过去,建筑史学界对传统建筑大木结构的调查和总结不够详细,特别是对民居、祠堂、书院、会馆等民间建筑的讨论不够。仅从一般概念来看,它可以分为两个系统,即梁架(北方)、穿斗架(南方)。在古建筑的调查报告中,在分析框架形式时,也以此为依据命名当地的各种框架。事实上,它们的结构特征并没有准确地表现出来,而且有很多混淆。
中国幅员辽阔,人口众多,历史悠久。不同的工匠继承和发展。因此,有必要进一步总结木结构的方法及其各种形状。插梁结构的结构特点是承重梁的梁端插入柱体(一端插入或两端插入),这与提升梁的承重梁顶部的柱头不同,与穿斗架的檩条顶部的柱头不同。柱之间没有承重梁,只有不同形式的连接梁。
具体来说,屋顶的每个檩条下都有一根柱子(前后檐柱、中间柱或瓜柱)。每个瓜柱骑在(或压在)下面的梁上,梁端插入相邻两端的瓜柱体。以此类推,最外端的两个瓜柱骑在最下端的梁上,前后檐柱体插入梁的两端。为了增加深度,还可以增加走廊步骤,通过挑出插座来增加屋檐。连接梁(寿梁、灯梁、楣梁)在纵向上也是插入柱体的连接梁,形成结构框架。插梁架的山柱架往往会增加通高的中柱,变成两个半架拼接,增加刚度。与提梁架一样,这种结构在文献和工艺上没有固定的称谓,为了研究分类的需要,暂时称为插梁架(图1)。
图1插梁架构图
插梁架具有吊梁和穿斗的特点:以梁承载传递应力,是吊梁的原则;檩条直接压在檐柱、金柱或瓜柱的柱头上,而瓜柱骑在下梁上。有些梁只有拉接作用,具有穿斗架的特点。插梁架无长穿梁,其构件也较厚。其施工方法与吊梁相似。它是由分件现场组装而成。
插梁架多通过浙江、安徽、福建、广东、广西、台湾等东南沿海地区。这些地区大多是气候温暖潮湿的地区,屋顶厚度薄,屋顶荷载小;同时,为了减少台风和季风的影响,屋顶坡度应尽可能平缓。例如,福州一些住宅的大厅坡度只有1:3,约计为18.4°。由于历史和社会审美观念的变化,各地插梁架的形式也多种多样,试举数例说明。浙江东阳民居的插梁架材料肥大,梁体呈月梁形,梁头像象头一样卷曲。每个梁端都用一个大桶支撑,没有瓜柱形状。前廊是轩顶,脊檩上有一个檩条板(图2)。
皖南徽州民居的大厅插梁架也采用肥大的月梁,弯曲缓慢。瓜柱支撑梁端,檩条云花板,与东阳插梁架有共同之处,两者之间的主导地位尚不清楚。但是清末的徽州建筑多内设轩顶,形成真架、草架并列,是其发展变化的重点。福州民居插梁架屋面坡度较慢,穿梁较多,材料较薄,无雕刻构件,穿斗架风格明显,但穿梁中有许多曲木起到一定的装饰作用(图3)。至于清代晚期的福州民居大厅,厚重的月梁和曲梁也时兴满雕。闽南、潮汕、台湾的插梁架是一个系统,相互影响。闽南民居大厅结构的瓜柱构件大多设计成瓜筒形式,上顶支撑三梁,瓜叶飘落,包裹下梁。瓜筒形状多样,是闽南建筑的一大特色。潮汕地区瓜柱多为圆柱形,各级托梁为微弯矩形截面月梁,两端入柱(中柱、金柱或瓜柱),瓜柱微梭形,藤圈加固(图4)。
个别大厅或寺庙的瓜柱部分变成堆叠斗,即由一系列由大到小的“斗”堆叠而成。横梁、梁、束木、纵梁、梁(寿梁、灯梁)和支架可插入各斗之间。这种叠斗的历史渊源尚不清楚,初步估计应该与宋朝南方繁荣的“大佛”建筑有关。台湾的插梁架大多是闽南和潮汕大陆工匠的作品。瓜柱部分有不同的形状,如柱状、瓜状、叠斗状等,有的还结合在一起使用。梁喜欢使用直圆形构件,而不是月梁,而束木(即接触相邻两瓜柱之间的单步梁)大多是月梁形状。最有特色的是在束木和通梁下增加一个束随或通随(即扁梁),用透明的木雕覆盖木材,完全成为装饰性木材(图5)。插梁架的形状也通过广西、海南等地,形状简单,但结构交叉清晰。
图2浙江东阳白坦乡
图3福建福州城宅大厅插梁式结构
图4广东潮州民居结构
图5台湾台中潭子乡采星山庄厅木结构
插梁架与北方吊梁架过渡区也存在交混现象。举例来说,苏州民居的结构基本上是提梁式的,但是在采用内檐轩顶天花结构时也采用了部分插梁式。另一个例子是陕南地区,即秦岭与大巴山之间,气候温暖,其民居结构,即抬梁式和插梁式。此外,自清初以来,四川移民众多,南北交融,因此其民居结构也多种多样,各种各样,是一种特殊的技术现象。
从技术角度看,插梁架有很多有利因素。比如插梁架的结构稳定性明显优于吊梁架,因为它在梁柱之间有多层次的榫头,用柱中销、羊角销等销木固定入柱的榫头,克服了横向位移。为了增加稳定性,一些建筑在大梁下增加了一两个插梁,使结构更加稳定。从承载角度看,由于步架小(约80-100cm),材料大,承载可靠。虽然承重梁的入柱榫头比梁的截面减少了2/3,降低了端部的抗剪能力,但杉木横纹的抗剪能力非常强,因此没有严重问题。从材料的角度来看,插梁架的断面比穿斗架构件的断面大得多,但也有必要获得大空间的室内环境。
插梁架的另一个特点不同于吊梁架和穿斗架,即屋顶檩条与各层托梁的端部位置不一致。檩条坡度温和,梁端连接坡度陡峭,可扩大各层梁间隔,解决强风区屋面要求温和与梁构件布置的矛盾,有利于艺术加工,增强室内结构艺术创作空间(图6)。插梁架完全明亮,屋架暴露在外。为了艺术效果,南方一些大型住宅的大厅或祠堂展现出威严和财富。其框架的雕刻非常复杂,甚至红油和金饰也使框架色彩鲜艳。所有重要建筑的插梁架都保留了斗架的节点结构,并进行了变形艺术化。而大梁、连梁、随梁梁梁、瓜柱、瓜柱、坐斗都是雕刻的重点,图案因地而异,其形式变异丰富,非抬梁式可以看到其背面。
图6插梁架檩条与梁位标高差
应该说,插梁架有着悠久的历史渊源,它的源头已经暴露在宋代大木架的厅堂结构中。大厅结构的特点是内柱高度不同,每个框架的柱数量不同,所以梁的一端不可避免地不能承受柱顶,插入柱体,特别是乳房和纤维梁尾是插入的,这是插入梁的前身。事实上,北方提梁式山梁架增加了中柱,其结构方式已具有插梁的特点。福建和广东沿海地区由于海风强烈,屋顶坡度相对温和,总坡度只有三到五个,完全无法通过提升梁架制作,因此发展了插梁结构,梁端为两端柱,位置合适,非常灵活自由。至于插梁架的历史源流及其发展演变,只有在准确断代材料的基础上才能明确阐述,只能进一步研究。