中华榫卯“二十四性”及榫卯之间的受力关系探究
2017-09-21 作者：乔子龙 浏览：1983 来源：中国红木艺术家具网
摘要
榫卯有内部构造和外部缝线，就内部构造来看，榫卯的结构原理各有不同，其投装方向和受力结构性质以及家具日常使用中榫卯的抗力也千差万别。其内在结构性质可归类为“二十四性”——
“二十四性”分别是
甲组
直、槽、穿、栽、扣、契
带、位、挂、销、抹、格
乙组
斜、插、夹、闷、卡、互
靠、交、抱、锁、斗、结
甲组与乙组是相互对应的
甲1 直
榫材与卯材呈“丁”字形，即垂直关系。
直榫平肩或齐肩，榫头或出或闷，
是所有木材构架的最基本榫卯连接方式。
乙1 斜
榫材与卯材(指木纹)是斜角关系，或锐角或钝角，
卯眼与榫肩均非90°连接；另有榫材与卯材虽垂直，
但卯材扯转斜肩的榫卯连接。
甲2 槽
两材同向或垂角，卯材凹槽与榫材凸边(舌簧)的相接，
板与板或板与框杆的凹凸拼合。
乙2 插
燕尾凹槽类的有向插入连接,即投装时必须先对准就位后再往一边插紧,除固定位置外还具有拉力。
甲3 穿
甲材穿过乙材而与第三材相连接,而乙材基本是限位不动。
若甲材在穿入乙材区间内需要稳定,则另加楔钉,但其主体榫卯的结构性质仍是“穿”。
乙3 夹
两材呈丁字形连接,甲材榫头呈鸭嘴状,一主一辅、
一内一外,主榫入眼辅“榫”在乙材眼的外侧相夹,外面的辅榫仅有主榫一半左右。
就传统作法及木性而言,，槽与插有其共同点。若两材(板与板)是同向木纹相拼接的，
其槽内可施胶，但板与大边抹头等相拼接的槽与舌(簧)之间绝对不可施胶,而应施蜡，
以防止其后上漆时的漆渗入。
甲4 栽
两材杆都要凿眼对合的平行拼接,中间另设小榫顺纹栽入连接,一般情况下,小栽榫头一深一浅。
乙4 闷
两材格角或孤接,两材都要凿眼“凹槽”，另作一键式小木块横(纹)向闷入。
甲5 扣
两材(托泥)格角连接时，在预留的上小下大头的孔内扣住垂直的第三材(腿足)，
先将腿足下的小方锥榫头定位，然后再将两材格角榫卯结合并扣住腿足。
乙5 卡
边抹两材水平格角时，在预留的孔洞内，穿入并卡住第三材竖腿，
使其上下左右不可转动或移动。
甲6 契
两材均出榫、榫头与榫头相互契吻、各部位分别交于第三材同一卯眼内的拼合连接，
两榫头有明榫和暗榫之分。
乙6 互
两材榫头与榫头相互咬吻并加锲钉。
甲7 带
多个板块拼接时,在其背后开燕尾槽并加条杆。
乙7 靠
竖向背板与其背后横向背杆的相靠相连，杆靠相锲。
甲8 位
仅作定位的凹凸活络连接，无须常规榫卯的紧固或严密，
如门轴或不滑移的门闩及抽屉下活络滑道等。
乙8 交
两材定位后的“十”字交或成角交，有固定交合和活络交合两种。
甲9 挂
桌床等牙板端与腿上端的格角内部结构，其牙板端内作燕尾凹槽，由上而下挂插而入。
乙9 抱
牙板与腿上端的挂插相连，牙板榫端头下的“小三角”被腿的上端遮盖抱合。
甲10 销
甲乙两材顺纹的活络拼接，即另作键式小条杆一头栽入甲材后，
另一头销入乙材横移收紧，也可反向松开，如走马销等。
乙10 锁
一材或两材相契于第三材卯内，再用锲钉锁住，如霸王枨挂钩下的垫塞锁等，
一般的锁不可拆开，必须损坏锲销方可拆散。
甲11 抹
木条杆与厚板端头的封边相连,面框抹头也是其中的一种，
更多的是指板材端的封边作法。
乙11 斗
板材与板材的齿状相咬合，可垂直成角咬合连接，
也可两板顺纹延长的端尾咬合连接，斗齿一般呈燕尾状。
甲12 格
两材成角或垂直且合一角的榫卯连接，即格角榫，其内部有多种构造。
乙12 结
三材之间相互垂直关系的三维合一，且为相互契合的结构榫卯，
甲乙格角后第三材插入并使甲乙契扣不散，三材结构受力均衡强而不衰。
上述“二十四性”有其不同的组合性格和投合原理，并可衍生出上百种不同的榫卯作法。
中华传统家具的榫卯是一个大家族，笔者历经20多年的收集与整理，目前已归纳出100多种不同结构的榫卯，有些类同或近似的榫卯不列入其内。
将上述榫卯“二十四性”及这100多种榫卯进行对比分析，发现其在用途上有一定规律。有的榫卯专用于某种“制式”家具，而不适用于其他“制式”；有的榫卯很常用；有的榫卯只适用于传统家具；有的榫卯极特殊，很少使用；有的榫卯很基本，所有木作制品都可以用上。
大致分为以下五大族——
基础榫卯族：用于硬木、软木家具及其他木构。
常用榫卯族：通用于传统家具的常规榫卯。
制式榫卯族：专用于某种“制式”类家具的榫卯。
特殊榫卯族：用于特殊木构或创新家具的新榫卯。
创新榫卯族：现今发明的创新榫卯。
榫卯之间的受力分析
榫卯之间的受力有——
①牵拉力(纤维长度)
②抗折力(纤维韧性)
③摩擦力(纤维棕孔等)
④凝结力(密度结构)
①②③是榫材(榫头)的力因；③④是卯材(眼)的力因。
就同种木而言，榫的力因与卯的力因因榫卯结构造型的不同而固力有所不同。理论上讲，榫与卯各自受力均衡时，这一对榫卯才最为牢固。
但就整体家具而言，除了面框边抹四个格角的榫与卯受力需均衡外，其他榫卯往往是“强卯弱榫”，因为有卯眼的材杆往往都是家具的主杆主材(如图8-22)，椅子的竖向后杆，其中段卯眼的宽窄必须充分兼顾整个后杆的牢固，主卯材(后杆)若断裂则器毁(无法修复)。“三维一角”的棕角榫结构，必须充分考虑三材的受力均衡，这与建筑角柱框粱的"强柱弱梁"是同一个道理。
榫头与卯眼的大小、厚薄、长短、宽窄、深浅，皆与杆材的宽厚有关，也与榫卯部位有关，榫(头)过厚，则卯(眼)相对过大，两侧的眼壁就会过薄，卯材杆就易断；反之，榫(头)过薄，卯眼小了，卯材杆虽然强，但榫头易折断；较为适合的榫卯的榫头厚是卯材厚(径)的四分之一稍上。
面框边抹的榫与卯虽然要求受力均衡，但榫头仍然不宜太厚，榫头厚在边抹材厚的三点五分之一到四分之一之间为宜，而且榫头的宽度也不要太大，以边抹材宽的七分之三左右为宜。古人根据世世代代的实践与经验，总结了很多常规的榫卯尺码，并以此规范研制了多种不同分宽的凿眼刀具。
制作榫卯有“八要”：①悉木性；②究构造；③精分寸；④觅纹顺；⑤求严密；⑥忌死锲；⑦可拆装；⑧易修复。
真正的传统榫卯必须有紧固受力的面，榫卯间的受力不是四面皆紧，而是依卯材纹理方向，在眼内的两端截面是"紧头"，在凿枘时要预留好，而在眼内的两侧壁面要相对"恰合”，不可太紧，否则卯材易裂。
每对榫卯必须要有"紧头"。现今有所谓"改良"榫卯，其实质是在常规材径的单榫厚度内改作双(层)榫，以增加咬力和含胶面。
然而，多层薄片的榫头是否便于日后拆散修复，以及榫"片"偏薄难脱开、易损坏、不可拆装等是个大问题，这可能是受西方榫卯的启发或机械化所带来的所谓"精工”创新。
还有一种所谓的榫卯预应工艺，即在榫与卯投合前，将卯眼先涉水，待卯眼膨胀后再将榫头精密投合，待干后榫卯愈加紧固，这类方法古已有之，但对于密度较高的硬木是不适用的，而且也有可能因卯眼两侧的眼壁过于"恰合”，待干后因太紧密而开裂。
实际上，古人的手工凿眼枘榫，在"紧头"处的凿锯刀痕就是最好的力的预应处理。现代凿眼工具及利用机械打毛或拉丝等，可在"紧头"处做文章。
作者简介
乔子龙：松乔先生，本名乔子龙，当代著名造园师，资深建筑师、家具设计师、室内设计师。长于传统题材的书画创作，近年来专注于文人家具的研究与设计。
1964年，生于江南无锡五代园艺木作世家。自少年始从事过木工、钳工、电工、美工、舞台灯光、平面设计与建筑设计及园林设计等。
1992年初辞职下海，先后在海南、广东、天津、北京、大连、山东、上海等地从事职业设计。
于1997年客居云南，创建环境艺术设计公司，为国内及东南亚区域提供设计服务，成熟了古今并融的建筑设计语言，被业内人士推崇为“乔工风格”。
2012年回家乡江南创办“松乔研造社”，致力于中国传统文人家具的设计与制作。
本文节选自《匠说构造——中华传统家具作法》
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