以木构架为支撑体系是中国传统建筑的主要特点，传统四合院的建筑结构也不例外，中国木架结构系列形成于汉代，成熟于唐代，宋代在成熟化的基础上更加精致化，明清则达到高度成熟的阶段。以木架结构为主题的柱梁构架贯穿中国古建筑的始终。
在木构架体系中，梁柱是承重构件，墙为辅助。起分隔室内外空间的作用，因此中国有句俗语，叫做“墙倒房不塌”。梁架结构非常复杂，各个时代的做法和尺寸也有一定的差别，因为等级、地域的不同而有很多种形式。如抬梁式、穿斗式、干阑式等。
古建中将柱、梁、廊、檩等木构件称为大木，清式大木做法分为两种，，有斗拱的称为大木大式，没有斗拱的称为大木小式。大木大式结构一般用于宫殿、庙宇的主要殿堂。大木小式建筑用于上述建筑的次要房屋和民居。民居的面宽3-5间，进深不超过7檩。只用单檐悬山和硬山以及下屋顶，而且只能出前后檐。建筑尺度依明间面阔及檐柱径为标准，除了部分王府四合院之外，大部分老北京四合院都属于大木小式建筑。
《老子》曰:九层之台，作于累土。”累土成基意为根基实在，建筑物才能坚固。作为房屋顶部主要支撑物的柱子要立于地基之上，所用木材须粗实且抗腐力强。中国传统建筑的结构主要包括柱、梁、枋、檩、椽以及附属构件等。柱子是主要的承重构件支撑并把整个屋顶的重量传递至台基，传统的屋顶骨架分成梁、檩、椽、枋等部分。梁是承负屋顶受力最大的横向骨架，又叫“柁”，横跨在两柱之间，沿进深架在柱头上，上部承受由桁檩传下屋顶的重量，并将其下传到柱上。主要的梁多支撑在前后檐柱、金柱上，另有次要的短梁，大式中叫挑尖梁、抱头梁，小式中叫插金柁，这短梁承受屋檐上面的重量。并在金柱与檐柱之间起联结作用。梁可以细分为七架梁、五架梁、三架梁、骑门梁、月梁、单步梁、双步梁、抱头梁、挑尖梁、趴梁、抹角梁、太平梁等30余种。如五架梁，即其上承负五根檩条，两端架设于前后金柱上。梁的造材很重要，料需粗实、坚硬、有韧性。
为了适应北方夏天多雨冬季寒冷的气候条件，北京四合院的屋顶多为人字形，能达到快速排水，隔湿保暖的作用。屋顶部分梁架重叠，逐层缩短，逐级加高，柱上承檩，檩上排椽，形成阶梯形的屋顶骨架。
檩是沿面阔架跨在房梁上用以托住椽子或屋面板的横木，也称为“桁”。架设在各梁头上，上承椽子。在大式大木建筑中，屋脊上的是脊桁，设置在檐头正心枋上的桁叫正心桁，在正心桁外边挑檐枋上的桁叫挑檐桁。大木小式在正心桁部位上为檐檩，在屋脊上的是脊檩、在金柱或重檐童柱上，叫金檩，在脊檩与老檐金桁或正心桁之间的都是金檩若有多数的金檩则以上、中、下分之。在每条檩下，与檩平行的，有垫板或枋。正心桁与挑檐桁下有正心枋、挑檐枋、金桁檩下有金垫板和金枋。金枋是左右两架梁头下瓜柱间的联系材、其上皮与瓜柱上皮平。在桁檩下、枋子上的空档就是垫板，即所谓平水，就是梁头下皮至桁檩下皮之高度。
四合院的房屋建筑多为抬梁式构架，又称叠梁式。抬梁式是将整个进深长度的大梁架设在前后檐柱柱头上，大梁上设置瓜柱，瓜柱顶端架设稍短的二梁，如此类推，将不同长度的几根梁柱叠置起来，最后在最高的梁上设置脊瓜柱。各梁的端部上置檩条，檩主要分为脊檩、金檩、檐檩。脊檩对应底下的脊垫板、脊枋，金檩对应金垫板和金枋，檐檩对应下方的檐垫板和檐枋。檩间架椽，构成双坡顶房屋的空间骨架。房屋的屋面重量通过椽、檩、梁、柱传到基础。传统木作对各位置的梁柱构件皆有专用名称，一般以每根梁上所承载的檩条数目命名，如:三架梁、五架梁、七架梁，另外还有四架梁、六架梁，这种双数的梁架多没有屋脊，而做成圆弧形的“过陇”，称卷棚式、也叫元宝脊。这种结构在我国应用很广，多用于官式和北方民居建筑。它的优点是室内少柱或无柱，可获得较大的使用空间。梁架的单位是“榀”，也称“缝”。在纵向上，各榀屋架除由檩条拉接以外，檐柱柱头上有额枋连接，各檩条之下有枋木及垫板连接，共同构成整体框架。
北京冬季寒冷多风，居住建筑为了防风保暖而多做顶棚，将五架梁部分遮盖起来，固抬梁式结构为了保证材料的完整而较少雕饰和加工，甚至多用不加砍凿的原木材为料，别有一番天地的情趣。构架规整考究并做了进一步精致的艺术加工，梁、枋、檩、瓜柱的表面披麻捉灰，绘制彩画，十分华丽。
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