榫卯国粹
服务热线:13801008005

榫卯结构的力学原理

发表时间:2021-07-27 13:52

  先来说说榫卯结构在木质家具运用中所体现出的力学原理。中国古代木匠制造家具不只讲究外形美观,并且讲究其内在的科学合理性。他们没有学过结构力学,但是在天长日久的实践中,练就了经过目测就能大致判别每块木头所遭到的承受力的技巧,而这种基本的力学分析正是完成家具健壮耐用性的重要条件。在日常经验的基础上,工匠们打造出各种不同的榫卯结构,规划出花样繁多的外观造型。

    凸出的榫头和凹进去的卯眼经过凹凸扣合,便紧紧咬合在一起。为了确保接口不会在木头长期热胀冷缩的过程中松动,工匠们会从不同的角度、方位让一根木头和其他木头经过榫卯结构相连接,这样接口处木头涨缩的效果力就会相互抵消。此外,一些家具的外部造型规划还会进一步确保它在运用中的力学合理性。

1、半叶梅花凳

    以半叶梅花凳为例,凳面规划采用自然中的梅花叶瓣,三根腿柱明榫相接,从上到下由细变粗。三角形的腿柱在规划中,和其他形状相比,在物理力学上能够降低重心,大大提高稳定性。风趣之处在于连接腿部的三根横杖,每根横杖端头跟腿柱做明榫相交,而端尾跟另一跟横杖2/3处做明榫相交,三根横杖环环相套,在腿部重心构成三角形支点图案,不只视觉上美观大方,在力学上也非常科学合理。此外,等边三角形各内角60度,这种结构所创造的稳定性,使凳子在遭到压力时,力会均匀地从腿柱分散到横杖上,然后横杖对腿柱又起到反效果力

    再提到木构修建所使用的结构力学就更为典型,它们启用更杂乱的榫卯组合结构,使得结构之间力的相互效果更为平衡与调和。


2、抬梁式修建——佛光寺大殿

    从佛光寺大殿的半剖模型相片能够看出,它采用的是地上立柱,柱上架梁枋,梁枋上建屋顶。顶部重量就由梁枋到柱,再由柱到地上,所以修建中的墙壁只是起到隔断效果而不承重。因为木结构各个构件之间的榫卯连接富有韧性,所以即使墙倒也能“屋不塌”。




分享到:
EXHIBITION DESIGN
首页            关于我们            作品展示            新闻动态            联系我们