图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

图形探解系列的博文有段时间时间没动笔了,这回接《图形探解清式廡殿之脊桁、扶脊木、脊椿、仔角梁与三种由戗》所完成的图形装配,开始椽子的安装。

拿进我们这座廡殿的第一根椽子之前,我们要把已装好的廡殿屋架模型处理修饰一下,为椽子和望板的安装做些准备。先在这座廡殿的XZ平面上做个剖视图,看看椽子和桁件的接触安装关系。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

我们首先要安放的椽子是檐椽,撘在挑檐桁和金桁上,中间要跨越正心桁。上图中的红线就是檐椽和这三个桁的接触底线。从上图中可发现三个问题,下面用详图说明。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

从上图可看出其中的两个问题:1、红线上要装檐椽的部分,山面正心桁的头部会和排到边上的檐椽、还有即将在边角上安装的翼角飞椽产生干涉。2、图中红线与檐面正心桁的剖面切线可看出檐椽在这里也将产生干涉。

上图是问题三,山面金桁的头部要好排到边上的檐椽和即将出场的望板产生干涉.

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

解决的办法是:对问题一、三的办法是:杀。就是要锯掉部分正心桁和金桁的头部,使之适应后续件的装配;对问题二,我采取的办法是听之任之。因为数据显示才差4.4毫米,根据大木制作的口头禅‘差一寸,不用问’。一寸在这的概念是32毫米。这也是用斗口为模数在形状上的第一次在相互件配合上不严丝合缝的地方,这种情形出现在现代设计中可能不太严谨,但在实际中应是很好处理的,多了锯锯,少了垫垫。但从‘长木匠,短铁匠’的口头禅来看,这里多一点合理。

下面拿出处理后的图形。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

从上图来看,正心桁的头部锯下去的少些,这是因为这个地方是和下面要出场的翼角飞椽配合;上面的金桁头部锯去的多些,这个地方和檐椽望板交代。虽是这样,装到具体部位,还是有些要动锯的地方,我这是用木匠搭建的做法探求廡殿的大木结构工艺,有些东西没出处,做出一种可能,供网友参考。

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在这里索性一就事把下金桁、上金桁的出头部分也一并处理了,下面开始安装。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

拿进我们这座廡殿的第一根椽子——檐椽,上头搭在金桁上,跨过正心桁,下边搭在挑檐桁上;用椽钉钉在桁上,钉子就不细表了。

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檐椽搭在金桁的一端,要和即将出场的下花架椽相配。在传统的大木结构中,椽头的搭接方式有‘乱搭头’和‘斜搭掌’等方式。‘乱搭头’方式是椽子相邻,椽头不搭,出一点头;‘斜搭掌’方式是搭接部分出斜面,下面椽头承托,上面椽头压制。此模型的摹本图中就是斜搭掌的画法。但有个问题,就是上面椽子实际和桁件没有接触,实际中如何?在这博主有疑惑,等下面博文下花架椽出场时,再做图形探讨。这里我先按一般的几何形状设计处理。檐椽上端搭接部分作举折角度的二分之一。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

把要装的檐椽向边上排开,直到山面的金桁头部。

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我在这里把正身檐椽过金恒中线多排了一根,金桁头为装配做圆弧再处理。

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在一般的图形介绍里,正身檐椽是不过金桁中线的。有些书中甚至把金桁中线作为翼角檐椽的起始基准线。即使同是以梁思成先生名义出版的书,也会有差异。本博主做模型的摹本‘清工部《工程做法则例》图解’的步架平面图中,似乎就没受此约束。这几行文字,是为下面要进行的装配做铺垫的,往后可能要装的相关件才能反映出这样做的苦衷。其实也就是为了曲面、曲线过度的完美。这样做是不是可以,在下一回博文的结尾给个交代。好,下面拿进安装翼角的第一个大木件——枕头木(在马先生的书中叫‘衬头木’)。

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把这个枕头木装在挑檐桁上,一头靠住老角梁。

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枕头木在我们这座廡殿中有两种,这种是装在挑檐桁上的,另一种是装在正心桁上。下面拿进装在正心桁上的枕头木。

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两个枕头木位置不同,大小不一,作用相同。

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上面的圆弧槽正式名称叫——椽碗,是为了配合翼角飞椽做的。

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把圆弧槽的柱面中线加上,可清楚的看出圆弧柱面的一致性。到了这步其实就可以往上装已经做好翼角檐椽了,相关的点和面已提前显示了出来。要是这样做可能会使部分经常光顾本博客的网友失望,我想他们想看的是过程和方法,而不是简单的结论。而翼角这块在一般的书籍里缺少很多细节。这主要是从设计建模的角度讲,在实际的翼角装配中,匠人用工艺手段保证翼角曲线的完美(在装好的正身檐椽到老角梁上摽上小连檐,用小连檐的弹性形成翼角空间曲线,再用翼角檐椽上靠小连檐形成翼角飞椽曲线)。

博主当初在做翼角时,费了不少周折,计算机模拟仿真只认数据,无法用小连檐的弯曲弹力形成曲线。只能采用软件认可的方法来做,愿把其中的一些做法叙述一下,让对设计建模感兴趣的网友做个参考。下边要说说上图中的这些点、线、面是怎么来的。好,先上张立面的正投影图:

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

上图中的蓝色线,翼角部分为圆弧,正身檐椽部分为直线,直线与圆弧相切连接,且都通过翼角檐椽椽头的理想中心点。这是椽头中心位置的设计中线在主视图上的投影。再上张俯视图:

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

从俯视图中依然看到的是:翼角部分为圆弧,正身檐椽部分为直线,直线与圆弧相切连接,且都通过翼角檐椽椽头的理想中心点。这是椽头中心位置的设计中线在俯视图上的投影。

好吧,我把模型转动一下,上张三维的立体图:

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

在主视图、俯视图中的两条直线切弧线还在,在两视图中重合的理想安装点还在(这是故意提前显示出来供说明用的),只不过离开了两条线。两维图形要推导空间点不是不可以,而是麻烦,这可能是在一般书籍中很少看到翼角部分给出从现代设计角度的几何形状推导过程的原因。三维设计软件的推导方式非常多,我只介绍其中之一。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

在俯视图平面上以设计圆弧线的中心做同心圆,拉伸曲圆环高过飞檐椽最高点,见上图。

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在主视图投影面上以设计圆弧中心为中点做同心圆,拉伸曲线圆环,使之与立面曲面圆环相切,并在进深方向超过檐椽头中心点,见上图。

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两曲面圆环相切,形成上图中的绿色空间曲线。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

建立垂面,沿翼角檐椽中线的设计扇面射线走向,空间线穿越垂面的点,就是当前这个翼角檐椽的椽头中心点,见下图。有几根翼角檐椽,就要做几次垂面,完成几次穿越。形成不同高度、不同进深的翼角檐椽椽头中心点,这个过程就不重复了。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

空间线上的翼角檐椽椽头部中心点与仔角梁上翼角檐椽尾部中心点连线,就形成了翼角檐椽的各个安装轴线,见下图。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

仔角梁上翼角檐椽尾部中心点是附在仔角梁平面上的,是设计定位。

说到设计定位,在做完上述系列动作后,我们来个图形检验,把模型旋转一下,看看能否和俯视图设计投影线重合。好了,也别全转到位。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

再看看差一点到位的主视图,可以说做法成立了。

图形探解清式廡殿之檐椽及翼角飞椽的定位过程

这回说了翼角部分的定位,下回再说翼角檐椽的形状与安装。

倒叙部分可能说的不太清楚,没办法,文字水平差,做得出,说不清,尽量努力吧。

就到这了,下回见。


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