CN219225763U - 一种编木拱桥模型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种编木拱桥模型,属于编木拱桥技术领域,解决了现有的编木拱桥模型不能还原编木拱桥建筑的榫卯结构,且制造成本过高的问题;其包括模型主体,模型主体包括脚手架,脚手架与主拱架榫卯连接,主拱架底部的两侧均与两个将军柱柱架榫卯连接,主拱架上设有副拱架,副拱架的两侧上分别设有两个剪刀撑,两个剪刀撑的两端分别与主拱架和将军柱柱架榫卯连接;两个剪刀撑的上方均设有多根楼平苗,多根楼平苗的两端分别与副拱架和将军柱柱架相连;楼平苗上支撑有廊屋。本实用新型的编木拱桥模型的构件在保留编木拱桥建筑的榫卯构造上,相对于编木拱桥建筑,简化了其榫卯连接结构,便于工业化成产,且可重复拼装,具有较高的教学价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及编木拱桥技术领域,具体涉及一种编木拱桥模型。
背景技术
编木拱桥(或称闽浙木拱桥)是中国特有的一种桥梁结构,其营造技艺已列入联合国教科文组织急需保护的非物质文化遗产。
编木拱桥的建筑结构在认知上具有技术门槛,过去的学术阐释往往相对艰深,故利用可以亲手搭建的实物模型进行展示便成为必要的科普手段。
为了达到对真实建造原理的科普目的,模型便需要按比例复现结构和榫卯构造,现有的编木拱桥模型的体量往往较大(学术使用和匠人制作的模型一般在1:20~1:50的比例,譬如收藏于德国德意志博物馆(Deutsches Museum)的桥梁模型1:20编木拱桥模型)。这类真实阐释结构与构造原理的模型成本高,因为其中榫卯构造往往需要手工制作,难以量产,且包括墩台/基座的稳定结构,工作量大,传统匠人制作的模型往往数万至十数万元不等。
而现有的可工业化生产的模型包括以下三种:
1.大量的建筑模型为板材拼装,呈现建筑外观,为实物整体构件搭建。
2.以构件搭建的模型,往往需要用胶固定,一经粘合,不能再拆开。
3.可以拆装的编木拱桥模型,其拆装依靠卡扣结构,并不能还原编木拱桥的榫卯节点的结构特点,其编木拱桥的建筑模型本质上仍然为“稍复杂的‘乐高’玩具”或“积木”。
以上三种的小型编木拱桥的建筑模型往往只重视形式(外观样式),不能还原真实的结构。
实用新型内容
针对现有技术中的上述问题,本实用新型提供了一种编木拱桥模型,解决了现有的编木拱桥模型不能还原编木拱桥建筑的榫卯结构,且制造成本过高的问题。为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种编木拱桥模型,其包括模型主体,模型主体包括脚手架,脚手架与主拱架榫卯连接,主拱架底部的两侧均与两个将军柱柱架榫卯连接,主拱架上设有副拱架,副拱架的两侧上分别设有两个剪刀撑,两个剪刀撑的两端分别与主拱架和将军柱柱架榫卯连接;两个剪刀撑的上方均设有多根楼平苗,多根楼平苗的两端分别与副拱架和将军柱柱架相连;多根楼平苗上支撑有廊屋,廊屋底部的楼板在多根楼平苗的支撑下与将军柱柱架榫卯连接。
本方案中,编木拱桥模型还原了编木拱桥建筑的榫卯结构,通过榫卯连接可以反复拆装进行重复使用,且模型主体依靠脚手架和和将军柱柱架支撑,减少了加工支撑编木拱桥建筑的墩台模型,降低了制造成本。
进一步地,脚手架包括四角支架,四角支架与底部支架榫卯连接,底部支架包括两个长边,两个长边均包括两块底板,两块底板榫卯连接;主拱架的主拱垫木与底板榫卯连接,将军柱柱架的榫头嵌入主拱垫木两端的榫眼中。
本方案中,底部支架的两长边采用两块底板榫卯连接构成,相较于一整长块板,不仅便于拆装,并且更短的底板减小了成品包装尺寸,减少了成本。
进一步地,主拱架为以脚手架的中心线对称的对称件,其对称线两侧均包括一个主拱垫木、多根主拱斜苗和一个主拱牛头和其对称线上包括多根主拱平苗;多根主拱斜苗的一端与主拱垫木榫卯连接,其另一端置于四角支架一侧上,且嵌入主拱牛头中;多根主拱平苗位于两个主拱牛头之间,且多根主拱平苗的两端分别与两个主拱牛头榫卯连接。
本方案中,主拱架均由榫卯连接构成,能够拆装的同时,连接牢靠。
进一步地,主拱斜苗的一端开设有卡口榫,卡口榫的正投影为截取一角的正方形,主拱斜苗的卡口榫嵌入在主拱垫木的榫眼中并拉结固定,主拱斜苗的另一端开设有双肩榫,主拱斜苗通过其双肩榫与主拱牛头榫卯连接。
进一步地,多根主拱平苗的两端均开设有卡口榫,多根主拱平苗通过卡口榫与主拱牛头的榫槽连接。
本方案中,卡口榫既保留了主拱架的榫卯结构,还原编木拱桥建筑连接特点,且其结构可通过工业化生产,无需手工制作,减低了成本。
进一步地,副拱架为以脚手架的中心线对称的对称件,其对称线两侧均包括一个副拱垫木、多根副拱下斜苗、一个副拱下牛头、多根副拱上斜苗和一个副拱上牛头,其对称线上包括多根副拱平苗;副拱垫木上均匀开设有多个榫槽,其置于主拱斜苗的带有卡口榫的一端上,多根副拱下斜苗的两端分别与副拱垫木和副拱下牛头榫卯连接,多根副拱上斜苗的两端分别与副拱下牛头和副拱上牛头榫卯连接,多根副拱平苗的两端的卡口榫分别嵌入与两个副拱上牛头的榫槽内。
本方案中,副拱架均由榫卯连接构成,能够拆装的同时,连接牢靠。
进一步地,多根副拱下斜苗的一端设有单肩榫,其另一端设有双肩榫,多根副拱下斜苗的单肩榫和双肩榫分别嵌入副拱垫木的榫槽和副拱下牛头的榫眼内。
本方案中,采用双肩榫相较于编木拱桥建筑的四肩榫,双肩榫不仅保留了其力学与构造特性,且方便机器加工。
进一步地,剪刀撑呈“X”状,位于副拱下斜苗上,剪刀撑的一端的两个支脚开设有榫槽,且其榫槽嵌入将军柱柱架的两边上,剪刀撑的另一端两个支脚卡紧与最外侧的两根主拱平苗。
本方案中,采用剪刀撑加强副拱架和主拱架与将军柱柱架的连接强度。进一步地,多根楼平苗对称分布在脚手架的中心线的两侧;多根楼平苗的两端均开设有卡口榫,多根楼平苗的两端通过卡口榫分别与副拱上牛头和将军柱柱架的横枋榫卯连接。
本方案中,楼平苗通过卡口榫与横枋的榫卯连接,连接处不会错位,连接可靠,相对于编木拱桥建筑,不需要利用墩台的推顶即成为稳定结构,保持稳定性的同时减少了不必要的支撑结构,降低了成本。
进一步地,廊屋通过楼板置于多根楼平苗上,楼板的四角与将军柱柱架榫卯连接;楼板上均匀设有多个廊屋横架,多个廊屋横架通过其上的穿枋组件与将军柱柱架榫卯连接,多个廊屋横架通过其上的檩条组件与呈人字形的椽条榫卯连接。
本方案中,楼板置于楼平苗上,且与将军柱柱架榫卯连接,保证了楼板的稳定性;且穿枋组件可以在廊屋横架的榫孔中抽插移动,使得廊屋可以分为三个部分安装和拆卸。
本实用新型公开了一种编木拱桥模型,其有益效果为:
1、本实用新型的编木拱桥模型的连接均采用榫卯连接,还原了编木拱桥建筑特点,在拼装过程中,利于编木拱桥的认知,且无需胶水黏合,可无限次拆装进行重复使用,具有较高的教学价值。
2、本实用新型的编木拱桥模型的构件在保留编木拱桥建筑的构造上,相对于编木拱桥建筑,简化了其榫卯连接结构,利于工业化成产,相对与手工制作,降低了制作成本。
附图说明
图1为编木拱桥模型的正视图;
图2为脚手架的俯视图;
图3为将军柱柱架的正视图;
图4为主拱架的结构示意图;
图5为副拱架的结构示意图;
图6为主拱架与副拱架的结构示意图;
图7为楼板和楼平苗的结构示意图;
图8为图6中A-A的剖面图;
图9为图6中B-B的剖面图;
其中:1、脚手架;2、将军柱柱架;3、主拱架;4、副拱架;5、剪刀撑;6、楼平苗;7、廊屋;11、四角支架;12、底部支架;31、主拱垫木;32、主拱斜苗;33、主拱牛头;34、主拱平苗;41、副拱垫木;42、副拱下斜苗;43、副拱下牛头;44、副拱上斜苗;45、副拱上牛头;46、副拱平苗;71、楼板;72、廊屋横架;73、当心间穿枋;74、廊屋穿枋;75、廊屋檩条;76、当心间檩条;77、椽子。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型,但应该清楚,本实用新型不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
实施例
参考图1,提供一种编木拱桥模型,解决了现有的编木拱桥模型不能还原编木拱桥建筑的榫卯结构,且制造成本过高的问题,下面将对其个构件进行详细展示。
一种编木拱桥模型,其包括模型主体,模型主体为以脚手架1的中心线对称的对称件,具体的:
参考图2,脚手架1包括四角支架11和底部支架12,四角支架11与底部支架12榫卯连接;底部支架12包括两个长边,两个长边均包括两块底板,两块底板榫卯连接;本实施例的脚手架仅在安装过程中使用,在模型安装完成后即可拆卸。
主拱垫木31嵌入底部支架12的底板中,且主拱垫木31均匀开设有多个榫眼,将军柱柱架2上两侧的榫头卡入主拱垫木31的最边缘的两个榫眼中;多根主拱斜苗32的卡口榫嵌入主拱垫木31剩余的榫眼中。
参考图3,将军柱柱架2中部设有横枋,其底部呈门状,呈门状的将军柱柱架2上部与廊屋7横块一体成型。
两个将军柱柱架2之间设有主拱架1,主拱架1与脚手架2榫卯连接,具体的:
参考图4,主拱架3为以脚手架1的中心线对称的对称件,其对称线的两侧均包括一个主拱垫木31、多根主拱斜苗32和一个主拱牛头33,其对称线上包括多根主拱平苗34;
多根主拱斜苗32的一端主拱垫木31榫卯连接,多根主拱斜苗32的中段在安装过程中置于四角支架11一侧上,多根主拱斜苗32的另一端嵌入主拱牛头33中。
主拱斜苗32的一端开设有卡口榫,卡口榫的正投影为截取一角的正方形,卡口榫嵌入在主拱垫木31的榫眼中并通过拉结固定,主拱斜苗的另一端开设有双肩榫,主拱斜苗通过其双肩榫与主拱牛头榫卯连接;卡口榫既保留了主拱架3的榫卯连接,还原编木拱桥建筑的榫卯结构,且可通过机器线切割制作,减低成本;
主拱斜苗32的另一端上开设有双肩榫,双肩榫嵌入主拱牛头33的榫眼中;双肩榫相较于编木拱桥建筑的四肩榫,双肩榫不仅保留了其力学与构造特性,且方便机器加工。
主拱牛头33中部均匀开设有多个榫眼,主拱牛头33的上边缘均匀开设有多个榫槽,多根主拱平苗34的两端嵌入两个主拱牛头33的榫槽中。
多根主拱平苗34的两端均开设有卡口榫,其通过卡口榫与主拱牛头33的榫槽连接;多根主拱平苗34的卡口榫保留了编木拱桥的榫卯结构,具有轻微受拉力学特性,且方便机器加工。
主拱架3上设有副拱架4,具体的:
参考图5,副拱架4为以脚手架1的中心线对称的对称件,其对称线的两侧均包括一个副拱垫木41、多根副拱下斜苗42、一个副拱下牛头43、多根副拱上斜苗44和一个副拱上牛头45,其对称线上包括多根副拱平苗46;
多根副拱下斜苗42的一端设有单肩榫,其另一端设有双肩榫,多根副拱下斜苗42的单肩榫和双肩榫分别嵌入副拱垫木41的榫槽和副拱下牛头43的榫眼内。
副拱垫木41均匀开设有多个榫槽,其置于主拱斜苗32的带有卡口榫的一端上,与多根副拱下斜苗42的一端榫卯连接。
副拱下牛头43中部均匀开设有多个榫眼,副拱下牛头43通过榫眼与多根副拱下斜苗42榫卯连接;副拱下牛头43的上边缘均匀开设有多个榫槽,副拱下牛头43通过榫槽与多根副拱上斜苗44榫卯连接。
多根副拱上斜苗44的两端分别与副拱下牛头43和副拱上牛头45榫卯连接,四角架的短边支撑多根副拱上斜苗44的中部。
多根副拱平苗46的两端均开设有卡口榫,其通过卡口榫与副拱上牛头45的榫槽连接。
副拱架4与主拱架3之间对称设有两个剪刀撑5,剪刀撑5的两端分别与副拱架4和将军柱柱架2固定连接;具体的:
参考图6,剪刀撑5呈“X”状,位于副拱下斜苗42上,剪刀撑5的一端的两个支脚开设有榫槽,且其榫槽嵌入将军柱柱架2的两边上,剪刀撑5的另一端两个支脚卡紧与最外侧的两根主拱平苗34。
副拱架4上支撑有多根楼平苗6,多根楼平苗6的两端均开设有卡口榫,多根楼平苗6的两端通过卡口榫分别与副拱上牛头45和将军柱柱架2的横枋榫卯连接,楼平苗6通过卡口榫的榫卯连接,连接处不会错位,连接可靠,相对于编木拱桥建筑,不需要利用墩台或者基座的推顶即成为稳定结构;
楼平苗上支撑有廊屋7,廊屋7底部的楼板71在副拱架4的支撑下与将军柱柱架2榫卯连接;楼板71上均匀设有多个廊屋横架72,多个廊屋横架72通过其上的穿枋组件与将军柱柱架2榫卯连接,多个廊屋横架72通过其上的檩条组件与呈人字形的椽条榫卯78连接,具体的:
参考图7~图9,廊屋7包括,一个楼板71、多个廊屋横架72、穿枋组件、檩条组件和多根椽子77;穿枋组件包括多根当心间穿枋73、多根廊屋穿枋74;檩条组件摆包括多根廊屋檩条75、多根当心间檩条76;
楼板71置于楼平苗6上,楼板71的四角与将军柱柱架2榫卯连接,具体的:
楼板71包括两块第一分板和一块第二分板,第二分板置于两块第一分板之间,且位于脚手架的对称线上;两块第一分板的一端与第二分板之间榫卯连接,两块第一分板的另一端与将军柱柱架2榫卯连接;第二分板的两端上与两个廊屋横架72连接,形成当心间,两块第一分板与多块廊屋横架72榫卯连接。
廊屋横架72呈冂状,呈冂状的廊屋横架72的三边内部均开设有多个榫眼,廊屋横架72的三边的上边缘均匀开设有多个榫槽。
多根当心间穿枋73呈条状,其两端分别嵌入第二分板的两个廊屋横架72的榫槽中。
多根当心间檩条76呈锯齿状,呈锯齿状的多根当心间檩条76上均匀开设有过多个榫槽,多根当心间檩条76上部的榫槽与多根椽子77榫卯连接,多根当心间檩条76的两端与第二分板的两个廊屋横架72榫卯连接。
多根廊屋穿枋74呈条状,位于当心间的两侧,且与第一分板上的廊屋横架72榫卯连接,具体的,多个廊屋穿枋74的两端分别插入廊屋横架72的榫眼中;多根廊屋穿枋74针对编木拱桥建筑的廊屋穿斗构架特性进行简化,简化为刚架,在纵向通过穿枋的节点构造保留“穿斗构造”的特性,优化了模型结构,增强稳定性。
多根廊屋檩条75呈锯齿状,位于当心间的两侧,呈锯齿状的多根廊屋檩条75上均匀开设有过多个榫槽,多根廊屋檩条75下部与第一分板上的廊屋横架72的榫槽榫卯连接,多根廊屋檩条75通过上部的榫槽与多根椽子77榫卯连接。
本实施例的一种编木拱桥模型的安装顺序为:
(1)安装脚手架1;将底部支架12与四角支架11榫卯连接,主拱垫木31嵌入底板中;
(2)安装将军柱柱架2,在脚手架1的两端安装将军柱柱架2;
(3)安装主拱斜苗32,将主拱斜苗32的一端的卡口榫与脚手架1上的主拱垫木31的榫眼连接,拉结固定,另一端置于四角支架11一侧上;
(4)安装主拱牛头33,将主拱牛头33中的榫眼插入主拱斜苗32的双肩榫中;
(5)安装主拱平苗34,将主拱平苗34的卡口榫嵌入主拱牛头33的榫槽中;
(6)放置副拱垫木41,将副拱垫木41置于主拱斜苗32的带有卡口榫的一端上;
(7)安装副拱下斜苗42,将副拱下斜苗42的单肩榫插入副拱垫木41的榫眼中;
(8)安装副拱下牛头43,将副拱下牛头43的榫眼插入与副拱下斜苗42的双肩榫中;
(9)安装副拱上斜苗44,将副拱上斜苗44一端的卡口榫插入与副拱下牛头43的榫槽中;
(10)安装副拱上牛头45,将副拱上牛头45的榫眼插入副拱上斜苗44的双肩榫中;
(11)安装剪刀撑5,将剪刀撑5一端的两个支脚嵌入将军柱柱架2的两边上,将剪刀撑5的另一端两个支脚与最外侧的两根主拱平苗34卡紧。
(12)安装副拱平苗46及楼平苗6,将副拱平苗46的卡口榫嵌入副拱上牛头45的榫槽;将楼平苗6的两端分别与副拱上牛头45和将军柱柱架2的横枋榫卯连接;
(13)安装楼板71和廊屋横架72,将楼板71的分块通过榫卯连接成一体后,将楼板71置于楼平苗6上,楼板71的四角与将军柱柱架2榫卯连接;将廊屋横架72的两端的榫头插入与楼板71的榫眼中;
(14)安装当心间穿枋73,将当心间穿枋73的两端分别嵌入第二分板两个廊屋横架72的榫槽中;
(15)安装廊屋穿枋74,将廊屋穿枋74与第一分板上的廊屋横架72榫卯连接;
(16)安装当心间檩条76,将当心间檩条76的两端分别第二分板的两个廊屋横架72的剩余的榫槽中;
(17)安装廊屋檩条75,将廊屋穿枋74与第一分板上的廊屋横架72榫卯连接;
(18)安装椽子77,将椽子77与廊屋檩条75垂直放置,多根椽子77嵌入廊屋檩条75和当心间檩条76的榫槽中;
(19)取出脚手架1,将底部支架12的底板从主拱垫木31的两端取出,再从主拱架3下方抽出脚手架1。
虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种编木拱桥模型,其特征在于:包括模型主体,模型主体包括脚手架(1),所述脚手架(1)与主拱架(3)榫卯连接,所述主拱架(3)底部的两侧均与将军柱柱架(2)榫卯连接,所述主拱架(3)上设有副拱架(4),所述副拱架(4)的两侧上分别设有两个剪刀撑(5),两个所述剪刀撑(5)的两端分别与所述主拱架(3)和所述将军柱柱架(2)榫卯连接;两个所述剪刀撑(5)的上方均设有多根楼平苗(6),多根所述楼平苗(6)的两端分别与副拱架(4)和将军柱柱架(2)相连;多根所述楼平苗(6)上支撑有廊屋(7),所述廊屋(7)底部的楼板(71)在多根所述楼平苗(6)的支撑下与所述将军柱柱架(2)榫卯连接。
2.根据权利要求1所述的编木拱桥模型,其特征在于:所述脚手架(1)包括四角支架(11),所述四角支架(11)与底部支架(12)榫卯连接,所述底部支架包括两个长边,两个所述长边均包括两块底板,两块底板榫卯连接;所述主拱架(3)的主拱垫木(31)与所述底板榫卯连接,所述将军柱柱架(2)的榫头嵌入所述主拱垫木(31)两端的榫眼中。
3.根据权利要求2所述的编木拱桥模型,其特征在于:所述主拱架(3)为以所述脚手架(1)的中心线对称的对称件,其对称线两侧均包括一个所述主拱垫木(31)、多根主拱斜苗(32)和一个主拱牛头(33),其对称线上包括多根主拱平苗(34);
多根所述主拱斜苗(32)的一端与所述主拱垫木(31)榫卯连接,其另一端置于所述四角支架(11)一侧上,且嵌入所述主拱牛头(33)中;多根所述主拱平苗(34)位于两个所述主拱牛头(33)之间,且多根所述主拱平苗(34)的两端分别与两个所述主拱牛头(33)榫卯连接。
4.根据权利要求3所述的编木拱桥模型,其特征在于:所述主拱斜苗(32)的一端开设有卡口榫,卡口榫的正投影为截取一角的正方形,所述主拱斜苗(32)的卡口榫嵌入在所述主拱垫木(31)的榫眼中并拉结固定,所述主拱斜苗(32)的另一端开设有双肩榫,所述主拱斜苗(32)通过其双肩榫与所述主拱牛头(33)榫卯连接。
5.根据权利要求4所述的编木拱桥模型,其特征在于:多根所述主拱平苗(34)的两端均开设有卡口榫,多根所述主拱平苗(34)通过卡口榫与所述主拱牛头(33)的榫槽连接。
6.根据权利要求4所述的编木拱桥模型,其特征在于:所述副拱架(4)为以所述脚手架(1)的中心线对称的对称件,其对称线两侧均包括一个副拱垫木(41)、多根副拱下斜苗(42)、一个副拱下牛头(43)、多根副拱上斜苗(44)和一个副拱上牛头(45),其对称线上包括多根副拱平苗(46);
所述副拱垫木(41)上均匀开设有多个榫槽,所述副拱垫木(41)置于所述主拱斜苗(32)的带有卡口榫的一端上,多根所述副拱下斜苗(42)的两端分别与所述副拱垫木(41)和所述副拱下牛头(43)榫卯连接,多根所述副拱上斜苗(44)的两端分别与所述副拱下牛头(43)和所述副拱上牛头(45)榫卯连接,多根所述副拱平苗(46)的两端的卡口榫分别嵌入与两个所述副拱上牛头(45)的榫槽内。
7.根据权利要求6所述的编木拱桥模型,其特征在于:多根所述副拱下斜苗(42)的一端设有单肩榫,其另一端设有双肩榫,多根所述副拱下斜苗(42)的单肩榫和双肩榫分别嵌入所述副拱垫木(41)的榫槽和所述副拱下牛头(43)的榫眼内。
8.根据权利要求7所述的编木拱桥模型,其特征在于:所述剪刀撑(5)呈“X”状,位于所述副拱下斜苗(42)上,所述剪刀撑(5)的一端的两个支脚开设有榫槽,且其榫槽嵌入所述将军柱柱架(2)的两边上,所述剪刀撑(5)的另一端两个支脚卡紧与最外侧的两根所述主拱平苗(34)。
9.根据权利要求6所述的编木拱桥模型,其特征在于:多根所述楼平苗(6)对称分布在所述脚手架(1)的中心线的两侧;多根所述楼平苗(6)的两端均开设有卡口榫,多根所述楼平苗(6)的两端通过卡口榫分别与所述副拱上牛头(45)和所述将军柱柱架(2)的横枋榫卯连接。
10.根据权利要求9所述的编木拱桥模型,其特征在于:所述廊屋(7)通过所述楼板(71)置于多根所述楼平苗(6)上,所述楼板(71)的四角与所述将军柱柱架(2)榫卯连接;所述楼板(71)上均匀设有多个廊屋横架(72),多个所述廊屋横架(72)通过其上的穿枋组件与所述将军柱柱架(2)榫卯连接,多个所述廊屋横架(72)通过其上的檩条组件与呈人字形的椽条(77)榫卯连接。
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