浅议现代园林仿古建筑结构的设计

2015-04-16 23:12张国文
建材与装饰 2015年12期
关键词:古建筑屋面受力

张国文

(泉州市 泉港区)

浅议现代园林仿古建筑结构的设计

张国文

(泉州市 泉港区)

伴随着我国社会经济以及人民生活水平的逐步提高,人们开始对自身的精神生活提出更高的要求,同时,这也促进了国内旅游业的不断壮大与发展,以上因素都无疑给园林仿古建筑事业增添了新的活力。最近来,我国园林仿古建筑不单在数量上快速增长,更是在自身类型上变得更加广泛。此外,建筑设备水平的提高,一方面点缀着我们周边的生活,另一方面也使得文化古迹以及风景名胜变得更加靓丽,从而使该项事业更加适应了现代旅游业的发展要求。由于我国现代园林仿古建筑以及旅游业的壮大,所以对仿古建筑结构的设计提出了新的问题、新的要求,这便要求相关工作者在实际工作中积极探索、不断钻研,进而推进我国园林仿古建筑事业实现更大的发展。本文笔者将结合自身多年工作经验,并通过本文,针对现代园林仿古建筑结构的设计进行阐述。

现代园林;仿古建筑;结构设计

虽然我国古代建筑经历了上千年的发展变化,然而其特有的结构方式以及布置规模却一直未出现过大的变动,而且成为了世界上独树一帜的一门建筑学科,同时也是世界建筑艺术宝库当中的一个重要元素。我国传统古建筑多以木材料为主结构,并且在材料选择、艺术造型以及平面处理等诸多方面都具有自身的特色。然而,伴随社会发展和进步,我国传统古建筑木结构在防腐、防火等方面却逐渐暴漏出过多的劣势,进而一些新材料、新技术手段开始代替了传统木结构设计与建造,这无疑也是对我国古建筑文化的继承和发展。从当前来看,现代仿古建筑多为钢筋混凝土结构,在汲取传统古建筑风格精华的同时,也改变了传统建筑的受力系统,这在建筑形式上也实现了仿古的效果。

1 区域现状

上坑古村落具有鲜明的环境意象,乡村特征显著。村落建筑类型多样,建筑形态和街巷空间保留的也比较完好,只是村落外围均建设起了3~4层高的砖石建筑物,古村落被严实的包围了起来。并且大多数村民也都迁出了古村,搬进了新村,古村具有发展成为空心村的趋势。

从建筑的保存情况看,现代古典建筑以清代建筑为主要形式,其中保存相对良好、布局较为完整、具有一定建筑艺术和艺术价值的建筑物有青莲堂、白石宫、刘氏家庙等可列为一类建筑。除此之外,还有一部分是古村风貌的重要构成部分,这些建筑虽然保留了下来,但是仍然存在着诸多的问题,例如,人去屋空,保存情况不好,或者白蚁腐蚀情况严重等。总之,古村落的整体形态受到了严重的破坏,急需整治。

2 现代园林仿古建筑结构中梁与柱的设计

在现代园林仿古建筑结构的设计过程中,梁与柱的设计显得至关重要,基于我国传统古建筑以木结构和砖木结构为主,而现代园林仿古建筑却较多采用钢筋混凝土结构设计,所以受到建筑设计的影响,使其截面大小相比普通钢筋混凝土结构小很多。在符合建筑设计的基础上,应尽量做大柱子,例如,廊和亭等建筑尺寸通常都为D=230,扣除粉刷层之后的结构尺寸应为D= 180,一般应用结构尺寸D=230,同时抛光模板为一次成型,这样降低了粉刷的厚度。在进行计算时,考虑到施工对于建筑质量的影响,混凝土强度按照折减8成来取值,这样便基本达到了实际要求,具有较高的安全系数。对于一些跨度相对较大的建筑来说,应尽量使截面符合规范要求,这样将会对建筑物的外观造成很小的影响。与此同时,还需合理控制梁的横截面积,确保梁和柱的刚度拥有科学的比例,避免出现强梁弱柱的情况,再配以相应的结构措施,若从抗震等级来考虑,则应进行必要的抗震计算,使之达到相应的规范要求。所以说,在工作过程中,既不能盲目地照搬经验、要求,又要高度重视起梁和柱的选取问题,进而做到具体问题、具体分析。

3 现代园林仿古建筑结构中屋面的设计

从根本上来说,我国传统园林古建筑的结构设计通常和民用建筑结构设计有所差异,其中屋面结构处理的成功与否,在园林仿古建筑结构设计中具有至关重要的位置。所以,在现代园林仿古建筑的屋面设计中应积极实践、不断分析研究,最终走出一条与实际条件高度适应的道路。

在20世纪80年代之前,屋面结构大多采用的是木结构形式,也就是椽和木板的结构。诸如我国江苏南京古林公园中的远香榭,其突出优点就是和古建筑屋面设计相类似,并且在施工等方面也相对成熟,但其劣势就是结构需要进行后期维修,投入较多,并且使用寿命较短,这和国家的相关要求是不相符的。当到了80年代中期之后,建筑结构中以较多采用了钢筋混凝土预制板结构。例如,我国江西省的王安石纪念馆工程就是此阶段取得的一个非常大的进度,一方面延长了建筑的使用寿命,另一方面也在计算和受力方面较为直接,较好地弥补了第一种屋面存在的问题,因此在当时受到了高度的评价。然而这种屋面却也存在着不可避免的问题,如装配相对繁琐,工作人员在现场操作中需要仰焊,并且飞檐时需要做抗倾覆验算,对于焊点的要求相对较高,同时在工作后的回访过程中漏焊以及疵焊等问题很多,这对于安全性产生了一定的影响,此外部分工程施工较为粗糙,这对于外观是不利的。当到了80年代时,已经广泛应用了全现浇钢筋混凝土椽板屋面。例如,江苏南京珍珠泉公园定山阁餐厅,其计算过程较为简便,安全性可靠,在质量方面容易控制,但其缺点就是实际模板工作量较大,并且工程造价出现了上升的局面。虽应用了砖模等办法,取得了一定效果,但其很多部分却令人不太满意,所以应在实际工作中不断总结,积极探索,力求找到一种更加符合实际要求的施工办法,从而便于施工、降低工程造价、符合外观的设计要求。经过大量工程实践与装潢方法的结合,我国江苏省沛县汉城公园大范围运用了钢筋混凝土板和木椽的方法,取得了十分显著的效果,并且经济效益也十分明显,因此受到了广大业主以及工作人员的热烈欢迎。这较好的解决了现代园林仿古建筑结构的屋面设计问题,令业主、设计者以及施工人员都较为满意。

4 现代园林仿古建筑结构中节点和构造的设计

在现代园林仿古建筑结构中,关于其节点和构造的设计十分重要。在处理此过程中出现的问题时,需要注意如下几方面的问题:

(1)基于构件截面相对较小,因此钢筋材料不宜过多,在选取构件截面时也应坚持适当的原则。在相同截面中,钢筋的数量不宜过多,否则将会影响到施工中混凝土的浇筑,尤其要注意框架梁两端钢筋需要做好调幅工作。此外,在处理钢筋搭接时应确保科学合理,注意错开。在园林仿古建筑中,由于较多的运用了钢筋混凝土材料,因此产生的节点要比普通建筑物要多,解决此类问题的重点在于降低同一截面的钢筋数量,也就是减少搭接钢筋的次数,从而便于混凝土的浇筑。

(2)应当对部分次要构件的受力情况有所注意。在计算过程中,很多次要构件的作用通常是忽略不计的,但是实际设计时却应合理配置构造钢筋,避免在将来的使用过程中出现开裂等安全隐患。很多次要构件虽然看起来不太起眼,但是由于其受力情况较为繁琐,可能不会像设计时省略其作用那样简便,所以应对其进行必要的考虑。例如,一些仿古建筑老角梁和子角梁,在计算过程中其作用是可以不考虑的,但是在设计时却应该按照悬臂梁来配置钢筋,不应放反钢筋,否则将会对正常使用造成影响。

(3)在现代园林仿古建筑中,已经将钢筋混凝土逐步替代了传统的木结构形式,所以在很多木结构中,其受力构件在钢筋混凝土结构中是能够适当简化的,或是不需要的。在这样的仿古建筑中,可以参考装潢等方法来仿制一些不受力的构件。例如,在传统古建筑中,斗拱是很重要的受力构件,然而在现代园林仿古建筑中由于钢筋混凝土的强度出现了增加的情况,并且柃条的受力能力也有所提升,因此斗拱可以做到不受力,比如可以虚设斗拱,只要确保其构造科学、合理,那么就能够达到简化施工、事半功倍的效果。

5 结语

综上所述,在我国现代园林仿古建筑结构设计过程中,已经很少采用木结构设计,而是广泛应用了钢筋混凝土结构,这同时也基本达到了当前的规范要求,从而形成了相对成熟的体系,也基本达到了现代建筑的要求。此外,在将来或许会出现问题的构件当中应用钢结构或者钢筋混凝土结构,将会使现代园林仿古建筑结构设计更加完善。

[1]北京土木建筑学会.中国古建筑修缮与施工技术[D].中国计划出版社,2008(01).

[2]陈小茹,杜卫华,邓岩,罗琼英,李世龙.仿古建筑大屋顶大跨平面钢桁架整体提升施工技术[A].第四届全国钢结构工程技术交流会论文集[C]. 2012.

[3]姚松.谈园林仿古建筑的结构设计[J].江苏绿化,2010(06).

[4]王泗军,翟海洋.结构设计中几个常见问题[A].现代建设工程应用技术学术交流会论文集[C].2009.

[5]熊天齐,钱若军,林智斌,陈军,罗涛.可展空间剪式铰结构几何学研究(下)——基本结构形式与工程实例[A].第四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C].2004.

[6]熊小峰,杨玉勇,王静.钢管混凝土在钢结构中的应用前景[A].山东建筑学会建筑结构专业委员会、山东土木工程学会工程设计及电算专业委员会2006年学术交流会论文集[C].2006.

[7]董军,陈洋,周莹.典型钢筋混凝土仿古建筑屋盖结构设计[A].古建筑施工修缮与维护加固技术交流集锦[C].2008.

[8]刘连民,姜立,任燕翔,赵景学.仿古建筑结构参数化建模设计研究[A].工程三维模型与虚拟现实表现——第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集[C].2009.

TU31

A

1673-0038(2015)12-0001-02

2015-2-26

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