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如梦初醒
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2021-10-06 08:41:03 | 分类:默认分类 | 标签:

木桁架(Wood Truss)是指由木构件组成的桁架。是木屋盖、木桥及木塔架的主要承重结构。用于木屋盖时通称为木屋架。木屋架按下弦所用材料分为木屋架和钢木屋架。木屋架的形式主要有三角形、梯形和多边形。

   

木桁架屋顶系统主要部分是用镀锌钢连接板(屋架齿板)连接而成的三角形结构木材框架。木桁架强度高重量轻的特性使其适用于大跨度的屋面,给屋面平面设计提供了很大的灵活性。屋架可设计成为几乎所有形状和尺寸,因此适用于独特的结构和屋顶形状设计。木桁架正被广泛用于商业和学校公共建筑以及单户和多户居民住宅的屋顶建造。

   

中国古代建筑确实没有发展出桁架结构,近代以前也没有后来常见的木桁架屋架。

   

和近代桁架结构相对应的是中国的抬梁式结构和穿斗式结构。

 

 (抬梁式屋架,福州鲁班庙)

(穿斗式屋架,闽西客家屋桥)

对于木结构而言,只有桁架结构能够大大提高结构跨度,据测算,不采用桁架结构,受限于木材本身的材料特性,最大只能做到15米。虽然中国古代在桥梁工程上已经很广泛地使用石拱桥,但是没有人运用到房屋建筑上。近代建筑中大量采用的木桁架屋架没有被发明出来之前,中国古代建筑的空间跨度远远比不上于西方教堂建筑的石拱券和穹窿。  

 
为什么中国人没有发明木桁架

或者说为什么中国人很少使用大跨度建筑呢?


最重要的原因,我归结于建筑技术的惯性。中国古代房屋建筑的两大特点: 使用土木材料和使用框架式结构。


     

中国文明发源地黄河流域有着大面积的森林和厚厚的黄土,而裸露的石材倒是不多见。所以最常见的建筑材料是土和木(这也是汉语把建筑工程又称为土木工程的最初原因吧),因地制宜地发展出夯土墙和木结构房屋。由于习惯的力量,即使是后来在桥梁和城墙上使用了砖石材料,房屋建筑也一直以木结构为主。宋代以后,又有规范性的文件(《营造法式》)详细规定了木结构建筑的形制和工艺,进一步限定了建筑形式的发展方向。


同时,中国古代建筑的框架式结构使得室内空间的限制比较少,除了那几根细细的柱子不可移动外,所有的隔墙都可以变化,也能够任意增加跨数。这样也能营造出中国特色的的大空间效果,这种带有细柱子的大空间能够满足宫殿、庙宇等需求,所以没有特意追求大跨度。

(框架式结构的大空间,故宫太和殿内景)

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