結構製造：日本當代建築形態研究 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　日本現代建築新穎抽象的形式，總是能給我們很多啓發。而形態背後更深層的建築形態與觀念、結構設計之關係則少有人問。
　　本書以建築師的視角對日本當代建築設計與結構設計之關係進行研究和闡述。不僅在觀念層麵探討瞭“自然”“細分”“平坦”“身體”“曖昧”等主題，又在技術層麵對“水平抵抗”“抗震”“材料”“解析”“架構”等與結構受力相關的問題進行瞭闡述。二者共同形成瞭日本建築的“形態”。
　　同時以大量精心繪製的圖解進行案例研究，對日本當代建築形態中的結構設計方法進行瞭歸納與分類。錶明結構的重要意義首先是設計而非計算，建築與結構的關係從來沒有*解。

作者簡介

　　郭屹民，東南大學建築學院副教授,結構建築學研究中心主任。

內頁插圖

目錄

序
第一章 關於“形態”
1.1 “形態”詞源考
1.1.1 “形態”
1.1.2 “form”與“morph”
1.2 形態的尺度
1.2.1 結構的尺度
1.2.2 觀念的尺度
1.3 形態的秩序
1.3.1 構成
1.3.2 生成
1.3.3 兩種秩序的比較
第二章 日本建築的形態
2.1 觀念
2.1.1 自然
2.1.2 細分
2.1.3 平坦
2.1.4 身體
2.1.5 曖昧
2.2 結構
2.2.1 詞源考
2.2.2 水平抵抗
2.2.3 抗震
2.2.4 材料
2.2.5 解析
2.2.6 架構
第三章 結構即意匠
3.1 閤理的近旁
3.2 結構設計
3.2.1 何謂結構設計
3.2.2 機構設計師
3.3 整閤的建築學
3.3.1 建築學教育體係
3.3.2 建築執業體係
3.4 日本近現代建築與結構關係的發展
3.4.1明治維新至戰前（1945年）的近代
3.4.2戰後（1945年）至經濟泡沫覆滅（1995年）
第四章 結構製造
4.1 日本建築的“當代”
4.2 裝飾的結構
4.2.1 架構細分
4.2.2 抗震形態
4.3 抽象的結構
4.3.1 幾何位置
4.3.2 預變形
4.4 流動的結構
4.4.1 結構演算
4.4.2 感度解析法
4.4.3 擴張ESO法
4.5 更新的結構
4.5.1 結構體係的更新
4.5.2 集約化
4.6 結語：傳統再現的技術途徑
附錄
附錄1 與小西泰孝的對談
附錄2 與大野博史的對談
附錄3 日本近代結構發展年錶
附錄4 結構發展年錶
附錄5 圖錶齣處
附錄6 參考文獻
緻謝

精彩書摘

　　2.2.2 水平抵抗
　　無論如何，結構在日本並不僅僅意味著抵抗重力。日本最早有關地震的記載是《日本書紀》（日本書紀）中允恭5年（416年）“河內國地震瞭”（ 河內國地震ふ），而最早的關於震害的記載也是在同樣的《日本書紀》中推古7年（599年）“大和國地震，屋捨毀壞，上蒼要開始公祭地震之神”（大和國地震い、屋舎を屋舎を壊る、勅して地震の神を祭らしめ給う）。對於古代的日本人而言，自此開始，地震這一自然現象也開始被當作人們生活經營事件的一部分來對待，人們對於地震現象與生産活動之間的關係也日趨關注。麵對諸如地震、颱風、海嘯這些風土的侵擾，人們賴以生存的建築環境如何來積極地形成對此的抵禦及防治也逐漸在意識中形成。歌人藤原定傢76在推斷傢中的佛堂因地震而倒塌的原因時就認為是緣於“沒有通長的橫嚮聯結”（長押（なげし）なきによると記していることからもうかがうことができる）所緻。藤原定傢所說的“橫嚮通長聯結”就是用來聯係作為竪嚮支撐的木柱的橫梁。這種在頂部用來聯係建築物的柱子的通長橫梁也被稱作為“頭貫”（頭貫）。無論是“長押”還是“頭貫”，都是源自我們在上文中提到過的平安末期由中國大陸傳入日本的“大佛樣式”77中作為通長聯係梁的“貫”（ぬき）結構（圖2.34）。在此之前以寺院建築為主的日本傳統建築賴以抵抗水平荷載的是柱子本身的自重。因此，無論是飛鳥時代傳來的法隆寺金堂還是鑒真和尚帶來的“禪宗樣式”78唐招提寺，都是藉由柱徑粗大的材料來抵抗水平荷載的。而“貫”結構的齣現，乃至於之後隨即轉入中世建築的樣式由寺院轉嚮住宅時，隨著“貫”的橫嚮聯結不斷變多加強，原來作為材料抵抗水平荷載的柱子也逐漸變成為細方形。這一結構上由“竪強橫弱”嚮“橫強竪弱”的轉變也錶明瞭日本傳統結構意識中由竪嚮抵抗嚮水平抵抗的過渡，而這也恰恰是與日本傳統文化從“外攝”到“內化”的轉變相同步的。“貫”這種橫嚮的通長聯係梁正是日本自古以來所具有的水平抵抗意識的物質寫照。
　　在日本傳統建築中這種水平抵抗意識具體錶現為可動性與輕薄性。首先，可動性是相對於西方傳統石砌建築結構的固定性而言的。西方傳統石砌建築結構的固定性是建立在材料抵抗基礎上的，與此相對的是，日本傳統建築在中國大陸文化的影響下，從一開始就以木構“橫平竪直”的方式作為支撐。與中國大陸傳統建築以“竪直”為重不同的是，齣於自身風土意識的考慮，日本傳統建築逐漸形成瞭“橫平”的結構趨嚮。盡管如此，日本傳統建築結構在本質上還是與中國大陸傳統相近似，都以木構的框架形式作為結構的架構體係。比如在日本傳統建築結構中被稱為“組物”（くみもの）的柱梁聯結物就是中國傳統建築中的一組“鬥拱”。“組物”聯結縱嚮的柱子與橫嚮的連梁，其本身就在梁柱結構中承擔瞭分配力流的重要作用。木材不同於石材，在時間經年的作用下會因為材料本身的收縮、變形而産生鬆動。也正因為這樣的可動性，日本傳統建築結構梁柱聯結既非鉸接、亦非剛接，從而在水平荷載作用時可以産生類似於當代耗能結構那樣的位移抵抗，來大幅減輕水平荷載對結構整體上的破壞。這種對於木材鬆動性的預判而來的可動結構體係當然是在經年纍月的錯誤試行之中纔逐步確立起來的。西方傳統建築的結構，即便是采用瞭木構，往往也會在木材相交的部位用金屬件予以加固，這也就保證瞭結構體係的固定性，而中國以及日本的傳統結構，木材的交接采用榫卯方式連接而不用金屬加固的方法，是從本質上有彆於西歐的。兩方在意識方麵的不同決定瞭物質形式的大相徑庭。日本傳統結構的可動性不僅體現在材料的連接方式上，還體現在結構體係的平衡方式上。事實上，如果我們將“組物”的底座看作是一個保持著平衡的“秤”的話，兩側的齣挑會在“秤”的兩邊形成一個擺動的平衡（材料變形、荷載作用的影響）。這種被稱作為“天秤結構”的動態結構平衡方式卻是日本傳統建築的結構中非常重要的一種方式。其不僅可以滿足水平抵抗的要求，也在很大程度上兼顧瞭建築內部的使用以及材料變形的影響。日本古代的寺廟建築“組物”對齣挑屋麵的支撐方式就是基於“天秤結構”動態平衡的支撐。營造於飛鳥時代的奈良法隆寺五重塔就已經采用瞭“天秤結構”。我們從五重塔的剖麵圖（圖2.35）中可以看齣，塔中央垂直方嚮上的芯柱除瞭在最上層與屋麵結構相連接之外，與其他各層的齣挑屋麵都沒有相連接。這是因為在建造之初，古代的工匠們就已經預想到將來隨著時間的流逝，芯柱外周的屋麵結構都會因為自重産生下沉，並由此造成與中央芯柱的錯位。同時，齣挑的屋麵也會因為水平荷載的作用産生與芯柱之間連接的鬆動。進而，五重塔各層屋麵的側柱所製成的尾垂木，將外側齣挑的屋麵自重與內側上部屋麵傳來的垂直荷載相平衡。而各層的側柱自下而上層層內收，並沒有在竪嚮上貫通，而是保持瞭各層側柱相互獨立。“天秤結構”的動態平衡方式從建築結構的總體到局部材料的連接，都體現齣日本傳統結構意識中可動性的一麵，它將集中受力轉化為均布受力；將固定的剛性轉化為可動的柔性。因其對組物的鬥拱以及芯柱摩擦力作用等各種水平抵抗方麵有意識的考慮，可以說法隆寺五重塔是日本當代“製震”與“隔震”工學技術的原型。對於日本傳統木構法的特點增田一真歸納道 ：
　　（1）結構即意匠
　　從細部節點到整體構成，功能性與美觀性完美地達成一緻是傳統木構法的第一也是最大的特徵。
　　（2）應力分散型立體架構
　　立體結構的特徵就如同籠屜一般，局部的損壞不至於放大，避免應力集中。
　　齣挑屋麵的“天秤結構”
　　（3）各層的獨立性
　　通頂柱必要的唯一理由是緣於平衡角柱等容易産生的上拔力而時常會齣現軸力不足。然而，一般情況下各層變形角各不相同，為此通頂柱受到強製的彎矩必然會被摺斷。傳統木結構基本上各層獨立也就是所謂的“神樂式架構”。
　　（4）強度型與黏滯型
　　對於暴風雨及中等程度地震的抵抗是來自於強度型的土壁，在遇到激震時，土壁先行崩壞來消耗地震的能量，之後抵抗則逐漸轉移到由貫和榫卯等柱的交接插入部分的黏滯型變形抵抗上。
　　（5）耐久性
　　深遠的齣挑屋麵、通風、乾燥材、大徑木、真壁等綜閤在一起，是極其耐久的構法。
　　（6）材料的自然性
　　傳統木結構當然全部都是自然材料。
　　（7）規劃的自在性
　　牆麵較少的架構，不僅在高溫多濕的風土條件下更易於存留，在大量人群聚集時，或是傢族構成變化時，平麵功能的對應性也是非常有利的。
　　（8）規格與連接的再評價
　　規格與連接的組閤方式巧妙地挖掘瞭木材彈性的特點，是一種預應力的結構。
　　當我們將法隆寺五重塔的木構法與增田歸納的傳統木構特點相對照時，就能從1 500多年前五重塔的木結構形式中發現日本傳統木架構的基本原則。也就是說至少從五重塔上，我們已經可以確認古代的工匠們已經完成瞭從身體意識到物質建造的轉譯過程，而這其中的大部分又都是與水平抵抗意識息息相關的。
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