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古建牌楼的主受力构件分为哪几方面?

2022-08-27 10:48:00

古建牌楼的主受力构件大体可分为:柱、梁、桁、檩、椽。传力方向为:屋面→椽→檩→桁→梁→柱;途径明确,受力简单。而古建中的梁均为简支梁,这对建筑物的抗震是很不利的,所以斗拱这一构件就诞生了。但在钢筋混凝土结构框架中梁与柱均为刚结,梁承担抗震作用,从而架空了斗拱这一构件。


而现在屋面工程大部分采用现浇整体式。这样会对外立面产生影响,所以仿古建筑的屋面工程成为整个工程中关键的节点。我国古代建筑的屋顶式样非常丰富,变化多端。等级低者有硬山顶、悬山顶,等级高者有庑殿顶、歇山顶。此外,还有攒尖顶、卷棚顶,以及扇形顶、盔顶、盝顶、勾连搭顶、平顶、穹窿顶、十字顶等特殊的形式。


庑殿顶、歇山顶、攒尖顶等又有单檐,重檐之别,攒尖顶则有圆形、方形、六角形、八角形等变化形式。而在这些形式当中又以歇山顶的应用在苏式建筑中很广泛。"歇山"是清式叫法,在清代之前它又有"曹殿"、"汉殿"、"厦两头造"等不同名称。歇山式屋顶有一条正脊、四条垂脊和四条戗脊。


歇山顶屋顶在两侧山墙处,不再像硬山式和悬山式那样,山墙是由正脊处向下垂直一线。歇山式屋顶的正脊比两端山墙之间的距离要短,因而歇山式屋顶是在上部的正脊和两条垂脊形成一个三角形的垂直区域,称为"山花"。在山花之下是梯形的屋面讲正脊两端的屋顶覆盖。


古建牌楼


在古建筑中屋面结构多为木、瓦等轻质材料,两条垂脊相对荷载较小。而现代建筑中的钢筋混凝土屋面自重较大设计时,应在四条垂脊和四条戗脊处设梁建立可靠支撑,从而明确山花部位屋面的传力途径。这和古建木作中的"桃尖顺梁"有着异曲同工之妙。而由于现代工艺取消了椽,"飞椽"这一形式只能通过混凝土的可塑性强这一特点来实现。


古建牌楼中梁支撑桁进而支撑屋面,而现今对进深要求不大的建筑,可以将平梁更改为随坡面的折梁,这不但减少了工程造价,也可相对增加整个建筑物的室内高度,不会有压迫感。而梁跨度较大时,例如等需要内部空间较大,结构内部不宜设置柱。


如使用折梁则会对边柱产生侧向的水平推力,而古建筑的柱截面形式多采用圆柱,所以不能通过改变柱截面的方法来抵抗水平力,联想到一般明清时苏式园林建筑大多有外廊,可将外廊作为建筑物的一部分,由外廊柱与结构边柱用大梁连共同抵抗屋面折梁传递给柱子的水平推力,这样就解决了柱子同时承受三项应力的不利受力状态。



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