钢筋混凝土仿木构建筑结构设计与施工

维普资讯 http://www.cqvip.com 钢筋混凝土仿木构建筑结构设计与施工　张义良，卿立良　（四川华西集团第八建筑工程公司，四川成都６１００８１）　【摘要】　钢筋混凝土仿木构建筑成了仿古建筑的主流，木构建筑和钢筋混凝土建筑各构件承传力的　作用不同，文中从设计到施工进行了简要的说明。　‘　【关键词】钢筋混凝土；仿木构建筑；设计；施工　【中图分类号】ＴＵ３７５　【文献标识码】Ａ　１钢筋混凝土仿木构建筑是对传统建筑的继承和　木构建筑是事先将柱、梁、枋、檩等木构件预制加工成单件，　发展　凭榫卯结合进行现场组装，钢筋混凝土仿古建筑是通过支　最近几十年，我国建筑行业发展迅速，作为建筑流派中的　模、绑钢筋、浇筑混凝土的施工方法使构架体系一次成型；传　仿古建筑也得到了迅速发展。“仿古建筑”是对当代设计建造　统木构建筑采用的是《营造法式》、《工程做法则例》等流传　的传统建筑的一种统称，它有着旺盛的生命力。建筑的形式　了成百上千年的木构建筑施工技术法则，钢筋混凝土仿古建　应当表现所处的时代和社会，它不仅要反映社会和技术的进　筑则只是外型仿造成古建筑摸样，在截面尺寸的确定、内力　步，同时还要表达地域文化和民族精神；它不仅要受到诸如政　计算、抗震计算及梁柱配筋、混凝土强度等级的确定等方面　治、社会和经济等因素的制约，而且要受到地方文化、宗教以　都必须符合钢筋混凝土结构理论和现代设计规范的要求。　及民族的影响和抉择。人类社会发展的基本事实也说明，任　对于木构建筑的一些薄弱部分，如大木上下架结合部分，尤　何历史时期都必然会向前代文明成就学习，各个时期的建筑　其是斗拱与柱头及额枋结合部分，必须做到既符合现代混凝　思想之中的“现代性”，都融合了过去时代的“古代性”。民族　土结构的要求，又不能与木构建筑有明显差别。所有这一　形式和仿古建筑是我国建筑文化发展的必然阶段，是不以人　切，都是钢筋混凝土仿古建筑设计要解决的关键技术问题。　的意志为转移的。作为民族传统文化载体的古建筑及仿古建　２．１关于檐头　筑，依然受到中国人民和外国友人的热诚欢迎和衷心喜爱。　古建筑的檐头是凭檐椽和飞椽向外挑出来承载其上的　在近几十年中，仿古建筑的设计和建造也经历了一个发　屋面。在檐椽和飞椽上面仅有很薄的木望板，而木望板是不　展变化的过程。初期，人们完全按照古代木构建筑的材料和　起承重作用的。钢筋混凝土仿古建筑椽头挑出部分则主要　技术，建造一些木结构的仿古建筑。然而对木材过量的采伐　靠板承重，板下面的椽子可以现浇，也可以预制。但不论现　造成了森林植被的破坏，采用木材建造仿古建筑已不符合环　浇或预制都不起结构作用，它们的存在只是檐口造型的需　境保护和可持续发展的战略要求，于是便产生了用其它建筑　要。在对檐口部分的技术处理中钢筋混凝土结构和木结构　材料代替木材建造仿古建筑的做法。　有着本质的区别。　由于被广泛用于现代建筑的钢筋混凝土材料具有防腐、　２．２关于科拱　防火、防虫蛀、抗震和节省后期维修费用的优点，而且由于混　木构建筑的科棋是介于梁架和柱头之间兼有承重和装　凝土构件都是通过安装模板浇筑成型的，有非常好的可塑　饰作用的构件。科棋与其下面的柱头、额枋的力传导，主要　性，可以做出各种形状的构件。所以在近些年中，钢筋混凝　是通过大科来进行。大科将科棋以上荷载直接传给柱头（柱　土成了代替木材建造仿古建筑的材料首选，混凝土仿古建筑　头科科棋）或通过额枋再传给柱子（平身科科棋）。而科棋　便成了仿古建筑的主流。在我国当代建筑中占有重要地位。　与科棋之间的垫棋板，只起分隔空间的作用。它的厚度只有　２钢筋混凝土仿木构建筑的设计　０．２５科口（约２～３　ｃｍ）根本不能起到承重作用。　仿古建筑的设计和现代建筑的设计相同，都要经过总体　木构建筑的这种结构形式，如果完全不变地用于钢筋混　规划、方案设计、初步设计和施工图设计等过程。技术设计　凝土仿古建筑当然是不行的。为了确保上下架结合部分的　是施工图中最重要的内容。进行钢筋混凝土仿古建筑的设　稳定牢固，符合混凝土结构要求，必须改变主要持力部位，将　计，必须建立在对传统木结构建筑十分熟悉的基础之上。仿　木结构的大科受力改为在柱轴线位置的垫棋板受力；必须把　古建筑不同于有中国民族风格的现代建筑，它不仅仅要求神　垫棋板加厚至结构要求的起码厚度，并将它和正心拱、正心　似，而且首先要求形似，或者说要求酷似，要求逼真、乱真。　通过高度的形似达到神形兼备，技术、艺术方面的要求是很　［收稿日期］２００６—１１—１５　高的。否则，搞出来的东西必然是非驴非马，不伦不类。　［作者简介］张义良（１９６３～）四川Ｉ乐至人，工程师，从事　传统木构建筑是以木材为骨架，属柔性结构，钢筋混凝　工程技术管理工作；卿立良（１９６３～），四川Ｉ新都人，工程师，　土仿古建筑是以钢筋混凝土柱梁为骨架，属刚性结构；传统　从事工程技术管理工作。　１２２　四川Ｉ建筑第２７卷５期２００７．１０　维普资讯 http://www.cqvip.com 枋及正心檩等分件筑成一个整体。这样处理后，原来起承重　作用的抖棋就完全变成了仅起装饰作用的部分，成为纯装饰　构件。这样就可以以正心为界，把科棋分成内外两部分。由　于科棋已经不起承重作用，它可以用混凝土制作，也可以用　木材或其它材料制作，然后附着固定在垫棋板上。　２．３关于梁架　收分要求柱子直径上小下大，这从模板安装到钢筋绑扎都要　着意去做；侧脚外圈柱头向内侧倾斜，也会给设计施工带来　一些不便。当然这些都不是可以不做的主要原因，主要原因　是钢筋混凝土仿古建筑不做收分侧脚，对建筑物外型和结构　均没有任何影响。当然如果要更讲究一些，也可以把收分和　侧脚都做出来，这就要对施工提出更高的要求。　古建筑屋顶部分的梁架，有露明造与非露明造两种。凡　３关于钢筋混凝土仿古建筑的施工　（１）钢筋混凝土仿古建筑的施工，关键之处有两点，一是　要懂得古建筑的特点、尺度比例、法式特征、细部构造等等，　一露明造的，梁架檩木要细加工，并且做成油饰彩绘。非露明　造的，在井口枋的高度做天花，天花以上梁架檩木可以粗做，　并且不做油饰彩绘。混凝土仿古建筑，如果是露明造者，必　句话就是要懂古建筑，要有木构建筑的基础；二是要有高　须按古建形制，仿做出梁架檩木及椽子望板，并且要做油饰　超的支模和浇筑混凝土的技术。为什么强调一定要有支模　彩绘，施工难度相当大。如果是非露明造，则上部梁架檩木　技术和浇筑混凝土的技术呢？因为仿古建筑的模板，比现代　的设计就可以大大简化，并且可以采取能满足结构要求的各　建筑要复杂得多。尤其是檐头和翼角部分，构造十分复杂，　种构造形式。　对技术的要求很高。现在全国各地都有做混凝土仿古建筑　２．４关于回肩与滚楞的处理　的施工队伍，但能做出精品的却不多。为了真实地表现檐与　木构建筑系由柱、梁、枋、檩、板等预制木构件凭榫卯结合　瓦口之间的出入关系以及檐与闸档板处的细微变化，要专门　的，在枋子与柱、梁与柱相交处或梁、枋自身，都有一些特殊造　制作定型模板，并且要充分考虑定型模板装拆方便。　型处理，如梁、枋与柱相交时，榫卯两侧要做成撞肩和回肩，梁　（２）古建筑屋面的混凝土浇筑也是一项难度很大的工　枋四角要做滚楞。这样做一方面是造型的需要，同时也是彩　作，古建筑屋面举架大、坡度陡，处理不好会影响混凝土密实　绘的要求。古建筑构件的滚楞抱肩是木构建筑的重要特点之　度，造成屋面漏水。应采取屋面模板下拉片、表面压模的方　一。搞混凝土仿古建筑，也需要做出滚楞抱肩，只不过受混凝　法，混凝土浇筑要按照混凝土板墙的浇筑方法和程序分段进　土钢筋保护层厚度的制约，滚楞抱肩不能做得十分到位。　行施工。　２．５关于柱子的收分和侧脚　要创造仿古建筑的精品工程，必须有高超的技艺、深厚的　古建筑的柱子有收分和侧脚。笔者认为在做仿古建筑　艺术修养和对工作高度负责的精神，真正做到“精心设计”“精　时，收分和侧脚做与不做都可以。收分侧脚对木结构施工是　心施工”。不论设计者、施工者还是投资者都应克服急功近利　件很简单的事情，对于钢筋混凝土施工就会带来很多麻烦。　思想和浮躁情绪，过分的商业化是做不出的精品工程的。　（上接第　２　页）　轴压比限值试验值的理论公式。　２　结　论　配置工字形型钢的型钢混凝土柱的轴压比限值不能显　著提高。配置十字形型钢的型钢混凝土柱的轴压比限值提　高效果较好，含钢率相同的条件下，提高幅度随混凝土强度　的提高而降低。在抗震设计中，为能在满足延性要求的前　提下，有效减小柱截面面积，建议在型钢混凝土柱中配置十　字形型钢，并通过调整混凝土强度等级、型钢的含钢率和型　式，其轴压比限值比钢筋混凝土柱提高２０％以上。　参考文献　劲性钢筋混凝土受压构件专题组．劲性钢筋混凝土受压构件的　受力性能及设计方法研究［Ｒ］∥混凝土研究报告选集（３），　ｈｏ　＝　＋（　一ｔ）　ｔ／－ｔｏ＋（ｔ一　）爱　＋　１９９４．　程文，陈忠范，江东，等．钢骨混凝土柱轴压比限值的试验研究　［Ｊ］．建筑结构学报，１９９９（２）．　２（警－－ｈｏｆ－ｈ－２　ｈ，　￣ｔｔｆ，　ｏ一２（　一　）×　叶列平，方鄂华，周正海，等．钢骨混凝土柱的轴压比限值［Ｊ］．　建筑结构学报，１９９７（５）．　｛【　、［　　２　进Ｊ　ｂｈｆ　（６）　ＪＧＪ１３８—２００１型钢混凝土组合结构技术规程［ｓ］．　ＧＢ５０ｏｌＯ一２０ｏ２混凝土结构设计规范［Ｓ］．　ＹＢ９０８２—９７钢骨混凝土结构设计规程［ｓ］．　梁柱节点专题组．劲性钢筋混凝土梁柱节点性能及受剪承载力　．９　＋（　２＋ｏ．ｓｔ等）　ｔ　ｔ“ｓ酱　［Ｒ］∥混凝土研究报告选集（３）．北京：中国建筑工业出版社，　１９９４．　赵鸿铁．钢与混凝土组合结构［Ｍ］．北京：科学出版社，２００１．　四ＪＩＩ建筑第２７卷５期２００７．１０　ｌ２３