拱的度量因各朝代体制的变迁而有所区别,但从历史遗留文献可知,对斗拱尺寸的度量,从唐宋到明清,各自都已经形成了一套模数制。


  在宋以前以宋为代表的“材”制。而清代斗拱是以“斗口”制为基本模数的,即斗拱上各拱件尺寸均以斗口进行度量,其中斗口是指平身科坐斗上十字卯口中迎面口的宽度,一个卯口宽度称为一斗口。



  “材”制、“斗口”制这些都是度量斗拱尺寸的基本模数制度。而斗拱尺寸的计算方法:首先应确定使用多少斗口;再确定采用几踩斗拱;这时才能确定斗拱各构件的尺寸。


  也就是说在古代有斗拱的木制建筑是以檐下的斗口尺寸为整个建筑物各构造间权衡制度的基本模数,斗拱各构部件及至建筑物各构部件尺寸及整体规模或大或小均与斗口尺寸的选定有关。斗拱首先体现出建筑的等级标准,其次又是建筑尺度的度量标准。


  角科斗拱与平身科、柱头科斗拱有个不同的地方,就是里拽没有自己的横向拱件(和山面、檐面平行),有的是和平身科的结合件,一般叫连头合角。实际上是平身科的拱件合角,而不是角科的拱件和平身科。


  角科斗拱的正交构件,前端具有进深杆件翘昂的形态和特点,后尾具有面宽构件棋或枋的形态和特点。而每根构件前面是什么,后面是什么,都是由与它相对应的平身科斗拱的构造决定的。


  斗依据不同位置斗口分别开一字或十字槽,斗底面用插销榫与柱、额枋或下层拱连接,各层拱件根据设计式样按平面模型画线制作,但平面模型只能控制拱件的侧面尺寸和式样,其拱眼的刻痕深度则要在拱的上平面统一确定,并画线,采用手工雕刻。制作好的斗拱构件要分攒进行试拼装,试拼时构件连接处如小吻合,则进行局部细微修整。


  角科斗拱的构造方式其实与一般的斗拱差不多,其结构逻辑都是以各构件的受力来进行榫卯咬合,其目的都是为了让整个木构建筑更加整体结实,同时也要方便加工和拆装替换。这其实就是古代工匠的智慧所在,看似复杂,其实结构逻辑清晰。



  对碑亭上檐角科斗拱的部分构件进行榫卯的结构解析。


  第一层:坐斗。角科斗拱的第一层为坐斗,角科坐斗刻口要满足翘或昂,斜翘搭置的要求,除沿面宽、进深方向刻十字口外,还要沿角平分线方向刻斜口子,以备安装斜翘或昂。此外,由于角科斗拱落在坐斗刻口内的正搭交构件前端为翘,后端为棋,故每个刻IZl两端宽度不同。


  第二层:正十字口内置交翘后带正心瓜拱,对角线方向扣斜翘。搭交正翘头上各置十八斗一件,斜翘头上的十八斗采取与翘连做的方法,将斜翘十八斗的斗腰、斗底与斜翘用一木做成。在碑亭的上檐角科斗拱中第二层有三个构件交接,结构紧密。


  第三层:在正心位置安装搭交正昂后带正心万拱两件,迭放在搭交翘后带正心瓜拱之上,在外侧一拽架处,安装搭交闹昂后带单材瓜拱两件,内侧一拽架处,安装里连头合角单才瓜拱两件,此瓜拱通常与相邻平身科的瓜拱连做,以增强角科斗拱与平身科斗拱的联系。


  在搭交正昂、闹昂前端,各置十八斗一件,在搭交闹昂后尾的单才瓜拱拱头各置三才升一件,在对角线方向扣斜头昂一件,斜昂昂头上的十八斗可与昂连做,以便安装。


  第四层:在斗拱的最外端,置搭厢拱两件,外拽部分同样置搭,整个第三层形成沿对角线对称的形状,里拽与外拽都有。里拽,在里连头合角单才瓜拱之上,置里连头合角单才万拱两件。对角线方向置由昂一件,由昂是角科斗拱斜向构件最上的一层昂,它与平身科的耍头处在同一水平位置。


  由昂常与其上面的斜撑头木连做,采用两层构件由一木连做,可加强由昂的结构功能,是实际施工中经常采用的方法。


  在角科斗拱中,三个方向的构件相交在一起时,一律按照山面压檐面(即进深方向构件压面宽方向构件),斜构件压正构件的构造方式进行构件的加工制作和安装。


  由昂以下的构件(包括由昂),都按照这个构造方式。当由昂与斜撑木连做时,需要将斜撑头木的刻口改在上面。


 

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