古建筑木结构(共12篇)
古建筑木结构 篇1
木结构的古建筑是祖先留给我们的珍贵遗产, 是城市历史文明的见证, 通过分析木结构古建筑保护的意义和发展现状, 提出了适合中国古建筑的保护方法:宏观保护法和微观保护法。
一、木结构古建筑保护的意义和现状分析
作为文明古国之一, 中国很早就开创了丰富灿烂的建筑文化。虽然木结构在建筑中能起到装饰和支撑作用, 但是木质结构很容易遭到破坏。随着时间的推移, 这些古建筑的结构和雕饰都会受到不同程度的损坏。2014年1月11日, 有一千三百多年历史的香格里拉狄克宗古城发生火灾, 让我们更加意识到保护木结构古建筑的急迫性。
我国近代开始重视古建筑的保护始于20世纪20年代:1928年成立古物保存委员会;1929年由朱启铃等人发起成立古建筑研究机构“中国营造学社”;1930年政府颁布《古物保存法》;1934年, 梁思成对古建筑进行了系统地调查研究, 编著了《清式营造则例》一书, 这也便成为后来研究中国古建筑的入门教材;新中国成立以后, 政府也越来越重视对古建筑的保护, 1982年, 《中华人民共和国文物保护法》出台, 正式将文物保护列入法律管理的范围, 从此, 中国木结构古建筑保护走向正规, 并与世界接轨。
二、木结构古建筑的保护方法
(一) 宏观保护法
1.做好城市的规划工作
要保护好古建筑, 要将古建筑的保护列入城市的总体规划中, 以及制订适合自己城市的古建筑保护的相关法律法规。通过保护规则, 划定出古建筑的保护范围、建设控制地带, 改善周边环境, 为古建筑保护创造良好的条件。我们应该走可持续发展道路, 正确地处理古建筑与城市的关系, 不应将古建筑孤立起来进行单独保护, 而是应让其再生, 在城市中扮演更好的角色。
2.建立严格的管理和监督体制
各级文物管理部门应制订具体的文物保护方案, 按照既定方案落实好保护工作, 定期对管辖范围内的古建进行勘察检测, 搜集各种文献资料。对于新发现的文物要及时采取保护措施, 防止文物流失, 并及时向当地政府文物管理部门报告, 将它们归入档案。
3.注重人才的培养和技术的创新
中国各个时代的古建筑非常丰富, 随着文物保护意识的逐步加强, 新发现了大量的文物, 但与此同时, 古建筑保护的专门人才相对较少, 已不能满足古建保护的需要, 并且不少文物保护工作者素质相对较低, 导致在一些修缮工作中, 由于技术因素带来了一些不可挽回的损失, 因此培养人才的重要性不言而喻。我们可以向西方发达国家学习, 在一些高等院校设立古建筑保护相关专业, 不定期地组织相关培训学习, 结合国内古建筑的特点, 借鉴国外先进的古建筑保护技术和方法, 进行探索和研究, 以达到更好地保护古建筑的目的。
4.提高全体公民保护古建筑的意识
很多游客保护古建筑的意识比较薄弱, 在游览胜地经常可以看到刻字等破坏文物的不良现象。针对这种现象, 必须加大文物保护的宣传力度, 提高群众的文物保护意识。特别是当地有古建筑的城市, 学校可以通过组织学生集体参观古建筑等活动, 让青少年切身感受中国博大精深的历史文化, 增加对古建筑的了解, 从而提高他们对古建的保护意识。有些地方政府为了促进经济增长, 随便开放古建筑为旅游景点, 这对古建筑的保护极为不利, 相关管理部门不能盲目地开发旅游资源, 让古建筑沦为赚钱的工具, 因为这种做法违背了文物保护的初衷。政府可以鼓励一些民间团体多开展一些类似摄影展的活动, 用美好的影像去冲击人民的视觉神经, 激起公民的保护意识。另外, 政府还可以考虑制订政策, 用津贴和免税等方法鼓励人们保护、维修和使用文物建筑。
(二) 微观保护法
中国古建筑的保护不仅需要宏观控制和指导, 还需要具体的保护技术和方法, 也就是微观保护。微观保护不仅需要配备专门的管理人员和技术人员, 还需制订严密的计划, 进行严格修缮保护。具体保护过程如下:①明确相关法律法规中维护和修缮古建筑的原则。②根据保护原则制订维修方案, 在方案制订之前, 要对古建筑进行勘察、记录、资料搜集和社会调研。古建筑是历史文化沉淀的精髓, 每一座古建筑物都必须谨慎对待, 在维修方案不明确之前, 宁愿选择支撑保养也不要盲目动手。③落实方案。我们不仅要从古建筑外表进行保护, 还要从内部进行维护和加固, 如果传统的技术不能满足要求, 可以利用现代技术来辅助, 使之防风、防潮等性能更好。当然, 这是在不改变古建筑整体风貌的前提下进行的, 要充分体现其完整性和真实性, 即“修旧如旧”原则。④相关部门和专家学者应进行验收, 总结经验, 为下一次的保护和修缮提供有力的依据。
三、结语
木结构的古建筑是祖先留给我们的珍贵遗产, 是城市历史文明的见证, 保护它们不仅仅是政府的任务, 同时也是我们共同的责任。政府应该大力宣传, 把握好大局, 不但要站在宏观角度上科学地处理城市规划和古建筑保护问题, 而且要将具体的保护方案落实到实处;作为科研人员, 应该努力钻研专业知识, 认真总结经验, 时刻关注古建筑保护的动态信息, 在方法和技术上不断进行探索和实践, 力争使古建筑保护水平更上新台阶;而作为普通公民, 应该自觉形成古建筑保护意识, 从身边的小事做起, 积极加入到保护古建的队伍中。
摘要:中国古建筑以其木结构的独特气质而举世闻名, 然而由于管理、技术等方面的原因, 很多古建筑不能得到及时的保护和修复。通过分析木结构古建筑保护的意义和发展现状, 提出了适合中国古建筑的保护方法:宏观保护法和微观保护法。
关键词:木结构古建筑,古建筑保护,古建筑修复
参考文献
[1]刘娇.我国古建筑保护面临的问题及对策分析[J].中华民居, 2013, 11:104-105.
[2]王可.论古建筑木结构的保护与修复[J].社科学论, 2013, 5:184-185.
古建筑木结构 篇2
木结构建筑设计、施工依据
1、木结构设计规范——GB50005-20032、建筑工程施工质量验收统一标准——GB50300-20013、混泥土结构工程质量验收规范——GB50204-20024、木结构工程施工质量验收规范——GB50206-20025、装饰工程质量验收规范——GB502106、建筑给水排水及采用木工程施工质量验收规范——GB50242-20027、建筑电气工程施工质量验收规范——GB50304-20028、通风与空调工程施工质量验收规范——GB50243-20029、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准——JGJ134-2001 J116-2001
木结构建筑的特点 篇3
关键词 木结构建筑;特点
中图分类号 TU366 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2013)011-0151-01
目前,一种在欧美住宅产业十分盛行并占据其建筑住宅市场份额95%的轻型木结构住宅进入中国,其本着“以人为本”的理念,为人们提供了安心、安全、环保、健康的理想住宅选择,标志着一个“优化住宅”的新时代已经到来。2002年7月1日中国建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了《木结构工程施工质量验收规范》(GB-50206-2002),2004年1月1日又颁布了《木结构设计规范》(GB50005-2003),为中国木结构建筑提供了科学依据和可靠保证。现在北京、上海、深圳、大连、苏州、杭州、武汉、宁波、沈阳、成都等地区已经悄然流行一股木结构住宅热。那么木结构别墅到底怎么样呢?有什么特点呢?
1 安心安全,健康舒适
木材带给人自然亲和的感受,是任何一种建筑材料所无法代替的。木结构别墅是最具“风水”,最适合人类居住的建筑。美国、俄罗斯、中国的宇航员们从太空返回地球后均需到木结构别墅或疗养院中恢复体能。木质别墅内存在的芬多精与负离子(空气维他命)比钢筋混凝土房屋高出几百倍。芬多精和负离子能够杀死空气中的细菌,遏制人类疾病,增强免疫力,对人体恢复清醒、提高记忆力、降低血压、安定人体自律神经从而使人心情舒爽等有明显功效。氡对人体非常有害,木结构别墅氡放射量极低,对人体无危害。科学家测算,如果在氡浓度为200贝克/立方米的居室内待一天,就相当于全家每人每天吸烟15根。氡主要来源于无机建材(如混凝土、砖、瓷砖、砂、花岗岩、大理石等)和底层土壤。提到木制别墅,人们可能会担心防火的问题,这点大家可以放心。虽然接触火焰时木材会着火,但木结构别墅由于采用了结构上的全封闭的耐火石膏板装修,这一墙体组合耐火能力极强。石膏板不仅能自然调节室外内的湿度,同时也是极好的阻燃材料。防火安全并不完全取决于单个材料的性能,它更取决于整个系统的耐火性能。加拿大火灾损失统计数据表明,木结构建筑物与其他所有建筑物一样安全。材料不燃烧并不意味着它在火灾中安然无事,知道这一点很重要。
2 抗震耐久、防虫防潮
木结构韧性大,且因木结构别墅的箱式结构将力均分,自身结构轻,又有很强的弹性回复性,对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力,所以在大地震中吸收的地震力小,结构在基础发生位移时可由自身的弹性复位而不至于发生倒塌。在日本神户和美国洛杉矶的大地震中,木结构别墅或是稍微变形而决不倒塌。即使在强大的地震力下,木结构别墅被整体推前了数米或地震力使其抛离了基础,仍完好无散架。由此证明了木结构别墅在各种极端的负荷条件下,其结构的抗地震稳定性能和结构的完整性。
3 设计灵活,使用率高
木结构别墅因其采用规格木材的结构特点,别墅的平面布置更加灵活,为建筑设计提供了更大的想象空间。在木制别墅中,一些隐蔽工程,例如电线,空调管路,上下水管等均可在别墅的墙体或天花搁栅中布置而不会暴露出来,可有效增加使用面积,木结构别墅使用率一般可达85%—90%,而现有砖混或水泥房屋使用率一般只有65%—70%。一些生活必需的配置,例如房内衣柜,储物柜,壁柜等均可在木结构的别墅中天衣无缝和自然地被安置进去,使家具自然的成为木结构别墅的一部分。从而使别墅的室内格局具有更好的整体性和实用效果。
4 环保节能,保温隔音
木结构别墅是以天然绿色植物--木材为结构材料的建筑。树木长到一定时间,就应合理砍伐,否则就会因遭遇虫害而死亡,所以木材是唯一可再生的建筑材料。木结构别墅在建造过程中不污染环境。室内外装修的材料亦达到环保的标准。保温效果:木结构别墅的墙体就像保温瓶胆,而普通砖混或水泥墙体就像玻璃杯。木材的多孔性构造使木材自身隔音的性能优于其他材料,而且木结构别墅的墙体是由保温隔音防潮材料构成的多层材料复合墙,别墅屋顶和地面均有保温隔热材料组成加之高质量的边缝处理技术,使得木结构具有很好的保温隔音性能。能源消耗少,大大地為消费者节省能源费用。研究表明,150 mm厚的木结构墙体,其保温性能相当于610 mm厚的砖墙。木结构相比砖混结构节能50-70%。
5 冬暖夏凉,采光性好
木材是很好的电绝缘体,具有低传导性。在同样厚度的条件下,木材的隔热值比实心砖墙的住房要高三倍,比标准的混凝土高16倍,比钢高400倍,比铝高1600倍。加之木结构别墅内部由石膏板、玻璃棉等热的不良导体的构成,使木结构别墅成为一个相对密封的空间,受外界气候影响很小,所以,木结构别墅好像一座天然的空气调节器,合理的设计与布局,适量吸收太阳光线,住在木结构别墅里感觉就犹如四季如春,冬暖夏凉,自然十分舒适。
6 外观美雅,自然亲和
浅谈古建筑木结构材性研究 篇4
中国是使用木材建筑历史最久的国家之一, 使用木构架承重建筑, 成为中国古代建筑的主流, 广泛用在宫殿、庙宇、居民、楼阁, “墙倒屋不倒”, 承托起一个伟大的大陆文明。但是今天, 唐代以前的木建筑几无所存, 唐代至清代之间遗留下来的多为塔庙的宗教遗迹。皇家宫殿和私家园林大部分仍是清代。更为让人担忧的是保存下来的古代木结构建筑, 由于自然的或人为的原因, 状况岌岌可危。由此, 对木结构古建筑的保护变得相当紧迫。
根据现在勘查和部分显微构造识别结果, 大致情况如下:1) 北京地区, 明朝遗存的以楠木居多, 如太庙、长陵棱思殿、恭王府庆颐堂和故宫部分宫殿等, 清朝所建的则多用黄花落叶松, 在一般古建筑中, 可见松、云杉、柏木和毛白杨。2) 河北地区, 如承德、曲阳、易县等地通常采用油松、黄花落松叶、红松、白松 (云杉) 、柏木、榆木、杨木等。3) 内蒙呼和浩特地区, 如大昭寺和辽代万严经红塔等, 几乎全部用油松木材。4) 山东曲阜地区, 如孔庙奎文阁、大成殿等, 用楠木、油松、榆木、檞木和毛白杨。5) 山西地区, 如应县、大同、五台、介休等, 多用华北落叶松 (红杆) 和油松。6) 陕西西安地区, 如城隍庙牌楼及大成苑清真寺大殿等主要使用华山松、榆木和槐木。7) 四川地区多用楠木、伯母和杉木, 如峨眉飞来殿用楠木、柏木;平武报恩寺用楠木;遂宁广德寺和阆中张飞庙用柏木;一般民居多用杉木。8) 湖北地区使用的树种较多, 如宜昌黄陵庙禹王殿用楠木、柏木、杉木;当阳下泉寺大雄宝殿用楠木、杉木、马尾松;荆州开元观三清殿用楠木、柏木、杉木、松木;江陵太晖关金殿、元庙关玉泉阁及紫皇殿用楠木、杉木;武当太子坡中种古建筑用杉木、柳木、榆木、松木等。9) 湖南地区, 如衡阳、大庸、岳阳等多用楠木、柏木、杉木、松木、樟木等。10) 福建地区, 如福州、泉州、邵武等地多用杉木、柏木, 在居民中亦见有使用木荷、柠檬桉等树种。11) 江浙地区主要使用楠木、柏木、栗木和杉木, 另外还使用香樟、榉木、山核桃和木荷。
以上调查及诶过表明, 古建木结构件如梁、枋、柱、檩、椽等, 其用材在我们南方地区, 主要为楠木、柏木、杉木, 其次为松木 (马尾松) 。北方地区主要为油松、落叶松和华山松, 民居中使用杨木和榆木, 但重要的大式古建筑也常用南方的楠木, 这就是说, 除某些要求很高的古建筑外, 一般多就地取材, 川鄂地区之所以多用楠木和柏木, 是因为当时这些树种在这一带蓄积量很大, 使用的就多而现在由于日渐稀少, 而显得珍贵。
作为古建筑的主要建材, 木材不同于钢材, 混凝土等材料, 木材作为一种非均质的、各向异性的天然高分子有机材料, 许多性质都有别于其它材料, 而其力学性质和更是与其它均质材料有着明显的差异。例如, 木材所有力学性质指标参数因其含水率 (纤维饱和点以下) 的变化而产生很大程度的改变;木材会表现出介于弹性体和非弹性体之间的黏弹性, 会发生蠕变现象, 并且其力学性质还会受荷载时间和环境条件的影响。总的来说, 木材的力学性质涉及面广, 影响因素多。木材在物理力学性质方面具有特别显著的各向异性。一般表现为顺纹弹性模量 (EL) 比横纹弹性模量 (ER、ET) 大得多, 横纹弹性模量中径向大于弦向。木材作为生物材料同时具有弹性和黏性两种不同机理的变形。木材在长期荷载下的变形将逐渐增加, 若荷载很小, 经过一段时间后, 变形就不再增加;当荷载超过某极限值时, 变形随时间而增加, 直至使木材破坏, 木材这种变形如同流体的性质, 在运动时受黏性和时间的影响。所以, 讨论木材的变形时, 需对木材的弹性和黏性同时予以考虑。
2 古建筑木材研究现状
对于木结构古建筑, 在使用了几百年甚至上千年后, 由于受所处环境的生物、物理和化学等外部因素的影响, 木结构用材经常会发生腐朽, 从而引起物理力学性能衰减, 最终导致古建筑木结构的残损和力学强度降低。古建筑木结构木材材性的降低影响了木构件的强度, 和木结构的使用寿命。
为了弄清木材的材质变化对古建筑结构变形的影响, 我国学者陈国莹 (2003) 曾分别在1977年和1982年利用古建筑维修时换下来的旧木构件进行了物理力学性能的试验。检测了顺纹和横纹抗压强度、硬度、拉弯、抗剪、冲击等项力学性能指标。发现古建木结构建筑中旧木材的材质变化情况基本是相同的, 即硬度及剪切强度微有增加, 其他物理力学性能都有不同程度的降低。其中抗拉强度及横纹抗压强度衰减百分比最大, 这正是造成古建主要木构件产生弯曲, 劈裂, 折断等破坏的主要原因。
在制订《古建筑木结构维护与加固技术规范GB50165-92, 1992》时, 规范编制组对11个省、直辖市和自治区的古建筑旧木构件进行实地勘查。并借古建筑修缮的机会, 进行取样试验, 对云杉 (河北曲阳县北狱庙大殿, 柱, 900余年) 、柏木 (河北易县昌陵大碑楼, 柱, 约200年) 和落叶松 (山西应县佛宫寺释迎塔二层, 柱, 约920年) 3个树种做了新鲜材和旧木材的4~10项材性指标的对比试验。结果表明, 云杉木材力学指标中抗弯强度降低约为40%, 弹性模量降低约为30%, 顺纹抗压强度降低约为20%;柏木的力学指标中抗弯强度降低约30%, 弹性模量和顺纹抗压强度降低约15%;落叶松的力学指标中抗弯强度降低约13%, 弹性模量和顺纹抗压强度降低约20% (倪士珠和李源哲, 1994) 。
王晓欢 (2006) 以故宫武英殿正殿维修时替换下来的落叶松、软木松、云杉、杉木和硬木松等5个树种的旧木材为试验材料, 研究了使用50~135年后各树种未腐朽材物理力学性质的变化及不同程度腐朽落叶松和软木松木材的物理力学性质衰减, 试验结果表明, 落叶松、软木松和杉木树种未腐朽旧木材各项材性下降;硬木松和云杉树种旧木材各项材性增大;落叶松和软木松木材随着腐朽程度的加重, 力学性能迅速衰减, 其中抗弯强度降低最为明显, 其次是抗压强度, 密度变化最小。
曹旗 (2005) 对故宫武英殿木构件木材树种进行了鉴定, 并对木材的原始密度、气干密度、全干密度、抗弯弹性模量、抗弯强度等物理力学特性沿径向的变异性进行了研究。
除了以上国内研究者对古建筑木结构旧木材进行了部分研究外, 近年来日本学者平嵨义彦等 (Hirashima等2004a, 2004b和2005) 对建筑上使用了225年的样木和使用115年、270年还有290年赤松两个树种的旧木材以及新鲜木材分别测试了力学强度, 包括抗拉强度、弹性模量、抗压强度、剪切强度和硬度等指标。
3 需要探索的方向
从以上研究可以看出, 由于树种不同, 各力学性能指标的变化情况不同。由于目前对各个树种木材使用后力学性能变化的研究还不够充分, 很难发现其变化规律。对古建筑各树种旧木材性能变化的研究是木结构古建筑研究之中的重要内容。为能够正确分析现有木结构的力学性能和可靠度评价, 因此尚需进行以下方面的研究:1) 进行古建筑木材的物理力学性能实验, 包括密度测定, 弹性模量, 剪切模量和强度测定试验。2) 如何标定在有限元中木材复杂的本构:包括正交各向异性, 塑性, 黏性以及摩擦性能等。
摘要:随着国家对文物保护的重视和投入的增加, 近年来, 国内很多专家对现有古建筑展开了大量的研究, 其中包含对古建筑木结构材性的研究。本文将就目前对古建筑木结构材性研究的现状进行总结, 探讨研究中改进的方向。
关键词:古建筑,木材,材性
参考文献
[1]陈国莹.古建筑旧木材材质变化及影响建筑形变的研究.古建园林技术, 2003.
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[5]Yoshihiko Hirashima, Mina Sugihara, Yasutoshi Sasaki, Kosei Ando, Mariko Ya-masaki.Strength properties of ages wood 1:Tensile strength properties of agedwood of Keyaki and Akamatsu.木材学会志, 2004.
[6]Yoshihiko Hirashima, Mina Sugihara, Yasutoshi Sasaki, Kosei Ando, MarikoYamasaki Strength properties of aged wood II:Compressive strength properties, shearing strength and hardness of aged Keyaki and Akamatsu woods.木材学会志, 2004.
古建筑木结构 篇5
考试题
本卷共分为2大题50小题,作答时间为180分钟,总分100分,60分及格。
一、单项选择题(共25题,每题2分,每题的备选项中,只有 1 个事最符合题意)
1、钢筋混凝土框架—剪力墙结构中,由水平力对结构底部所产生的总弯矩,剪力墙应承担多少
A.应全部由剪力墙承担,框架仅按承担垂直荷载考虑 B.剪力墙承担50%~70% C.剪力墙承担70%~90% D.根据结构分析计算确定
2、地面工程施工时,基土填土中不届于严禁采用的土为:(2007,59)A.耕植土
B.含5%有机质的土 C.冻土 D.膨胀土
3、商业地产土地使用权出让最高年限为__年。A.30 B.40 C.50 D.60
4、乘轮椅者开启的推拉门和平开门,在门把手一侧的墙面,应留有不小于多少的墒面宽度__ A.0.1m B.0.3m C.0.5m D.0.7m
5、屋面卷材防水层与哪种保护层之间应设置隔离层(2009,30)A.绿豆砂保护层
B.聚丙烯酸酯乳液保护层 C.细石混凝土保护层
D.三元乙丙橡胶溶液保护层
6、图示为一小山,风在其周围形成迎风区、顺风区、背风区、涡风区、高压风区等小气候区,__为涡风区(见题20图)。()A、为涡风区 B、为背风区 C、为顺风区 D、为高压风区
7、下列各项中不属于材料预算价格的是______。A.材料采购及保管费 B.材料原价 C.材料二次搬运费 D.材料包装费
8、民用建筑设计项目一般应包括下列哪几个设计阶段______。①方案设计阶段②初步设计阶段③技术设计阶段④施工图设计阶段 A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①③④
9、勒柯布西耶的体现新建筑五点的代表作是__ A.萨夫伊别墅 B.马赛公寓
C.巴黎瑞士学生宿舍 D.昌迪加尔法院
10、地下室、半地下室及25层以上的建筑,燃气引入管宜设采用何种阀门__ A.截止阀 B.闸阀 C.安全阀
D.快速切断阀
11、建筑设备自动化系统(BAS),是以下面哪一项的要求为主要内容____ A:空调系统
B:消防火灾自动报警及联动控制系统 C:安全防范系统 D:供配电系统
12、根据中华人民共和国合同法的规定,下列中的哪几种人可以作为签订合同的当事人__①自然人、法人及其他组织②不包括自然人①只能是法人④只能是中国公民 A.①
B.①①③④ C.①②③ D.②③④
13、某现浇混凝土施工段,在已批准该施工段的施工方案中,混凝土运输时间为2h,连续浇筑时间为24h,浇筑面间歇时间为3h,混凝土初凝时间为6h,终凝时间为8h,则混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间应不超过:(2006,31)A.6h B.8h C.9h D.24h
14、在福建永定县客家住宅“承启楼”中,外环房屋高四层,其功能分别是()。A.底层饲养牲畜,二层储藏,三层厨房、杂用间,四层住人
B.底层饲养牲畜、储藏,二层厨房及杂用间,三层住入,四层用于公共活动 C.底层作厨房及杂用间,二层储藏粮食,三层以上住人 D.底层储藏问,二层厨房及杂用间,三层以上住人
15、依据地下防水工程的重要性,地下防水等级共分为______级。A.3 B.4 C.5 D.8
16、建筑物外有围护结构的捣廊的面积计算说明中有误的是__。A.层高在2.20m及以上者应计算全面积 B.层高不足2.20m者应计算1/2面积
C.有永久性顶盖无围护结构的应按其结构底板水平面积的1/2计算 D.层高不足2.10m者应计算1/2面积
17、建筑的抗震设防烈度由以下哪些条件确定Ⅰ.建筑的重要性Ⅱ.建筑的高度Ⅲ.国家颁布的烈度区划图Ⅳ.批准的城市抗震设防区划 A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ或Ⅳ D.Ⅱ和Ⅳ
18、初步设计总说明书一般应包括以下几个方面,其中错误的为______。A.施工组织规划
B.工程设计的规模和设计范围 C.设计指导思想和设计特点 D.总指标
19、设计结构表面外露的模板,当验算模板及其支架的刚度时,其最大变形值为模板构件计算跨度的:(2001,32)A.1/400 B.1/1000 C.1/600 D.1/250 20、根据视觉实验和实际实验,室内环境在与视觉作业相邻近的地方,其亮度应低于视觉作业亮度,但最好不要低于作业亮度的__。A.1/10 B.1/5 C.1/3 D.1/2
21、以下__不属于注册建筑师的执业范围。A.建筑设计
B.施工图审查机构从事咨询服务 C.建筑物调查和鉴定 D.建筑设计技术咨询
22、检验批合格质量中,对一般项目的质量验收当采用计数检验时,除有专门要求外,一般项目在不得有严重缺陷的前提下,其合格点率最低应达到:(2006,36)A.70%及以上 B.75%及以上 C.80%及以上 D.85%及以上
23、概算造价是指在__阶段,通过编制工程概算文件预先测算和确定的工程造价。A.项目建议书和可行性研究 B.初步设计 C.技术设计 D.施工图设计
24、应在__阶段组成项目组赴现场进行实地调查和收集资料工作。A.项目建议书 B.方案 C.初步设计 D.可行性研究
25、关于壁纸、墙布,下列哪项性能等级必须符合设计要求及国家现行标准的有关规定(2008,56)A.燃烧性 B.防水性 C.防霉性 D.抗拉性
二、多项选择题(共25 题,每题2分,每题的备选项中,有 2 个或 2 个以上符合题意,至少有1 个错项。错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得 0.5 分)
1、勘察、设计单位未按照工程建设强制性标准进行勘察、设计的,除责令改正外,处以下列哪一项罚款(2012,85)A.1万元以上3万元以下的罚款 B.5万元以上10万元以下的罚款 C.10万元以上30万元以下的罚款 D.30万元以上50万元以下的罚款
2、铺设水泥类面层及铺设无机板块面层的时候,要用__材料来做结合层及填缝。A.混合砂浆 B.水泥砂浆
C.细石混凝上等 D.防水砂浆
3、根据我国有关规定,属于中央投资、中央和地方合资的大中型和限额以上的项目可行性研究报告要报送__审批。A.国务院 B.国家发改委 C.建设部
D.行业主管部门
4、下列四种独立剪力墙,哪一种抗震性能最好()。A.图(a)B.图(b)C.图(c)D.图(d)
5、__单位在竣工验收后__月内应当向城市规划行政主管部门报送竣工资料。A.建设单位,3个月 B.建设单位,6个月 C.施工单位,3个月 D.施工单位,6个月
6、基础砌体基底标高不同时,应从低处砌起,并应由高处向低处搭砌。当设计无要求时,搭接长度不应小于:(2006,25)A.基础扩大部分的宽度 B.基础扩大部分的高度
C.低处与高处相邻基础底面的高差 D.规范规定的最小基础埋深
7、根据我国城市规划现实情况,城市设计的重点是__。A.功能设计 B.环境设计
C.空间形体,环境规划 D.建筑造型设计
8、建设项目总概算不应包括的费用为以下哪一项(2000,4)A.生产工具费 B.建筑安装费 C.设备购置费 D.投产期利息
9、我国荷载规范规定的基本雪压是以当地一般空旷平坦地面上统计所得多少年一遇的最大积雪自重确定的__ A.10年 B.20年 C.30年 D.50年
10、依照施工合同示范文本通用条款的规定,()属于发包人应当完成的工作。A.办理施工许可证 B.提供工程进度计划 C.确定坐标控制点
D.做好施工现场地下管线的保护工作
E.协调处理施工现场周围地下管线的保护工作
11、关于混凝土的性质,下列哪一条是错误的?()A.气温越高,硬化速度越快 B.抗剪强度比抗压强度小 C.与钢筋的膨胀系数大致相同 D.水灰比越大,强度越大
12、细石混凝土防水屋面的混凝土的养护时间不应少于______天。A.7 B.14 C.21 D.24
13、下列哪种材料为漫反射(均匀扩散反射)材料 A.大白粉刷表面 B.较粗糙的金属表面 C.金属表面 D.光滑的纸面
14、勘察合同约定采用定金作为合同担保方式。当事人双方已在合同上签字盖章但发包人尚未支付定金时,该合同处于()状态。A.成立但不生效 B.既不成立也不生效 C.承诺生效但合同不成立 D.生效但不成立
15、在一个土建单位工程造价中,间接费、计划利润及税金等的综合收费费率占直接工程费的比例约为______。A.20% B.30% C.40% D.50%
16、注册建筑师有下列行为之一且情节严重的,将会被吊销注册建筑师证书,其中哪一条是错误的(2004,66)A.以个人名义承接注册建筑师业务的 B.以个人名义收取费用的
C.准许他人以本人名义执行业务的 D.因设计质量造成经济损失的
17、工程项目内部会计控制包括()。A.项目决策控制 B.概预算控制 C.价款支付控制 D.竣工决算控制
18、公司必须协调的构成企业最重要的财务关系的几个方面是__。A.股东 B.经营者 C.债权人 D.政府
19、地下工程的防水等级共分()A.2级 B.3级 C.4级 D.5级 20、砖砌体的转角处和交接处应同时砌筑。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处,应砌成斜搓。实心砖砌体的斜搓长度不应小于:(2000,38)A.1m B.高度的1/2 C.高度的2/3 D.高度的1/3
21、影响城市建筑日照的因素中,下列__项论述是较全面的。Ⅰ.纬度;Ⅱ.经度;Ⅲ.海拔;Ⅳ.太阳高度角;Ⅴ.太阳方位角 A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ B.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ C.Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ D.Ⅳ、Ⅴ
22、最先提出“形式随从功能”(Form Follows Function)的口号,并为“功能主义”的建筑设计思想开辟了道路的建筑师是()。A.路易康(Louis Kahn)B.路易沙利文(Louis H.Sullivan)C.小沙里宁(E.Saarinen)D.勒柯布西耶(Le Corbusier)
23、防水混凝土浇筑时的自落高度不得大于______。A.1.5 m B.2 m C.3 m D.3.5 m
24、硬木实木地板面层的表面平整度,下列哪项符合规范要求()A.2.0mm(用2m靠尺和楔形塞尺检查)B.3.0mm(用2m靠尺和楔形塞尺检查)C.4.0mm(用5m通线和钢尺检查)D.5.0mm(用5m通线和钢尺检查)
25、用于石材幕墙的石材,下列规定哪一条是错误的__ A.石材宜采用火成岩,石材吸水率应小于0.8%
B.石材中的含放射性物质应符合行业标准《天然石材产品放射性防护分类控制指标》(JC518)的规定
古建筑木结构 篇6
【关键词】木结构;建筑;防火技术
引言
木结构建筑在我国的历史较为久远,且比较成熟,许多古代的木结构建筑至今仍保持完好无损。许多桁架结构在经过改造后,均逐渐过渡到了现代胶合木结构自行设计和加工应用的阶段。由于具有较多优点,故木结构建筑能够在当代建筑中占据较重要的位置。然而,随着木结构建筑的不断增多,其火灾发生率也不断升高,故木结构的防火非常重要。
1.木结构建筑发生火灾原因分析
引起木结构建筑发生的火灾的原因主要有:建筑的耐火等级不高;建筑的密度较大,缺乏防火间距;使用问题多;火灾扑救困难[1]。
1.1耐火等级不高
在经过长期的干燥后,许多木结构建筑的木材已全干,很容易燃烧,尤其是干燥季节,发生火灾的可能性较大。一旦起火,由于屋内的烟与热很难散发出去,进而导致“轰燃”。此外,大多木结构建筑的木材裂缝及拼接缝隙较多,尤其是处于山地之间的木结构建筑,起火后会迅速蔓延,甚至形成立体燃烧,加之可燃物较多,极易酿成严重的火灾。
1.2建筑密度大,缺乏防火间距
大多木结构建筑都是随意修建,缺乏科学的布局,结果使得建筑密集,没有防火间距。建筑的过度密集,造成了防火间距的严重不足,若某处起火且未能及时对其有效控制,会使相连的建筑也遭到大面积燃烧,进而形成一发不可收拾的火灾。
1.3使用问题频繁不断
木结构建筑在使用中存在较多问题,以下是较常见的问题:①电线电器设备起火,如电线绝缘损坏、陈旧老化等;②生活用火存在隐患,如取暖、炊煮等;③乱扔烟头;④小孩玩火等。这些都是生活用火中极易引起火灾的因素[2]。
1.4火灾的扑救困难
大多木结构建筑所处位置普遍与消防站距离较远,故不能依托城市消防基础设施。一旦发生火灾,火势便会很快蔓延,即使消防站也无法将或灭掉。部分地区的交通十分不发达,消防车根本不能通行,也会使火灾无法扑救;同时,消防水源的缺乏也会导致火灾的无法扑救。此外,木结构建筑本身的消防设施不完善、缺乏专职消防员等问题,也是造成火灾扑救困难的重要因素。
2.关于木结构建筑的防火方法分析
2.1对木材进行阻燃处理
建筑木材是木结构建筑发生火灾的重要导火线,而对木材进行阻燃处理,可在一定程度上降低木材的燃烧率。阻燃剂有多种途径可达到阻燃作用,较常见的有:抑制热传递,抑制木材在高温下的热分解,抑制固相和气相发生的氧化反应等。因为阻燃的途径具有互通性与补充性,某一种阻燃剂一般都会有至少两种阻燃作用,并侧重于某一种,所以,在选择木材的阻燃剂配方时,最好选择2种以上的成分进行复合,以增强阻燃效果。
在日常中,使用频率较高的木材阻燃剂有:磞系阻燃剂、磷系阻燃剂及氮系阻燃剂等。实施了阻燃处理后的木材,其抗火性能会得到有效提高。构件表面的火焰燃烧速度会降低,而其耐火极限则会升高,燃烧性能也发生了改变,所以,少数民族聚居地的建筑木材,最好是进行了阻燃处理后,再应用于建筑中。
2.2对木材表面进行防护
对木材表面进行防护,主要是对最后的加工成型木材及其制品涂上防火涂料或阻燃剂,或在表面包覆一层不燃材料,以实现隔氧、隔热及阻燃的目的。这在当前是一种较有效且简便的防火保护方法。此外,在木结构建筑的建造过程中,于天花板及墙体处进行石膏板的安装,可使木结构组合的墙体的整体耐火极限持续2小时。因此,建议少数民族聚居地区在建造木结构建筑时,可采取在建筑木材表面涂上防护材料的方法来提高木材的耐火极限。
2.3注重木构件的结构设计
相关资料[3]显示:在正常情况下,只有当温度达到250℃时才会引起木材的燃烧,而如果起火,且火势较凶猛,则木材会以0.64mm/s的速度炭化,炭化层则把木材内部和外界隔离,并将木材的可承受温度提高,从而让构件内部没有遭到损坏。所以,如果一场火灾持续30分钟,木材的构件,其每个暴露面大约只有19mm的部分是由于炭化而损失,其他部分则会保持完整。
一般而言,在大型的结构中,都会有大规格的柱或梁,而这些梁柱本身的耐火性能均较好,原因是:木材的导热性能不高,且大构件表层的燃烧会形成炭化层,进而将木材和外界空气、热量隔绝开,从而对木材的燃烧速度起到延缓作用,最终保护其他未燃木材。换言之,如果采用大截面的构件,当其尺寸满足规定的要求时,其耐火极限也会得到较大提高。所以,在大多情况下,木材的截面与其防火性能是成正相关关系的。因此,在进行木结构的防火设计时,要以设计荷载要求为前提,并结合树种的炭化速度来计算出构件的最佳尺寸,利用木构件的耐火性能来达到需要的耐火极限。
2.4对木结构建筑的防火设计给予足够重视
根据《建筑设计防火规范》的要求,木结构建筑的防火设计构造是可以通过控制木结构的长度、面积、使用范围及防火间距,并在建筑中做好相关的安全措施来实现的。通过对木结构的使用范围、防火间距等的控制,能够有效降低木建筑火灾的发生率或控制火势的进一步蔓延,起到降低损失、减少人员伤亡的作用。因此,在设计少数民族聚居地区的建筑时,为了降低或避免火灾的发生,应将木结构建筑的使用范围、建筑内的人员数量等因素列入考虑范围,而不能只做好建筑。总而言之,对木结构建筑进行合理的结构设计,并采取相应的措施,能够对火势的蔓延进行有效控制,使木结构建筑符合防火要求,从而起到保障人们的生命财产安全的目的。
3.其他防火措施
使用者的火灾防护意识及防火措施科学与否也会影响火灾的预防及扑救。除了上述的防火措施外,还有以下几种防火措施:不断完善灭火设施;重视宣传教育;建设各种形式的消防队伍等。
4.结束语
综上所述,木结构建筑的防火非常重要,所以必须始终坚持“因地制宜、综合治理、标本兼治及防消并举”的防火原则[4],不断提高建筑的防火性能,尽量把火灾造成的损失降到最低限度,保障人民的生命财产安全。
【参考文献】
[1]朱春玲.木结构建筑防火技术要点[J].墙材革新与建筑节能.2011(09):53-57.
[2]刘静,张盛东.木结构防火设计方法简介[J].灾害2010,25(S0):133-135.
[3]马瑞忠,刘永利.浅析木结构建筑防火的措施[J].科学之友.2011(12):32-33.
古建筑木结构 篇7
关键词:燕尾榫,有限元,破坏模式,刚度
0前言
结构构件之间采用榫卯连接是中国古建筑木结构的一大特色。用于连接承重木构架梁柱构件的榫卯主要有:燕尾榫、箍头榫、透榫和半榫等。其中燕尾榫因为榫头端部宽、根部窄, 具有良好的抗拔能力而被广泛应用于柱头与额枋的连接。
由于榫卯连接是一种不同于铰接和刚接的连接方式, 其刚度特性引起了大批研究者的关注。
赵鸿铁等[1]参照《营造法式》中的做法制作了1∶3.52的单间一榀燕尾榫缩尺木构架模型, 研究了燕尾榫的半刚性连接特性和刚度退化规律, 拟合出了榫卯节点弯矩-转角的关系方程和恢复力模型。徐刚明等[2]通过对5个按照清代《工程做法则例》的做法制作的燕尾榫节点模型在反复荷载作用下的试验研究, 发现木结构榫卯节点具有很好的变形能力, 节点破坏形式为拔榫破坏。淳庆等[3]通过对包含燕尾榫在内的4种典型榫卯节点进行低周反复加载试验, 获取了这4种典型榫卯节点在水平荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线以及转角刚度, 并提出了考虑屈服下降段的三折线模型。
目前的研究方法多采用试验研究, 其不足之处是代价高, 且数据的获取不够方便和精确。本文采用大型通用非线性有限元分析软件Abaqus, 结合文献[1]采用的试验尺寸, 建立燕尾榫节点的精细化有限元模型, 研究燕尾榫节点的刚度特性和抗震性能。
1 有限元模型
1.1 节点模型建立
文献[1]试验柱架尺寸:柱径210 mm, 梁截面120 mm×180 mm, 燕尾榫榫头端部宽60 mm, 榫头根部宽50 mm。由于模型对称, 为节约计算资源, 可取半结构建立精细化有限元模型。柱底和梁端分别通过与相应参考点耦合建立铰支座约束, 以梁端榫头为从面, 以柱端卯口为主面建立接触对, 接触属性设为法向硬接触、切向库伦摩擦, 摩擦系数取0.2。计算单元采用计算精度较高的三维八节点六面体线性非协调单元C3D8I, 运用结构化网格划分技术, 通过切分模型, 在接触区域附近细化网格。模型网格划分如图1所示。
1.2 材料本构关系
木材通常被认作正交各项异性材料, 试验采用的东北红松[1]的材性试验结果见表1, 其中下标1、2、3分别代表木材的径向、弦向和纵向。通过在Abaqus中赋予单元材料方向可以定义材料的正交各项异性。
在弹性阶段, 木材的本构关系可以由表1中E1~G239个工程常数来决定。木材的塑性特性采用Hill准则[4]模拟, 参考屈服强度取木材顺纹受压强度34.76 MPa[1], 塑性发展考虑为理想弹塑性模型, 根据木材各强度大小比值关系[5], 计算出Hill准则的6个屈服应力比R11~R23, 见表1。
注:弹性常数单位MPa, 屈服应力比无量纲。
1.3 加载制度
为考虑P-Δ效应的影响, 采用柱端加载方案。通过建立在柱顶并与柱顶截面耦合的参考点施加水平和竖向荷载。竖向设计荷载为10 k N, 先于水平荷载施加在柱端, 使榫卯接触关系平稳建立起来。水平加载采用变幅值位移加载, 初始值10 mm, 每级位移增量10 mm, 循环加载至最大位移幅值200 mm, 加载过程如图2所示。计算过程中通过设置软件中的Nlgeom开关为On来考虑几何非线性。
2 有限元计算结果分析
2.1 破坏模式分析
在竖向荷载和水平低周反复荷载作用下, 榫头逐渐从卯口中拔出, 榫头端部和卯口边缘应力增大, 相继进入塑性发展。图3为加载至最大位移幅值时卯口和榫头的塑性发展分布, 此时榫头从卯口中拔出约20 mm, 节点承载力下降, 可认定连接已经失效。
2.2 刚度和延性分析
通过梁端支座反力计算节点弯矩, 通过分别柱端转角和梁端转角计算节点相对转角, 得到燕尾榫节点的弯矩-转角 (M-θ) 滞回曲线如图4所示。可见燕尾榫节点滞回曲线呈反Z形, 表现出大量的滑移特征, 滞回环面积逐渐扩大, 反映出燕尾榫较强的耗能能力。
连接燕尾榫节点M-θ滞回曲线每次加载循环的峰值点, 得到其骨架曲线如图5所示。
从骨架曲线可以看出, 燕尾榫节点经历弹性阶段、强化阶段和屈服阶段, 弹性阶段的初始刚度约为40 k Ngn/rad, 可见燕尾榫节点相对铰接节点而言, 具有一定的抗弯刚度。
将骨架曲线上从弹性阶段进入强化阶段的临界点作为屈服点, 从强化阶段到曲线进入下降段的临界点作为极限点, 得到节点主要特征参数的有限元计算结果和实验结果[1]对比如表2所示。
由表2可见, 由于在有限元计算中将木材简化为理想弹塑性材料, 且试验时榫卯之间的间隙没有在有限元模型中考虑, 导致有限元结果较试验值偏大, 但二者在节点转角的结果上吻合较好, 说明利用有限元进行榫卯节点模拟试验具有一定的可靠性和可行性, 而为获取更精确的数值分析结果则需考虑榫卯间的间隙并准确模拟木材的塑性发展和破坏准则。
燕尾榫节点的极限转角和延性系数分别达0.1 rad和1.69, 说明其具有较大的转动能力, 同时具有一定的延性。节点的极限弯矩为1.86 k Ngn, 而榫头的抵抗弯矩fmW=67.27×27000=18.16 k Ngn。可见燕尾榫节点是一种“弱节点”, 其节点的抗弯承载力只有约构件截面抵抗弯矩的1/10。
3 结论
1) 运用通用非线性有限元分析软件Abaqus建立了燕尾榫节点精细化有限元模型, 通过与已有试验结果对比, 验证了有限元模型的可靠性。
2) 燕尾榫节点是典型的半刚性节点, 在水平力作用下, 其薄弱部位在榫头上下边缘和卯口角部。
3) 燕尾榫节点的滞回曲线呈反Z形, 具有较好的延性和耗能能力, 其节点刚度变化一般要经历弹性阶段、强化阶段和屈服阶段。
4) 相对目前结构设计规范中“强节点弱构件”的要求, 燕尾榫节点是一种“弱节点”, 其节点抗弯承载力远低于被连接构件的抗弯承载力。
参考文献
[1]赵鸿铁, 薛建阳, 隋龚, 谢启芳.中国古建筑结构及其抗震[M].北京:科学出版社, 2012.
[2]徐刚明, 邱洪兴.古建筑木结构榫卯节点抗震试验研究[J].建筑科学, 2011, 27 (7) :56-58.
[3]淳庆, 乐志, 潘建伍.中国南方传统木构建筑典型榫卯节点抗震性能试验研究[J].中国科学, 2011, 41 (9) :1153-1160.
[4]Hill R.A theory of the yielding and plastic flow of anisotropic metals[J].Proc R Soc Ser A, 1947, 193:281-297.
[5]尹思慈.木材学[M].北京:中国林业出版社, 1996.
古建筑木结构 篇8
1竹木建筑与生俱来的低碳性能
竹木建筑材料之所以能够越来越受到广泛应用,主要是其自身具有较多的特点,最突出的特性就是低碳性能,并且竹木建筑材料是一种可再生资源,即具有可回收、再生产、低碳环保等特点。竹木生长在泥土里,最终也回归于泥土,这就是一种纯粹的自然再生资源。竹木在自然生长循环的过程中,既不消耗自然资源,同时,生长过程中也不会造成任何的环境污染和空气污染等,是非常环保的自然资源。它自身还具备一个较强的优势,即生长周期较短,因此,竹木资源比较丰富,在使用的过程中也比较容易加工,这也是竹木材料在木建筑中被广泛应用的重要因素之一。
竹木建筑技术的优点:取材方便、成本较低、施工期短、结构占用空间少、质量优质、弹性好等。竹木建材经久耐用,即使被损坏也比较容易修复,而且修复后的效果较好,木材料建筑物比较容易维护和更新。加上自身取材和建筑技术的优点,是木建筑行业首选的建筑材料,构建真正意义上的低碳建筑。
竹木材料相对于其它建筑材料,其组织结构比较简单,竹木的维管束和竹杆平行排列,因此,竹木建筑的抗劈性能较高,尤其是需要弯曲加工的建筑,竹木是最好的选择材料。从力学的角度分析,竹杆上部强度较大,并且竹壁的外侧比内侧的力学强度大,因此,从这个角度说,竹木被誉为自然界中效能最高的材料。建筑选材中,一定程度上,竹杆能够代替木材和金属。
2竹木建筑新材料在木建筑中的应用
2.1竹木规格材
我国人工林竹木地区以湖南和安徽地区为典型,在我国森林使用相关规定的法律法规基础上,采用人工林结构,北美曾对竹木规格进行分级测试,综合评估竹木规格材,从而得出相关数据。竹木规格材具有可弯性,并且力学强度较大,在建筑中能够有效满足墙骨和屋架等各种要求,而常规的SPF规格材通常被竹木规格材代替。
2.2竹木复合覆面板
我国的毛竹和速生杨木资源较为丰富,在采用该种材料时,主要是利用改性酚醛胶黏剂(PF)。建筑采用竹木建材之前,首先,进行结构设计和科学的工艺加工,通过这样的操作程序加工竹木,加工成轻质高强的竹木覆面板材。在测量好建筑需要材料的尺寸和稳定性能的基础上,进一步加强其力学性能,这时竹木复合覆板面的性能就会达到甚至超过OSB/4级的要求。这一方面是由于竹木材料比较好加工;另一方面是因为竹木自身的性能较高。
2.3竹与木的搭配
2.3.1空心与实心的搭配。采用竹木复合材料的建筑,其外观是竹材,从建筑的强度和加工特性以及稳定性的角度来分析,其它竹材不能与之相比较。而竹木复合建筑材料加工过程比较简单,竹木的竹节内部有节板,加工竹木复合建筑材料时除去节板即可,把加工好的圆形木棒插人竹筒作芯材,竹筒与芯材之间会有缝隙,这个缝隙可以用树脂来填充,使竹筒和芯材构成一个整体。
2.3.2刚与柔的搭配。所谓刚柔并济的效果,在竹与木的结合中诠释的非常恰当,木材是刚性材料,因为它具有质轻高强和顺纹抗压的性能。竹材属于柔性材料,竹材的性能相对于木材来说更稳定,而且密度较小,具有抗劈性能。因此,竹材与木材二者相搭配,其性能刚柔并济、相互稳定,并且施工中方便快捷,力学性能也较强,由此看来,二者在建筑中搭配使用能够得到很好的建筑效果和性能。
3结论
综上所述,建筑中纯天然的可再生资源,既可节省自然资源,又不会造成污染的优良选材就是竹木,而且采用竹木材料的木建筑不仅力学稳定性能较强,同时,人们居住的舒适度也大大提高。金属建材是一种小范围的良性循环,相对而言,竹木建材才是真正意义上的纯自然、纯生态的大循环。由此看来,在全球范围内倡导节约资源、保护环境的大背景下,竹木建材应运而生,是木建筑首选的优良建筑材料,也是生态建筑发展过程中又一次质的飞跃,更好地促进了我国生态意义上的良性循环。
摘要:主要从竹木建筑新材料在木结构建筑中广泛应用的角度进行深入分析和探究,以期能够为竹木建筑新材料的应用和发展提供更多参考。
古建筑木结构 篇9
1、保持便捷的结构设计
近几年, 社会各界更热衷于对标新立异的建筑结构的设计, 并形成了建筑设计的时尚潮流, 由此造成了相应的防水工程设计的难度。为了追求更奇特的外观, 不少设计师加强了对屋形式的设计, 使屋顶的结构变得更加复杂, 从而限制了防水设备的合理设置, 减弱了屋面的排水功能。为保证屋面正常的防水设计, 在施工图设计阶段, 就应明确排水系统的基本设计, 其中包括排水分区、水落口的分布及排水坡度等内容。力求建筑工程排水途径的通畅便捷, 水落口跟着水落管布置、水落管必需保证立面需要, 以此避免因水落口与水落管分开而导致的雨水在屋面上自寻出水口, 加大排水不畅和渗漏问题的几率。
2、保证屋面结构刚度
提高屋面结构的刚度, 对于加强平屋面的防水设计有明显的作用。一般情况下, 通过增加配筋率和减少钢筋间距就可以大大增强建筑结构的防水效果。这种方法会在一定程度上增加建筑工程成本, 但对于中高层住宅和高层建筑的防水能起到非常的贡献。
3、优先采用结构找坡
结构找坡的优势在于, 可以简化屋面构造层次, 实现良好的防水效果。
室内允许顶板有斜度时, 应作结构找坡。可加作吊顶的, 应采用结构找坡。其他平屋面, 只要建筑功能允许, 均宜采用结构找坡。结构找坡可简化屋面构造层次, 利于防水。合适的找坡材料对于结构找坡的实施非常重要。可以使用外形不太圆、表面粗糙、符合级配要求的专用找坡陶粒, 还可在其中掺加少许陶粒碎屑或粗砂制成陶粒混凝土进行施工, 这样就可以通过简单的操作实现屋面荷载的有效增加。
4、找坡层设在主防水层之下
目前, 不少建筑的防水设计是先在现浇屋面板上作主防水层, 然后再作找坡, 目的是保持长久的防水功能。然而想要实现防水层的绝对可靠耐久是不现实的, 一旦出现漏水问题, 就只能全部挖除再进行维修。其实是一种不合理的设计。因此就坚持找坡层设在主防水层之下的原则, 这样才能保证防水设计的科学合理。
5、找平层以不设为好
在现浇钢筋混凝土屋面板上作柔性防水层时, 可以不做找平层。一则, 不裂的找平层不多, 二则不做找平层可以减少屋面构造层次, 对于防水设计反而有一定的帮助作用。
6、保温隔热以设为好
传统的建筑设计观念对保温隔热的设计并不重视, 为节约材料成本一般不设保温隔热。虽然费用是节省了, 但是却造成了外墙与屋面交接处的温度差, 增加了屋面温度变形的可能性, 无形中提高了屋面基层裂缝的发生率。因此, 在条件允许的情况下, 应增加建筑的保温隔热层设计。
7、少设隔汽层
建筑设计中隔汽层的作用在于, 与柔性防水层共同作用, 形成对保温层内的水汽的“双封”。然而“双封”构造对排汽措施的要求很高, 而当满足这一技术的排汽口配件生产还不到位时, 应放弃隔汽层。
8、关于相容性
相容性的问题会对建筑工程防水设计产生严重的影响, 但相对来说比较好解决。在刚性防水上人屋面设置聚合物水泥砂浆辅助防水层, 只要不选含有机溶剂及焦油的材料, 就不会存在这方面的问题。
如果是沥青类卷材, 则可采用热熔粘贴技术直接粘贴于混凝土基层或水泥砂浆找平层之上, 这样比使用冷胶更能保证施工质量。
想要通过在不同种类的多道柔性防水层之间设置水泥砂浆进行隔离的方法其实效果并不好, 而且一旦渗漏几乎不能维修。因此, 处理这种情况时, 将水泥砂浆改为聚合物水泥防水涂料是比较好的选择。
9、关于上人屋面
由于社会经济发展的需要, 目前城市的空间越来越狭窄, 加强对空间的利用是非常必要的。上人屋面设计可以开发户外活动的面积, 对于建筑的户外活动场所的拓展有一定的意义。上人屋面的防水层宜采用刚性在上柔性在下的结合式设计。挤塑聚苯板或泡沫玻璃板的隔热层可以使刚性防水层兼作压置层, 是多层居住建筑的首选构造形式。
1 0、关于水落口
一般钢制的水落口较重且粗糙, 不建议用于上人屋面, 不锈钢水落口则相对来说更适合运用于上人屋面。PVC水落口虽然精制、美观, 而且成本更低, 但是寿命短, 不耐老化, 还存在于防水层的密封问题, 这些需要纳入设计考虑。
在进行水落口杯的埋设时, 还要考虑设防时相关附加防水层、柔性密封、保护层、找平层以及排水坡度对水落口杯的影响, 基本上设计原则是宁低勿高, 目的是确保水落口为排水区内的最低点。
水落口的平面布置重点在于找准位置, 尤其是应注意其四周5%坡降的影响。设在女儿墙拐角处的横式水落口, 应保持与两侧各250~300 mm的距离, 目的是不造成对柔性防水层的妨碍。直式水落口的布置同样应遵循这个原则, 以免造成渗漏概率的提高和修补的难度。
内排水水落口在进行平面布置时, 还要将屋面以下的部分纳入设计考虑范围, 穿梁和紧贴梁边布置, 极易防碍水落管与水落口联接时的施工操作, 导致施工质量差而引发渗漏问题, 因此应尽量避免。
1 1、刚性防水
分格缝不合格是影响屋面刚性防水的主要因素。采用专用塑料模条成型、取出后嵌填专用聚氨酯密封胶的技术, 可以有效保证分格缝的构造质量。
屋面刚性防水只包括配筋的细石混凝土或钢纤维细石混凝土。影响刚性防水声誉的主要因素是分格缝普遍不合格。嵌缝工作完成后, 采用JS涂膜对缝处进行40 mm的封涂。如果相关的嵌缝工作更深, 可以用3 mm厚聚合物水泥砂浆 (细砂) 勾缝来代替, 这样还可以提高上人屋面的抗紫外线和抗机械损伤能力。
摘要:建筑工程的防水工作关系到建筑的正常使用和寿命。出现相关问题的原因很多, 除了屋面防水材料的应用、施工技术的不完善等原因, 工程结构设计的不合理是直接造成建筑防水工程失败的根本性原因。本文对建筑结构平屋面防水建筑结构设计的原则进行了分析, 希望能为建筑工程相关的防水结构设计提供更科学、合理的方案。
关键词:平屋面,防水设计,排水
参考文献
[1]王素玲.浅析工业与民用建筑中建筑结构的屋面防水[J].四川水泥, 2016, 06:210.
[2]黄文威.浅论建筑屋面的防水技术[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年9月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:, 2015:4.
芬兰木结构建筑技术发展研究 篇10
在芬兰, 森林资源十分丰富, 覆盖率约72%, 森林的年生长量大约为8700万立方米, 年出口量约800万立方米, 是世界上主要的木材出口国之一。因此, 芬兰素有“绿色金库”之美誉。
芬兰木结构建筑历史悠久, 无论是城市还是乡村, 几乎全部的传统建筑都是采用木结构建造。即使是混凝土结构、钢结构为主流的今天, 木结构建筑形式仍然得到了充分的重视和普遍的推广。现在芬兰郊外98%的房屋和90%的单户住宅都是采用木结构。同时, 芬兰木结构建筑也得到了很好的保护, 几乎所有城市的基本面貌还都是一些低层的木质建筑, 许多城市的中心地区有一些主要由木建筑构成的区域保存十分完好, 如芬兰南部城市波洛伏和拉乌玛以及著名的夏季旅游城市塔米萨里和南塔里等。
芬兰木加工技术十分成熟和先进, 木结构建造经验非常丰富。因此, 木材的性能得到了充分的发挥, 木结构建筑样式日益增多。木结构建筑工业化程度不断提高, 很大程度上缩短了施工工期、降低了建造成本、增强了结构性能。现在, “现代化的木头城市”计划正在芬兰实施, 已经在30个地区开展建造不同形式的木结构房屋。这不仅进一步推动了木结构建筑在芬兰的发展, 也会促使木结构建筑在其他国家的复兴和发展。
二、木结构建筑的主要结构形式
在芬兰, 木结构建筑有着多种多样的建筑结构形式, 主要建筑形式有轻型框架结构和原木结构。
(一) 轻型框架结构
轻型框架结构是现代多层木结构建筑的主要建筑形式, 结构由墙体框架、楼板框架和屋顶框架三种基本框架组成。20世纪初期, 轻型框架结构从美国传入芬兰。轻型框架结构可以分为“气球框架”和“平台框架”两种结构形式。
“气球框架结构”是轻型框架结构的初始形态, 结构中各层的外墙体框架和部分内墙框架是连续的。在楼板标高处, 设有水平的木条作为楼板框架与墙体框架的连接构件。由于墙体框架必须是连续的, 这种框架结构建造只能完全在现场进行。
“平台框架结构”是由“气球框架结构”发展而来的, 结构中的楼板框架是整体坐落在墙体框架上的, 组装完成的楼板框架可以作为上层施工的平台, 这使得“平台框架结构”的建造变得十分简单。“平台框架结构”的墙体框架和楼板框架是相对独立的, 可以单独进行组装, 然后再将组装好的墙体和楼板进行拼装。轻型框架使用的材料是标准规格的锯木和板材。各构件的连接主要是通过各种金属件, 如钉子、螺栓、齿板等进行连接。这些连接件自身的强度、韧性很高, 很好地保证了构件的连接强度和整个框架结构强度。
芬兰的轻型框架结构主要采用“平台框架结构”, 木框架多建在混凝土基础上, 也有少数建在经过防腐处理的持久性木基础上。
(二) 原木结构
传统上的原木房屋是指用原木建造的乡村住宅, 原木牢固的结构和良好的热惰性使房屋具有极佳的保温性能。在芬兰的现代建筑中, 原木结构仍然作为一种特色建筑而普遍存在。
原木结构是将许多整根的木材去皮, 修整为截面规格基本一致的构件搭接在一起而成的。现代原木结构的构件截面形状多种多样, 除了木材原始形状圆形外还有矩形、梯形等。构件竖向搭接一般有两种方法, 一是将构件上、下接触面切割出一定深度和形状的凹槽, 使一个构件的上部和另一构件的下部构件很好的接合, 形成一个整体;二是上下构件之间使用其他人造填充物进行连接。在芬兰原木结构中前者做法较为常用。结构中纵横墙体的交接处, 一般是将构件下部切割出凹槽, 相互搭接在一起。在现代原木结构中, 一般在墙体中沿竖向加螺栓, 以增强墙体的整体性和密闭性。
原木结构中构件的端部一般都会伸出结构外, 根据建筑设计的需要, 端部会被加工成平面、圆面和其他特殊样式。由于原木端部的切割面较为薄弱, 易受虫蛀、受潮, 需要采取一定的预防措施。
芬兰现代原木结构建筑中, 除传统的实木结构外, 还有双层原木结构和“假”原木结构。双层原木结构是在一般原木结构的基础上在结构外层加设一层木板, 原木和木板之间留有一定的空隙, 在空隙中添加一些人工材料;“假”原木结构是使用一定规格的木板拼接成槽形, 槽内添加一些人工材料, 其外观与实木原木结构相同。芬兰现代原木结构房屋在保持以往原木结构房屋的特点的同时, 又有着更强的艺术表达力, 而且内部装饰也同样多姿多彩。
几种结构相比, 轻型框架结构较原木结构更加节省材料, 建造同样的房屋“气球框架结构”比原木结构节省木材46%, “平台框架结构”比原木结构节省木材85%。
三、木结构建筑的工业化
在建筑建造方式上芬兰与其他的发达国家一样, 早已实现了工业化。芬兰木结构的建造拥有完善的工业化生产体系, 建造过程中的许多环节都可以在工厂内完成, 大大缩短了现场施工的时间, 提高了建筑效率, 也节省了人力资源。芬兰的木结构建筑工业化主要体现在材料预切割、木材加工和各种建筑部件制造过程中。
芬兰建筑体系实行标准化, 各种建筑部件完全遵照严格的模数制度进行标准化设计, 生产商将其在工厂内加工成成品再运送到工地进行组装。这些建筑部件因为是标准尺寸, 所以都是通用的。轻型框架结构中使用的预制部件基本都是在工厂内完成的。原木结构中工业化部件也基本上取代了手工制作的构件, 构件外观和接头凹槽的尺寸都完全符合标准, 构件被运送到现场只需要进行吊装和紧固。在芬兰, 同时有少量的木结构住宅是工厂制造住宅, 这种房屋几乎全部是在工厂里加工制造, 然后将这些建筑分为多个模块运送到工地, 安置在基础上, 并拼装在一起。
古建筑木结构 篇11
关键词:木结构民居建筑;装饰色彩
云南藏区位于云南省西北部迪庆自治州,地处三江并流交汇处,贯穿南北横断山脉。全民信奉小乘佛教,体现在衣食住行、社会组织制度、礼仪、艺术、装饰等多方面。立体气候明显、光照强度及昼夜温差大。这里森林覆盖率高,树种丰富、水资源丰富(高原生态屏障、水源涵养区)。民居以碉房为主,是一种就地取材的木结构体系。西北部光照充足、干热少雨,多平顶式碉房;中部光照充足、降水量大、多坡顶式碉房。
一、民居建筑类型和结构
(一)坡顶式碉房结构
香格里拉多雨,如图1形成坡顶式碉房。主要建筑材料:高原土、木材、石块。传统木结构的组成要素:柱、梁、檩、墙,多为1-3层的开放式民居,层与层用楼层面隔开,将檩置于梁上,木板置于檩上,土盖在板上形成楼层面,坡顶用木质三脚架或短柱下接楼层面上撑屋盖支撑。由木结构框架和墙体共同承重,由井杆木楞房发展而来。院落由主体建筑两侧墙体的延伸和主体建筑背面三面围合而成,一面开门形成正面。主体建筑正面一般有4-6根柱子,用来分割内部空间,4根柱子分割成3个空间(面阔三间)。依次类推,房屋正面有门窗、雕花等民族元素。
(二)平顶式碉房结构
德钦位于干热河谷地带,干热少雨,如图1、图2形成平顶式碉房。依山坡而建,多为1-2层,外加山坡围合的地下室一个,用来饲养牲畜、储藏饲料,牲畜圈顶形成一层活动空间和室外露台,其承重方式、建筑材料等与坡顶屋式碉房类似,断面自下而上呈收缩状梯形,大门开在一层,但是平顶式碉房墙体较薄,一层正面为夯土墙围合而不是木材围合,二层有佛堂、阁楼和露台,贮藏草料、晾晒粮食、远眺。
二、云南藏区民居建筑色彩应用
朱净语、李家泉曾指出:“色彩在少数民族社会中是作为一种民族风俗习惯出现的,是历史文化心理积淀的结果,并成为民族文化的一个组成部分。 它全身浸透了普通语言和行为不便或不能表达的意义。”强调了色彩与藏族文化、民俗的联系。外部色彩包括:墙体、屋顶、环境色彩等。
(一)外空间色彩应用特征
1.墙体装饰特征
藏族民居墙体颜色有白、黄、本色三种,白色居多,大面积用白体现了藏民使用色彩主次分明;涂色方法有两种:围墙四角和中间泼洒白色涂料;整墙刷白或站在檐口往下泼白,形成三面、四面白色围墙。使用白色体现了藏民的智慧,这里紫外线强烈、日照强度大,白色墙体可高效反射太阳光降低室内温度。
藏族婚礼、迎宾等也体现白色,献哈达、撒糌粑粉、白土洒图案均表庆祝如图3。
云南藏区民居建筑特点:因云南藏区有少量白族、傣族等少数民族,使当地民居在保持藏族传统民居基础上,许多装饰元素发生变化,外墙增加柱体彩绘。
2.门窗装饰特征
白墙上黑色梯形源于牛角,黑与白形成撞色,代表邪恶,可抵御外界不良事物,门窗是民居连接内外、通风换气的窗户,窗户由窗框、窗檐、斗拱、窗扇等部件组成。
窗檐斗拱层层错开相互叠压、向外突出,多为两椽两盖。第一椽为圆柱或长方体横截面、第二椽为长方体斜切面,多用高纯度色彩黄、蓝、红、黑有规律地错开排列;简单窗檐為原木色,如今大多民居用单色装饰,也有用传统纹样进行装饰,这些纹样及色彩大都来自苯教和对生活元素的抽象,如牡丹、万字纹搭配。
藏民用厚重的色彩、娴熟的雕刻对门装饰。
民居的门框、门楣颜色简单以黑色为底,其上是低明度黄绘制的独特图案;门楣与门框、门板形成冷暖对比;门楣细部以低明度蓝、红、黄为主,蓝色居多;此外民居中将也有本色装饰。
特点:门窗装饰色彩在遵循藏族习惯的基础上,进行色彩调配;门种类多,简约不简单,自由且遵循宗教。
3.边玛墙装饰特征
边玛墙由最初的堆砌木头演变而来,颜色以黑白相间为主。德钦地区碉房屋顶檐口常被涂成黑色,承受屋顶重量的朱红色檩条切面为白色,房屋立面墙檐形成一圈装饰带,与黑色形成强对比。香格里拉土墙板屋,边玛墙多为两椽两盖,色彩自由,常以低明度黄或高纯度红为底色,椽侧面涂低纯度红,区分于底色,也有边玛墙以白色为底色,上面绘制淡雅装饰画。
4.屋顶色彩应用
屋顶:房屋在藏族民居中有辟邪作用。坡面屋顶内部用人字构架支撑,平顶屋顶就是去掉坡顶屋。
坡面屋顶由经过细致选取的笔直冷杉合适部位削成瓦片大小形状,经过熏烧在其表面形成一层黑色保护碳,可防虫、防侵蚀、防太阳辐射和氧化。宝莲刹是屋装饰重要组成,构造类似窗楣和门楣,黄色经幡每随风转动一次等于默念一次经文。
(二)建筑周边色彩及时令装饰色彩
云南藏区民居前均设有晾晒架,丰收季节甚为壮观,有时也储藏在屋顶上,如图4。藏民过新年,也会贴对联挂灯笼,经幡(寄托着愿望)也会择良日更换。
三、建筑装饰色彩体系构成与建筑装饰色彩含义分析
高纯度色彩的应用使藏族民居具有强烈视觉吸引力。
(一)建筑装饰色彩搭配体系
色调有高调、中调、低调,藏族民居装饰色彩中,红、黄为高调,绿色为中调,蓝色为低调,藏民色彩搭配效果除了借用结构,还有对色彩本身搭配规律的掌握,高中调、高低调、中中调、中低调等的搭配,其中以高调为主色是藏民性格和文化心态的体现,给人热闹、豪迈、喜庆之感。
(二)建筑装饰色彩含义分析
通过分析,得出红、白、黑、黄、蓝、绿是藏民常用色彩,藏民对色彩的选择受历史文化和生活的综合影响。
红色是苯教僧人袈裟颜色,象征磨砺苦难、火焰、凶煞与权力,是刺激战斗的色彩,体现必胜决心、自尊,古时将领打仗服装及举行仪式所穿服装为红色,将士面部被涂红以示威武,如今涂红建筑的灵塔寺就是对其的延续。
白色是平民所用色彩,是藏族最崇尚的色彩,从苯教就流传至今,来源于牛奶、奶酪、毛毡、皮袄、高原雪等,象征纯洁吉祥,代表佛教三层世界中的天上。如献哈达,以表敬意;古时供奉神灵的“朵玛”也为白色。
黑色象征着护法神,在宗教中代表地下一层,在生活中黑色可以抵挡外来的不详,在装饰中主要代表着防卫的含义,故在门窗处使用。
色彩的地位:黄色高于红色、红色高于白色,黄色象征权力、脱俗、高贵,在民居建筑中只用于局部装饰色彩。
绿色代表江河水,迪庆藏族自治州有着丰富的水文化并扮演着重要角色,水象征大海,每户藏民家中都会设有水龛,河谷地带藏民每年都会举行沐浴节以洗掉一年的污秽与不洁。
四、结语
我国正处于文化转型的关键期,对藏族文化必须重视起来,民居色彩不仅代表藏族文化,更是民族文化软实力的体现,在高技术繁华都市的冲击下,民族文化的特色是不允许丧失的,让我们一起承担起这个重要的任务吧。
注:图片来源:作者拍摄
参考文献:
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作者简介:
张晓西南林业大学艺术学院在读研究生。研究方向:视觉传达。
导师简介:
谈辽代木结构建筑营造技术 篇12
独乐寺位于天津蓟县城内西街, 原建年代不可考, 据《日下旧闻》卷三十引《盘山志》称:“独乐寺不知创自何代, 至辽时重修……修观音阁, 以统和二年 (公元984年) 冬十月再建……”至此, 学术上目前认为观音阁的建造年代为辽统合二年 (公元984年) 。观音阁位于独乐寺寺内, 是其核心建筑, 主体虽曾得到修葺, 但建筑原构件仍旧为辽代的原物。
观音阁是一座典型的阁殿型构架的建筑, 平面为金厢斗底槽形式, 分为内槽和外槽。外观两层实际为三层, 总高19.73 m (见图1) 。
佛宫寺释迦塔俗称应县木塔, 位于山西应县佛宫寺内。塔始建于辽清二年 (1056年) , 金明昌二年~六年 (1191年~1195年) 做过一次大修。塔身的主体结构全部为辽代木结构, 在近现代的保护维修工程中才加入了一些钢铁构件。可谓我国现存最完整的辽代建筑。
释迦塔是一座八边形塔, 外观五层, 实际内部九层 (四暗五明) 。塔身首层带有副阶, 与腰檐组合成重檐形式, 其余各层皆为单檐。攒尖顶塔顶又冠以9.9 m高的铸铁塔刹, 使塔的总高度达到67.31 m, 是世界上现存最高的木塔 (见图2) 。
2 平面
观音阁三层平面的柱网形式相同, 但每层的梁额布局有所差别, 目的是为了能够放置通达三层高的观音塑像, 再加上叉柱造的构造方式和柱的侧脚, 导致各层的开间、进深尺寸大小不等。这种平面形式与应县木塔平面类似, 都从下往上层层缩进。观音阁一层平面为内外两圈柱子 (见图3) ;二层结构层的中部为空井, 仅在内柱与外柱之间铺设楼板;三层平面在内柱间留有六角形空井, 与观音像平面保持吻合。
应县木塔平面为正八边形, 且有内槽外槽之分 (见图4) 。第一层的副阶, 每面分成三间, 呈围廊形。塔身外部檐柱以砖砌厚墙包裹, 仅留南北二门开洞。塔内有一圈内柱, 同样包裹在厚墙之中, 内外墙之间留出一条狭窄的过道。二层~五层皆为内外两圈柱子, 外柱共24根, 将每面分为三间, 但开间不等。塔身各层平面的绝对尺寸不同, 层层向内收缩, 各层柱头尺寸通面宽以1.5辽尺的比率缩小。木塔在西南侧放置登塔扶梯, 同样, 观音阁的扶梯也位于西南侧。
3 构架
相比较应县木塔与独乐寺观音阁的平面, 虽然一个是八边形, 一个是长方形, 但是均由内外两圈柱子构成, 其构架形式是相似的。正如梁思成先生所说:“各层本身自成其完备的构架, 堆叠在下一层之上, 略如欧洲建筑所谓Super posed order。各层的柱、每周圈在柱头上皆以阑额或内额并普拍枋相联。各柱头上施斗拱, 内外斗拱之间以乳袱或枋相联络, 而使各层各自成为完整之构架。由断面上一望而此点了然。[1]”
观音阁构架由三层框架叠落而成, 每一层均为一个独立完整的体系, 由柱、梁、额、斗拱组合而成。三者所不同的是首层和平座层均由内、外两圈柱子与其间的梁、额、斗拱构成回字形梁架, 中部是空的。在框架的水平方向, 有两种斜梁:第一种是处于建筑四角的四组递角栿, 每组上下都有四条。第二种在位于层中间部分, 在内柱间采用四根抹角栿。另外在框架的竖直方向, 柱子之间也有斜向构件:一种是在外檐第一层和第三层角柱与相邻的次间檐柱之间所设的斜撑;另一种是埋于墙内的外檐柱间和暗层的内柱间, 设有倒三角形斜撑。
应县木塔总体为木框架筒体结构。各层均为内外两圈柱子, 每圈柱与柱之间用阑额相连, 两圈柱子之间架设乳栿, 在各平座层与柱间阑额上, 南北向架设两条六椽栿, 以承明层楼板。
值得一提的是, 在应县木塔的结构体系中, 同样加入了许多斜向构件, 一种为设于内外角柱的递角乳栿上的径向斜撑, 有两条。还有一种位于每面当心间檐柱对应位置的乳栿上的斜撑。此外, 在木塔外檐柱间, 除了四正面之外, 斜向四面均为灰泥墙, 墙内原有斜撑, 在1936年才被拆除, 全部换为格子门 (这也是导致木塔后期倾斜严重的原因之一) 。由于这些柱子之间斜向及径向斜撑的运用, 增强了平面刚度, 使得木塔具有非常好的抗震性能。这种斜撑做法在观音阁和应县木塔中同样得到了采用, 说明这种加固做法在当时带有一定普遍性, 也使得观音阁和木塔在千年的地震灾害中得以保留。
4 斗拱
在辽代, 斗拱仍旧具有重要的结构作用。
观音阁斗拱布局采用金厢斗底槽形式, 三个结构层中共有24种类型, 各层斗拱用材稍有差异。平座层斗拱数量最多, 反映了对平座层承受活荷载的重视, 而在下层的外檐补间铺作只有隐出的横拱, 基本不承受挑檐荷载, 上层补间铺作出挑比柱头铺作减少, 承托挑檐的功能主要靠柱头铺作来完成。铺作层作为整体的受力体系的观念尚未形成。木塔的斗拱在装饰和结构方面都起到了极其重要的作用, 其中柱头铺作10种, 补间铺作29种, 转角铺作15种。各个部位的斗拱组合方式根据出檐长短、所承构件状况的变化而有所不同。斗拱用材基本绝大多数遵循了15∶10的用材比例。以辽尺1尺等于29.46 cm折算[5], 斗拱大多数在一、二等材之间。观音阁斗拱构成分为:下层及平座为卷头造, 上层外檐为下昂造。木塔斗拱构成分为两大类:木塔内檐全部使用卷头造, 外檐为卷头造和下昂造混合使用。
5 小木作
观音阁小木作保留有藻井、胡梯、钩阑, 门窗均为后世重修。其中胡梯的做法与《营造法式》中记载相符合:位于西部梢间, 两跑, 每跑斜度为45°, 梯的起步处立一平台, 台上立望柱, 梯跑上部同样立与扶手同高的望柱, 在两柱间架起木板, 相当于边梁, 再将踏步嵌于边梁中, 两条边梁之间有横向木条起拉接作用, 藏于踏步板之下。应县木塔保留辽代小木作有藻井、版门、胡梯、钩阑。第一层南面的版门被视为小木作真品, 其特点是在柱间使用了双重的门额和立颊, 外边的一重表面做线脚, 并凸出柱外, 里边的一重表面为平面。门扇双扇高3.06 m, 宽2.57 m, 不同于《营造法式》“广与高方”的原则, 接近“减广不得过五分之一”的规矩。
6 结语
辽代由于存在时间较短, 技术成熟度相较于宋代、清代都略低, 但通过独乐寺观音阁与应县木塔的木结构营造技术可以发现, 其做法对宋代《营造法式》有很大程度的继承, 而由于统治阶级为游牧民族以及一些其他政治文化、地理环境等因素, 导致很多地方的做法保持了其独特性, 这些独特性有待于我们进一步研究和探索。
摘要:对天津蓟县独乐寺观音阁和山西应县木塔进行了比较, 从平面、构架、斗拱、小木作等方面入手, 系统分析了辽代重层木结构建筑的营造技术要点, 对我国古代建筑结构的进一步研究有重要意义。
关键词:木结构,营造技术,木塔,楼阁
参考文献
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