嘉绒藏族石木复合承重结构碉房的类型与构造体系浅析
——以马尔康卓克基镇西索村为例
2020-09-18周小芳
成 斌,李 芳,周小芳
(西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳 621010)
1 嘉绒藏族的概况
藏族按区域分为卫藏区、康巴区、安多区。嘉绒藏族属于康巴藏区的一个分支。“嘉绒”其实是一个地理区域的名称,主要在四川的西北方,范围大概以丹巴县摩尔多山为中心,跨过鲜水河和大渡河流域的甘孜州和阿坝州地区,岷江流域部分地区的高山峡谷地区;嘉绒藏区的人们大多数讲嘉绒语,并以农业生产为主,他们的居室多数以碉房为主。嘉绒藏族从古至今就善于利用当地丰富的石材,黄泥,木材等自然资源。他们用石材砌墙,用黄泥做黏合剂,以石墙承重为主,内部局部采用木柱承重的石木复合承重方式。累石砌墙,覆土于上,横搭木材,以巨木为梁的这种修建方式。
2 嘉绒藏族碉房石木复合承重结构的三大类型
嘉绒藏族以石木复合承重结构为主的碉房按照其混合的位置分为边混式碉房、全混式碉房以及顶混式碉房,下面结合对马尔康卓克基镇西索村实地测绘进行详细说明。
2.1 边混式碉房的类型构成
边混式碉房就是在木框架承重式碉房的基础上,用承重石墙代替部分边柱或者是在墙承重式碉房的基础上,用木柱代替部分承重外墙,在结构上体现出边柱与外墙共同承重的方式,这种承重方式的石木复合承重结构的碉房叫边混式碉房见图1。由于纯木框架承重式碉房整体性较差,用部分承重石墙代替边柱可以增加碉房的整体性。同样的,在纯石墙承重碉房中,室内使用空间不够灵活,用部分边柱代替承重墙可以增加建筑空间使用的灵活性,也可以使建筑造型丰富多彩,如图2所示。
图1 边混式碉房类型一——由石墙承重发展而来
图2 边混式碉房类型二——由边柱和石墙共同承重
2.2 顶混式碉房的类型构成
顶混式碉房就是当墙承重式碉房或者木框架承重式碉房只在顶层采取墙柱混合承重时,称这种承重形式为顶混式碉房。如图3所示一层和二层是石墙承重的砌体结构,在三层用木柱取代了石墙,属于顶混式碉房。
2.3 全混式碉房的类型构成
全混式碉房就是在木框架承重式碉房的基础上,在建筑内部用部分承重石墙代替木柱或者是在墙承重式碉房的基础上,用部分承重墙代替木柱,在结构上体现出墙体和木柱共同承重的方式,这种承重方式的石木复合承重结构的碉房叫全混式碉房。全混式碉房也是由纯木框架承重体系和纯墙承重体系发展而来的,木框架承重体系耗费的木材较多,同时在建筑内部混入部分承重石墙,可以增加建筑的整体性;在纯墙承重体系中,室内空间始终受到梁长的限制,加入部分的木柱同墙体共同承重可以充分的满足现代生产生活见图4。以丹达轮寺为例进行说明。寺庙位于西索村祭奠广场旁,与周围其他建筑相互交错,主要出入口旁有一条小巷链接家家户户。丹达轮寺属藏传佛教宁玛派寺庙,距今已有600多年历史。丹达轮寺是土司时期差人,境内商人和民间手工艺者朝拜的寺庙。从主入口进入后是环绕一圈的转经筒,一层有大殿,部分通高。寺庙形如碉状,也称为碉楼,依地势所建,整体建筑平面长方形或正方形,中心建筑主要房间均依靠侧窗采光。丹达轮寺总共三层,一层和三层都采用了石木混合结构,属于全混式结构。一层是石木混合承重结构,是两个砌体结构的矩形相套形成的,内圈的砌体结构内环里设了四根方柱形成大空间用做大殿,边长280 mm左右,外环环了一圈直径较小的方柱,直径130 mm左右,形成的空间用做转经筒。二层是纯砌体结构,将一层的承重石墙向上贯通至二层,放佛像的部分有通高见图5。三层是石木混合结构,外环的承重石墙和内圈的四根承重木柱,直径大概160 mm左右,用木柱代替石墙使室内空间更灵活,用作大殿供奉佛像见图6。木柱的加入,使室内的空间更加人性化:一层的大殿空间更开阔,复合佛堂的内部功能空间要求,三层的四根木柱形成了开阔的佛堂,增强了佛像与祭拜空间的联系,木构架的加入增加了碉房的整体性,同时减轻了房屋的自重,其剖面构造见图7。
图4 丹达轮寺一层平面(单位:mm)
图5 丹达轮寺二层平面(单位:mm)
图6 丹达轮寺三层平面(单位:mm)
图7 丹达轮寺1-1剖面(单位:mm)
3 石木复合承重结构的搭接体系
当石材构件和木材构件在碉房里都参与承重时,两者之间的搭接方式和构造关系是非常灵活多变的,以木梁与外石墙、木柱与承重墙、木柱与顶板之间的搭接为例进行说明。
3.1 木梁与石外墙的搭接
在碉房采用墙柱混合承重的方式里,当碉房采取以石墙承重为主,内部框架柱承重为辅时。除了边混式,全混式和顶混式都涉及到木梁和石外墙的搭接,木梁通常采用直径大约为300 mm的圆柱,将上下与木梁垫接触的面削平以增强木梁的稳定性,在上下分别放置一块、两块木梁垫。木梁一般伸入石墙宽度的一半左右,再往木梁上面放置檩条以及屋面板,构造关系见图8。
图8 木梁与石外墙的构造搭接(单位:mm)
3.2 木柱与承重墙的搭接
尤其是在顶混式碉房中,顶部采用木柱承重而下一层是承重石墙时,为了增强木柱的稳定性,常常会在木柱与楼板交接的地方做成凹槽的形式,同时也使木柱与楼板结合更牢固,构造关系见图9。
图9 木柱与承重石墙的搭接(单位:mm)
3.3 木柱与木梁的搭接
木柱与木梁的搭接有四种方式,第一种是木柱与木梁之间放一块垫木,木梁间直接相连;第二种是木柱与木梁之间放置一块垫土,梁并排放在垫木上;第三种是在木柱上放置垫木,垫木上放置木坊,木坊上面搭接木梁;第四种是木柱纵横木梁上下交错搭接,构造关系见图10~图13。
图10 木柱与木梁的搭接一
图11 木柱与木梁的搭接二
图12 木柱与木梁的搭接三
图13 木柱与木梁的搭接四
3.4 木柱与顶板的搭接
当全混式碉房是在墙承重式碉房的基础上发展而来时,木柱代替了纯墙承重式碉房中的石墙,此时木中柱与顶板之间的搭接方式就有以上三种处理方式;第一种如图14所示木柱与木梁之间加入一块垫木,垫木比木梁的总宽还要宽,在木梁上面依次放置檩条、屋面板;第二种如图15所示木柱上面直接放置木枋,然后再依次放置木梁、檩条、屋面板;第三种如图16所示在木柱上面先放置垫木,垫木与大多数垫木尺寸相当,再垫木上面放置木枋,剩余部分与前两种是同样的处理。第三种相比前两种来说更稳定,抗震性能也更好。当碉房采用木框架承重时,屋顶板的荷载通过木柱传给地基,此时屋面板结构是悬挑出去的,外石墙不承重来自屋面板的荷载。如图17所示,此时是边柱与顶板的搭接。
图14 中柱与顶板之间的搭接一(单位:mm)
图15 中柱与顶板之间的搭接二(单位:mm)
图16 中柱与顶板之间的搭接三(单位:mm)
图17 边柱与顶板的搭接
4 结束语
嘉绒藏族作为藏族分支之一,其碉房民居特有的承重结构体系和构造搭接关系是千百年来嘉绒藏族人民智慧的结晶。通过对其中最常用的结构体系——石木混合承重体系的分析研究,我们发现这种承重体系无论从结构本身还是抗震性以及空间的灵活性都优于石墙承重体系和木框架承重体系的碉房。现代化的进程越来越快,碉房的一些结构处理以及构造搭接方式正在慢慢被其他技术取代,希望通过本文的理论分析研究,一方面揭示其构造做法,另一方面为嘉绒藏族石木复合承重结构的碉房的保护与传承提供技术支持。