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关于平身科斗拱的几个问题,我试着聊聊自己的理解
玩古建的人对斗拱都有感情,这东西确实是古建筑结构的精华。下面一个一个说。
1. 平身科斗拱与其他类型斗拱在位置和功能上的区别
平身科是清式建筑里的叫法,它和柱头科、角科共同构成清式斗拱的三大类型,主要区别在位置和受力角色上。
■ 柱头科——位于柱头正上方,直接承托梁架,是斗拱里受力最大、最核心的构件。它的翘(尤其是第一跳的翘)做得特别宽,是因为要直接托住梁端传来的巨大荷载
■ 角科——位于建筑转角处,也就是两根柱子之间的角柱上。它的构造最复杂,因为要处理45度方向和90度方向两个面的出挑,构件相互穿插,比如斜昂、斜翘等
■ 平身科——位于柱间额枋之上,也就是两根柱子之间的平板枋上。它不直接承托梁架,主要起传递荷载、增加出檐深度和装饰作用,受力比柱头科小得多
从功能上看,可以这样理解:柱头科是主力,平身科是辅助,角科是特殊节点。平身科虽然在装饰上做得复杂,但它的结构作用更偏向于把屋面荷载均匀传递到额枋上,再传给柱子,同时通过出跳把屋檐挑得更远。
2. 斗拱各构件的名称和传力路径
以清式平身科斗拱为例,从下往上说各构件和传力路径。
构件名称(从下到上)
■ 坐斗(大斗)——最下面一个构件,放在平板枋上,是所有构件的底座。四面开槽,用来承接上面的翘、昂等
■ 翘——横向构件,垂直于面阔方向(即挑出方向),前后对称。第一跳叫"正心瓜拱",上面放"正心万拱";但更准确说,翘是挑出方向的第一层横拱
■ 昂——斜向构件,从坐斗中伸出,与翘垂直方向(即面阔方向)布置,端部常做成尖头形状。昂的作用相当于杠杆,把屋檐外挑的力往回传
■ 耍头——昂的上方,也是纵向构件,端部常做成龙头或卷草形状,起装饰和联系作用
■ 撑头木——耍头上面,纵向构件,上面承托枋木
■ 斗——小型块状构件,放在翘、昂、拱等的两端,用来承接上面的构件。有"十八斗"、"三才升"、"槽升子"等不同叫法,位置不同名称不同
■ 升——比斗更小的构件,放在拱或昂的端头,用来承托更上一层的构件
■ 拱——横向构件,垂直于面阔方向,与翘和昂垂直交叉。有"瓜拱"、"万拱"、"厢拱"等,单材拱和足材拱之分
■ 枋——纵向构件,沿面阔方向布置,起联系和传递荷载作用。有"正心枋"、"挑檐枋"、"井口枋"等
传力路径
屋面荷载(瓦、望板、椽子)→ 檩条 → 梁 → 柱头科(直接传力)/ 平身科(间接传力)→ 额枋 → 平板枋 → 坐斗 → 翘、昂 → 斗 → 拱 → 升 → 上一层构件 → 屋架 → 柱子 → 基础
简单说,荷载是从上往下层层传递,通过斗拱把出挑部分的荷载集中到柱子上。平身科因为不直接承梁,它的传力路径更依赖于额枋和平板枋。
3. 斗拱的出跳计算和等级制度
出跳是斗拱的精髓。清式建筑以"斗口"为基本模数,斗口就是坐斗上开口的宽度,是所有构件尺寸的基础。
出跳计算
■ 每出一跳,要向外挑出一个"斗口"的距离(清式做法一般是3斗口,但不同时期有差异)
■ 平身科斗拱的最高出跳数受建筑等级限制,最高到十一踩(也就是五昂五翘加坐斗,实际上很少见),常见的有三踩、五踩、七踩、九踩
■ 一跳就是一踩,三踩就是出三跳,九踩就是出九跳。出跳越多,屋檐挑得越远,建筑等级越高
等级制度
清式建筑把斗拱的等级直接和建筑等级挂钩,通过"踩数"和"斗口尺寸"两个维度来体现。踩数越高、斗口越大,建筑等级越高,这也是官式建筑的重要标志。
| 踩数 | 对应建筑等级 | 典型应用 | | 三踩 | 最低级 | 一般小式建筑 | | 五踩 | 中等 | 普通官式建筑 | | 七踩 | 较高 | 重要殿宇 | | 九踩 | 最高级 | 太和殿等最高等级建筑 |
斗口尺寸从1寸到6寸不等,等级越高斗口越大。比如太和殿的斗口是5寸,而一般小式建筑可能只有1.5寸。这个制度在《清式营造则例》和《清式营造算例》里都有详细规定,有兴趣可以翻翻梁思成先生的《清式营造则例》,里面讲得很透彻。
以上主要是清式建筑的做法,宋式铺作(斗拱的宋称)在构件名称 |
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