一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构

一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构

　　古建筑视频赏析,杭州古建筑赏析,古建筑的保护与创新专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，斗平由两个隔口包 耳 之间的顺身跳口斗平和两个隔口包耳内的里外跳口斗平组成，加固修缮结构包括对顺身跳口斗平进行修缮的顺身跳口修缮结构和对两个里外跳口斗平进行修缮的里外跳口修缮结构；所述的顺身跳口修缮结构由顺身修缮板和L型插 榫 组成，所述的里外跳口修缮结构由跳口修缮板和燕尾插榫组成；本 发明 技术能够大大提高古建筑十字口斗拱构件的整体性和 稳定性 ，可以降低斗件因新旧材料干湿胀缩不一致而破坏其整体稳定性的几率，加强了斗平在 地震 或地基不均匀沉降过程中的抗震和抗剪性能，有效降低斗件维修的次数。，下面是

　　1.一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，斗平（2）由两个隔口包耳（101）之间的顺身跳口斗平（201）和两个隔口包耳（101）内的里外跳口斗平（202）组成，其特征在于：加固修缮结构包括顺身跳口修缮结构和里外跳口修缮结构；所述的顺身跳口修缮结构由顺身修缮板（5）和L型插榫（6）组成，顺身修缮板（5）的长宽与顺身跳口斗平（201）的长宽一致，顺身修缮板（5）的下表面沿顺身方向的中间位置设有一条燕尾榫（7），燕尾榫（7）的长度与顺身修缮板（5）的长度一致，从顺身跳口斗平（201）的表面向下开凿一个与顺身修缮板（5）形状完全一致的顺身修缮槽（8），顺身修缮板（5）榫接在顺身修缮槽（8）内，使顺身修缮板（5）的上表面高度与原顺身跳口斗平（201）的高度一致；在顺身修缮板（5）的两侧中心位置分别开设一个卯口A（501），卯口A（501）的形状与L型插榫（6）的下部一致，卯口A（501）上方的隔口包耳（101）的内壁面中心位置对应开设一条连通卯口A（501）的卯口B（102-1），卯口B（102-1）的形状与L型插榫（6）的上部一致，在卯口A（501）和卯口B（102-1）中卯接有L型插榫（6）；所述的里外跳口修缮结构由跳口修缮板（9）和燕尾插榫（10）组成；跳口修缮板（9）的长度大于里外跳口斗平（202）的长度，跳口修缮板（9）的宽度等于或小于里外跳口斗平（202）的宽度，从两个里外跳口斗平（202）的表面向下开凿一个与跳口修缮板（9）长厚一致的里外修缮槽（11），里外修缮槽（11）从宽度方向开通到隔口包耳（101）的外壁，跳口修缮板（9）插入里外修缮槽（11）内，使跳口修缮板（9）的外侧面与隔口包耳（101）的外壁平齐，在跳口修缮板（9）的外侧中心位置开设燕尾卯口A（501），在燕尾卯口A（501）下方的里外修缮槽（11）的外侧对应开设燕尾卯口B（1101），燕尾卯口A（501）和燕尾卯口B（1101）的断面形状一致，在燕尾卯口A（501）和燕尾卯口B（1101）拼成的燕尾卯口内卯接有燕尾插榫（10），燕尾插榫（10）的形状与燕尾卯口的形状一致。2.如1所述的一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，其特征在于：所述的卯口B（102-1）的断面为矩形或燕尾形。3.如权利要求1所述的一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，其特征在于：所述的跳口修缮板（9）的宽度比里外跳口斗平（202）的宽度减少3mm。4.如权利要求1所述的一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，其特征在于：所述的顺身修缮板（5）由硬杂木制成。5.如权利木求1所述的一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，其特征在于：所述的跳口修缮板（9）由硬杂木制成。

　　[0001] 本发明涉及古建筑木构架体系中斗拱构件的保护修缮，具体说的是一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构。

　　[0002] 斗拱在古建筑木构架体系中，是一个相对独立的门类，清代木作中有专门的“斗拱作”。“斗口”泛指所有斗件上的刻口，其有顺身口和十字口之分。“十字口”是宋式建筑斗子卯口做法的称谓，也称“十字开口”，因其有拱、昂、华拱等相交构件通过，故将斗子开凿成十字榫卯，根据文献记载和现存实物，宋式建筑的十字开口的斗件，大约有交互斗、栌斗、齐心斗等，凡十字开口斗件均有四耳。凡有四耳之斗者，即十字开口的斗件，位于出跳方向的顺跳口内，均刻一定高度和厚度的凸出，此挡板称为“包耳”，因包耳处于斗口，将原通长开口隔开，故又称“隔口”，全称“隔口包耳”。除平盘斗外，“斗”由斗耳、斗平、斗欹三部分组成。“斗平”为古建筑大木作斗拱附属部分，也称“斗腰”，位于斗耳与斗欹之间（如图1所示）。

　　[0003] 由于斗拱构件的件数最多，而且是小构件，结构复杂，富于变化，各种构件互相搭交，锯凿榫卯，一般剩余的有效截面都很小。整攒斗拱由于外力作用，如檐桁向外滚动，柱子下沉，梁架歪斜等都能引起斗拱的各构件因受力不均而发生位移，因之扭闪、变形，常常伴随出现卯口挤裂，榫头折断和斗耳断落、斗平压扁、小斗滑脱等现象。

　　[0004] 各种斗拱的“斗平”这一部分常被压扁，高度减小的主要原因是斗的制作都是采取横纹受压，木材横纹受压的强度比顺纹受压强度小得多，但斗的形制又不宜使用顺纹材料，因此构件太小易断裂，存在此种不易避免的。

　　[0005] 我国现有古建筑十字口斗件中斗平的加固修缮技术是：在十字口斗件内将压扁的斗平锯凿平整，然后按原尺寸样式，采用干硬性的硬杂木薄板通过木材粘接剂与十字口斗件底面粘牢，并用钉钉固。这种加固措施虽然在短期内刚度较强，但柔韧性、耐久性、抗扭转能力不足。首先，化学粘接剂为一种胶体，在空气中易化，耐久性较差，粘接在一起的斗平如果长时间暴露在大气中，粘接剂易老化脆裂，导致硬杂木薄板与十字口斗件底面分离，整体性降低；并且这种依靠铁钉加固的结构，抗扭转能力较弱，如遇地基不均匀沉降或地面震动，容易造成铁钉与薄硬木板和斗件底面之间的连接部位松动，造成斗平连接处加失效，从而使斗件的安全性仍受到威胁。其次，修缮加固时所采用的木材与原有的斗件干湿程度很难一致，在逐步干燥过程中收缩程度不同，不同的干湿变化极易造成粘接剂裂缝和嵌入斗件中的铁钉松脱，导致补配的斗平板与原斗件产生相对位移，而使整体性遭到破坏。另外，铁钉钉固斗平的过程中往往会破坏木构件；改变了古建筑木结构的原材料及施工工艺，且金属件加固木结构是通过“嵌入”或“固定”的方式达到加固的目的，这种不可逆的加固技术不仅不利于加固件的检修或更换，也不利于木结构的保护。

　　发明内容[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，在不改变原材料及施工工艺的基础上，对古建筑十字口斗件中的斗平进行加固修缮处理。[0007] 为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，斗平由两个隔口包耳之间的顺身跳口斗平和两个隔口包耳内的里外跳口斗平组成，加固修缮结构包括顺身跳口修缮结构和里外跳口修缮结构；所述的顺身跳口修缮结构由顺身修缮板和L型插榫组成，顺身修缮板的长宽与顺身跳口斗平的长宽一致，顺身修缮板的下表面沿顺身方向的中间位置设有一条燕尾榫，燕尾榫的长度与顺身修缮板的长度一致，从顺身跳口斗平的表面向下开凿一个与顺身修缮板形状完全一致的顺身修缮槽，顺身修缮板榫接在顺身修缮槽内，使顺身修缮板的上表面高度与原顺身跳口斗平的高度一致；在顺身修缮板的两侧中心位置分别开设一个卯口A，卯口A的形状与L型插榫的下部一致，卯口A上方的隔口包耳的内壁面中心位置对应开设一条连通卯口A的卯口B，卯口B的形状与L型插榫的上部一致，在卯口A和卯口B中卯接有L型插榫；

　　所述的里外跳口修缮结构由跳口修缮板和燕尾插榫组成；跳口修缮板的长度大于里外跳口斗平的长度，跳口修缮板的宽度等于或小于里外跳口斗平的宽度，从两个里外跳口斗平的表面向下开凿一个与跳口修缮板长厚一致的里外修缮槽，里外修缮槽从宽度方向开通到隔口包耳的外壁，跳口修缮板插入里外修缮槽内，使跳口修缮板的外侧面与隔口包耳的外壁平齐，在跳口修缮板的外侧中心位置开设燕尾卯口A，在燕尾卯口A下方的里外修缮槽的外侧对应开设燕尾卯口B，燕尾卯口A和燕尾卯口B的断面形状一致，在燕尾卯口A和燕尾卯口B拼成的燕尾卯口内卯接有燕尾插榫，燕尾插榫的形状与燕尾卯口的形状一致。

　　[0008] 本发明所述的卯口B的断面为矩形或燕尾形。[0009] 本发明所述的跳口修缮板的宽度比里外跳口斗平的宽度减少3mm。[0010] 本发明所述的顺身修缮板由硬杂木制成。[0011] 本发明所述的跳口修缮板由硬杂木制成。[0012] 本发明有益效果是：首先，本技术能够大大提高古建筑十字口斗拱构件的整体性和稳定性，可以降低斗件因新旧材料干湿胀缩不一致而破坏其整体稳定性的几率，加强了斗平在或地基不均匀沉降过程中的抗震和抗剪性能，有效降低斗件维修的次数。

　　[0013] 其次，这种加固结构用料较少，加工十分方便，实际加固操作工序较简单，既节省原材料，有利于环保，又大大降低维修施工的劳动强度，且在以后的古建筑斗拱保护修缮过程中，只需将所插接的榫卯更换即可。[0014] 综上所述，可以反映出这种榫卯插接组合的加固修缮技术，在对十字口斗件中顺身跳口斗平和里外跳口斗平的加固修缮方面，既提高了斗件结构的稳定性、耐久性、抗震性能，同时，又显示出了古建筑斗件修缮更换时的巨大优势，未来具有广阔的发展前景。说明

　　[0015] 图1为十字口斗件细部构造图；图2为本发明的爆炸结构示意图；

　　图中：1、斗耳，101、隔口包耳，102、隔口包耳板，101-1、卯口B，2、斗平，201、顺身跳口斗平，202、里外跳口斗平，3、斗欹，4、十字斗口，5、顺身修缮板，501、卯口A，6、L型插榫，7、燕尾榫，8、顺身修缮槽，9、跳口修缮板，901、燕尾卯口A，10、燕尾插榫，11、里外修缮槽，1101、燕尾卯口B。

　　具体实施方式[0016] 如图1所示，一种古建筑十字口斗拱的斗平加固修缮结构，斗拱自下而上依次为斗欹3、斗平2和斗耳1，斗耳1由分别设置在斗平2两侧的隔口包耳101组成，斗平2由两个隔口包耳101之间的顺身跳口斗平201和两个隔口包耳101内的里外跳口斗平202组成，隔口包耳101口间下陷的部分为隔口包耳板102，在隔口包耳板102后方的位置即为里外跳口斗平

　　202，在两个隔口包耳101之间的斗平即为顺身跳口斗平201，两块里外跳口斗平202和一块顺身跳口斗平201呈十字设置，两块里外跳口斗平202和一块顺身跳口斗平201为完整的矩形结构。

　　[0017] 如图2所示，加固修缮结构包括顺身跳口修缮结构和里外跳口修缮结构，在顺身跳口修缮结构和里外跳口修缮结构口指出的长度方向为顺身方向。[0018] 所述的顺身跳口修缮结构由顺身修缮板5和L型插榫6组成，顺身修缮板5的长宽与顺身跳口斗平201的长宽一致，顺身修缮板5的下表面沿顺身方向的中间位置设有一条燕尾榫7，燕尾榫7的长度与顺身修缮板5的长度一致，从顺身跳口斗平201的表面向下开凿一个与顺身修缮板5形状完全一致的顺身修缮槽8，顺身修缮板5榫接在顺身修缮槽8内，顺身修缮槽8的形状即为矩形板加燕尾槽的形状，燕尾榫7榫接入顺身修缮槽8的燕尾槽内，使顺身修缮板5的上表面高度与原顺身跳口斗平201的高度一致，即保证修补过后，顺身修缮板5的上表面为原顺身跳口斗平的上表面；在顺身修缮板5的两侧中心位置分别开设一个卯口A?501，该卯口A?501为矩形卯口，卯口A?501的形状与L型插榫6的下部一致，用于榫接入L型插榫6的下端，卯口A501上方的隔口包耳101的内壁面中心位置对应开设一条连通卯口A501的卯口B?102-1，卯口B?102-1的形状与L型插榫6的上部一致，此外的卯口B102-1的断面为矩形或燕尾形，在卯口A?501和卯口B?102-1中卯接有L型插榫6；

　　所述的里外跳口修缮结构由跳口修缮板9和燕尾插榫10组成；跳口修缮板9的长度大于里外跳口斗平202的长度，跳口修缮板9的宽度等于或小于里外跳口斗平202的宽度，当跳口修缮板9的宽度小于里外跳口斗平202的宽度时，所述的跳口修缮板9的宽度比里外跳口斗平202的宽度减少3mm，从两个里外跳口斗平202的表面向下开凿一个与跳口修缮板9长厚一致的里外修缮槽11，里外修缮槽11从宽度方向开通到隔口包耳101的外壁，即当当跳口修缮板9的宽度等于里外跳口斗平202的宽度时，里外修缮槽11的宽度与跳口修缮板9?多相等，当跳口修缮板9的宽度小于里外跳口斗平202的宽度时，里外修缮槽11的宽度比跳口修缮板

　　9?多3mm，跳口修缮板9插入里外修缮槽11内，使跳口修缮板9的外侧面与隔口包耳101的外壁平齐，在跳口修缮板9的外侧中心位置开设燕尾卯口A501，在燕尾卯口A501下方的里外修缮槽11的外侧对应开设燕尾卯口B1101，燕尾卯口A501和燕尾卯口B1101的断面形状一致，在燕尾卯口A501和燕尾卯口B1101拼成的燕尾卯口内卯接有燕尾插榫10，燕尾插榫10的形状与燕尾卯口的形状一致。

　　[0019]实施例1“栌斗”为古建筑大木作斗拱组件，宋式建筑名称，是斗拱家族中最大的斗件，清式建筑名曰“坐斗”、“大斗”。“栌斗”有顺身口和十字口之分，有四耳者为十字口。根据其位置主要有柱头“栌斗”、补间“栌斗”和转角“栌斗”在古建筑修缮工程中，由于“栌斗”的斗平被压扁的现象非常普遍，对于此类斗平被压扁的斗件进行加固修缮可采用本专利技术。

　　[0020] 加固步骤如下：（1）在坚持不改变古建筑原材料及施工工艺原则的基础上，将十字口斗件内的斗平被压扁超过3毫米以上的部分锯凿平整（压扁部分不超过3毫米的可不修补），将用来加固补齐的硬杂木顺身修缮板按照斗件顺身跳口内的斗平原有尺寸样式据凿出一块矩形木板，在此硬杂木薄板的下表面顺身方向的中间位置凿刻出一个通长的燕尾榫，并在原斗件顺身跳口内剩余斗平上表面顺身方向中间位置开一燕尾槽；然后，在矩形硬杂木顺身修缮板两长边的中点位置各开一个断面为20x10mm的矩形卯口A，另在两个隔口包耳壁面上的中心位置（即隔口包耳板的中心）各开一个断面为20x10mm的矩形卯口B或燕尾形卯口B；将硬杂木顺身修缮板通过其下表面的燕尾榫与待修缮的斗平上表面的燕尾槽插接，这种燕尾榫卯插接既可以将斗件顺身跳口内被压扁的斗平部分得到补齐，又可以使硬杂木顺身修缮板与原斗件的斗平部分牢固的贴合在一起，并加强了斗平在上下和左右方向的整体稳定性。然后，用上部截面尺寸为20x10mm下部截面尺寸为20x20mm的L型插榫将硬杂木顺身修缮板与其两侧的隔口包耳在顺身方向拉结固定在一起，加强了斗平在顺身方向的整体强度和柔韧性，同时，又可以避免由于新旧木材干湿变化不一致所导致的补配的斗平板与原斗件产生相对位移的问题。

　　[0021] （2）由于十字口斗件的里外跳口被隔口包耳分隔成前后两部分，因此，将用来加固补齐的硬杂木薄板按照斗件里外跳口内的斗平原有样式据凿出两块矩形木板（跳口修缮板），这两块硬杂木矩形板尺寸样式相同，矩形木板左右两边超出原有里外跳斗平尺寸10mm，考虑到新旧材料的干湿变化不一致，此硬杂木矩形板在前后方向上的尺寸与原有斗平相比减小3mm，并在这两块硬杂木薄板前后方向外侧边的中点位置各开一个燕尾卯口A；

　　然后，在斗件里外跳口两侧的四个斗耳下部各开一个与硬杂木跳口修缮板厚度相同且长度增加10毫米的矩形卯口（里外修缮槽），再将两块硬杂木跳口修缮板由斗耳下部的里外修缮槽处插入斗件中，从而将斗件中被压扁的斗平部分补齐；在斗件里外跳口外侧边中点位置各开一个燕尾卯口B，用断面尺寸与燕尾卯口相同B的两根燕尾插榫，将两块硬杂木跳口修缮板与斗件在前后水平方向拉结固定在一起，每块硬杂木跳口修缮板与隔口包耳板之间有一条3mm的缝隙，即跳口修缮板的外侧面与隔口包耳的外壁面平齐，这样既加强了水平方向的整体强度和柔韧性，同时，又可以避免新旧木材干湿变化不一致所造成的影响。

　　[0022] 综上所述，这种十字口斗件在顺身跳口和里外跳口的榫卯插接组合方式大大提高了斗件加固处结构的整体性和稳定性，如遇地震或突发振动，榫头与卯口的相互挤压和摩擦能消耗地震，减小斗件结构整体的破坏，在顺身跳口内水平方向有燕尾榫和L型插榫加强斗件整体的拉结力和稳定性，阻止补配的硬杂木薄板与原斗件产生相对位移，上下方向可由燕尾榫卯插接来抵抗斗平所受的剪力；在里外跳口内水平方向用硬杂木板与斗耳插接并结合燕尾插榫来加强斗件整体的拉结力，上下方向可由硬杂木薄板与四个小斗耳的插接来抵抗斗平所受的剪力；因此，这种榫卯插接组合的加固修缮结构不仅可以提高斗件的整体性，而且可以加强斗件顺身跳口和里外跳口内的抗震和抗剪性能。[0023] 实施例2“齐心斗”为古建筑大木斗拱组件，宋式建筑名称，俗称“心斗”。根据齐心斗的位置，制作上存在顺身口和十字口之分。十字口“齐心斗”处在平坐之上，结构上承托其上部枋子或替木。其十字口斗平的加固修缮可采用本专利技术方案，其加固步骤与实施例1相同。

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