木結構古建筑結構特性分析

中國是一個人口繁多、資源豐富的大國家，也是一個由56個民族組成且具有悠久歷史文化的偉大國家。因為中華民族之間的相互溝通、經濟與文化交流等，讓我國越來越強大。在建筑上，我國建筑居多，且分布的范圍也十分的廣，數量也多，并且呈現了各式各樣民族的面貌。建筑作為人們的基本實踐活動之一，是人類文明的關鍵環節。早在原始社會末期木結構建筑就已經存在了，歷經奴隸再到封建社會再由各民族的不斷努力與積累，讓中國形成了一個別具一格的建筑體系。隨著二千多年的封建社會，讓我國的古建筑得到了前所未有的發展，也制造出了更多的神奇。雖說，大多數的建筑作品存在著一定的歷史局限，但是這一切的一切的都是我國古代人民的智慧結晶，也表明了我國古代在建筑技術與藝術方面的偉大成就，不但是中國古代文化更是世界人類建筑文化的稀有遺產。

1 木構古建筑材料的特點

俗話說的好“經濟基礎決定了上層建筑。”我國有著二千多年的封建社會，但也正是因為如此，我國古代在建筑時選擇了木材做為建筑材料的基礎保障。而且，木結構建筑也是最能與經濟相輔佐的，這也是為何在封建社會時，木材會成為建筑發展的主流的一大原因。我們都知道，一個國家中最重要的是勞動人民，而選擇木材料作為建筑材料的主要也是因為和勞動人民分不開，通常，農民自己建造的住宅房子都是經過長時間準備的，而所需的材料只需要農民自己種植就可獲得。所以，對于農民而言，只要花費時間用心栽培就能收獲房子，無需依賴他人，這一點就給人們帶來了很大的便捷。在古代，應用木材建筑有如下幾點優勢：①材料儲備容易；②建造容易且工期短；③拆遷改建容易；④易擴建等。而這就是為何會選擇使用木材，畢竟木材是大自然的產物，也是最容易得到的一種材料。所以說，木結構古建筑在當時經濟制度下最方便，也是最切實際的一種方法。

2 木材料的特性分析

2.1 木材的優點

（1）經久耐用性。在建筑中，木材是一種質量輕耐壓能力強的材料，其密度與金屬、水泥相比都比較小。并且鋼鐵的重量強度都沒有木材的大。木結構建筑韌性大，結構輕，抗沉降，是一種穩定耐久的材料。

（2）便捷性。木材與其他材料相比更容易加工，無需使用大型加工儀器技能就能對木材進行加工。

（3）保溫性。木材是出色的絕熱材料之一，在同樣厚度的條件下，木材的隔熱值比標準的混凝土高16倍，比鋼材高400倍，所以木結構建筑保溫性好。

2.2 木材的缺點

（1）膨脹伸縮嚴重。與其他材料相比，木材極易容易受到周邊環境的影響，從而發生嚴重的變形，影響古建筑的整體結構。

（2）易被腐蝕。木材的主要成為是由有機高分子組成，特別容易受到昆蟲與真菌的腐蝕，而腐蝕對木材建筑來說，有著很大的破壞力。

（3）易燃燒。木材常用于燒火，所以它的燃燒點十分的低，一般在100～200攝氏度就會分解燃燒。

古代與現代無法相比，畢竟各有各的美與好，在古代并沒有現代的鋼筋水泥等材料，所以通常古建筑都是天然的木材建筑而成的。木材的性質與其他材料不同，所以在承受力的特性上也會有著本質上的區別。因此，木材建筑也具備它本身的價值，木材主要有由有機高分子組成，其中有碳約40%，氫約6%，氧約42.5%，剩下的是0.5%的氮與1%的礦物質。這種比例的合成讓材料既具備彈性也有黏性。可是如果木材長時間受到壓力也會發生變化，使得所承受的力變小，所以時間長了木材的變形也會不再增加。可當木材的承受力超過某種極限，木材的變量就會與時間成正比，這種情況是直到木材斷了才會結束。所以，我們需要充分的考慮到木材的彈性與黏性，從而了解到木材變形的情況。

目前我國現有的木結構建筑已經使用的幾百年甚至幾千年歷史，且同時受到時間與環境的影響，使木結構建筑或多或少存在著一些腐蝕現象，讓木材料的承受力變小，從而導致古建筑木結構受到一定程度的破壞與承受力的強度減弱。因此，木材料的性能降低會影響木材料的使用壽命與強度。

為了了解木材的特性與古建筑木結構變形的關系，我國著名科學家陳國盈分別在1977年與1982年的時候，利用我國古建筑維修時所換下的木材對其木結構的受力進行了分析。實驗中主要測試橫紋與順紋的沖擊、拉彎。硬度、抗壓強度，從而了解到木結構古建筑的材料不管年代，材料的變形情況基本相同。

由此可知，木材材料的不同性能也會有所不同。然而我國目前還未能研發出各種木材料使用后的力學變化規律。所以，我國日后的古建筑研究應該針對各木材料的性能變化而研究。

3 古建筑木結構的結構特性

古代建筑通常都是以木構架為主，這種木結構在商、周時候就已出現，而隨著時間的發展，漸漸形成了以抬梁、穿斗、井干為主的三種不同結構：①抬梁式。抬梁式是指在立柱上架梁，又在梁上抬梁的結構，其大多應用在大型的建筑物中，比如宮殿、寺廟等等；②穿斗式。穿斗式是指用穿枋把一排排的柱子穿成排架，然后在用枋連接在一起，成為穿斗式，多數應用與民間或小型的建筑內；③井干式。井干式是指用木材交叉堆積，其形成像井的建筑，而取其為名，這種結構相比較簡單所以使用的較為少。

木結構建筑有很多的優點。首先，木結構正好將維護結構與承重結構分開了，使承重與圍護結構分工明確，屋頂的重量有木構架承受，既能遮擋陽光也能隔熱防寒。由于墻壁無需承受屋頂重量，所以這種結構有很大的靈活性。其次，木結構非常有利于防震、抗震，由于木材具有特殊的性質，所以在構建時，所用的斗拱有很大的伸縮空間，因此在一定程度上減少了地震造成的危害。

中國的古建筑多飾多樣，在漢代的時候就已有懸山、歇山、囤頂等等形式，后來有出現了拱券頂、十字坡頂等多樣式。在古代建筑中屋頂通常都是采用的較大的出檐，只是為了能夠更好的保護木構架。可是出檐也有不足之處，出檐有礙于光線的照射，并且還會因為屋頂雨水的流下破壞臺基，由此人們為了解決這一問題，采用了屋面舉拆、屋角起翹等方法，從而讓屋頂看似更活潑輕盈些。

古建筑從結構方面來看，其實與現代的框架結構基本相同，而不同的在于節點構造的不同。在古建筑中，斗拱是最復雜的節點，斗拱擁有兩千多年的歷史，它主要應用在大型的建筑物中，且主要承受屋面與上梁梁架的負荷，從而將負荷傳遞給柱子。在室內應用斗拱，是為了分散梁節點處剪力與縮短梁跨度的作用，所以斗拱雖說最復雜，但也最實用。

由此可知，不管是現代還是古代，木結構古建筑都能為人們提供舒適、自然的住宅環境，并且木材還是可再生的綠色建筑材料，所以從節能環保角度出發，木結構建筑有著很多好處，不僅有利于環境保護，同時還可以提高我國的經濟水平，而從可持續發展的角度出發，合理的運用木材，能夠讓建筑行業走的更遠、更高。

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