中国古代金属建筑研究：销栓节点及其重要性

2023-10-18 理论教育版权反馈

【摘要】：销栓现存大多数铜殿中普遍使用了销栓节点，能代表铜殿构件交接的一大特点。图11-30铜殿构件交接与大木榫卯中的“箍头榫”形式对比图11-31宝云阁内拽枋端头与大抹角梁间的燕尾榫图11-32铜殿角梁后尾销栓图图11-33铜殿横向、纵向构件交接节点销栓构造除了角梁后尾，铜殿的横向构件（枋）穿出纵向构件（柱）的透榫也常用横销或竖销拴住，防止因受侧推力时脱榫。

（1）箍头榫、燕尾榫等榫卯形式

因无法将铜殿的构件拆开验证，所以铜殿的构件交接究竟采用了何种榫卯，只能根据现场观测，结合大木构件榫卯交接的一般规律予以判断。这样仍可较为肯定地推测出铜殿使用的一些榫卯形式。如各铜殿额枋与柱头之间的箍头榫与柱头卯口，搭交平板枋之间、搭交檩条之间交接的卡腰与刻半榫，以及宝云阁内拽枋端头与大抹角梁间较明显的燕尾榫等（图11-30，图11-31）。

（2）销栓

现存大多数铜殿中普遍使用了销栓节点，能代表铜殿构件交接的一大特点。销栓是一种较为简单、易用的榫卯形式，主要应用于角梁后尾与枋子透榫处。

除武当山小铜殿外，所有现存铜殿均是重檐屋顶。重檐构造的下檐角梁后尾都是插入童柱的（如果金柱直升上檐，则插入金柱）。在现存重檐铜殿实例中，一般下檐角梁后尾都做透榫从童柱身内穿过，出头部分用横销或竖销拴住，防止脱榫（图11-32）。只有颐和园宝云阁的角梁后尾虽插入童柱，但没有穿出。

pagenumber_ebook=381,pagenumber_book=369

图11-30　铜殿构件交接与大木榫卯中的“箍头榫”形式对比

pagenumber_ebook=381,pagenumber_book=369

图11-31　宝云阁内拽枋端头与大抹角梁间的燕尾榫

pagenumber_ebook=381,pagenumber_book=369

图11-32　铜殿角梁后尾销栓图

pagenumber_ebook=381,pagenumber_book=369

图11-33　铜殿横向、纵向构件交接节点销栓构造

除了角梁后尾，铜殿的横向构件（枋）穿出纵向构件（柱）的透榫也常用横销或竖销拴住，防止因受侧推力时脱榫。（图11-33）

（3）关于节点的讨论——未能形成技术突破的金属建筑节点

表11-4　铜殿节点销栓运用情况统计表

pagenumber_ebook=382,pagenumber_book=370

注：为研究方便，本表实例前5项为民间工匠建造的非官式铜殿，后4项为工部建造的官式铜殿。陈用宾所造昆明太和宫铜殿已不存，亦无推测依据，故不列入。峨眉山、宝华山铜殿系根据其与五台山铜殿的相互关联性及一致性推测，宗镜阁系根据其与宝云阁的一致性推测。

这里所说的“官式建筑”，是指在工部的工官监督下，由工部的工匠建造的建筑。上表中所列的四座官式铜殿，明代的两座都是皇帝下旨、由工部铸造送至外地组装；清代的两座就位于皇家苑囿中。

由上表可知，铜殿实例中，非官式建筑对角梁后尾销栓、枋子透榫销栓两者均运用较为普遍。而官式建筑对销栓节点的运用表现出了一定的选择性：(www.chuimin.cn)

第一，角梁后尾加销栓的做法是为明官式铜殿建筑所采用的。这一点从明官式木构重檐建筑中也可以找到验证，如北京智化寺万佛阁的下檐角梁后尾、北京故宫角楼的角梁后尾等（图11-34，图11-35）。

由于角梁本身的趋势是斜向下方的，加之金属表面较光滑，摩擦力小，受到震动时脱榫的可能性较大。因此角梁后尾施以销栓，对于防止滑落脱榫是有必要的。

第二，枋子透榫出头用销栓的做法是明、清官式铜殿中均没有使用的。官式铜殿建筑仍喜用官式木构建筑中的箍头榫等榫卯方式。

不仅在官式铜殿中，就是在明清官式木构建筑中，也难见到透榫加销栓的做法。这一方面是由于在木构建筑中，对于做透榫穿过柱身的枋子可以用加楔的办法将透榫楔紧，使枋子稳固；另一方面可能是因为透榫加销栓的做法比较原始而且暴露，外观不好看，故不为官式建筑所取。

pagenumber_ebook=383,pagenumber_book=371

图11-34　北京智化寺万佛阁的下檐角梁后尾

pagenumber_ebook=383,pagenumber_book=371

图11-35　北京故宫角楼的角梁后尾（模型）

pagenumber_ebook=383,pagenumber_book=371

图11-36　河姆渡遗址出土的58号木构

透榫加销栓的形式，本来就是一种典型的“穿斗”构造，这种构造在木构建筑中的使用由来已久，河姆渡遗址即有加销透榫出土（图11-36）。湖北、江苏、云南等南方地区的民间建筑至今仍可见到不少此类木构节点的实例（图11-37）。结合铜殿的地域特征来分析，可知采用透榫加销栓构造的铜殿的铸造地为湖北、云南、江苏，均有使用穿斗构造的传统。相反，这种做法不为北方官式建筑常用，四座北方的官式铜殿因而也就没有采用（武当山金殿在北京铸造）。

透榫加销栓节点的工作原理是销栓通过抵抗剪应力来防止拔榫，其关键在于销栓的抗剪性能。铜合金的抗剪性能良好，这种构造又比较简单，所以几座非官式铜殿均使用了这种节点。

从7000年前河姆渡木构中带有梢钉圆孔的木榫可以看出，中国古代发达成熟的木构节点技术是具有深厚历史基础的，而同时这也意味着依赖性——在改变和创新上将受到一定制约。

回过头看，先秦时期木构建筑采用的金釭连接木构的方法，如果能形成标准化规模生产，相比榫卯来说，其实是更加高效的。但中国传统木构建筑中早就放弃了这一点，而把榫卯的使用发挥到比较极致的程度。这大概是嫌金釭节点一旦装上就不能灵活加工变换；而且节点性质也与榫卯节点不同——中国人大概更愿意接受灵活而富有弹性的榫卯节点，从而放弃了发展木构刚性节点。从施工材料的操作上看，则是精简了节点中使用的材料种类，而全部依靠木材这一种材料。

pagenumber_ebook=384,pagenumber_book=372

图11-37　湖北、云南、江苏等地木构建筑的销栓节点

铜殿的构件交接完全接收、模仿了木构榫卯交接的形式。从木构建筑榫卯“拿来”的箍头榫、燕尾榫、透榫加销栓的构造虽然适用于铜殿的构件交接，但也仅仅是简单地适用而已。铜殿的制造者们既没有以铸造工艺中的焊铸工艺为基础，发展出建筑焊接工艺；也没有在应用销栓的基础上探索出更多栓钉形式，如螺栓以及能提供挤压预应力的栓钉（这并非不切实际的幻想，战国就已经有了铜合页，其轴枢就是一种栓钉）；更没有发展出成组使用栓钉的技术，来解决构件之间的刚性连接问题。销栓与螺栓及成组螺栓的区别在于：1.销栓在一组连接节点中，只起配合与辅助作用，起主要作用的还是被连接构件之间的榫卯；而螺栓本身能解决连接节点，从而简化了构造的设计和施工，也能减少对构件截面的削减。2.螺栓能通过挤压提供一定的预应力，增强节点的强度和刚度。这是销栓无法做到的。

合理、可靠的刚性节点，能将金属材料的力学性能更充分、有效地发挥出来。例如，由于金属具有近似各向同性的材料力学性能及良好的抗拉、抗压、抗剪性能，在现代工业中，仅用一组螺栓就能同时抵抗拉、压、扭转等多种复杂的外力，获得可靠的刚性节点。如果做到这一点，将直接或间接使铜殿在高度上、跨度上都能有所突破。

因此，我们可以导出这样一个推论：由于依赖、满足从木构榫卯技术中借鉴来的连接节点，中国古代金属建筑没有发展出能充分发挥金属构件性能的刚性连接节点，使得铜殿建筑在规模上——尤其是在建筑高度和跨度上——都没有产生原本可能产生的突破。

中国古代金属建筑研究：销栓节点及其重要性

相关推荐