中國(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑概念設(shè)計(jì)理念

從傳統(tǒng)建筑中找出現(xiàn)代建筑的優(yōu)勢(shì),使現(xiàn)代建筑能夠?qū)鹘y(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中。根據(jù)現(xiàn)代社會(huì)建筑的工程設(shè)計(jì),分析了傳統(tǒng)古建筑的建筑結(jié)構(gòu)體系、體型、梁架、柱架等。

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1、建筑體型


在建筑概念設(shè)計(jì)中,最重要的是如何確定建筑的整體結(jié)構(gòu)方案,最重要的是建筑的外觀結(jié)構(gòu),建筑抗震能力和耐久性與建筑的外觀結(jié)構(gòu)直接相關(guān),一般來(lái)說(shuō),建筑體型是否均勻、對(duì)稱(chēng)、規(guī)則會(huì)對(duì)建筑的抗震性能產(chǎn)生巨大的影響,如果建筑體型太不均勻、不對(duì)稱(chēng)、不規(guī)則,因此,建筑本身結(jié)構(gòu)的抗震能力必然會(huì)在地震中受到破壞,從而增加建筑倒塌的概率。



從平面布局來(lái)看,大多數(shù)古代木結(jié)構(gòu)建筑采用六邊形、八邊形、矩形、方形和圓形作為建筑中更對(duì)稱(chēng)的幾何結(jié)構(gòu),非常均勻和對(duì)稱(chēng)。一般來(lái)說(shuō),矩形房屋的長(zhǎng)寬比不超過(guò)2,大大防止了地震的大面積影響,降低了地震中建筑物的扭轉(zhuǎn)力;八邊形、六邊形等建筑平面大多是多軸對(duì)稱(chēng)的。由于其結(jié)構(gòu),它們可以更好地抵抗任何力位置的影響,具有更好的抗震能力。


同時(shí),相對(duì)穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)也可以大大降低風(fēng)壓的影響,使木結(jié)構(gòu)建筑具有較強(qiáng)的抗震能力,但也能抵抗較大的風(fēng)。古代木結(jié)構(gòu)建筑中的抗側(cè)構(gòu)件主要是指柱。因此,柱網(wǎng)的布局也決定了整個(gè)結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)剛度的分布.


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2、結(jié)構(gòu)體系


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建筑結(jié)構(gòu)體系對(duì)整個(gè)建筑的機(jī)械結(jié)構(gòu)影響很大。建筑結(jié)構(gòu)體系必須具有較高的荷載和抗拉能力,特別是整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。


我國(guó)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑一般采用結(jié)構(gòu)體系和現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)體系,通過(guò)柱、方和榫技術(shù)使整個(gè)建筑各部分連接穩(wěn)定,使建筑結(jié)構(gòu)具有多層減震、抗震結(jié)構(gòu)體系,關(guān)鍵部分是建筑柱腳與柱基石之間的連接層、輔助層和榫卯結(jié)構(gòu)



柱子浮架平放在基石上,連接特性類(lèi)似于鉸接,而現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中的連接方式是剛性連接.結(jié)構(gòu)的垂直力由柱傳遞給基礎(chǔ),然后分散到基礎(chǔ)上。如果現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中柱與基礎(chǔ)連接的剛性節(jié)點(diǎn)依靠阻力來(lái)承受水平荷載,那么木結(jié)構(gòu)就是阻力與放置的結(jié)合。

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在風(fēng)荷載和較小的地震作用下,結(jié)構(gòu)利用柱與基石之間的摩擦來(lái)抵抗水平荷載,但當(dāng)水平荷載超過(guò)基石所能提供的摩擦?xí)r,柱開(kāi)始在基石表面滑動(dòng),使結(jié)構(gòu)底部的剪切力保持常數(shù)――柱與基石之間的滑動(dòng)摩擦有效地減少了地震的影響,達(dá)到隔震效果.殿堂式建筑的鋪設(shè)層是由多組斗棋組成的,它們放置在額頭或柱頭上,并與梁梁縱橫相連。.


3.承重木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)措施


古建筑的承重體系是由柱子和額枋通過(guò)榫卯連接而成的柱架系統(tǒng)以及由梁袱層層相疊而成的抬梁式梁架系統(tǒng)組成的.柱架中的柱子不僅在外觀形式上做了漂亮的卷殺處理,而且還有生起、側(cè)腳等特殊做法,具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)意義。

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在古建筑的正立面上,每個(gè)開(kāi)間的柱高不一樣,而是自小心間的平柱逐漸向兩側(cè)的角柱增加,這就是柱的生起。《法國(guó)》對(duì)柱系統(tǒng)的描述:任何柱系統(tǒng),到角都會(huì)隨時(shí)數(shù)生起角柱。對(duì)生起的尺寸做了具體規(guī)定:三聞生起兩寸,五聞生起四寸,七聞生起六寸,九聞生起八寸,十一聞生起一尺,十三聞生起一尺。

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角柱的誕生只用于宮殿建筑,不僅創(chuàng)造了從心到盡頭曲面上升的美麗弧形立面效果,而且具有深刻的力學(xué)和結(jié)構(gòu)意義。


梁架系統(tǒng):歷史數(shù)據(jù)記載的最大跨度梁負(fù)荷為十個(gè)椽負(fù)荷。如果單梁直接承受上屋頂?shù)闹亓?,梁的截面高度?yīng)為120個(gè),轉(zhuǎn)換為2個(gè)尺寸單元m以上,這么厚的木材很難找到.疊梁的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題。


綜上所述,古建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念可以很好地融入現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程,使現(xiàn)代建筑具有更好的結(jié)構(gòu)特征。