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BIM应用 | 专题:用Revit创建古建筑—斗拱篇(11)

BIM应用 | 专题:用Revit创建古建筑—斗拱篇(11) BIM 酷族
2021-01-25
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导读:BIM的可模拟行可以对角科斗拱进行模拟推敲,保证了斗拱各件的准确以及各件之间配合紧密。

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01

七踩重昂角科斗拱概述

 
 

      角科斗拱是位于转角柱上,承接转角部位荷载,并传递给角柱的斗拱。在房屋的转角处,斗拱的两个外立面完全一致。这个构件与屋檐转角处的角梁组合在一起,构成完整复杂的转角结构,故其结构远远较平身科、柱头科两种斗拱要复杂。 

图1:古建筑中的角科斗拱(来网络)

角科斗拱的构造方式其实与一般的斗拱差不多,其结构逻辑都是以各构件的受力来进行榫卯咬合,其目的都是为了让整个木构建筑更加整体结实,同时也要方便加工和拆装替换。这其实就是古代工匠的智慧所在,看似复杂,其实结构逻辑清晰。

第一层:坐斗。角科斗拱的第一层为坐斗,角科坐斗刻口要满足翘或昂,斜翘搭置的要求,除沿面宽、进深方向刻十字口外,还要沿角平分线方向刻斜口子,以备安装斜翘或昂。此外,由于角科斗拱落在坐斗刻口内的正搭交构件前端为翘,后端为棋,故每个刻IZl两端宽度不同。

第二层:正十字口内置交翘后带正心瓜拱,对角线方向扣斜翘。搭交正翘头上各置十八斗一件,斜翘头上的十八斗采取与翘连做的方法,将斜翘十八斗的斗腰、斗底与斜翘用一木做成。在碑亭的上檐角科斗拱中第二层有三个构件交接,结构紧密。

第三层:在正心位置安装搭交正昂后带正心万拱两件,迭放在搭交翘后带正心瓜拱之上,在外侧一拽架处,安装搭交闹昂后带单材瓜拱两件,内侧一拽架处,安装里连头合角单才瓜拱两件,此瓜拱通常与相邻平身科的瓜拱连做,以增强角科斗拱与平身科斗拱的联系。在搭交正昂、闹昂前端,各置十八斗一件,在搭交闹昂后尾的单才瓜拱拱头各置三才升一件,在对角线方向扣斜头昂一件,斜昂昂头上的十八斗可与昂连做,以便安装。

第四层:在斗拱的最外端,置搭厢拱两件,外拽部分同样置搭,整个第三层形成沿对角线对称的形状,里拽与外拽都有。里拽,在里连头合角单才瓜拱之上,置里连头合角单才万拱两件。对角线方向置由昂一件,由昂是角科斗拱斜向构件最上的一层昂,它与平身科的耍头处在同一水平位置。由昂常与其上面的斜撑头木连做,采用两层构件由一木连做,可加强由昂的结构功能,是实际施工中经常采用的方法。

在角科斗拱中,三个方向的构件相交在一起时,一律按照山面压檐面(即进深方向构件压面宽方向构件),斜构件压正构件的构造方式进行构件的加工制作和安装。由昂以下的构件(包括由昂),都按照这个构造方式。当由昂与斜撑木连做时,需要将斜撑头木的刻口改在上面。

图2:七踩重昂角科斗拱立面视图(来网络)

运用BIM软件工具对其进行参数化三维表达还是有点难度。我们一层一层的进行拆解。

02

七踩重昂角科斗拱拆解

 
 

   1、第一层大斗:是通过斗拴安放在平板枋上。角科坐斗与平身科、柱头科有较大区别。少了两个耳、无包耳,垫拱板在坐斗临边开槽。如图1所示。需要强调的是,安装坐斗时,应先将垫拱板就位。

图3:角科坐斗加工图

2、第二层正心瓜拱:安放在山面,坐在大斗之上,拱一侧的开槽插进拱眼壁板角科的正心瓜拱与平身科和柱头科的不同;

图4角科正心瓜拱

3、第二层翘:它压住檐面的正心瓜拱,一边开槽与拱眼壁板配合。角科的翘正心瓜拱具有同样的角科特征。翘和正心瓜拱的两个斜槽共同组成了一个斜直槽

图4翘和正心瓜拱组成的斜直槽

4、斜头翘:首先该拱件是翘的形状,其可以理解为斗口为1.414倍斗口的翘,也就是其长度和厚度均夸大为1.414倍数,放置的时候45°与正心瓜拱相交放置,正因此,其底部应开X形的开槽正好扣住正心瓜拱和翘。

图5:斜头翘

5、斜头翘十八斗:正心瓜拱和翘靠拱眼壁板一边装槽升子,另一边装十八斗,用斗栓连接。 而斜头翘两端安的这个叫斜头翘十八斗,这两个斗没有斗耳。十八斗具有共同的特点就是其长度由拱件宽度决定。

    综上,我们完成了角科第二层的组装。其组装平面如下图所示:

图5:角科前两层组装平面

03

预告:七踩重昂角科斗拱第三、四层

 
 

      角科斗拱难就难在要充分考虑山面、檐面、斜面,再加上左右之分,安装先后顺序。又无更多的参考资料,好在BIM具有的可模拟性,我们可以在计算机里充分推敲模拟测试,以确保构件的准确性及各件配合的严密性。

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