CN106930553A - 一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构 - Google Patents

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Abstract

一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，斗拱设有斗欹，在斗欹的上方设有斗平，在斗平的两侧各设有一个斗耳，沿斗平的上表面向下开设贯通斗平两端的锯凿矩形口，在锯凿矩形口的两侧分别加开一个与锯凿矩形口相同厚度的卯口，卯口和锯凿矩形口拼合成修缮口，修缮口内榫接入修缮板，在修缮板的两侧中心各开设一个燕尾卯口A，在燕尾卯口A上方对应开设一个与斗耳高度相同的燕尾卯口B，燕尾卯口B与燕尾卯口A的断面形状一致，燕尾卯口B和燕尾卯口A中插入有燕尾榫，在不改变原材料及施工工艺的基础上，能够大大提高古建筑斗拱构件的整体性，降低斗件因新旧材料干湿胀缩不一致而破坏其整体稳定性的几率，加强斗件的抗震性能，减少其维修次数。

Description

一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构
技术领域
本发明涉及古建筑木构架体系中斗拱构件的保护修缮，具体说的是一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构。
背景技术
斗拱在古建筑木构架体系中，是一个相对独立的门类，清代木作中有专门的“斗拱作”。“斗口”泛指所有斗件上的刻口，其有顺身口和十字口之分。“顺身口”是宋式建筑大木作斗件的一种做法，也称“顺身开口”，指斗子开口凿刻形式，顺身即斗拱看面两侧方向，其斗口也沿顺身开向两侧（如图1所示），因此，只有两耳。采用“顺身口”结构的斗，主要有不出跳的栌斗、散斗、齐心斗、交互斗等。“顺身口”内所置拱件有瓜子拱、慢拱、令拱等。除平盘斗外，“斗”由斗耳、斗平、斗欹三部分组成（如图2所示）。
由于斗拱构件的件数最多，而且是小构件，结构复杂，富于变化，各种构件互相搭交，锯凿榫卯，一般剩余的有效截面都很小。整攒斗拱由于外力作用，如檐桁向外滚动，柱子下沉，梁架歪斜等都能引起斗拱的各构件因受力不均而发生位移，因之扭闪、变形，常常伴随出现卯口挤裂，榫头折断和斗耳断落、斗平压扁、小斗滑脱等现象。
各种斗拱的“斗平”这一部分常被压扁，高度减小的主要原因是斗的制作都是采取横纹受压，木材横纹受压的强度比顺纹受压强度小得多，但斗的形制又不宜使用顺纹材料，因此构件太小易断裂，存在此种不易避免的缺陷。
目前，古建筑顺身口斗件中斗平的加固修缮技术是：在顺身口斗件内将压扁的斗平锯凿平整，然后按原尺寸样式，采用薄硬木板通过木材粘接剂与顺身口斗件底面粘牢，并用铁钉钉固。这种加固措施虽然在短期内刚度较强，但柔韧性、耐久性、抗扭转能力不足。首先，化学粘接剂为一种胶体，在空气中易氧化，耐久性较差，粘接在一起的斗平如果长时间暴露在大气中，粘接剂易老化脆裂，导致薄硬木板与顺身口斗件底面分离，整体性降低；并且这种依靠铁钉加固的结构，抗扭转能力较弱，如遇地基不均匀沉降或地面震动，容易造成铁钉与薄硬木板和斗件底面之间的连接部位松动，造成斗平连接处加固件失效，从而使斗件的安全性仍受到威胁。其次，修缮加固时所采用的木材与原有的斗件干湿程度很难一致，在逐步干燥过程中收缩程度不同，不同的干湿变化极易造成粘接剂裂缝和嵌入斗件中的铁钉松脱。另外，铁钉钉固斗平的过程中往往会破坏木构件；改变了古建筑木结构的原材料及施工工艺，且金属件加固木结构是通过“嵌入”或“固定”的方式达到加固的目的，这种不可逆的加固技术不仅不利于加固件的检修或更换，也不利于木结构的保护。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，在不改变原材料及施工工艺的基础上，对古建筑顺身口斗拱构件中的斗平进行加固修缮处理。
为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，斗拱设有斗欹，在斗欹的上方设有斗平，在斗平的两侧各设有一个斗耳，沿斗平的上表面向下开设贯通斗平两端的锯凿矩形口，在锯凿矩形口的两侧分别加开一个与锯凿矩形口相同厚度的卯口，卯口和锯凿矩形口拼合成修缮口，修缮口内榫接入修缮板，修缮板的形状与修缮口相匹配，在修缮板的两侧中心各开设一个燕尾卯口A，在燕尾卯口A上方的斗耳的内侧面上对应开设一个与斗耳高度相同的燕尾卯口B，燕尾卯口B与燕尾卯口A的断面形状一致，燕尾卯口B和燕尾卯口A中插入有燕尾榫，燕尾榫的断面尺寸与燕尾卯口B一致，燕尾榫的高度为燕尾卯口B和燕尾卯口A高度之和。
本发明所述的卯口为矩形卯口或燕尾卯口。
本发明所述的修缮板由硬杂木制成。
本发明所述的燕尾榫由硬杂木制成。
本发明的有益效果是：
首先，本专利能够大大提高古建筑斗拱构件的整体性，可以降低斗件因新旧材料干湿胀缩不一致而破坏其整体稳定性的几率，加强斗件的抗震性能，减少其维修次数。
其次，这种加固结构用料较少，加工十分方便，实际加固操作工序较简单，既节省原材料，有利于环保，又大大降低维修施工的劳动强度，且在以后的古建筑斗拱保护修缮过程中，只需将所插接的硬杂木薄板以及在前后方向作为水平拉结件的燕尾榫更换即可。
因此，可以反映出这种组合式加固顺身口斗平的处理结构，在保持斗拱结构稳定性、耐久性、抗震性以及修缮更换时的巨大优势，未来具有广阔的发展前景。
附图说明
图1为斗拱的细部构造示意图；
图2为本发明的爆炸结构示意图；
图3为本发明的修缮后的结构示意图；
图中：1、斗欹，2、斗平，3、斗耳，4、锯凿矩形口，5、卯口，6、修缮板，7、修缮口，8、燕尾卯口A，9、燕尾卯口B，10、燕尾榫，11、顺身口。
具体实施方式
如图2所示，一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，斗拱设有斗欹1，在斗欹1的上方设有斗平2，斗平2的表面为完整的水平平面，在斗平2的两侧各设有一个斗耳3，斗平2与两个斗耳之间围成的口为顺身口，沿顺身口下方的斗平2的上表面向下开设贯通斗平2两端的锯凿矩形口4，该口由锯凿平整成型，在锯凿矩形口4的两侧分别加开一个与锯凿矩形口4相同厚度的卯口5，该卯口5为矩形卯口或燕尾卯口，卯口5和锯凿矩形口4拼合成修缮口7，修缮口7内榫接入修缮板6，修缮板6的形状与修缮口7相匹配，修缮板的两端与斗平的两端平齐，修缮板的两侧卡在卯口5内，并与卯口5的内表面相贴合，在修缮板6的两侧中心各开设一个燕尾卯口A8，在燕尾卯口A8上方的斗耳3的内侧面上对应开设一个与斗耳3高度相同的燕尾卯口B9，燕尾卯口B9与燕尾卯口A8的断面形状一致，燕尾卯口B9和燕尾卯口A8中插入有燕尾榫10，燕尾榫10的断面尺寸与燕尾卯口B9一致，燕尾榫10的高度为燕尾卯口B9和燕尾卯口A8高度之和，燕尾榫10的顶面与斗耳的顶面平齐，燕尾榫10的底面与卯口的底面相贴合，如卯口为燕尾卯口，燕尾榫的底端形状应与卯口完全匹配。
实施例1
“散斗”为古建筑大木斗拱组件，宋式建筑名称，用于拱端、枋间或屋内襻间斗拱中，清式建筑称之为“升”，即“拱两端上，左右开口，承托上一层枋或拱之斗形木块。”“散斗”与清式建筑的三才升和槽升子类同，同为顺身开槽口，在木构架中是使用最多的斗。在古建筑修缮工程中，“散斗”由于数量较多，其斗平被压扁的现象非常普遍，可采用本专利技术进行加固。
如图3所示，在坚持不改变古建筑原材料及施工工艺原则的基础上，加固步骤如下：先将顺身口斗件内的斗平被压扁超过3毫米以上的部分锯凿平整（压扁部分不超过3毫米的可不修补），得到锯凿矩形口，然后，做一块用来加固补齐的硬杂木修缮板，其左右两边各超出原有顺身口斗平尺寸10毫米，在硬杂木修缮板左右两边的中点位置各开一个燕尾卯口A；在两斗耳下部即锯凿矩形口的两侧各加开一个与硬杂木修缮板两侧厚度相同且形状一致宽10毫米的卯口，再将硬杂木修缮板由斗耳下部的锯凿矩形口处插入斗件中，从而将斗件中被压扁的斗平部分补齐；通过硬杂木修缮板与斗耳插接，可以将硬杂木修缮板与顺身口斗件内待修缮的斗平底面贴合在一起，这种矩形榫卯插接在上下和左右方向加强了斗件的整体性；其次，在两斗耳内侧边的中点位置各开一个燕尾卯口B，尺寸样式与硬杂木修缮板左右两侧的燕尾卯口A相同。然后，用断面尺寸与燕尾卯口B相同的两根燕尾榫插入燕尾卯口A和燕尾卯口B，将硬杂木修缮板与斗件在前后水平方向拉结固定在一起。这样既加强了水平方向的整体强度和柔韧性，同时，又可以避免新旧木材干湿变化不一致所造成的影响。这种通过榫卯插接组合的固定方式大大提高了斗件加固节点的整体性，如遇地震或突发振动，修缮板、燕尾榫与各卯口的相互挤压和摩擦能消耗地震能量，减小斗件结构整体的破坏，水平方向有燕尾榫和修缮板加强整体的拉结力，上下方向可由斗耳下部的修缮板来抵抗斗平所受的剪力，从而达到加强斗件整体的强度。
实施例2
“栌斗”为古建筑大木作斗拱组件，宋式建筑名称，是斗拱家族中最大的斗件，清式建筑名曰“坐斗”、“大斗”。“栌斗”有顺身口和十字口之分，其顺身口斗平的加固修缮可采用本专利技术方案，其加固步骤与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，斗拱设有斗欹（1），在斗欹（1）的上方设有斗平（2），在斗平（2）的两侧各设有一个斗耳（3），其特征在于：沿斗平（2）的上表面向下开设贯通斗平（2）两端的锯凿矩形口（4），在锯凿矩形口（4）的两侧分别加开一个与锯凿矩形口（4）相同厚度的卯口（5），卯口（5）和锯凿矩形口（4）拼合成修缮口（7），修缮口（7）内榫接入修缮板（6），修缮板（6）的形状与修缮口（7）相匹配，在修缮板（6）的两侧中心各开设一个燕尾卯口A（8），在燕尾卯口A（8）上方的斗耳（3）的内侧面上对应开设一个与斗耳（3）高度相同的燕尾卯口B（9），燕尾卯口B（9）与燕尾卯口A（8）的断面形状一致，燕尾卯口B（9）和燕尾卯口A（8）中插入有燕尾榫（10），燕尾榫（10）的断面尺寸与燕尾卯口B（9）一致，燕尾榫（10）的高度为燕尾卯口B（9）和燕尾卯口A（8）高度之和。
2.如权利要求1所述的一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，其特征在于：所述的卯口（5）为矩形卯口或燕尾卯口。
3.如权利要求1所述的一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，其特征在于：所述的修缮板（6）由硬杂木制成。
4.如权利要求1所述的一种古建筑顺身口斗拱的斗平加固修缮结构，其特征在于：所述的燕尾榫（10）由硬杂木制成。
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