甘肅靜寧成紀文化城設(shè)計探索

摘要：追溯人文始祖伏羲文化歷史年代，確定了靜寧成紀文化城的建筑風格及建設(shè)規(guī)模，對仿古建筑結(jié)構(gòu)受力進行了分析，闡述了鋼筋混凝土仿古建筑結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)及關(guān)鍵部位的設(shè)計理念，達到了鋼筋混凝土仿古建筑受力合理、外形逼真的效果。

關(guān)鍵詞：靜寧成紀文化城建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計

靜寧是我國史記中記載的古成紀城所在地，人文始祖伏羲的誕生之地，也是華夏民族、華夏文明的發(fā)祥地之一。成紀文化城是以紀念人文始祖伏羲，發(fā)揚伏羲文化為宗旨，文化城主體建筑應為祭奠性建筑。伏羲時代距今7千余年，史前文化時期那個時代的建筑形式可能是草棚茅茨，對紀念人文始祖的大型殿堂來說，表現(xiàn)力度顯然是不夠的。所謂“禮不忘本”，也說明漢唐時代非常了解、重視建筑感化社會的重要作用。作為紀念性建筑，如果能逼近哪個時代形式，無疑會提高歷史價值的含量。設(shè)計早期的明堂感到史料不足，但戰(zhàn)國或秦漢形式還是能推測到位的，采用秦漢形式只能說我們到目前為止所能掌握的最早期的形式，而不是說就是哪個時代的形式，而只是表示伏羲時代的久遠。所以以秦漢風格的明堂作為伏羲大殿的形式，來表現(xiàn)那個時代的久遠性。這樣拉開祖先和我們的距離，是歷史的長河源遠流長。

一、建筑設(shè)計

成紀文化城位于縣城中心的繁華地段，占地100余畝，總建筑面積為2萬平方米，以南北主軸線對稱布局，從南至北依次為廣場、闕樓、畫卦臺、伏羲主殿，遠期發(fā)展還有續(xù)建大殿、后殿等。伏羲紀念館主殿端部東接博物館，西連文化館，體量宏大，形成氣勢磅礴的朝拜圣地。平臺承托起的主殿由東西配樓簇擁而起，主殿和配殿二層，框架結(jié)構(gòu)，面積為6736平方米；文化館銜接與主殿的西段，為了強調(diào)其文化性質(zhì)，在院落前部設(shè)置兩座增加文化內(nèi)涵的石牌坊，文化館為三層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積為2042平方米；博物館銜接于主殿的東端部，其主入口朝東，入口兩側(cè)向東突出，以造成圍合空間，突出部分做角樓以和主殿氣勢相符。博物館為三層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積為2875平方米；圖書館和文化館相銜接，在建筑外觀形式和風格與群體建筑保持一致。圖書館為三層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積為1674平方米；文化局坐落在成紀文化城西北角，是一組庭院式仿古建筑，這座辦公性建筑為三層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積為3000平方米；畫卦臺直徑為30米，位于主殿前區(qū)中央部位，是文化城主要景觀之一。畫卦臺主要設(shè)置伏羲先天八卦圖，卦爻采用天然白色花崗巖鋪設(shè)，擬采用科學手段使之產(chǎn)生天人感應。卦壇下部，是根據(jù)八卦方位設(shè)置的河圖洛書和命運之神，以增加伏羲畫卦的神秘內(nèi)涵。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計

本工程為鋼筋混凝土仿古建筑，主體結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對稱。建筑總長89.000米，中間最寬處為45.400米，平面布局由中間大殿和兩邊配殿組成，建筑面積為6736平方米。在正殿和配殿間設(shè)有變形縫，將整個建筑分為三部分，即中間為大殿，兩邊為配殿，對稱布置。配殿為四層，其中一層為臺基，上部為三層，各層層高依次為4.650米、7.400米、5.050米、7.050米，屋脊結(jié)構(gòu)高度為24.430米。大殿建筑為三層，其中一層為臺基，上部為二層，各層層高依次為4.650米、7.400米、14.480米，結(jié)構(gòu)將第三層又分為三層，層高依次為7.020米、3.550米、3.910米，結(jié)構(gòu)總共分為五層，屋脊結(jié)構(gòu)高度為26.480米。

建筑物設(shè)計使用年限為50年。抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計基本地震加速度值為0.20g?？蚣芸拐鸬燃墳槎墸Y(jié)構(gòu)安全等級為二級?；炷两Y(jié)構(gòu)的環(huán)境類別為室內(nèi)正常環(huán)境為一類，衛(wèi)生間為二類a，基礎(chǔ)、露天構(gòu)建為二類b。

基礎(chǔ)設(shè)計。根據(jù)《靜寧縣成紀文化城伏羲廟巖土工程勘察報告》，場地地形平坦，地面以下7.2米為雜填土，以下為粉質(zhì)粘土，該層地基承載力為160KPa，場地土類別為Ⅲ類，地面以下20米未見地下水。

上部結(jié)構(gòu)設(shè)計。仿古建筑不同于有中國民族風格的現(xiàn)代建筑，它不僅僅要求神似，而且首先要求形似，進行鋼筋混凝土仿古建筑的設(shè)計，必須建立在對傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑十分熟悉的基礎(chǔ)之上。對于木構(gòu)建筑的一些薄弱部分，如大木上下架結(jié)合部分，尤其是斗拱與柱頭及額枋結(jié)合部分，必須做到既符合現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)的要求，又不能與木構(gòu)建筑有明顯差別。所有這一切，都是鋼筋混凝土仿古建筑設(shè)計要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

梁架。傳統(tǒng)古建筑木構(gòu)架多為抬梁式構(gòu)架，其構(gòu)造特點為柱上架梁，梁上立瓜柱，瓜柱上架較短的梁，如此重疊數(shù)層，最上層梁上立脊瓜柱，各層梁端架設(shè)檁條，釘鋪望板，構(gòu)成坡屋面。鋼筋混凝土仿古建筑若按照古建筑風格設(shè)置鋼筋混凝土框架梁、枋、檁，則梁柱節(jié)點多、節(jié)距小，局部可能形成短柱，對抗震不利。由于屋脊的形成和屋面坡度的逐漸過渡，結(jié)構(gòu)方式需按照“疊梁式”，其傳力途徑為屋面荷載通過望板傳給椽，椽傳檁，檁傳梁，各層梁架逐層往下傳遞，最終通過最底層的梁傳給框架柱，梁架之間則形成了短柱。設(shè)計時對可能出現(xiàn)的薄弱部位，如短柱和角柱處，應加強抗震構(gòu)造措施，如提高柱的配筋率，箍筋加密或預埋型鋼等。對櫨斗與柱連接部位，由于截面尺寸較小，若按計算配筋則鋼筋間距過密，不易于施工，該部位采用角鋼形成剛域，以防塑性鉸在柱中形成。

翼角。古建筑翼角為重點加強部位，為保證翼角的穩(wěn)定性，在大角梁上預埋螺栓，采用鋼板壓在翼角椽的尾部，以防傾覆。木制椽條與鋼筋混凝土檁條用螺栓連接，沿檁條通長預埋扁鋼與螺栓焊接，保證椽條穩(wěn)定。

構(gòu)件制作。傳統(tǒng)木構(gòu)建筑是事先將柱、梁、枋、檁等木構(gòu)件預制加工成單件，憑榫卯結(jié)合進行現(xiàn)場組裝，鋼筋混凝土仿古建筑是通過支模、綁鋼筋、澆筑混凝土的施工方法使構(gòu)架體系一次成型。若全部采用現(xiàn)澆，則模板制作品種繁多，混凝土澆筑困難，施工難度大。為減少施工難度，本設(shè)計采取以下措施：

斗栱。斗栱在梁檁與立柱之間，作為一種過渡部分，層層墊托，向外伸張，形成上大下小的托架，起傳遞梁的荷載至柱以及支承屋檐以增加出檐深度的作用。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)以斗型木塊與肋型曲木組成，各層之間留有縫隙，以顯示其層次感。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不但要符合建筑形式，也應符合古建筑的受力特點，為了讓各種斗栱真正起到受力作用，而不是作為裝飾品附著于結(jié)構(gòu)梁柱表面，采用整片現(xiàn)澆的方式，各層枋之間利用隱刻形成層次，既體現(xiàn)了古建的風格，又保證了框架結(jié)構(gòu)傳力體系的合理性。

墻體。墻體厚度采用古建筑傳統(tǒng)模數(shù)，用砌體砌筑，僅起維護作用，不承擔屋頂重量，磚墻與鋼筋混凝土柱或構(gòu)造柱交接處予留2￠6通常拉結(jié)筋，間距500mm，橫向設(shè)分布短筋￠６@２５０。構(gòu)造柱鋼筋綁完后，應先砌墻后澆柱，墻柱以馬牙槎五進五出型式連接。

三、結(jié)論

仿古建筑以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)木結(jié)構(gòu)，既要做到神形兼?zhèn)?，又必須符合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)理論和現(xiàn)代設(shè)計規(guī)范的要求，本文通過對關(guān)鍵部位的特殊設(shè)計，基本達到了預期目的。成紀文化城建成投入使用已多年，建筑宏偉，氣勢磅礴，受到當?shù)卣腿罕姷姆Q贊。