中国木结构古建筑的概念设计思想

建筑是我国发展极为迅速的一个行业,并且伴随着社会的进步在不断的进步,但是建筑过程中的设计仍然有所欠缺,因此,我们需要从传统的建筑中找出能够融入现代建筑的优点,使得现代建筑能够将传统建筑结构的优点运用到工程设计中,本篇文章主要依据现代社会建筑的工程设计,对中国木结构的古建筑中所包含的设计思想进行了全面详细的分析。

木结构古建筑是中华文化传承中一个极为重要的组成部分,中国的木结构建筑在发展的过程中经历着与西方建筑房展过程中完全不同的过程,在几千年的岁月中,古代建筑才定型成为了以木结构建筑为主的建筑体系,我国目前各个地区所至今还留存的木结构建筑已经经历了长时间的风雨侵蚀,但是仍有一部建筑保存完整,几乎是完好无损,整个建筑结构表现出了良好的性能。我国已经有许多著名的专家通过力学的分析以及对建筑整体结构的模型测试等发放对建筑的结构性能进行了研究,并且已经取得了一定的成果。本篇文章主要通过传统古建筑的建筑结构体系、体型、梁架、柱架等方面的构造进行了分析,旨在探析其中的概念设计思想。
  1 建筑体型
  在建筑的概念设计中,最为重要的就是如何确定建筑的整体结构方案,并且在结构方案中最为主要的一点就是建筑的外形构造,通过历次地震的发生时建筑的反应结果来看,建筑的抗震能力与建筑的外形构造有着直接的关系,通常来说,建筑体型是否均匀、是否对称、是否规则等都会给建筑的抗震性能带来巨大的影响,如果说建筑的体型过于不均匀,不对称,不规则,那么建筑自身结构的抗震能力,必然会在地震中受到破坏,从而增大建筑发生倒塌的几率。
  1.1平面结构布置
  我国目前的木结构古建筑从平面上的布局来看,大多数都采用的是六边形、八边形、矩形、方形以及圆形来作为建筑中的较为对称的几何结构,并且都极为均匀、对称。一般矩形的房屋长宽之比都不会超过2,这样就极大的防止了建筑由于过长的原因而受到地震的大面积影响,减少了建筑在地震中的扭转力;八边形、六边形等建筑平面绝大多数都是多轴向对称的,由于其结构的原因,其自身能够较好的抵抗来自任何一个力面的阵地影响,拥有更好的抗震能力。同时,较为稳定的建筑结构还能够极大的减少受到的风压影响,可以使得木结构建筑在抗震能力强的同时还能抵抗较大的风力。
  我国现存最古老的木塔一建于辽清宁二年(公元1056年)的山西应县佛宫寺释迦塔,就是平面为正八边形的一座建筑,在过去的900多年中,经历了多次地震,仍然屹立如初.建筑平面抗震要求的均匀性主要指的是结构的均匀性,即主要抗侧力构件的布置要均匀,尽量使建筑物的质量中心与抗震结构体系的刚度中心的位置接近。以减小地震作用下产生的偏心扭转的影响.木结构古建筑中的抗侧力构件主要指的是柱子,因此,柱网的布置也就决定了整个结构体系的抗侧刚度的分布.
  1.2竖向结构布置
  在建筑的抗震性能中,建筑自身竖向的宽高比是否恰当,能够直接影响到整个建筑性能,这也是建筑物体衡量其自身抗倾覆能力的一个标准。通过目前调查的众多工程实践情况来看,建筑的框架结构最适宜的宽高比就是3-4,若是建筑并非处在地震区范围内,那么其宽高比在5以内就是极为合适的。我国目前仍然存世的木结构古建筑中,最高的就是某县的木塔,它整个建筑结构的高度相当于现代社会23层的混凝土结构建筑,但是它的宽高之比仅仅只有2:3。在传统的建筑建造古书中就明确的对建筑结构宽高比尺寸进行了限定,也就是:柱体虽高不越间之广。这种说法实际上就是对建筑的宽高之比进行了明确的限制。
  2 结构体系
  建筑的结构体系对于整个建筑的力学结构影响极大,一个能够具有良好抗震能力的建筑结构体系必须要有极高的荷载、抗拉能力,尤其需要具有的就是整体结构的稳定性,这样才能够更好的抵抗地震对建筑产生的作用力。我国的传统木结构建筑通常来说所运用的结构体系与现代建筑的结构体系是相差无几的,都是通过柱体和枋并良好的运用榫卯结合技术使得整个建筑各个部分都能够较为稳定的连接在一起,从而使得建筑结构拥有了多层减震、抗震的结构体系,其中的关键部分就是建筑的柱体脚与柱体的基石这两者之间的连接层、辅助层以及榫卯所构造的结构。
  柱子是浮搁平置于础石之上的,连接特性类似于铰接,而现代结构中的连接方式为刚接.结构的竖向力由柱子传递给基础,然后分散到地基之上.如果说现代结构中柱与基础连接的刚性节点是依靠“抗”来承受水平荷载的话,那么木结构则是“抗”与“放”的结合.在风荷载及较小的地震作用下,结构利用柱与础石之间的摩擦力来抵抗水平荷载,但当水平荷载超过础石所能提供的摩擦力的时候,柱就开始在础石表面滑动,使结构底部剪力始终保持为常数――柱与础石之间的滑动摩擦力,有效地减小了地震的影响,达到了隔震的效果.殿堂式建筑中的铺作层是由安置在额枋或柱头之上并由梁枋纵横相连的多组斗棋组成的.
  3 承重木构架的构造措施
  古建筑的承重体系是由柱子和额枋通过榫卯连接而成的柱架系统以及由梁袱层层相叠而成的抬梁
  式梁架系统组成的.
  3.1柱架系统
  柱架中的柱子不但外观形式上做了形式优美的卷杀处理,而且还有生起和侧脚等特殊做法,这些做法具有的很强结构意义.古建筑物的正立面上,每个开间的柱高并不相同,而是自当心间的平柱向两侧的角柱逐渐增高,这就是柱的“生起”。《法式》对用柱之制的描述:“凡用柱之制,至角则随间数生起角柱.”又对生起的尺寸做了具体规定:“三闻生起二寸,五间生起四寸,七间生起六寸,九间生起八寸,十一间生起一尺,十三间生起一尺二寸”.图2所示的为五间生起四寸.角柱“生起”只在殿堂式建筑中使用,不但造就了这种形制地位最高的古建筑从心间到尽间曲面上扬的优美的弧形立面效果,而且具有深刻的力学及结构意义。
  3.2粱架系统
  历史资料记载的最大跨度的梁袱为十椽袱,若用单梁直接承受上部屋盖重荷,则梁的截面高度要120份高,转换成现在的尺寸单位为2 m以上,如此粗大的木材很难找到.叠梁的出现,解决了这一问题。
  4 结语
  综上所述,古代建筑中的结构设计观念能够良好的融合到现代建筑的设计过程中,能够使得现代建筑拥有更为良好的结构特性,促进建筑设计行业的发展。

来源:十大信誉网站

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