日本木建筑中的類榫卯結構與“金物補強”

說到日式風格建筑，大家會想到形似中國唐朝時期盛行的木制建筑。確實，木結構建筑在中國建筑中占有很重要的地位，木結構是中國古代建筑的精華，沒有木結構就沒有中國古代建筑的輝煌。

可以說中國的木結構建筑曾經引領風騷長達數百年之久，很多國家都從中國借鑒木結構的工藝。這其中就包括日本。

日本建筑中的木結構建筑，主要體現在低層或普通別墅式民居中（相當于我國的農民房、農村房屋），在這類建筑中所占比例很高，某些地區甚至達到80%以上。

在這篇文章，就為大家詳細介紹關于日本木建筑的搭建過程和主要結構形式。

結構住宅承重框架系統

首先通過幾張圖片簡要介紹日本木結構住宅承重框架系統組成。

▲一幢日式木結構住宅承重框架系統組成示意圖1

房屋的下部，為整體結構的現澆鋼筋混凝土地下架空層基礎，房屋的中部，為2層結構的木結構承重框架，房屋的頂部，為四坡屋面閣樓木結構承重框架。

▲一幢日式木結構住宅承重框架系統組成示意圖2

房屋的下部，為整體結構的現澆鋼筋混凝土地下架空層基礎，房屋的中部，為2層結構的木結構承重框架，房屋的頂部，為雙坡屋面閣樓木結構承重框架。

木建住宅中的類榫卯結構

▲木材構件，多種卯榫構造形式，構件一宗

▲天然實木構件，梁、柱，垂直卯榫構造連接

▲ 天然實木構件，梁與梁之間，水平卯榫構造連接

▲天然實木構件，梁與梁續長，卯榫構造連接

▲天然實木構件，梁與梁續長，卯榫構造連接

▲天然實木構件，構件之間，水平卯榫構造連接

▲天然實木構件，梁與梁之間，水平卯榫構造連接

▲天然實木構件，三根構件之間，卯榫構造連接

整體結構的現澆鋼筋混凝土地下架空層基礎（日本叫“筏板基礎”）的上部，首先，在混凝土基礎墻的頂面上，分散放置許多黑色的通風透氣的特殊構造的塑膠墊塊，然后，穿透預先埋設的鍍鋅鋼制螺栓（日本叫“地腳螺栓”），水平放置固定木材構件（日本叫“土臺”）。圖為兩相互垂直的水平“土臺”之間，采用“卯榫構造”的連接情況。

以下是木結構承重框架系統，搭建過程中，“卯榫構造”的連接情況。

日本木結構獨立住宅，施工過程中，“上棟式”（相當于中國民間風俗，建造房屋時的“上梁大吉”儀式，在德國，這種類似的風俗，叫“封頂儀式”）。

可以看出，這種采用“卯榫構造”的承重框架，實木木材構件，大都粗大笨重。

分析以上圖例，可以看出，木結構承重框架結構系統中，節點位置的“卯榫構造”形式，特別是在“卯”的位置上，由于構造開口較大，因而會減小木材構件的原有承載截面的尺寸，損傷木材構件整體性能，影響木材構件承載能力的發揮。

采用“卯榫構造”形式的木結構住宅，為了保證結構系統的安全結實，所使用的承重框架結構中的木材構件，大都比較粗大笨重。

木建住宅中的“金物補強”

以下部分圖例，為日式現代木結構住宅，承重框架系統中，使用金屬連接件，增強住宅堅固結實和抗震性能的一些情況 。

從圖中可以看出，水平的“土臺”木結構構件，通過預埋的鍍鋅鋼制螺栓，牢固地與混凝土基礎墻的頂部連接在一起；木結構承重框架中的“立柱”構件，也是通過配套的預埋螺栓與金屬連接件，與“土臺”、與“基礎墻”牢固地連接在一起；圖中傾斜、交叉設置的“筋交”木材構件，在下部端頭，也是使用專用的金屬連接件，與“立柱”牢固地連接在一起。

木結構承重框架系統中，為抵抗水平力破壞，增強整個結構系統的抗震能力，而設置的交叉斜撐單元，使用金屬連接件的情況。