榫卯,是古代中國建筑、家具及其它器械的主要結構方式,是在兩個構件上采用凹凸部位相結合的一種連接方式。凸出部分叫榫(或叫榫頭);凹進部分叫卯(或叫榫眼、榫槽)。其特點是在物件上不使用釘子,利用卯榫加固物件,體現出中國古老的文化和智慧。
榫卯是極為精巧的發明,這種構件連接方式,使得中國傳統的木結構成為超越了當代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體,不但可以承受較大的荷載,而且允許產生一定的變形,在地震荷載下通過變形抵消一定的地震能量,減小結構的地震響應。
1973年,距離寧波市區約20公里的余姚市河姆渡鎮發現了距今六、七千年的新石器文化遺址,在遺址人們發現了大量榫卯結構的木質構件。
這些榫卯結構主要應用在河姆渡干欄式的房屋的建造上,有凸型方榫、圓榫、雙層凸榫、燕尾榫以及企口榫等。
中國古代三大構架結構
穿斗式
漢時成熟,中國南方各省多用。沿進深方向布柱,柱比較密,而柱徑略小,不用梁,用“穿”貫于柱間,上可立短柱,柱頂直接承檁。優點是用料較小,山面抗風性能好;缺點是室內柱密而空間不夠開闊。
抬梁式
春秋時成熟,中國北方各省多用。沿進深方向布置石礎,礎上立柱,柱上架梁,梁上立瓜柱,架短梁,最上是脊瓜柱,構成一屋架;在屋架之間用橫向的枋聯系柱頂,梁頭與瓜柱頂做橫向的檁,檁上承受椽子和屋面,使屋架完全連成一個整體優點是室內少柱或無柱,可獲得較大的空間;缺點是梁柱等用材較大,消耗木材較多。
井干式
將圓木或半圓木兩端開凹榫,組合成矩形的木框,層層相疊作為墻壁——實際是木承重結構墻。它耗材量大,建筑面闊和進深受木材長度限制,外觀厚重,應用不廣。
古代建筑中榫卯結構的應用
榫卯結構按構合作用來歸類,大致可分為三大類型:
面與面
一類主要是作面與面的接合,也可以是兩條邊的拼合,還可以是面與邊的交接構合。如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿帶榫”、“扎榫”等。
點結構
另一類是作為“點”的結構方法。主要用于作橫豎材丁字結合,成角結合,交叉結合,以及直材和弧形材的伸延接合。如“格肩榫”、“雙榫”、“雙夾榫”、“勾掛榫”、“鍥釘榫”、“半榫”、“通榫”等等。
構件組合
還有一類是將三個構件組合一起并相互連結的構造方法,這種方法除運用以上的一些榫卯聯合結構外,都是一些更為復雜和特殊的做法。如常見的有“托角榫”、“長短榫”、“抱肩榫”、“粽角榫”等。