为什么中国古代建筑不用木桁架?

推荐  (2) | 25人关注关注
14个答案
48 1

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。


(木桁架屋架,上海旧工厂改造的办公空间)


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)

43 0

叶子疏微电子专业硕士研究生,DIY爱好者

2015-12-22 11:35

有的时候没有什么原因,就是技术和认识不够,不会而已。

在中国古代的制度下,建筑技术是在工匠间传承的,不是一门“学问”。即使是少数工匠的创新,只要没能被官方列入礼制法式,就很可能人死艺亡不能传播,这是讨论这个问题时候的社会背景。

然后说桁架结构,它的力学原理是三角形的稳定性,屋顶部分全是三角套三角,这样能够最大限度发挥木材料的有限性能。而中国传统的框架,斗拱,力学原理都是直上直下的支承,大框架是平行四边形,没有抵抗横向力的稳定性,所以一定跨度就必须有个柱子,否则横向力拉倒旁边的柱,就要塌。

中国古建不仅柱子多,而且更重要的是浪费材料。为了多提供一些横向支撑做斗拱做柱子,浪费的木料和工时无数。喜欢和爱好或许能在礼仪建筑上发挥作用,但是民用建筑对成本要求很高,如果木匠广泛掌握桁架原理,完全没有理由不在民居上用省材料的做法。

那么古代有没有工匠想出桁架结构或者是近似的东西呢....其实是经常有些的。斗拱承重的主要是上下拱,后来承重构件开始向梁转移,原因就是斗拱费工。唐代的佛光寺大殿顶层用了叉手形成三角支撑架。辽代的应县木塔在框架内部用了非常多的斜撑,工匠应该是知道三角形比四边形稳定的。到元代的广胜上寺前殿和绛州大堂,用了斜上斜下的大斜梁支撑,被誉为极具创造性的大胆创新,形成的三角形有些桁架的意思。

佛光寺大殿,底下是传统结构,但是顶层是坚固的三角形支架。

应县木塔里面的三角形结构和斜撑,这些不是后来补强的,是初建时就在里面的。

广胜寺下寺前殿,有非常粗做为结构件的斜梁。

如果有个天才建筑师能够把这些成果结合起来,做个有粗壮斜梁,中间带各种斜撑的三角形嵌套屋架,顺便再省掉几个柱子的话,那就是桁架结构了。

不过比较遗憾的也就是,这些创新都是零散出现,大概都是工匠的灵机一动,没有结合形成独立于框架结构的的知识体系,也没有运气好到被固化到营造法式或者鲁班经这样的著作里面。所以后来的绝大部分建筑,特别是我们今天看到的多数明清官造建筑,匠师依然不会用三角形结构和桁架,现在我们才在讨论这个问题。

回头说到制度。古代的建筑知识传承是有多坑呢......上面提到的应县木塔,辽代木结构建筑瑰宝,第一次完整结构测绘研究是1933年梁思成。但是梁思成不是从中国工匠那里听说有这个塔的,也不是从古代文献中找到这座塔,他是翻日本人的考古笔记发现这座辽代木塔的。这可是800年的宝塔啊,最后搞到哪天倒了恐怕隔壁县都没人知道的地步。

-----------------------------------------

假如继续发展下去会怎么样呢...隔壁日本的后期木建给了一些例子。

重修的时候把方形框架全换了三角形支撑。

外表看起来还很像中国古建,也有斗拱和柱子,但是内部已经大量有意识地应用斜梁进行三角形支撑了。

这样的建筑,离西方的大跨度桁架结构只有一层窗户纸的距离。当然古代那环境窗户纸也不是说捅就能捅破的,这点另说。

-----------------------------

有些答案让人比较无力吐槽。

中国近代建筑向外学习极快的,便宜坚固空间大的方案,只要见过谁不想用?

近代建筑的引进上,租界里那些外国人自建洋房从1840年就开始了。这些先不论光说国产的。

1866年的马尾船政局,砖柱木屋架大车间。

1902年的中东铁路管理局,砖石钢骨混凝土。

1908年上海电话公司,钢筋混凝土框架。

1916年天祥洋行,钢框架结构。

什么区区一百年的老房子啊,1908年才建起来的颐和园外务部公所啊,这要都能当成古代有衍架的例证,那大概我们古代早就有了钢框架结构和钢筋混凝土了。

19 1

Tony是只猴建筑学学士,建筑师

2015-12-21 17:05

桁架就是 由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑横梁结构。在建筑上的作用就是承受住搭建在桁架上的屋顶的重力,再把他传导并分散到支柱或承重墙上的结构。

中国古代建筑上有一个和这个差不多的结构,叫做斗拱,基本就和西方的拱券结构一样出名。

斗拱是中国古代建筑体系特有的形制,它既是上部梁架和立柱之间传递荷载的结构构件,又以其自身优美、华丽的造型而成为建筑的主要装饰构件。所以集结构功能与装饰功能于一体的这个东西更受咱老祖宗的喜欢,当然也是中式建筑的一大特色。

15 1

第一,古希腊的神庙很高。你现在看希腊神话觉得希腊神亲民,我看希腊神话觉得是恐怖,祭司神棍可以随意借用神名,比如说神喜欢美女喜欢财物,看上你家闺女了,交上来吧。更别说某些专业出先知的神,你觉得希腊神欲望多,那是神棍这些事干的多。
第二,你觉得基督教,教堂高,那是特么技术进步了,哥特式建筑当然高度更高,你给罗马人这建筑技术,万神庙都能给你建成摩天大厦。

另外,我怀疑你搞错希腊式教堂和古希腊神庙了,前面希腊十字是基督教堂,后来基督教堂多采用拉丁十字,应用哥特式建筑,所以希腊十字教堂显得矮了,不过那是你拿俩照片对比,现实去看圣马可教堂还是很高很壮观的。

所有神庙宗教建筑都是往大,壮观,神秘上走的,不可能给你玩亲民,神要是跟人一样,鬼信你啊。

言归正传,首先我有个问题,桁架结构,能用榫卯做出来么?如果 没有螺丝螺母固定,单纯用榫卯我觉得不太靠谱。

实际原因,古代工匠数学物理学,在同时代算是好的了,技术上不太可能有问题。

从历史的角度上,中国的建筑技术,在后期,明清,到达顶峰的过程,是制度化品级化的过程,从经验科学角度出发,往人、制度等级上靠,什么等级的官用什么形制的房。好处就是斗拱发展到极限了,坏处就是创新全抹杀,因为没空间了,你把桁架弄出来,给谁用?建筑技术的创新开始往装饰性发展了,什么等级用啥色雕啥花屋顶放啥神兽,不太可能出现抛弃斗拱的新结构了。

话说我突然有新想法了。

桁架的好处是成本,然而用大斗拱的房子,并不在乎成本,只在乎等级,好看,桁架没斗拱好看。

至于在乎成本的平民,以我家老房来看,进深不过5-6m,开间3间,也就10-12m,整个二层就是个大三角结构,横梁+人字形屋面,不需要桁架的竖向支撑。或者说,这是缩水版桁架?

我家河南,房子大概是建国左右的砖瓦房,其他亲戚七十年代左右建的砖、木房,大致也是这么个结构,一层住人,二层放杂物,一层上二层要爬梯子。

2 2
支持者: soso15 猫立刻

中国古代不重视工程技术的研究,将其视作奇技淫巧,工匠是贱业,技术基本是师徒相传,大多数知其然不知其所以然,不掌握原理,只是经验传授。

0 0

我觉得中国人喜欢横平竖直,做斜杆有点大逆不道的感觉,冲了风水

0 1

有时候某种技术不运用或者没有发明出来只是因为没有必要,就如同上面老兄最后说的。类似的有中国古代的音符只有五个音而不是现代的七个音,只是因为中国古人觉得这五个音谱出的曲子才是最好的

1 2
支持者: 星夜魔法师

因为西方都是小国组成的各个国家所占的地盘小,所以只能向高度发展,中国自古地盘宽广,所以都是向宽大发展~~

0 1

古代对于房子的宽好像没什么禁止,但是高的话,就有很多禁止了。什么人什么身份就只能有多高。

0 1

口胡,中国北方的房子都有“上梁”这一说,都是木桁架屋架,村里上百年的老房子,也有这个结构。

上图,第一张是纯木的,第二张是三角铁+木头混合的。

1 4
支持者: 流浪的蜗牛915

技术上我没什么好说的,我是建筑外行。

但是从文化上我能说两句。即,建筑是干什么用的。

西方的大型建筑,主要是大教堂。或者古希腊的庙宇。这些建筑都是敬神用的。尤其是基督教,神是高高在上的。所以你会看到教堂都很高。人进入里面会感到自身的渺小,古希腊的神庙就没有这么极端。因为希腊的神经常下凡。没事搞个私生子什么的。房子盖那么高,要是吓的漂亮女孩子不敢来了怎么办。

在中国,那是帝王最高。皇帝就是天神在人间的代表。但是皇帝还要亲民,自然无法高,只能广了。而所有宗教都是不能超过皇帝的。所以没有特别高大建筑也就是顺理成章的了。

另外,搞建筑专业的朋友可以发个关于建筑与神秘学的文章。我对这个很感兴趣的。

很多宗教建筑为了让自己更符合宗教教义,会刻意的设计成特殊数字。比如埃及的金字塔是一个特殊形状。很多建筑用黄金分割。中国的话,据说是按照风水来修的。北京城的设计有特殊意义。具体的我说不出来了。专业的朋友专门发个贴吧。一定会很有趣。

0 3

枫织邂逅体育教育学士 国家一级足球裁判

2015-12-22 11:52

有一种建筑叫塔。

0 4

桁架在不做层高很高的单层建筑时没什么优势,而中国古建筑喜欢大(范围大),不是十分喜欢高。塔这种虽然高,但是一层层的,不是单层。

查看更多

添加回答

登录 后回答问题,你也可以用以下帐号直接登录

相关问答

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 家长监控 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2018] 6282-492号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区