中国古建筑木质结构【珍藏版】

中国古建筑木质结构【珍藏版】

这座廡殿安装到这，七架梁出场了，总共四件。七架梁是我们这座廡殿的大梁，下衬随梁，架在前后金柱之上。

在清式建筑中，几架梁称谓的通常解释是在它之上有几根檩，七架梁的意思是它的上面共有七根檩。我们这个七架梁上方的七根檩是：金檩两根（直接由七架梁承托），下金檩两根，上金檩两根，脊檩一根，加起来正好是七根檩。

七架梁上两头的榫卯形状有个特殊的叫法，半圆弧叫檩碗；中间不通的部分叫鼻子。见下图：

这个鼻子不是为了出气用的，形状可能是名称的来源，强度可能为第一考虑。

七架梁底部和金柱的馒头榫结合。上张七架梁的安装到位的视图：

七架梁安放到位后，拿进我们这座廡殿的老檐垫板-长短不一、位置不同的十六件。

檐面位置的十件老檐垫板，都有和七架梁配合的关系。有的一边，有的两边，顺着檩碗底部的直槽滑下，落在老檐枋上。檐面靠两边上的老檐垫板，除了和七架梁配合外，另一边和

角上的金柱配合，受金柱上开槽的限位，坐落在老檐枋上。山面上的老檐垫板，两头顺金柱上开槽滑下，坐落在山面的老檐枋上。

给个老檐垫板安装到位图：

老檐垫板之后，拿进金桁，共十四件。随安装位置的不同，长短和榫卯形状也各异

金桁四角是十字卡腰榫，山面压檐面相配；山面的金桁坐落在金柱和老檐垫板之上，檐面角上的金桁一端担在角上金柱头，一边担在七架里昂的檩碗圆槽，落在老檐垫板上。

山面位置两金桁交接处燕尾榫相连，与金柱上馒头榫相配合，坐落在老檐垫板上。

檐面两个金桁相接用燕尾榫，和七架梁配合时，鼻子部分削去半圆，平面相接，圆柱面卧在檩碗中，落在老檐垫板之上。给个金桁装好后的视图：

到这本来这回就该结束了，可当初读书建模时有些困惑。就是装平这层金桁、老檐垫板，到底要和金柱、七架梁怎样的榫卯配合；金柱的高度是不是同样的？几经周折，才找到现在的这种自认为是合理的解释。因为没有实际拆装测量的经历，也没有看到实证和书证，只是一种个人的探解，多上几

个视角的图，请行家指正了。

下图左为七架梁右位山面金桁，面对檐面内视：下图为面对山面内视：

下图为面对一角内视：

下图中隐去了老角梁以便对比一下金柱的水平不等高。

七架梁和金桁上要安装的件是金顺扒梁，在我们这座廡殿结构中有四件。

金顺扒梁和金桁结合的一端为下圆弧；和七架梁结合的一端复杂一点，有和七架梁上凹槽结合的矩形柱面，有为和七架梁柁墩配合预留的燕尾榫；一侧还留有安放下金枋的燕尾榫。

下面给个金顺扒梁安装到位的透明视图：一端的圆弧和金桁的配合服帖舒服，一端的矩形柱面落在七架梁的臼槽里多方位限位，这个结构不用销钉就完成了稳固的就位。

金顺扒梁就位后，拿进八件七架梁柁墩。

靠两边和金顺扒梁有交代的榫卯结构复杂点，有燕尾槽和凹槽面。

给个透明的视图看看结合情形。噢，别忘了销子。

中间两个七架梁上的四个柁墩形状相同，左右两侧留和下金枋相配的燕尾槽，底部凿榫槽，用销子固定在梁上。

七架梁的八个柁墩安装到位后，拿进这座廡殿的八件下金枋。山面的下金枋安放在两金顺扒梁上，与梁上的燕尾榫相配。檐面的下金枋安在柁墩上，和柁墩的燕尾榫相配。上图为柁墩与下金枋的榫卯结合透视图，下图为下金枋和金顺扒梁的榫卯结合透视图。

装好下金枋，拿进这座廡殿的五架梁，四件。在这里，五架梁与七架梁的形状相同，有鼻子、有檩碗、有垫板槽，两边位置的五架梁同样为上一层的顺扒梁留配合凹槽。五架梁

落在柁墩上，馒头榫配合，装好后拿进四角交金墩。

四角交金墩落在金顺扒梁上，用销固定。

四角交金墩相邻两侧开槽以容纳下金垫板，山面到底，檐面开槽深度与五架梁上的两侧槽相同。

四角交金墩安放到位后，拿进下金垫板。

这座廡殿的下金垫板有十二块。长短按各自所处位置的空挡。山面的下金垫板安放在两个四角交金墩之间（高度尺寸略高于檐面的同名件），顺槽落在下金枋上；檐面靠两边上的下

金垫板一头安在四角交金墩槽内，一头安放在五架梁槽内，落在槽底，不挨着金顺扒梁；檐面明间、次间位置的下金垫板，顺五架梁上的槽滑下，落在下金枋上。给个正投影看看檐面的效果：

给个视图看看山面的效果：下金垫板装好后，拿进下金桁，共十二件。

下金桁的形状、榫卯装配形式与金桁相同，不同的是尺寸的长短和装配位置。

下金桁落在四角交金墩、下金垫板和五架梁上，四角交金墩和五架梁的圆弧形成对下金桁的承托限位；下金垫板和下金枋起承托加强功能。

下金桁的榫卯结构四角为十字卡腰榫，相互间结合为燕尾榫，装好后形成封闭箍，对四角交金墩、五架梁同样形成限位。

上两个投影视图，看看装到下金桁位置的效果。上图为山

面投影，下图为檐面投影。

这回还是以顺扒梁开场，金桁和五架梁之上装配的大木件是上金顺扒梁，共四件。

上金顺扒梁的形状、榫卯开槽基本和金顺扒梁相似，只是少了一侧的矩形槽和燕尾槽，长度有所收短。一端圆弧相配落在下金桁上，一端和五架梁上的矩形槽配合，落在五架梁上。

上金顺扒梁就位后，拿进五架梁柁墩和角背，八套。

五架梁柁墩的榫卯形状是上头馒头榫，下头开槽和角背相配；靠两边的一侧燕尾槽配上金顺扒梁。

一侧燕尾槽配上金枋。靠中间的柁墩两侧都上开燕尾槽和上金枋相配。

角背用销固定在五架梁上。

装好柁墩和角背，拿进上金交金瓜柱，四件。

上金交金瓜柱上端开圆弧槽，相邻两侧开直槽，用销固定在上金顺扒梁上。

上金交金瓜柱装好后，拿进上金枋，八件。山面的上金枋

装在两上金瓜柱的燕尾槽里；檐面的上金枋装在五架梁柁墩的燕尾槽里。

上金枋安装到位后，与柁墩上平。

上金枋装好后，拿进三架梁，四件。

三架梁与七架梁和五架梁形状相似，长短有别。两端的榫卯形状与前两者相同，上面的开槽不同，装在五架梁柁墩上，馒头榫结合。

三架梁就位后，拿进上金垫板，十二件。

山面的上金垫板顺上金瓜柱侧槽滑下，落在山面的上金枋上；

檐面靠两边的上金垫板一边装在上金瓜柱的槽里，一边顺三架梁侧槽滑下，落在五架梁柁墩上；靠中间的三跨的上金垫板顺三架梁的侧槽滑下，落在五架梁柁墩和上金枋上。

上金垫板就位，拿进上金桁，八件。

上金桁与金桁、下金桁榫卯形式相同，只是长短有区别。四角撘交处用十字卡腰榫，两桁之间燕尾榫相连，切半圆与三架梁鼻子相配。整体落在由上金瓜柱、上金垫板、三架梁安装就位后所形成的安装平面上。

上金桁就位后，拿进脊瓜柱和角背，四套。

角背用销固定在三架梁上，脊瓜柱卡住角背双榫插入三架梁。脊瓜柱和角背相配的侧面槽，学名叫‘剔袖’，也称‘包掩’。

脊瓜柱上面留有和脊枋、脊垫板、脊桁配合的榫卯槽面。

脊瓜柱装好后，拿进脊枋，五件。

中间三跨的脊枋两头燕尾榫和脊瓜柱相配，落在脊瓜柱上；两头短的脊枋一边燕尾榫和脊瓜柱相配，另一边直榫，和后面出场的雷公柱相配。

脊枋安装到位，拿进脊垫板，五件。脊垫板顺脊瓜柱直槽滑下，落在脊枋上。脊垫板就位，拿进太平梁，两件。太平梁两端下面做半圆弧面，和上金桁相配。

先把太平梁落在上金桁上，不到位，拿进雷公柱，两件。

先把雷公柱用销固定在太平梁上，再把太平梁和雷公柱一起向三架梁移动，（见下图）使脊枋、脊垫板插入雷公柱的凹槽，完成榫卯配合。下图为就位后的图形。

这期博文图够多的了，先装到这，上张雷公柱装好后的全景图。

忽然觉得从某个视角看雷公柱有点意思，上张彩图吧，作为这期博文的结尾。

雷公柱到位后，脊桁出场了，三件。

从这个图形中可看到，靠两边的脊桁与雷公柱是透榫套装，这样在工艺顺序上就排在雷公柱后了。

脊桁之间燕尾榫连接，上面还留有和脊椿配合的臼槽。

脊桁顺雷公柱滑下，落在脊垫板、脊瓜柱和雷公柱的圆弧槽面和平面上。结合上期博文的倒数第三、四图看，雷公柱与太平梁也反过来被约束了。

脊桁安装到位后，拿进扶脊木，三件。

扶脊木为六棱形，两侧下面做圆不透榫眼，后面要和脊椽相配；上面做方形透榫，为和下一个出场的脊椿相配；两头做长方透眼配雷公柱，扶脊木之间的链接用燕尾榫。

在燕尾榫的连接部，脊椿的配合用半榫槽臼，个人觉得这样合理，没看到书证与实物证据，这里纯属探解（实际中可能

错过结合部，这也是猜想）。

扶脊木到位后，拿进脊椿，共二十三件，长短不一。长的是为以后配正吻；短的是用在结合部。

脊椿顺扶脊木的方槽滑下，除两根短的外，穿过扶脊木，落在脊桁的槽臼内，两根短的落在扶脊木结合部的槽臼内，上两张图：

到此，本座廡殿最高的大木件-脊椿已安装完毕，给个正面视图。

到这里，从下往上装了，拿进仔角梁，四件。

仔角梁安放在老角梁上，前边微翘，头上留出装琉璃件的位置。

后边上面做压掌榫，留着和下花架由戗配合；后下面做十字桁椀圆弧槽，与金桁相配；用销固定在老角梁上。

给个安装到位图：

仔角梁安装到位，拿进下花架由戗，四件。

下花架由戗两头做压掌榫，一头和仔角梁相配，一头准备和上花架由戗相配；后头下面做十字桁椀圆弧槽，和下金桁相配。下花架由戗一头顶在仔角梁的压掌榫上，一头落在下金桁上。由于明、清廡殿顶一般采取推山做法，所以我们看到的压掌榫做的锯口并不是和下花架由戗的侧面垂直的，只是以上一个件的切面为基准做的切面。在这里用三维软件做设计还好成型和给出具体精确的尺寸，用两维软件或图版

画图，在设计上还真得费点劲。前人在宫殿的搭建中，大木匠只需在不同高度的两桁件搭接处实际测量比画就解决了。看来要说清楚点，还真应该做一期推山与不推山的图形对比，来聊聊这事，再说吧。

上两张图，看看装好下花架由戗后的效果。

接着往上装，拿进上花架由戗，四件。

和下花架由戗一样，上花架由戗两头做压掌榫，一头和下花架由戗相配，一头准备和脊由戗相配；后头下面做十字桁椀圆弧槽，和上金桁相配。

上花架由戗一头顶着下花架由戗的压掌榫，一头落在上金桁的交叉处。上两张装好后的视图。

现在该装由戗的最高一层了，拿进脊由戗，四件。

脊由戗的榫卯形状是一头做压掌榫，和上花架由戗相配；另一头要和脊桁、扶脊木相配，要出斜面和斜面圆弧槽，还要为脊椽留个圆弧的空挡。复杂了点，看下两图：

脊由戗安装到位后，一头顶住上花架由戗的压掌榫，一头顶住脊桁和扶脊木。

给个透明的图，看的仔细点。

脊由戗装好后，推山廡殿顶的形状初显，给两张图看看，有点意思不？

在一般的教科书里，角科斗拱被单独介绍，往往少不了说要做连头合角拱。所以读书看资料仔细的朋友把连头合角拱当作角科斗拱中的必须件，应出现在一切建筑斗拱的装配中。

本博主是用图形探解传统做法其中的一种可能性。

为什么要做连头合角拱，本博主认为是因为随着出跳的增多，角科斗拱的斜头件和相邻的平身科斗拱件产生了干涉，体会到这点，是做三科斗拱在廡殿中装配的时候。

在我开始做模型时，把单独做好的斗拱分件拿到廡殿的平板枋上装配，刚装了几层就发现了平身科和角科的干涉。当时不知是哪出的问题，以为是斗拱两攒的间距弄错了，专门去了故宫，拍了神武门的角科回来一看，两攒间距十三斗口，挺高兴，认为把间距由十一斗口改成十三斗口问题就解决了。

变成十三斗口后再往上装，又碰上了，还是干涉。这才踏实下来仔细看，这种干涉，是由斗拱出跳的增多而形成的。如两攒斗拱的间距不变，随着斗拱出跳的增加，角科两旁的平身科斗拱是一定要碰上的，甚至要和平身科斗拱自身的山面纵向件相交。这就是问题所在。作为一个初学的外行，懵头懵脑的干过好多傻事。

博主认为，角科斗拱与平身科、柱头科斗拱有个不同的地方，

就是里拽没有自己的横向拱件（和山面、檐面平行），有的

是和平身科的结合件，一般叫连头合角。实际上是平身科的拱件合角，而不是角科的拱件和平身科。

看上图朋友们可推测，角科以大斗为中心，自身的瓜拱、厢拱外拽出跳再多也可以，往里出一跳就要自相干涉。这是博主认为合角拱不算角科自身拱件的原因之一。

在博主所做的模型中，可能上图中这个里拽厢拱最具书中合角拱的特色了，由昂后尾做半榫插入，一边一个。

不过换个角度看看，主承托与压制关系还在相邻的平身科上。平身科对这个件的承托、压制的功能关系上是主要的。

平身科对这个件的几何形状影响也是主要的。

博主认为，如按图中模型，在实际中，工匠们可以用标准的平身科拱件稍加修改就可以完成合角装配，这是有实例证明的做法。也是博主认为合角拱不算角科自身拱件的另一个原因。

博主在宫殿建造中，做了正反两攒角上的修改了个别拱件的平身科斗拱，用在四个角上正合适。下边上几张图，看看它们与角科的关系。

下图为角科件装配后的结果：下图为左平身科装配后的结果：

下图为右平身科装配后的结果：

下图为合角后的实际结果：

图形探解系列的博文有段时间时间没动笔了，这回接《图形探解清式廡殿之脊桁、扶脊木、脊椿、仔角梁与三种由戗》所完成的图形装配，开始椽子的安装。

拿进我们这座廡殿的第一根椽子之前，我们要把已装好的廡殿屋架模型处理修饰一下，为椽子和望板的安装做些准备。先在这座廡殿的XZ平面上做个剖视图，看看椽子和桁件的接触安装关系。

我们首先要安放的椽子是檐椽，撘在挑檐桁和金桁上，中间要跨越正心桁。上图中的红线就是檐椽和这三个桁的接触底线。从上图中可发现三个问题，下面用详图说明。

从上图可看出其中的两个问题：1、红线上要装檐椽的部分，山面正心桁的头部会和排到边上的檐椽、还有即将在边角上安装的翼角飞椽产生干涉。2、图中红线与檐面正心桁的剖面切线可看出檐椽在这里也将产生干涉。

上图是问题三，山面金桁的头部要好排到边上的檐椽和即将出场的望板产生干涉.解决的办法是：对问题一、三的办法是：杀。就是要锯掉部分正心桁和金桁的头部，使之适应后续件的装配；对问题二，我采取的办法是听之任之。因为数据显示才差4.4毫米，根据大木制作的口头禅‘差一寸，不用问’。

一寸在这的概念是32毫米。这也是用斗口为模数在形状上

的第一次在相互件配合上不严丝合缝的地方，这种情形出现在现代设计中可能不太严谨，但在实际中应是很好处理的，多了锯锯，少了垫垫。但从‘长木匠，短铁匠’的口头禅来看，这里多一点合理。

下面拿出处理后的图形。

从上图来看，正心桁的头部锯下去的少些，这是因为这个地方是和下面要出场的翼角飞椽配合；上面的金桁头部锯去的多些，这个地方和檐椽望板交代。虽是这样，装到具体部位，还是有些要动锯的地方，我这是用木匠搭建的做法探求廡殿的大木结构工艺，有些东西没出处，做出一种可能，供网友参考。

在这里索性一就事把下金桁、上金桁的出头部分也一并处理了，下面开始安装。

拿进我们这座廡殿的第一根椽子——檐椽，上头搭在金桁上，跨过正心桁，下边搭在挑檐桁上；用椽钉钉在桁上，钉子就不细表了。

檐椽搭在金桁的一端，要和即将出场的下花架椽相配。在传统的大木结构中，椽头的搭接方式有‘乱搭头’和‘斜搭掌’等方式。‘乱搭头’方式是椽子相邻，椽头不搭，出一点头；‘斜搭掌’方式是搭接部分出斜面，下面椽头承托，上面椽头压制。此模型的摹本图中就是斜搭掌的画法。但有个问题，就是上

面椽子实际和桁件没有接触，实际中如何？在这博主有疑惑,等下面博文下花架椽出场时，再做图形探讨。这里我先按一般的几何形状设计处理。檐椽上端搭接部分作举折角度的二分之一。

把要装的檐椽向边上排开，直到山面的金桁头部。

我在这里把正身檐椽过金恒中线多排了一根，金桁头为装配做圆弧再处理。

在一般的图形介绍里，正身檐椽是不过金桁中线的。有些书中甚至把金桁中线作为翼角檐椽的起始基准线。即使同是以梁思成先生名义出版的书，也会有差异。本博主做模型的摹本‘清工部《工程做法则例》图解’的步架平面图中，似乎就没受此约束。这几行文字，是为下面要进行的装配做铺垫的，往后可能要装的相关件才能反映出这样做的苦衷。其实也就是为了曲面、曲线过度的完美。这样做是不是可以，在下一回博文的结尾给个交代。好，下面拿进安装翼角的第一个大木件——枕头木（在马先生的书中叫‘衬头木’）。

把这个枕头木装在挑檐桁上，一头靠住老角梁。

枕头木在我们这座廡殿中有两种，这种是装在挑檐桁上的，另一种是装在正心桁上。下面拿进装在正心桁上的枕头木。两个枕头木位置不同，大小不一，作用相同。

上面的圆弧槽正式名称叫——椽碗，是为了配合翼角飞椽做的。

把圆弧槽的柱面中线加上，可清楚的看出圆弧柱面的一致性。到了这步其实就可以往上装已经做好翼角檐椽了，相关的点和面已提前显示了出来。要是这样做可能会使部分经常光顾本博客的网友失望，我想他们想看的是过程和方法，而不是简单的结论。而翼角这块在一般的书籍里缺少很多细节。这主要是从设计建模的角度讲，在实际的翼角装配中，匠人用工艺手段保证翼角曲线的完美（在装好的正身檐椽到老角梁上摽上小连檐，用小连檐的弹性形成翼角空间曲线，再用翼角檐椽上靠小连檐形成翼角飞椽曲线）。

博主当初在做翼角时，费了不少周折，计算机模拟仿真只认数据，无法用小连檐的弯曲弹力形成曲线。只能采用软件认可的方法来做，愿把其中的一些做法叙述一下，让对设计建模感兴趣的网友做个参考。下边要说说上图中的这些点、线、面是怎么来的。好，先上张立面的正投影图：

上图中的蓝色线，翼角部分为圆弧，正身檐椽部分为直线，直线与圆弧相切连接，且都通过翼角檐椽椽头的理想中心点。这是椽头中心位置的设计中线在主视图上的投影。再上张俯视图：

从俯视图中依然看到的是：翼角部分为圆弧，正身檐椽部分为直线，直线与圆弧相切连接，且都通过翼角檐椽椽头的理想中心点。这是椽头中心位置的设计中线在俯视图上的投影。

好吧，我把模型转动一下，上张三维的立体图：在主视图、俯视图中的两条直线切弧线还在，在两视图中重合的理想安装点还在（这是故意提前显示出来供说明用的），只不过离开了两条线。两维图形要推导空间点不是不可以，而是麻烦，这可能是在一般书籍中很少看到翼角部分给出从现代设计

角度的几何形状推导过程的原因。三维设计软件的推导方式非常多，我只介绍其中之一。

在俯视图平面上以设计圆弧线的中心做同心圆，拉伸曲圆环高过飞檐椽最高点，见上图。在主视图投影面上以设计圆弧中心为中点做同心圆，拉伸曲线圆环，使之与立面曲面圆环相切，并在进深方向超过檐椽头中心点，见上图。

两曲面圆环相切，形成上图中的绿色空间曲线。

加一视图，隐去两曲面圆环，编辑俯视图，做翼角檐椽中线的设计扇面射线，作为将要建立垂面的走向导引，见下图。建立垂面，沿翼角檐椽中线的设计扇面射线走向，空间线穿越垂面的点，就是当前这个翼角檐椽的椽头中心点，见下图。有几根翼角檐椽，就要做几次垂面，完成几次穿越。形成不同高度、不同进深的翼角檐椽椽头中心点，这个过程就不重复了。

空间线上的翼角檐椽椽头部中心点与仔角梁上翼角檐椽尾

部中心点连线，就形成了翼角檐椽的各个安装轴线，见下图。仔角梁上翼角檐椽尾部中心点是附在仔角梁平面上的，是设计定位。

说到设计定位，在做完上述系列动作后，我们来个图形检验，把模型旋转一下，看看能否和俯视图设计投影线重合。好了，也别全转到位。

再看看差一点到位的主视图，可以说做法成立了。

这回说了翼角部分的定位，下回再说翼角檐椽的形状与安装。

倒叙部分可能说的不太