商、随着周代青铜冶炼技术的成熟,青铜作为工具的制木能力提高,榫卯结构逐渐从木结构建筑的使用发展到制作生活家具,出现了低矮的木质家具床面和家具床脚的结合是通过简单的榫眼和榫头实现的。
秦汉时期,主体的木框架越来越成熟,榫卯结构的使用也逐渐越来越广泛据《西京杂记》,胡闯出现在这个时期(楔钉榫)同时,禅床等家具的传入和民族的融合也导致了石制砖的种类繁多。
随着唐代锯的演变和钹的出现,榫卯的运用也更加讲究,组合方式已经非常扎实,上下衔接、穿插重叠的形式,因为交通便利,思想开放,国强民富,所以也是榫卯结构和建筑、家具的发展创造了有利条件,榫卯结构的连接类型也更多了比如官帽椅中的扶手椅原型有了很大的发展,整体做成木框的形式,用榫卯结构连接,不易变形与此同时,“胡床”受少数民族习俗影响,改名为“交椅”或“交床”
在木锯和平钹的影响下,木制工具的改进和社会文化对精致奢华的追求,榫卯结构类型逐渐丰富、设计逐渐复杂、加工逐渐走向精加工以硬木和优质柴木为代表的明式木家具,在明清时期达到了中国传统家具发展的顶峰,榫卯结构多达100多种,工艺精湛、结构缜密、设计特别有名,这个时期的独特风格造就了故宫。明式家具的榫卯结构,充分发挥了材料本身的特性,不使用塑料钉,灵活科学,拆装方便。
榫卯结构在现代的使用和发展,在造型和结构上有了发展和创新,并遵循了安全原则、传统榫卯形式的原理、绿色设计理念和现代机械化原理以榫卯结构为载体,承载了更多新时代材料技术发展的成果,并参考了现代人的审美和需求,如以弹性材料作为建筑的主要材料,根据不同的材料选择不同的榫卯结构,使榫卯呈现出新的独特亮点。
榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构模式是木纤维强度和摩擦力的结合。榫头是凸起的部分,榫眼是凹陷的部分称为榫卯,不借助胶水或钉子等外力,仅通过木质构件本身的凹凸配合进行连接。其更广泛的内涵是指所有同质材料的节点,即在木质建筑中、在家具甚至石材等其他手工艺品中,部件之间的连接仅仅依靠材料本身的凹凸配合,而不借用其他材料。
榫卯结构由六种结构组成:
榫:一个物体的两个部分通过凹凸连接在一起的凸起部分。
榫头:竹、木、石头物体或部件的突出部分,在那里它以凹凸的方式相遇。
榫卯(榫头和卯眼)框架结构的两个或多个部分的连接。
榫销:插入上销孔的销。
榫眼:椽子连接处切的容纳椽子的洞,也就是器物咬合的凹部。
榫凿:用来凿榫眼的凿子。
接合:榫头压入榫眼、榫孔、榫槽或榫槽的接合。
榫卯结构根据不同的标准有很多不同的类型,比如榫形;榫和榫眼的结合;榫头的数目;榫卯的作用(根据两姐妹零件的榫卯连接方式)点、面和多组分接头按三种类型分类等等。
可分为直角榫、燕尾榫、圆榫等。直角榫因其制作和连接简单而被广泛使用;由于燕尾榫接头的榫肩有一定的倾斜度,结构牢固可以防止榫的错位,但设计时榫肩的倾斜角度应小于10°,以防止木材因剪切应力较弱而断裂;圆榫主要用于木制品两个工件的连接定位,特点是节省木材,消除榫口、切割榫肩的工序。
根据榫和榫眼的组合
可分为开口榫、闭口榫、半闭口榫、通榫和非通榫等。如果你能看到榫的所有侧面,这是一个开放的榫,但你可以 你看不到一个封闭的榫,你可以看到它的一部分是一个半开的榫。如果你能看到榫,这是一个贯穿榫,但如果你能 看不出来,是个非通榫。开榫容易加工,但强度不高。闭合榫接头强度高,外形美观。半开榫兼有前两者的优点,美观且具有较高的强度接合能力。通榫的接合面积大,所以接合的强度也高但由于其榫头露在外表面,当其含水率发生变化时,榫头会因干缩湿胀而在接缝表面凸出或凹陷,影响木制品的美观和连接质量。然而,非穿透榫避免了这一缺点,因为它可以 不接触外界空气,与木材融为一体非常美观,所以国内多采用、高档木制品的装饰面。
按照榫头的数目
可分为单榫和多榫。根据工件的厚度,在零件的一端开一个或多个榫,一个榫叫单榫,两个榫叫双榫,两个以上榫叫多榫。凸榫数量的增加也增加了粘合层的面积,从而提高了木制品的强度。在实际生产中,桌椅这种简单的家具的连接处经常使用单榫和双榫。多榫主要用于橱柜和抽屉的连接部位。
从点、面和多组件关节之间的三种区别
点的结合即是“点对点”或“点对面”的结构方式。这种方法主要用于水平和垂直木材“丁” 字接头、成角接合、直料和弧形料的十字接头和延伸接头,如烟壶袋的榫头、楔钉榫、夹头燕尾榫、格肩榫等。面的组合就是面的组合,两条边的组合,面和边的相交。如槽口榫、企口榫、燕尾榫、穿带榫、扎榫等。
多构件组合是将三个或三个以上的构件组合在一起并相互连接的一种施工方法此法由十字交叉发展而来,更牢固耐用,适用于肩榫、插肩榫、霸王枨、粽角榫等。传统木框架榫卯结构、家具的榫卯结构是根据标准分类的,因为不同部位的构件连接组合方式不同:
传统木结构榫卯结构的分类及檩条、梁、枋、该柱的几个部件相互连接和组合。从节点结构分析,改变节点使用的榫卯大致有三个原因。第一,由于构件组合方式不同,比如檩条和檩条是水平构件,而梁柱连接是水平和垂直构件,这两种榫卯形式不一致;第二,框架不同造成的节点差异,就像梁柱的连接提梁式框架的榫卯是放在柱顶的馒头榫,而跨斗式框架由于梁柱顶部接近高度,可以是燕尾榫、半榫、透榫等;第三,由于同一位置交叉构件太多,有一些变化可以相对简单地分类,如转角处的跨箍榫,也有各种做法难以分类,如两个水平构件在不同高度和柱的交叉。
家具的榫卯结构是家具各部分之间的连接方式,大致可分为四类。一是面板连接。面板就是面,也就是大面、抹灰头封闭在一个盒子里,然后在盒子里嵌入一块薄板。一般采用“龙凤榫加穿带”技术,就是把几块薄木板组装成一个大板,然后把板中心嵌入盒子里。圆形面板、海棠式、梅花镶板也是由多块木头制成的“攒边打槽装板心”二是面与面之间的连接,可以是两个面的连接,两个边的拼接,面板与边的拼接。有槽口榫、企口榫、燕尾榫、穿带榫、札榫等;三是点的连接,横竖木的丁字接头、成角结合、交叉结合、直线和曲线材料的延伸和组合。有格肩榫、双榫、双夹榫、勾挂榫、楔钉榫、半榫等;第四,三个构件组合形成三个平面直角相交的构造方法,构件之间通过构件间的阴阳咬合连接。有托角榫、长短榫、抱肩榫、棕角榫等。
榫卯结构顺应自然,尊重自然,讲究与木木的平衡,源远流长;有榫卯结构的物品容易保养、修改、拆装;榫卯结构具有很大的灵活性,也有利于抗震、抗震;与其他铆钉相比,榫卯结构连接的部件、胶组件应坚固耐用,能承受较高的外力。
榫卯结构的特点体现在艺术与技术的完美结合和榫卯结构的合理结构设计上:一是构件之间用榫卯连接,制作严谨精致,组合起来避重就轻,相得益彰组件的组合不需要硬件,只需要少量胶水起到辅助作用。第二,榫卯结构可以上下、粗细斜直,连接合理、什么都涵盖,流程精准、扣合严密、求不发,其他组件之间不存在连接问题。榫卯结构是可修复的、拆卸方便运输、舒适性,并且在长期使用中,一旦出现损坏现象,只需要更换损坏的元器件即可,但处理器的技术水平较高,如控制不当,很容易造成明显或不明显的缺陷;木质材料很难保存,容易腐烂。
鲁班锁是春秋战国时期著名工匠鲁班利用榫卯结构的可逆特性和凹凸互补特性,将六根木棒牢牢咬合而发明的一种益智玩具然后根据榫卯结构,人们逐渐触类旁通,在外观上有所创新,在标准鲁班锁的基础上衍生出许多其他高难度的鲁班锁,类型复杂多变,大三通、三根锁、鲁班球、梅花锁、丁香花锁、十二姐妹、二十四锁、环环相扣、井字锁、棱角锁、柳叶锁、六角片、六拼锁、六色通、笼中取宝、笼中去球、笼中取锁、门锁、十八罗汉、十四方锁、十四面体锁(去角方锁)太空球、双子星、正方锁、地雷锁、鱼雷锁等等。
这座木塔在宋代时期完全采用榫卯结构建造,高度超过60米,建造时间超过1000年。木塔的第一个桥台是石头做的,其余都是木头做的,完全用现代建筑用的榫卯结构和钉子连接、螺丝等五金件的连接差别很大。木质建筑结构完全不需要使用五金件就可以建造一个完整的房子。而且在搭建木质建筑结构的过程中,有些榫卯结构可以完全隐藏在暗处,从外面看不到榫卯结构。应县木塔在建造过程中,充分利用榫卯结构作为连接,保证了整个建筑有良好的支撑点,外形美观。
它是目前世界上最大的木质建筑结构,建筑材料也是可回收的环保材料该建筑完全采用榫卯结构,并将榫卯结构与现代技术充分融合。虽然这座建筑的制造过程中充分使用了榫头和榫眼,但从建筑的外观来看,它具有一定的现代特征。
榫卯结构技术的运用体现了中国先民的创造力,这是未来中国古代木结构建筑体系走向成熟的技术关键,也是这一体系区别于世界其他古代建筑体系的重要特征。从历史的角度来看,榫卯结构与不同的历史文化地域背景有关、工匠体系、工艺传统和木制工具密切相关,从而形成一套“基因”序列或“语言”系统,表达古代工匠技术体系中的具体技术知识。
榫卯已经成为中国古典家具设计中的一种造型方法作为中国传统家具的重要组成部分,榫卯凝聚了中国传统家具文化的精髓,体现了东方人含蓄的审美情趣。而且榫卯结构无论是外在的技术还是内在的文化精神都有其独特的审美价值,对现代家具设计有着深刻的指导和借鉴意义。
榫卯结构的家具最早出现在春秋战国时期榫卯结构的明式家具是中国乃至世界家具史上的一座高峰,其中榫卯组合的红木家具有近百种,绝大部分继承自明代、在清代家具的传统工艺中,有65种具有代表性的榫卯结构,包括龙凤榫和穿带、走马销、夹头榫、巴掌榫等等。
传统榫卯玩具以木质为主,在玩具中的应用大致可以分为古建筑、有三种解谜和动物题材古建筑玩具就是将榫卯结构的古建筑按等比例缩放,应用到玩具领域;解谜玩具的特点是提高用户 创造力和想象力,并提高他们的运动能力和感官敏锐度;动物玩具的结构比较简单、使用方便,并具有一定的装饰效果。
现代榫卯结构玩具的选材从传统的木质为主转变为多种材料的组合,继承传统榫卯结构的科技智慧,研究榫卯玩具的现代化,包括中国传统榫卯玩具鲁班锁的研究和总结、榫卯玩具的延伸应用设计研究、儿童榫卯结构研究的玩具等等。
榫卯结构的概述图
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