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力學和對抗力的角度配合合理的榫卯結構
時間:2018-02-27  點擊:
   “小扁擔三尺三中間寬兩頭尖;上百斤肩上擔擔起擔兩頭顫;氣不喘腰不彎。”這是冀北地區人民對用肩擔挑運物品情形的描述。這些地區用的扁擔大多是木制的由子木頭的韌性和彈性的存在使得人有]在挑擔時的承重被消化和吸收了一部分從而減軽了挑擔人的承重。木材的彈性在生活與建筑中被廣泛應用如木制的小橋山西的思空寺距地面60米高建在懸崖上懸在半空。1400年來經歷了無數次的山崩地震和雨水的侵蝕近四十年來也發生了兩次六級以上的地震它都安然無恙。尤其是20世紀90年代的一次山體滑坡幾百噸的泥石都沒能讓懸空寺受到損壞國家文物局古建筑專家組組長羅哲文評價說“橫梁立柱它們結合成了榫卯結構這個榫卯結構最大的特點就是可以防震它能吸收震能我說它叫彈性結構” 古代建筑中的斗拱結構可以起到減震的作用也是利用了這一原理。
    弾性結構除去其結構的科學性以外與材質本身的彈性和性能也是分不開的。20061216我在北京的一次紅木愛好者交流會上將白松按照榫的結構方向用小細繩捆了一個小桌的模型但沒有榫卯。我兩次將這個模型摔在磚地上模型兩次被彈起但沒有變形或破碎實驗結果證明了“捆綁結構”與“彈性結構”的有效性。后來我和弟子又用白松木做了一個小羅漢床的模型這個模型使用了榫卯結構經過多次破壞性實驗也都安然無恙 ; 最后是因為白松木材質軟才使這一模型皮損壞這充分說明了木材的彈性與結構合理性的關系
    我到懸空寺進行了實地考察懸空寺木結構房柁的橫梁在紋理彎曲走向和朝向的使用上都遵循了這一原理合理地利用了木材紋理的走向; 通過力學幾何學的原理相互制約所形成的反弾力使桟道存世已有約一千五百年榫卯結構和木材紋理走向的互補是古建筑長壽的秘訣也是我所說的“捆綁結構”與“彈性結構”的依據。弾性的力度大小與木材的紋理有很大的關聯。古代用的木制弓箭就是利用彈性的反作用力將箭射出的。山西應縣木塔就是因其在結構的選材上違背了這一原理加之建筑環境所造成的問題使得千年的塔身向東北傾斜了15度左右。
    我認為在任何樹種自然生長的過程中水分和養分永遠都是它的命脈只是在不同的環境中形成了疏密、走向不同的紋理這些供養水分和養分的骨骼脈絡就如同人要經歷少年中年、老年的發展規律一樣人老了由于供養機能的老化而導致腿腳不利索腰彎背駝老人的腰彎背駝和人的骨骼結構分不開木材也是這個道理。因此人需要補鈣,展柜則需要經常補充水分我們看到許多明清乃至民國時期的展柜存在抽漲縫和縫口嚴重加大的情況保養不好的展柜早已“散架”尤其是現代居住環境的交化正在加劇這種情況的發生; 清末民初的展柜更有甚者當然不是全部 .清末的許多展柜損傷嚴重這其中還有一個原因就是失傳的工藝因此在展柜制作中能否從力學和對抗力的角度配合合理的榫卯結構是關系到展柜能否“逸我百年”的關鍵。
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