徐俊欣,李紅平,陳 禹,顏宗清,霍 泓
(長江師范學院 土木建筑工程學院,重慶 408100)
渝東南地區古建筑物結構特點及受力特點研究
徐俊欣,李紅平,陳 禹,顏宗清,霍 泓
(長江師范學院 土木建筑工程學院,重慶 408100)
中國古建筑物具有悠久的歷史和卓越的成就,為了更好地繼承和發揚中國古建筑文化,本文通過采取模型制作的方式,從受力特點、連接形式以及結構形式等方面對渝東南地區古建筑物結構特點及受力特點展開研究。通過對模型的實驗和研究,得出了一些關于古建筑物修繕的思路。
渝東南地區古建筑物;結構特點;受力特點;古建筑物修繕
古建筑物的樣式因受地形、氣候、濕度、物產等多方面的限制,呈現出地域化、民族化和時代化的差別。渝東南地區地處四川盆地東南部的大婁山和武陵山兩大山系交匯的盆緣山地,屬于亞熱帶季風性濕潤氣候。它是重慶市唯一集中連片、也是全國為數不多的以土家族和苗族為主的少數民族聚居區。渝東南地區居民主要生活在高山林密、氣候濕潤的環境中,形成了獨具特色的居住文化,其居住類型也具有鮮明的民族性。
1.1 渝東南地區古建筑物結構特點
中國古建筑體系以木材作為主要的建筑材料,它在保持構架制的基本原則之下, 創造出斗拱結構形式。 雖然實行單體建筑保準化原則,但依舊重視建筑組群平面的布局 。不僅如此,創造者們更能靈活地安排空間布局,雖然庭院與室內空間相互為用,但仍舊顯得渾然天成,毫無突兀之感。
我們的模型在這個理念的驅使下,基本達到了以上要求。模型的主體建筑是以木材為建筑材料的一座湖心亭,木材采用原色,更加突出整個建筑的格調,強調建筑本身要融于自然。就整個建筑來講,最為突出的是單體建筑保準化原則,但是我們對于建筑周圍的布局也并未忽視,充分的將這個單體建筑融入于自然環境之中,形成水天一色的美景。
1.2 渝東南地區古建筑物受力特點
本文研究的湖心亭古建筑物主要由臺基、柱礎及上部結構組成。連接方式主要采用榫卯結構。
臺基作為建筑物的基座,是整個建筑的基礎,承載著上部結構的全部荷載并將此荷載傳遞給地基。柱礎也稱作“柱頂石”,是每個建筑在修建時應有的牢固的底腳,是整個建筑受力中不可缺少的一部分。柱子作為古建筑物中主要的受力構件之一,也是不可缺少的一部分。古建筑之所以能夠抗震和抗壓,就是因為柱子具有較強的抗壓能力。因為建筑中所使用的柱子通常較粗,所以一般不會出現彎曲破壞的情況。通常來講,古建筑在靜止狀態下,大梁水平放置在柱子之上,承受的往往都是來自豎向的荷載,在水平上基本上不會受到力的作用,因此,軸力為零。
榫卯結構,即以木材、磚瓦為主要建筑材料,以木構架結構為主要的結構方式,由立柱、橫梁、順檁等主要構件建造而成。各個構件之間的結點以榫卯相吻合,構成富有彈性的框架。通過此種連接方式,使得傳統的木結構不僅能夠承受較大的荷載,而且能夠在產生一定變形的時候相互牽制,以此抵消相互作用力。
1.3 古建筑的修繕
1.3.1 基礎
古建筑的基礎通常會由于地基承載力的變化、地下水影響、樹根生長、外力破壞等多方面原因導致損壞。因此,在修繕之前就必須需查明原因,才能對癥下藥。基礎修繕一般采用分段掏修的辦法,每段不超過1m且不得超過基礎底面積的20%。修繕過程中必須對原結構和墻體進行支撐加固,必要時還需要進行計算并做出設計方案,以確保施工的安全性。
1.3.2 木構架
木構架損壞的原因主要包括木柱柱根糟朽、柱身開裂、折斷、木構架傾斜以及拔榫等。究其原因就是由于環境的潮濕、保護不善以及年代久遠等所造成的。處理柱根糟朽的方法一般是將柱根包鑲或者墩接。而檁條、枋子發生糟朽時,若糟朽的部分不超過斷面面積的1/3時通常采用剔補(注:即將糟朽部分剔除)的辦法。首先將接觸面刨磨光凈,然后用材質相同的木料在糟朽部位牢牢地粘結并用鐵釘進行固定。但當檁枋斷面糟朽超過1/3時,則表明已影響構件的受力性能,就必須進行更換。 當木構架各構件基本完好但整體出現傾斜、拔榫等現象時,則需要采取打牮撥正的辦法。對于零星木構件的破損或缺失,則只需更換、整修即可。
1.3.3 屋面
屋面的修繕主要包括兩部分:一是屋面瓦片的修繕,二是木基層的修繕。一般來講,兩者是同時進行的。針對屋面漏水,首先要做的是查找漏點。根據室內漏水的位置豎直向上即可找到屋面上的破損部位。接下來要做的就是清理瓦壟,鏟去松動的灰泥并沖洗干凈,然后用麻刀灰勾抹破損處,勾抹后用短毛刷子打水槎子,最后用刷子蘸青漿涂抹并用瓦刀軋實趕光即可。 而對于木基層則必須進行刷漆處理,以應對蟲蛀、腐蝕的情況。
1.3.4 油漆、地仗
常見的油漆、地仗損壞的原因有龜裂、破損、剝落等,造成這樣的現象主要是因為風吹日曬、雨打潮濕以及外力破壞等一系列原因。而對于此種情況的修繕,一般視地仗的破壞程度而定:若僅地仗表層破壞,麻灰層仍保持完整,可僅鏟除表面破壞灰層;若地仗破壞嚴重,局部裂縫致木基層清晰可見,則必須將地面全部鏟除重做。
本文通過對渝東南地區的古建筑物進行調研、分析,并以模型反復實驗的方式,不斷對古建筑物的結構特點和受力特點進行改進和優化,最終得出關于渝東南地區古建筑物的一些修繕意見和方法。預計對今天特色建筑物的保護與建設具有一定的參考意義。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.095
徐俊欣(1995-),女,學生,曾獲長江師范學院第二、三屆“建筑時光”之建筑模型大賽銀獎,獲長江師范學院一等獎學金1次、二等獎學金2次,獲英語四級、全國計算機等級考試二級合格證書,在2015年暑期帶薪實習中獲優秀學員,獲長江師范學院2014-2015年度精神建設文明先進個人。