仿古建筑结构设计十篇

仿古建筑结构设计篇1

关键词：仿古建筑；木结构；混凝土结构

中图分类号：TU318

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2006)04-0121-02

收稿日期：2006-02-25

作者简介：邓晓春(1973-)，女，1995年毕业于华中理工大学工业与民用建筑专业，湖南省建筑设计院内聘高级工程师，一级注册结构工程师。

1 引言

中国古建筑虽然历经了数千年的演变，但其独特的结构方法和布置规模始终没有改变，并且是世界上独具风格的一门建筑学科，是世界建筑艺术宝库中的一颗璀璨明珠。中式传统古建筑以木结构为主，在材料选用、平面处理和艺术造型等方面都有许多自己的特点，但随着社会的发展与进步，传统木结构在防火与防腐方面的缺陷也日益明显，新技术、新材料的运用使仿古建筑的设计和建造成为可能，这也是对中国古建筑文化的继承与发展。现代仿古建筑以钢筋混凝土为主体结构，改变了传统中国古建筑以木结构组合为主的受力系统，吸收了传统中国古建筑风格的精华，在钢筋混凝土结构的基础上，将传统古建筑的造型、部件等，作为装饰效果，从而达到建筑上的仿古目的。以下本文将就某工程实例对此种建筑的结构设计谈几点体会，能为同行在设计工作中提供一些参考。

2 中国古代建筑的特点

中国古代建筑是以木构架为主的一种结构方式，平面布局内向含蓄，层次丰富，均衡对称，空间布局灵活，承重与围护结构分工明确；在建筑的设计和施工中很早就实行了模数制和构件的定型化，对于建筑整体到局部的形式、尺度和做法都有相当详细的规定。中国古代建筑还独创了斗拱的结构形式，并充分运用色彩的装饰手段，使建筑物显得庄重而华丽。

中国古代建筑的结构方式有“叠梁式”、“穿斗式”、“井干式”三种，屋顶形式有硬山顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶、攒尖顶和复合顶。

3 仿古建筑的结构设计要求

现阶段的仿古建筑多采用钢筋混凝土结构代替木结构，为了达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果，与传统的钢筋混凝土结构相比，仿古建筑的结构设计具有以下特殊要求：

3．1模数要求和构件定型化

各受力构件的规格需满足古典建筑的模数要求，传力体系的构成极其各构件的尺度和形体完全仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法。

3．2屋面造型要求

屋面变化显著，造型要求高，构架体系采用了步架和举架的处理方法，使屋面坡度越往上越陡峻，越往下越平缓，形成了曲线优美、出檐深远的特征，体现了我国古代建筑的造型特点。

3．3建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件，其中最具有代表性的是斗拱和雀替。

斗拱：斗拱中方型的底座叫做斗，上面错落搭建的船形木块叫做拱。斗拱是中国传统古建筑特有的型制，它位于木结构梁和柱子之间，具有传导屋面荷载、加大屋檐挑出长度、缩短梁枋跨度、吸收地震能量等结构作用和装饰作用，是中国古代建筑中最具特色的部分之一。对于仿古建筑而言，因主体结构为钢筋；昆凝土，装饰常常成为斗拱的主要作用。

雀替：用于额枋(檐枋)与檐柱相交处，近似于三角形，表面有雕刻装饰的构件。可以缩短梁枋的净跨距离，具有辅助拉结和装饰双重功能。

4　工程实例

4．1工程概况

开福寺位于长沙城北，它是一座殿字宏伟、气势非凡的千年古寺，具有“三湘名刹”之称。开福寺始建于五代时期，距今已有一千多年的历史，现有的寺院规模已不能满足佛教事业的发展需要，自2004年开始修复扩建，大悲殿的建设就是其扩建工程子项之一。大悲殿为南方单层双重檐仿古建筑，建筑面积1200m2，总高度25m，面阔七间，共37．8m，进深六间，共30．6m。屋顶形式为歇山顶，黄色琉璃瓦铺盖，飞檐翘角，气魄雄伟，檐下为七踩斗拱。室内采用“露明造”，使空间更高大、更宽敞。该建筑采用了钢筋；昆凝土仿木结构。

4．2大悲殿的结构体系

采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构，用SATWE程序进行整体计算，主受力框架用PK程序复核计算配筋。结构方式按照古建筑中的“叠梁式”，构架体系采用了步架和举架的处理方法，其传力途径也明显不同于传统钢筋混凝土建筑，屋面荷载通过T形屋面板传给屋面檩条梁，再由梁架逐层往下传递，最终通过最底层的梁传给框架柱。主受力框架立面详见图1。由于大殿建成后需供奉大尊佛像，故殿内抽掉了两根里金柱，使相临柱子间跨度分别达到了19．8m和18．6m。建筑平面图详见图2。这么大的跨度在传统古建筑中是罕见的，而为了保持室内“露明造”的完整性，在15．5m标高处设3根断面为400x1200的交叉转换梁(位于4轴、5轴、C轴上)，共同支撑其上的柱子和屋面梁架体系。

4．3屋面板的设计

木结构的屋面木基层是由望板和椽组成的，这就使得仿古建筑的屋面板截面形式为T形，单向受力，板肋之间的距离很近、肋高较小见图3，加上屋面陡峻图4(大悲殿屋脊处为九五举)、造型复杂，屋面一次性全现浇施工难度很大，支模困难，混凝土浇注质量和外观效果均难保证。故将屋面板设计成叠合板，先预制单块的预应力混凝土T形板(或几块T形板组合)作为底模，再在底模上绑扎钢筋网，用细石混凝土浇注叠合层，完成后二者形成整体共同受力。设计时按叠合前和叠合后分阶段对T形板进行强度计算、抗裂验算、挠度验算。分别满足施工阶段和使用阶段的受力要求。

4．4斗拱和雀替的设计

在主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中，斗拱是作为受力构件还是纯装饰构件?采用木结构还是钢筋；昆凝土结构?这就值得探讨了，笔者在考察其他仿古建筑时了解到其斗拱大多是采用钢筋；昆凝土预制构件，各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接(尺度较大时)或座浆连接(尺度较小时)，斗拱在结构中为受力构件。这种做法的主要缺点是做工较粗糙、不美观，而且前者由于构件数量太多防腐和维修费用较高，后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木结构，且仅作为装饰构件，不考虑其受力。屋檐荷载通过斗拱上方的现浇；昆凝土桃尖梁以及斗拱中间的现浇混凝土剪力墙传给剪力墙下方的额枋，斗和拱在桃尖梁施工前安装就位。

雀替仅作为装饰部分，不考虑其受力，采用钢筋混凝土预制构件，用定型模板在施工现场制作。主体结构施工时在相应位置留设预埋件，预制的雀替通过预埋件与主体结构的额枋(檐枋)和檐柱焊接连接。

木斗拱与混凝土的预制雀替都是作为装饰构件，与主体结构不是一起现浇成型，但采取了上述方式与受力构件连接后，再经过油漆彩绘处理，整个建筑物浑然一体，完全达到了传统木结构的艺术效果。建成后的大悲殿入口屋檐照片图4。

5　结束语

钢筋混凝土结构的仿木仿古建筑，因组合形式变化大，构件形状复杂，其空间梁板的形状定型和模板、钢筋施工是最大的难题，给传统的钢筋混凝土结构设计带来了许多挑战，本文探讨了一些新的思路，力求用现代的构造和装饰处理，还原其传统古代建筑的风格。大悲殿于2004年4月完成设计，同年5月开工，2005年年底建筑竣工图50

参考文献：

[1]马炳坚．中国古建筑木作营造技术．(第二版)．科学出版社，2003．

仿古建筑结构设计篇2

关键词：仿古建筑结构体系结构构造

1.前言:

中国古建筑以其独特的结构方法和布置模式，成为世界上独具风格的一门建筑学科，虽然历经了数千年的演变，始终活跃在现代建筑领域。中式传统古建筑以木结构为主，但随着社会的发展与进步，传统木结构在节能环保、材料的选择、防火与防腐方面的处理等方面的缺陷日益明显。如何使中国古建筑文化得到更好的继承与发展？这是现代建筑领域的一个新的课题，只有将新技术、新材料运用到仿古建筑的设计和建造之中，才能使其得到更加长足的发展。现代仿古建筑以钢筋混凝土结构为主，改变了传统中国古建筑以木结构组合为主的受力系统，吸收了传统中国古建筑风格的精华，在钢筋混凝土结构的基础上，将传统古建筑的造型、部件等作为装饰效果，从而达到建筑上的仿古目的。

2.仿古建筑的结构设计要求：

现代的仿古建筑一般采用钢筋混凝土结构，为了使其在油漆彩绘之后达到与木结构相同的外观效果，与传统的钢筋混凝土结构相比，仿古建筑的结构设计具有以下几个特殊要求：

2.1模数要求和构件定型化

各结构受力构件的规格必需满足古典建筑的模数要求，传力体系中各构件的尺度和形体必须仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法。

2.2屋面造型要求

由于古建筑中屋面变化显著、造型要求高，构架体系采用了步架和举架的处理方法，屋面坡度越往上越陡峻，越往下越平缓，形成了曲线优美、出檐深远的特征，体现了我国古代建筑的造型特点。

2.3建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件，其中最具有代表性的是斗拱。

斗拱中方型的底座叫做斗，上面错落搭建的船形木块叫做拱。斗拱是中国传统古建筑特有的型制，它位于木结构梁和柱子之间，具有传导屋面荷载、加大屋檐挑出长度、缩短梁枋跨度、吸收地震能量等结构作用和装饰作用，是中国古代建筑中最具特色的部分之一。对于仿古建筑而言，因主体受力体系为钢筋混凝土，装饰往往成为斗拱的主要作用。

3.工程实例：

李白纪念馆位于江油市北郊昌明河畔，是为了纪念唐代大诗人李白而修建的。李白纪念馆是全国最大的李白文化资料中心和李白文化主题公园，1962年修建，1982年开馆接待游客。主要包括太白堂、太白书屋、听涛轩、问水榭、望月亭等十多个大大小小的建筑群。由于受到2008年5.12大地震的影响，李白纪念馆受到了很大程度的破坏，为了支援江油市的重建工作，我院承接了李白纪念馆恢复重建工程的设计工作。该工程包括十多个单体建筑，结构形式均采用钢筋混凝土仿木框架结构。下面就以太白堂为例介绍几点结构设计体会：

3.1 结构体系：

太白堂采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构，采用SATWE程序进行整体计算，主受力框架采用PK程序复核计算配筋。主受力框架立面详见图1，结构方式按照古建筑中的“叠梁式”，构架体系采用了步架和举架的处理方法，其传力途径也明显不同于传统的钢筋混凝土结构，屋面荷载通过T形屋面板传给屋面檩条梁，再由梁架逐层往下传递，最终通过最底层的梁传给框架柱，形成了“柱托梁、梁托柱”的特殊结构体系。

3.2 屋面板的设计：

木结构的屋面木基层是由望板和橡组成的，这就使得仿古建筑的屋面板截面形式为T形，板肋之间的距离很近、肋高较小见图3，加上屋面陡峻、造型复杂，屋面一次性全现浇施工难度很大，支模困难，混凝土浇注质量和外观效果均难保证。故太白堂将屋面板设计成叠合板，先预制单块的预应力混凝土T形板(或几块T形板组合)作为底模，再在底模上绑扎钢筋网，用细石混凝土浇注叠合层，完成后二者形成整体共同受力。设计时按叠合前和叠合后分阶段对T形板进行强度计算、抗裂验算、挠度验算。均满足旋工阶段和使用阶段的受力要求。

3.3斗拱的设计：

在主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中，斗拱是作为受力构件还是纯装饰构件？采用木结构还是钢筋混凝土结构？在太白堂的结构设计中，采用的是钢筋混凝土预制构件，各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接(尺度较大时)或座浆连接(尺度较小时)，斗拱仅作为装饰构件，不考虑其受力。

4. 结束语

仿古建筑结构设计篇3

关键词：仿古建筑；混泥土结构；设计方案；施工要点

1混凝土仿古建筑设计原则

在混凝土仿古建筑设计过程中，应当坚持以下基本原则。1.1节省建材木料从当前国内形势来看，木材存量比较少，尤其是硬木，主要靠进口。从工程建设造价上来看，木结构的建筑工程项目成本较高，不如混凝土框架结构的建筑节约成本。实践中，可用框架外包木板的方式做建筑结构的梁枋，比如慈溪佛迹寺工程，就起到了小材大用的效果。从这一方面来讲，在工程设计过程中，可借鉴但不能照用，建议用建筑模数对其进行设计，基本能够实现传统建筑形制即可。1.2传统建筑风格的延续以屋顶檩条和桷板为例，利用混凝土进行支模浇筑，作业难度非常大。从传统风格的延续和经济性考虑，屋顶按照传统方法进行施工建设。同时，室内可利用木结构进行装修，以此来传承传统的建筑风格，比如挂落、花罩等。在设计混凝土梁架时，应当充分考虑木构架的性能，将梁、枋、柱穿插环节处理好。1.3设计方案应当便于施工建设仿古建筑构件一般都非常的粗犷，很多精细装饰无法做到木材施工效果。在工程设计过程中，应当尽可能地保留传统风格，简化木装饰，有效把握好混凝土建筑结构与传统形象之间的关系，方便施工建设。

2混凝土仿古建筑主结构施工技术要点

在混凝土仿古工程施工建设过程中，涉及到很多方面的内容和环节，以下对主要的结构施工技术要点进行分析。2.1柱与柱础施工要点混凝土仿古建筑的柱子，通常是混凝土仿木结构，通过上漆仿木。在施工建设过程中，利用耐水原子灰进行打底找平，然后再涂两遍红色的亚光漆，就能够呈现出木柱效果；同时，也可以利用外墙防水聚氨酯仿古漆，并且在漆底扇灰掺加一定量的纤维素。对于混凝土柱而言，可利用面层贴木条和木板的方式来仿造木柱。在传统的建筑结构中，有瓜棱柱，其采用包镶等手法将几条柱拼接成一根大柱，既美观又省料、承重。在混凝土仿古建筑施工建设过程中，可借鉴该种方法，中间是混凝土大柱，周围包上若干个小木柱。以岭南地区为例，多数传统的柱础收腰都非常的小，此时混凝土柱难以有效地从柱础穿过，建议利用钢管从柱础穿过，然后与基础相互承接起来。完成基础施工以后，将空心柱础与基础套接起来，钢管向上伸出来，然后再与柱钢筋相连接。在实际施工操作过程中，应当先对柱础进行校核，做好相关保护措施，后续浇灌柱。再以江南北方地区为例，柱础一般为圆鼓状，能够将两瓣柱础紧紧地贴在柱上，大悲禅院即为典型代表。2.2墙面施工要点对于传统的建筑墙体而言，其墙体主要采用青砖墙建造。在设计过程中，只需对面层进行仿古处理即可，而且内部全部按照现代方式进行砌筑。以江南地区为例，传统墙体多为白灰形，在砌完墙体以后，面层直接抹灰即可。对于我国北方及岭南地区而言，墙体一律是清水砖墙，在混凝土仿古建筑施工过程中，面层利用青砖片贴黏即可，青砖片质感、色泽均与青砖类似。在仿青砖墙施工建设过程中，将青砖切成三片，并且将切片贴在墙体之上，效果接近传统效果。2.3梁架施工要点混凝土仿古建筑的梁架以混凝土结构为主，其施工要点如下：①雏形建造。混凝土框架借鉴传统建筑形式进行简化施工，梁架的截面为矩形，规格尽量与传统尺寸接近。②塑形。框架建成以后，将水泥、石灰和砂子按3∶1∶3的比例进行配制，并将混合砂浆均匀地涂抹在框架之上。根据仿梁架塑形，梁架形式尽可能地简单化。③上漆。根据设计方案，各部位按计划上漆。在对梁架上漆时，可参照混凝土柱的上漆操作方法。在梁架细部位置处理过程中，传统的梁头、短柱和梁底等均有雕花工艺，混凝土仿古建筑可在塑形过程中稍作修正。比如，在需雕花处镶嵌细木条，塑形后取下木条，并进行简单雕花。如果混凝土仿古建筑的梁枋截面较之于传统形式有较大的差距，则可将梁枋进行亚字形处理，并且在构件的两侧中部位置镶嵌木条，成型后再将其取下即可。2.4屋顶施工要点对于传统建筑而言，屋架多由檩条和屋面木基层构成，比较节省木料。对于混凝土板屋结构而言，屋面板一般都是混凝土板，而且上面铺设的是传统风格的瓦面；同时，在室内做吊顶，要将混凝土板掩盖住；檐口位置处理也非常的重要，檐口处建议改用木构屋面形式，但需严格处理不同屋面之间的接口。檐口用混凝土板，然后在板下钉上仿古木椽条。2.5斗拱施工要点在仿古建筑施工建设过程中，必须安装斗拱结构，目前很多现代的工程项目也采用斗拱作为装饰。需要说明的是，不同的年代、地域，建筑中的斗拱结构和特点也不尽相同，斗拱施工安装过程中主要包括现浇与预制两部分。2.5.1现浇斗拱该种斗拱结构形式相对比较简单，而且斗拱的尺寸也非常的大。仿唐建筑，比如西安的大唐芙蓉园建筑群等采用了该种方式，整体性非常好，但是施工难度较大，模具损耗比较大。2.5.2预制斗拱在该种斗拱施工建设过程中，既可以采用混凝土、木材，又可以采用陶制构件，其尺寸比较小，而且施工较为复杂，整个施工过程按单元进行排列组装。以珠海圆明新园为例，其外立面就采用了装饰拱、插拱，整体效果比较好。

3结束语

总而言之，混凝土仿古建筑是当前和外来建筑市场发展的一种趋势，发展前景比较好，其中既有传统的艺术传承，又有现代建筑的安全性、牢靠性，值得推广和应用。

参考文献

［1］王伟.钢筋混凝土仿古建筑的施工质量控制分析［J］.黑龙江科技信息，2015（12）.

［2］吕俊杰，王娟莉.钢筋混凝土仿古圆亭屋面施工工艺［J］.建筑工人，2015（03）.

仿古建筑结构设计篇4

【关键词】仿古建筑；预制构件；后置焊接

一、引言

随着建筑技术的发展，木质结构的古建筑已由钢筋混凝土框架结构所取代，现代仿古建筑的建筑构件已演变为体现古建筑风格的装饰构件[l]。框架结构的仿古建筑采用现浇混凝土施工工艺制作，工序繁杂、支模较难、混凝土浇筑及振捣困难、施工周期长、质量控制难度大，特别是仿古建筑檐口部位的斗、拱、升、耍头、替木等造型复杂，施工工艺更为复杂。如何将仿古工程工序化繁为简，减小施工难度，缩短施工周期，并使质量控制工作较为简单，安全风险得到降低是摆在我们面前的一项重要课题。

二.研究的方法

通过目前在建的仿古工程，通过分析檐口体系受力情况，首先利用BIM技术进行建模，论证该研究的可行性，然后依据BIM建模的情况进行现场试验。试验分为地面预制，地面组拼，通过地面试验再进行施工现场试安装。在地面制作、组拼及安装过程中不断改进施工方法及质量控制方法。通过不断完善施工方法，形成一套完整的关键技术体系。

三.研究成果及分析

仿古建筑施工中，将檐口的现浇仿古构件改变为预制仿古构件。主体框架结构施工时，在柱与拱、耍头等仿古预制构件连接处予埋铁件。预制拱、耍头等仿古构件时，采用轻集料混凝土或钢构件制作，并在其根部予埋铁件。先完成主体框架施工，在框架柱及仿古预制构件强度达到设计要求时，在已完成的主体框架上右下向上分层次、有序地进行仿古预制构件的焊接安装。将仿古预制构件上的予埋铁件与框架柱上的予埋铁件逐一对正，进行焊接连接，从而完成建筑仿古构造的施工。通过对仿古预制构件后置焊接安装施工，达到了工艺化繁为简，施工生产趋于平衡，缩短关键工序时间的效果。通过研究、试验，形成了如下几项关键技术。

1、将混凝土构件改为轻集料混凝土构件或钢构件。由于现代仿古建筑檐口体系仿古构件已演变为装饰构件，只承受构建本身的自重，采用普通钢筋混凝土构件，构件重量较大，高空安装较困难，改为轻集料混凝土构件或钢构件后，既可减轻结构自重，又具有较好的强度和耐久性，也便于搬运和安装。

2、对檐口体系仿古构件采取“首先进行仿古建筑框架结构施工，并将全部仿古构件进行工厂化预制。随后在已完成的仿古建筑框架上依次焊接安装全部仿古构件，达到四节一环保建设要求”的施工工艺。在仿古建筑主体施工的同时，在预制工厂进行仿古构件加工预制，主体施工完成的同时，预制仿古构件亦已加工制作完成（打磨、腻子、底漆施工亦在工厂完成），通过一定的包装运输到施工现场，然后分件进行现场安装。安装完成后，对焊缝等部位进行修补打磨、批腻子、涂刷底漆，然后进行面漆施工直到完成该工序。相比传统的仿古构造分层叠合浇筑施工（或随主体结构安装）的方法，技术可行，安装简便易行，连接可靠，缩短了关键工序时间，施工质量得到了很大改进。

3、测量控制采用激光水平仪、红外线测量仪、全站仪建立三维控制网，保证安装精度及安装质量得到有效控制。传统控制方法是采用弹墨线或拉通线的控制方法，控制不精准。采用三维控制网后，构件相互位置关系得到了很好的协调，标高、构件前后位置统一，与框架结构形成了很好的吻合，安装更加准确、简便。

要实现以上以上关键技术还应遵循以下以下操作要点：

1、施工前必须对建筑造型、仿古构建尺寸、位置关系，起翘、出翘与预制构件的关系，构建结合部位，预埋件的设置进行二次深化设计，通过深化设计解决设计中考虑不详细的部位，将构建与整个建筑系统的融合在一起，达到实用、美观的效果。

2、在确定施工方案时，利用BIM技术对建筑造型、框架结构与仿古构件位置关系、观感效果进行模拟，验证施工方案及工艺，验证和改进焊接安装的定位控制和作业次序并为建筑物外架等设施布置及设置提供准确的位置。

3、 对建筑物及各构件预制、安装必须进行二次深化设计，设计内容包括预埋件的设置，起翘、出翘与斗拱的关系，斗拱尺寸与构件的预留口的设置，斗拱结合部的连接，成品构件油漆及成品保护、构件安装与景观照明的配合。

4、构件的制作应采用清水模板，如：钢制定型模板、竹覆面胶合板定型模板等。应采用水溶性脱模剂。

5、必须确保主体结构上预埋铁件定位准确。应有效的采取钢筋、预埋铁件定位措施。框架柱与檐口、悬挑构件（拱、耍头等）相接处，柱内钢筋密度大，绑扎一般较为困难，混凝土浇筑振捣也相对较难，需要采取措施严格控制。

6、混凝土、陶粒混凝土、GRC的配合比，必须采用现场材料并经过试验确定，强度必须满足设计要求。浇筑仿古预制构件时，采用铁抹子进行抹压收面，确保表面达到清水效果。此外，必须杜绝过度振捣。

7、焊接安装的主要次序为：先安装建筑大角，后安装中间部分；先安装下层斗拱，后安装上层斗拱；同层斗拱先安装内侧斗拱，后安装外侧斗拱。

8、 在构建搬运、吊装、装配式必须对构建进行软包装，防止施工过程中对构建的损伤。

9、 在安装过程中，为防止构件受力变形，安装顺序有原版由下至上安装改为由上至下安装，将上部构件受力由上至下传递变为构件单独受力，同时减少安装过程中由于先安装下层构件占用操作空间导致的操作不便。

10、层次构造复杂的檐口体系，应首先对仿古预制构件进行分组编号。安装前按设计要求及构件编组，将构件运至安装部位，对号入位。

11、每个构件部位必须弹线，安装以线进行。安装后经复核位置、水平度、垂直度无误后，再进行固定、施焊。焊接时，先四边点焊，再检查有无移位，并对有移位的构件进行调整。然后，再进行正式焊接。主要采取在构件两边对称焊接的方式进行，并严格防止焊接变形。最后进行四边围焊。焊缝高度一般按8mm控制（除设计另有要求）。

12、在仿古建筑同一侧的檐口体系，宜安排同一班组进行作业，便于统一控制和调整。对于不同班组之间，应在施工准备和施工过程中，进行统一的要求和协调，并对两班组结合部位进行严格的检查控制。焊工必须持证上岗，焊工到现场后必须先另行试焊，经鉴定其技术水平达到要求后，方可正式上岗施焊。架子工应具备操作证、安全义务监督员等双重证件，才适宜上岗操作。

四.结论

仿古建筑结构设计篇5

1工程概况

该钢筋混凝土仿古建筑位于河南省许昌市，重檐式歇山屋顶，平面布局成方形，柱网布置为周围廊柱形式．外观为四层，内部为三层，设计总高度39．5m．屋面采用100mm厚混凝土板，梁、柱采用HPB335钢筋，混凝土强度等级为C30．

2三维有限元模型的建立

在钢筋混凝土仿古建筑中，梁柱节点都为现浇的刚性节点，柱的底端按照固定端考虑．对于主要承重梁、柱、枋以外，其他起装饰和连接作用的构件，在此模型中加以简化［3］．运用ABAQUS软件对此结构建立有限元模型［4］，如图1所示．

3模态分析

3．1模态分析原理

模态分析是研究结构动力特性的一种近代方法，也是一切动力分析的基础．在实际工程中，结构的振型和自振频率受阻尼影响不大，因此可以忽略阻尼的影响，多自由度体系的振动方程如公式（1）

3．2模态分析结果

为了更好地研究该仿古建筑的抗震性能，对其进行模态分析［5］，模态阶数取8阶，模态分析结果如表1所示．对于该模型，第一阶振型为以平动为主的第一自振周期T1，T1＝1．291272s．第三阶振型为以扭转为主的第一自振周期Tt，Tt＝0．856678s，两者的比值为Tt／T1＝0．856678／1．291272＝0．6634＜0．9，符合《高层建筑混凝土结构技术规程》［6］（JGJ3－20103．4．5）规定，说明结构扭转刚度满足要求．当底层柱脚采用半刚性连接时，结构的自振周期会发生变化，表2给出了不同连接前8阶振型周期．对比两种连接时的周期值，可知，柱脚浮搁式连接较柱脚刚接可以延长结构的自振周期．根据能量平衡理论中能量谱最大值VEm与地震剪力系数αc的关系式为公式（8）.由公式（8）可知，结构的周期越长，地震剪力系数越小，这说明柱脚的半刚性连接延长了结构的自振周期，减小了水平地震作用，比一般的柱脚刚接连接形式，具有一定的隔震效果．有限元模型模态分析位移－模态曲线如图2所示，根据曲线可知：对于该有限元模型，当其振动频率接近其固有频率时，会发生共振现象，各层振幅将远远超过其位移允许值，从而可能导致结构的破坏［7］．因此对结构进行模态分析，得出其固有振型和频率，可以在实际工程中有效地避免共振现象的发生，防止结构因共振而产生破坏。

4抗震分析

采用反应谱法分析研究本结构的抗震性能．反应谱法是目前结构抗震设计中广泛使用的方法，是一种拟静力方法，能够同时考虑结构各频段振动的振幅最大值和频谱，最大的优点在于只需少数低频振型就可以获得较为满意的结果．实际工程中，常采用与平均反应谱相对应的地震影响系数α谱曲线作为计算地震的依据．许昌市的抗震设防烈度为7度，地处场地类别为II类，抗震设计分组为第1组．由《建筑抗震设计规范》［8］（GB50011－2010）得知，该结构在多遇地震下的水平地震影响系数最大值αm为0．08；场地特征周期Tg为0．35s，阻尼调整系数η2取值为1．0；阻尼比ξ为0．05．对结构进行动力反应谱分析，其结果如表3所示．由表3数据可得：1）在7°、8°多遇地震（小震）下，各层在X、Y向的层间位移角均大于弹性位移角限值1／550；2）在7°罕遇地震（中震）下，各层在X、Y向的层间位移角均大于弹性位移角限值1／550，但小于塑性位移角限值1／50；3）在9°多遇地震（大震）下，一层和二层的层间位移角已超出弹性位移角限值1／550，但小于塑性位移角限值1／50．

5结语

仿古建筑结构设计篇6

【关键词】仿古建筑；混凝土结构；施工工法；

中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：

建筑样式现代仿古建筑是在古代木结构建筑的基础上发展而来的，它采用现代的建筑材料，现代的建筑手法并以混凝土结构取代原有的木结构。在保持原有的木结构样式和规格外又在材料的选取上更加的经久耐用，达到视觉与适用的辩证统一。混凝土结构代替部分木构架的优点：1.环境资源友好型能源，对木材，森林准备的破坏有效地减少了，同时避免了木材材料的防虫防蛀工作。2.充混凝土材料相对于木材更加的安全牢固，经久耐用。延长了房屋的寿命。3.混凝土材质较木材具有更强的可塑性，能更好的与现代装饰风格相统一，可与室内各种家具装饰品统一风格，增强房屋的艺术性，使人的居住环境更加和谐。

一.仿古建筑的建筑样式

在我国建筑史中将清代以前的建筑称为古建筑，古建筑以其宏伟的气势，合理完善的结构，华丽的装修为世人所瞩目。在世界建筑史上堪称独树一帜的建筑体系，也是世界建筑史上的一朵奇葩，但是由于战争、地震等一系列人为或自然灾害的因素影响下，使我国古建筑保留甚少，而仿古建筑作为古建筑艺术与现代科学技术的结合的产物，不仅继承了古建筑造型优美、气势恢宏的特点，而且还增强了结构抗灾害能力和耐久性、并使其结构类型得到了很大的发展。这些特点使得仿古建筑行业近年来如雨后春笋得到了飞速的发展。

1.仿古建筑样式的发展

仿古建筑在建筑形式上较为忠实地模仿传统建筑，并保证建筑外观基本反映传统建筑的主要特征。在材料和施工技术上则使用了大量的现代科技。仿古建筑的样式根据几千年来古建筑的发展而来，传统的古建筑是随着古代文化的不断进步演变而来。传统的古建筑可以追溯到六、七千年前的古代人就出现了用木棍、泥草建造出简单的穴居和浅穴居，而且在这时已经出现的“榫卯”结构。随着科学以及文化的进步在汉唐时期传统古建筑发展达到了第一次盛世，出现了大规模的建筑群，屋顶的样式极大的丰富，也出现了“斗拱”结构。然而在这之后一直没有像汉唐时期的大规模建筑群，但是由于科技的发展，传统古建筑在造型上更加细腻、美观，而且融入了大量印度、西亚的建筑风格。到了明清时期是传统古建筑的鼎盛时期，由于国家的实力以及科学技术的发展都达到了较高的水平，这一时期的建筑在规模以及样式上都达到了一个新的历史水平。

2.仿古样式建筑的特定

就是以“间”为单位构成单座建筑，再以单座建筑组成庭院，进而以庭院为单元，组成各种形式的组群。就单体建筑而言，以长方形平面最为普遍。此外，还有圆形、正方形、十字形等几何形状平面。就整体而言，重要建筑大都采用均衡对称的方式，以庭院为单元，沿着纵轴线与横轴线进行设计，借助于建筑群体的有机组合和烘托，使主体建筑显得格外宏伟壮丽。民居及风景园林则采用了“因天时，就地利”的灵活布局方式。古代建筑的单体，大致可以分为屋基、屋身、屋顶三个部份。凡是重要建筑物都建在基座台基之上，一般台基为一层，大的殿堂如北京明清故宫太和殿，建在高大的三重台基之上。单体建筑的平面形式多为长方形、正方形、六角形、八角形、圆形。这些不同的平面形式，对构成建筑物单体的立面形象起着重要作用。由于采用木构架结构，屋身的处理得以十分灵活，门窗柱墙往往依据用材与部位的不同而加以处置与装饰，极大地丰富了屋身的形象。

中国古代建筑多以众多的单体建筑组合而成为一组建筑群体，大到宫殿，小到宅院，莫不如此。它的布局形式有严格的方向性，常为南北向，只有少数建筑群因受地形地势限制采取变通形式，也有由于或风水思想的影响而变异方向的。方正严整的布局思想，主要是源于中国古代黄河中游的地理位置与儒学中正思想的影响。

二、混凝土结构原理

1.斗拱的运用。这是区别于木结构的一个重要特点。

2.仿古建筑结构使用喷漆彩绘，通过艺术加工达到木结构的视觉效果。

3.榫卯是连接各个木结构的组长工具，它使不同形状的木构件组合起来，使得斗、拱、梁架、、柱子额枋等构件的连接能够更加牢固紧实，承载住房屋的重量。而现代仿古建筑代替木制斗拱，它依据木构架的层次分解构件，按照不同结构的受力不同定制特有的混凝土构件 。现浇节点的连接与预制构件代替榫卯安装，即选用二次浇筑混凝土，加以现代化的现浇多层叠合、预制手法施工，从而形成具有现代气息的刚性混凝土材质的木结构视感结构。

三、 仿古建筑的结构要求

现代的仿古建筑多以混凝土代替木材料，因此未来达到与木结构一样的外观效果，使彩绘喷漆更加的自然，在传统的钢筋混凝土结构的基础上，仿古建筑的结构设计也有了一些特殊要求：

1 构件定型化和模数要求

为了满足古典建筑的模数要求，各受力构件的规格有一定的限制，形体应完全仿照古代木结构中梁、枋、柱、檩余传力系统的构造和成分以及其各构件的尺度相应的做法。

2 对于屋面造型结构要求

造型要求高， 屋面应该有显著，构架体系应有出檐深远、曲线优美的特点，可以选取举架和步架的处理方法，使得屋面呈现一定坡度，且是越往下越陡，越往上越尖的形状，以此来模拟我国古代建筑的造型特点。

3 大量的结构构件具有独特装饰作用，已斗拱和雀替为主要代表

斗拱：斗拱用于柱顶、额枋和屋檐或构架间，它的产生和发展有着非常悠久的历史。斗拱的种类很多，形制复杂。按使用部位分，它可以分为内檐斗拱、外檐斗拱、平座。在立柱和横梁交接处，从柱顶上加的一层层探出成弓形的承重结构叫拱。斗拱是中华古代建筑有的形制，是较大建筑物的柱与屋顶间之过渡部份。其功用在於承受上都支出的屋檐，将其重量或直接集中到柱上，或间接的先纳至额枋上再转到柱上。而仿古建筑中的斗拱，由于主体材料为钢筋混凝土，其常常仅作为装饰存在。在美学和结构上它也拥有一种独特的风格。无论从艺术或技术的角度来看，斗拱都足以象徵和代表中华古典的建筑精神和气质。斗拱中间伸出部仍叫做要头。雕著一个立双式的青色龙头。其两旁的垫拱板雕半立体火焰珠一粒，象徵吉祥如意。雀替：雀替是中国古建筑的特色构件之一。宋代称“角替”，清代称为“雀替”，又称为“插角”或“托木”。通常被置于建筑的横材（梁、枋）与竖材（柱）相交处，作用是缩短梁枋的净跨度从而增强梁枋的荷载力；减少梁与柱相接处的向下剪力；防止横竖构材间的角度之倾斜。其制作材料由该建筑所用的主要建材所决定，如木建筑上用木雀替，石建筑上用石雀替。通常被置于建筑的横材（梁、枋）与竖材（柱）相交处在中华建筑中，所有雀替都油漆或雕刻得很华丽。给人印象很深，大有无崔替不成中华建筑之感。

总结

现代仿古建筑主要以混凝土为材料，给现代建筑注入了新的生命力，其保有传统建筑风格的基础上，在材料的创新方面，使仿古建筑有了全新的色彩，创造出更文明，更现代的居住工作环境。而在其结构方面的巧妙设计虽已有了一定的发展，但任然需要更多的创新，是现代仿古设计更加的完善，且其本身能有一个质的飞跃。

参考文献

仿古建筑结构设计篇7

【关键词】仿古建筑；屋面施工；常见问题；对策

1、引言

历史悠久的中国有着灿烂的古代文化，而古建筑便是古代文化的重要组成部分。中国古代有着许许多多传世的历史文化古迹，如宫殿、陵墓、庙宇、园林、民宅等，历经了数千年的演变，始终没有改变多少，是世界上独具风格的一门建筑学科。仿古建筑便是对中国古建筑文化的继承与发展。而屋面作为建筑的重要组成部分，由屋面、保温、防水、承重等结构组成，是建筑最上层起覆盖作用的围护构建。屋面的施工质量影响着整个仿古建筑工程的质量。因此我们有必要分析仿古建筑屋面施工的常见问题，并提出解决对策。

2、仿古建筑现状

从20世纪50年代起，我国开始涌现出一大批的仿古建筑。不论是在大城市，还是在小古镇等地方，我们都可以看到仿古建筑。随着社会经济建设的发展，包括社会公用设施、旅游度假、餐饮、娱乐等建设项目，越来越多的被设计成仿古建筑风格，成为了城市发展的重要组成部分。现如今，我国现代流行的仿古建筑坡屋面有以下几种主要的结构形式：梁柱结构（如图一）、钢筋混凝土结构（如图二，图三）、砖混或框架结构角形屋架、三角形屋架【1】。表一为各种结构形式的主要特征。

3、仿古建筑屋面施工常见问题

3.1　屋面施工的防水处理问题

现在大量的仿古建筑群的屋面是现浇混凝土斜屋板面等，与传统的屋面防水截然不同，防水效果没有传统的泥背作法和锡背作法好。原因有三：一是在作屋脊时，脊砖砌筑过程中缝隙处理不好产生的渗漏水顺防水层流入檐口。二是铺瓦过程中的技术操作不当产生的漏水。三是虽然硬化后的砂浆具有较好的强度和粘结力及耐久性，但使用的干硬性水泥沙浆的吸水性对雨水易产生“虹吸”现象，雨水聚集饱和后顺防水层从檐口处流下，出现檐口漏水现象，使檐口的连檐及椽头出现明显的水痕。

3.2　屋面避雷带的施工问题

按照规范要求，应在仿古建筑的正脊、屋顶檐部、斜脊等易受雷击部位敷设避雷带，并在突出部分加设避雷小针。然而建设单位出于外观艺术的考虑，往往会要求施工单位少装甚至强令不装避雷针带。如此，一些易受雷击的部位不在接闪器的保护范围内。雷电侵袭的时候，雷电流产生的强大冲击波和机械力极易造成前述部位的琉璃瓦片、混凝土块等构件的脱落，从而对楼下的游客造成二次伤害【2】。另外由于经济方面的原因，这些仿古建筑虽然设计了防直击雷设施，但在屋面施工时常会偷工减料，并没有按一个完整的防直击雷设施去安装相应的接闪器（避雷针、带、网等）、引下线和接地装置。

除了以上两个问题之外，还有盖瓦、测量、彩绘等问题。传统的施工测量方法由直接拉线法、几何作图法、坐标系法等。直接拉线法是定圆心拉半径，适用于圆弧半径较小的情况。但仿古建筑基本是立体曲面型，所以无法用以上单个方法来进行测量放样。而几何作图法适用于现场平坦的场地，部分仿古建筑是在空间X、Y、Z三方向的圆弧连接，无法用本方法放样等等。总之无法以一种传统方法来对仿古建筑屋面进行测量，从而无法更好的控制其成形，未能达到理想的效果。其他问题在此就不一一详述了。

4、解决对策

4.1　防水处理问题解决对策

对于防水处理问题，应尽量采用泥背作法和锡背作法，这样才能达到理想的防水、防渗漏、防腐的效果。若无法采用泥背作法和锡背作法，则应根据具体的情况采用相应的现代防水处理方法。在此以某大雄宝殿屋面施工的防水处理为例。

某大雄宝殿建筑面积为728m2，总投资约400万元，系二层仿古建筑，首层为佛殿，二层为藏经阁。采用钢筋混凝土结构承重，钢筋混凝土坡屋面，上盖绿色琉璃瓦.在此可采用两道防水设防：第一道为屋面板面抹加钢丝网的5层水泥砂浆刚性防水层，防水层厚26mm；第二道防水层是饰面的琉璃瓦屋面。此外，刚性防水层每3层左右设一道伸缩缝，缝宽20mm，纵向的设在梁面上，两大面共设4道，两侧小面各设4道；横向的两大面各设8道，两侧小面不设【3】。

此外，当防水层处理完后便开始盖瓦。盖瓦时，瓦的搭接长度要均匀平顺，坐铺在瓦两边的水泥混合砂浆要饱满，但不应过厚或形成藏水的窝位。光瓦底中间宜留设一条直通底部的槽位，万一瓦面漏水，能将水排到底部，不致在中间积聚。此外，瓦的铺贴坡度要与屋面一致，不能倒向，以免瓦失去防水作用。光筒铺设的顺序与瓦相同，由下往上铺，砂浆要饱满但不能外露，外露部分要在砂浆干硬前铲除，并及时清扫瓦面，铺完后及时对光筒进行调直。屋面瓦盖完之后，对每垄筒瓦沟进行均匀的勾缝补隙，瓦沟逐步清理干净。

4.2　避雷带施工问题解决对策

对于仿古建筑屋面的避雷带施工问题，我们在施工时还是要以安全为重，以人为本，按照规范要求，在仿古建筑的正脊、屋顶檐部、斜脊等易受雷击部位敷设避雷带。并且仿古建筑檐口都应设有避雷系统，一般按每五垄瓦距离安装一个避雷针，避雷针从勾头带孔钉帽内伸出钉帽12cm，下部与避雷网相连接，带孔针帽要用聚合物砂浆填密实，并设有防渗漏密封圈。在宝顶、鸱尾、正脊、垂脊等部位也均设避雷系统，避雷针应采用不锈钢针为宜，经济、实用，又不易生锈污染瓦面。

仿古建筑结构设计篇8

中国占代宫殿台基的高度和所用材料受到严格等级制度的制约。《礼记》中记载:“天子之堂九尺，诸侯七尺，大夫五尺，L三尺。”太和殿的台基高八米，是目前宫殿建筑台基最高的一处。而针一对材料，是石为丘，砖为下。本工程的台基围墙高度为6.5m，员比太和殿略低，但设计的尊贵等级仍有天子之堂之水准)而且木工程采用了石料做为主材，可见木工程所赋子的建筑等级也是相当高的。其实本工程的台基围墙并没有完全按照占代真正意义上的台基进行设计，而是取消了台阶元素，只局部采用了栏板望柱的建筑要素，结合古代城墙的一些格调建立而成(图3)但从整个建筑布局来说，地上65m高的台基围墙，已经赋予了古代宫殿的建筑要素.仿占元素比较完整。在构造实现上，古代建筑的台基多为砌筑，无沦是砖料、石料，还是装饰性的栏杆、望柱，都是整体实材垒砌而成。但本工程却不同，整个台基围墙全部采用了现代的干挂石材幕墙技术。该幕墙系统由钢结构龙骨体系和石材面材体系组成钢结构由纵向工字钢和横向钢管形成整体的钢网格，分别与地梁和二层的反梁连接，构成了稳定的主结构支撑体系连接石材的次结构龙骨也是由钢管、角钢等钢型材组成，通过焊接和螺接方式与主钢结构进行连接。为了达到建筑的耐久年限，整个钢结构龙骨体系均采用热浸镀锌工艺进行了防腐处理。石材采用了4Omnl厚的板材，较比古代的整体石材砌筑大大减轻了重量其与龙骨的连接，则采用了现代的背栓挂式结构，不仅连接强度高，可实现石材的无内应力加工组合，而且通过铝制挂件系统实现了很好的可调整性和可更换性，每个板块均可以独立维修和更换(图5)。在接缝处理上，也摒弃了过去粘土等容易粉化的勾缝材料，采用了现代高新技术产物—硅酮防水密封胶进行密封。相比古代的做法，全新的石材干挂幕墙技术不但使本工程大大减小了对建筑地基的承重荷载，而且也大大减少了材料用量，降低了工程造价。同时，石材干挂幕墙技术也完美地实现了建筑师所要达到的仿古效果，这也是现代的石材幕墙技术越来越多地应用于仿古建筑中的原因所在

2建筑3一10层的墙身

以木结构为主体的柱梁构架贯穿中国宫殿建筑的始终。木结构主体中，梁柱最重要，墙是辅的，起分隔室内外的作用，因此在过去的宫殿建筑中，木结构柱梁的一个很大特征是突显于墙体外侧，特别是斗棋。斗拱是中国古代建筑最具代表性的构件，它是柱、梁之间的一个过渡层，相当于载重汽车上的钢板弹簧弓，将屋盖的荷载传递到立柱。本工程在立面要素设计上，柱的部分只是达到了“神似”，其是通过内部的石材柱来实现的，但斗拱部分却是达到了貌似神合，也是本工程仿古设计中最为精彩的一笔。需要特别指出的是，古代宫殿墙面中的窗也是木质结构的，且在玻璃还没有广泛应用于房屋建筑(即便应用了，也多为单玻璃)的时候，窗格间糊的是丝棉纸或是牛皮纸，其采光和保温性能很差。这在现行规范中，是绝对不允许的。因此，在木工程的仿古建筑设计时，不但要实现体态和效果的相像，更要考虑建筑功能和性能要符合现行规范。

2.1玻璃相关技术的应用

古代宫殿的墙身基本上是木柱纸墙，或局部砖垒，但本工程却全部采用了玻璃取而代之，通体晶莹灵动。虽然与古代宫殿的效果相去甚远，却与现代的审美观念相当吻合。随着近代玻璃技术的突飞猛进，玻璃已经从单一的透光和围护功能发展为集透射与反射、装饰、围护、保温且隔热等功能为一体的高性能产品，并在建筑领域广为使用。于本工程中，首先是在建筑的最外层采用了10mm+2.28SGP+8mm钢化夹胶超白玻璃。超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，透光率可达91.5%以上，具有晶莹剔透、高档典雅的特性，有玻璃家族“水晶王子”之称(图7)。同时，由于它在去除铁元素的同时，也去除了很多杂质，所以较普通浮法钢化玻璃具有很低的自爆率，且其安全性远优于普通钢化玻璃。另外，最外层的玻璃还采用了钢化和夹胶两种工艺，不但提高了超大板块玻璃的强度，而且使玻璃的安全性更为可靠。特别是sGP这种新型胶片的使用，较比普通的PvB胶片，在提高了玻璃无色纯度的同时，其夹胶强度更是提高了5倍。单从这种玻璃来说，其在透光、节能、耐撞击等方面要远比古代的窗纸优异得多。本工程还使用了另外一种玻璃，就是smm+lZAr+8mm钢化Low一E暖边充氨气中空玻璃，其用于内层幕墙。从其名称上就可以看出，该玻璃应用了诸多的提高玻璃性能的技术。中空玻璃，不但具有很好的保温隔热性能，而且具有良好的隔声性能(图8);钢化工艺，提高了玻璃的强度;肠w一E膜有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，具有优异的隔热效果和良好的透光性;暖边间隔条的使用，改善了中空玻璃边缘热传导性，提高了中空玻璃的节能效果;而空气层内充氮气，不但可以提高玻璃的热工性能，而且也可以防止空气层内的部件被空气氧化或氮化，使空气层更干燥，防止雾气。从上述各种技术的应用可以看出，这种玻璃是一种集高强度、节能、环保、隔声等功能为一体的高端产品，不但寿命长，使用安全，而且在使用时又具有良好的舒适度，是古代建筑材料所无法比拟的。

2.2动态呼吸式双层幕墙技术的应用

这又是一项节能技术。在本建筑3一8层的立面部位，除对应人口大堂的部位，其它部分均采用了动态呼吸式双层幕墙做为护结构(图9)。这是近年来新兴的一种节能幕墙产品，主要原理是通过进出风口的闭合，利用双层幕墙之间空气腔中空气的“温室”效应和“烟囱”效应，来实现空气腔内空气的静止蓄热以及与室外空气的流动降温，从而达到夏季隔热和冬季保温的目的。双层幕墙的结构有多种，本工程采用的是外循环自然呼吸通风方式、腔体为箱体结构的双层幕墙系统(图10)。内外幕墙均为构件式幕墙结构，间距750mm。其中外层幕墙采用了上述中的10mm十2.28SGP十smm钢化夹胶超白玻璃，透视性好，内部景观清晰。其支撑体系为铝框架系统，表面氟碳喷涂处理，玻璃则是通过铝框架上的不锈钢夹具进行无孔六点夹持。玻璃接缝采用硅酮密封胶进行密封，有效保证了外幕墙的水密性和气密性。在外层幕墙上，还设计了外开的平推开启，以满足大面积的通风需求以及消防排烟要求。而内层幕墙则采用了节能性非常好的明框断热助w一E中空玻璃幕墙系统，局部位置采用了石材柱以做分隔，以实现宫殿柱梁的建筑元素。玻璃采用了smm+lZAr+8mm半钢化Low一E暖边充氯气中空玻璃，支撑结构为铝框架系统，采用了尼龙66材质间隔条的明框断热技术，防止冷桥的发生，与Low一E暖边充氢气中空玻璃一起，共同实现了保温、隔热、节能的功能。为了配合外幕墙的通风和消防排烟功能的实现，内幕墙同样也设置了开启扇，但采用的是外平开和中悬两种开启形式，并通过限位电子锁来控制开启窗的开启位置，以保证开启窗不与其它装饰组件相干涉。进出风口设置于层间位置，loomm高，相邻布置，并根据空气的流动特点设置通风器、通风格栅、导流板以实现空气循环。通风器的开启扇由电动系统进行控制，并根据季节、雨雪天气等变化实现风口的自动开合。同时，在层间部位还设计有遮阳系统，系统前端为点式连接的IOmm钢化玻璃做为遮挡。遮阳帘采用了铝质叶片，叶片上设有针孔，在全部关闭状态下，依然可以达到30%的透光率。而其电动控制系统，也可以根据光线强弱自动调整叶片的角度，实现升降、转动的联动。双层幕墙技术现已被越来越多的工程所应用，其传热系数最低可达1.25wl(耐•K)。相对古建筑来说，本工程双层幕墙技术的应用，改变了古代建筑“夏天一层窗户纸，冬天一层厚棉被”的隔热御寒劣状，在实现科学、绿色、环保、节能的同时，也实现了诸多建筑功能的自动控制和智能控制。

2.3柔索点式玻璃幕墙技术的应用

对应人口大堂的部位，3一8层为挑空的共享空间，内部进深很大。进行缩放对比，其相当于宫殿的门庭，从形体上，神似又进了一步。但在本工程中，如此大的挑空空间，却见不到巨大的立柱作为支撑，似乎非常不可思议。这也是本工程设计上的一大特色:弱化柱的效果。它的实现，要完全归功于现代柔索技术的创新与发展。柔索技术已经应用于建筑领域多年，以简洁、轻盈、通透为显著特点，且拉索不传递弯矩，增加了外荷载作用变形下的柔顺性，从而使玻璃受力更合理、更安全。而在索结构体系中，单索结构是最为简洁和通透的，本工程就是应用了这种结构体系。该体系采用了横索为主受力索、竖索为稳定索的受力模型，索系为不锈钢材质，横索直径为中40mm，竖索直径为中24mm。其张拉于混凝土结构上，巨大的内应力令整个索网具有强大的稳定性能。面材采用了一omm+2.28SGp+smm钢化夹胶超白玻璃，其连接则采用了四角夹持式无孔驳接件，该夹具不但避免了因玻璃打孔所带来的应力集中性质的破坏，同时，也减小了玻璃变形后自身弯矩所形成的反力作用，大大降低了玻璃的爆裂率。柔索支撑体系非常适合于做为跨度超大、视野通透的空间的支撑结构，其打破了古代建筑中柱子粗大、突显外露的格局，特别是为本工程弱化柱的效果，获得一个纯粹干净的外立面做出了不小的贡献。

2.4铝板幕墙技术在斗拱及梁上的应用

本工程的斗拱及梁设计于9一10层间(图13)。斗拱属于内檐斗拱中的隔架斗拱，与石材柱相对应，而梁则位于斗拱之上，平面以格构形式体现。这是本工程仿古宫殿设计中最为点睛的一笔。除了在体态上实现貌似神合之外，在材料质地的模仿上也达到了神似。另外，它并没有采用樟卯结合的木质结构，而是应用了现代的铝板幕墙技术。斗拱与梁均采用了铝板做为面材，其质轻、强度高，且容易折弯成型，并可通过现代加工工艺和焊接工艺实现任何实体形状。而本工程的梁及斗拱单体形状并不复杂，均为矩形体态，因此实现起来并不困难。而在质地和颜色上，则采用了当今广泛应用的氟碳喷涂工艺，除了保证耐久年限之外，更是发挥了其多质感、多色彩的特性，实现了斗拱及梁的质感、颜色与木质相似。与石材幕墙类似，斗拱及梁的系统结构也由钢结构龙骨体系和面材体系组成。钢结构亦由工字钢和钢管形成整体的钢网格，次结构龙骨由钢管、角钢等钢型材组成，通过焊接和螺接方式与主钢结构进行连接。面材采用了3mm厚的铝单板，相比古代的整体实木大大减轻了重量。其与龙骨的连接，则采用了副框、压板组件的压接结构，不但可实现无序的安装调整和维修拆卸，而且通过浮动连接，也实现了温度作用下的变位伸缩，保证铝板平整性的同时，也防止了铝板的应力破坏。在接缝处理上，也摒弃了过去粘土等容易粉化的勾缝材料，采用了现代高新技术产物—硅酮防水密封胶进行密封。相比古代的做法，全新的铝板干挂幕墙技术也同样大大减小了对建筑地基的承重荷载，减少了材料用量，降低了工程造价。同时，铝板表面处理的多质感、多色彩、多效果特性也完美地实现了建筑师所要达到的仿古效果，这也是铝板幕墙技术越来越多地应用于仿古建筑中的原因所在。

2.5屋顶

屋顶是古代建筑中三大部分中变化最大、最有特色的部分。《周礼•考工记》云:“上欲尊而宇欲卑，上尊而宇卑，则吐水疾而溜远”，使屋顶排水流速快而远，是屋顶形成圆和曲线的主要原因之一，如翼轻展的曲线美也随之形成。而随着梁架结构的变化，其又形成了多种多样的屋顶形式。本工程的屋顶形式上则是从孟顶演化而来，如翼轻展，因此，在材料使用上，选择了更为贴近薄翼的玻璃替代传统的琉璃瓦，结合现代的点式玻璃安装技术，实现了古人存于梦想之中的建筑体态。该部位的点式玻璃结构，不同于本工程中双层幕墙的外层幕墙点支撑玻璃结构以及柔索点式玻璃幕墙结构，首先是其支撑体系为钢结构，并不是铝型材或是不锈钢索，且该支撑结构位于玻璃之上，形成与古代宫殿屋顶由瓦脊形成的擦状线条，更加增强了仿古气息;其次是玻璃采用了倒挂方式，位于支撑结构的下方，与常规设计中面材位于支撑体系之外的做法正好相反。同时，玻璃的连接也是采用了点式玻璃结构中常规的有孔驳接方式，利用带有球铰的不锈钢驳接头进行连接，可实现安装时的微量调节(图16)。因为该屋顶的玻璃为倾斜式倒挂安装，出于安全方面的考虑，采用了smm+l.52PvB+8mm透明钢化夹胶玻璃，以防止玻璃破碎后造成对生命和财产的危害。屋顶，是最容易形成屋面积雪和檐口冰溜倒挂的部位(图17)。古代建筑虽然在形态设计上也有这方面的一些考虑，但积雪和屋檐上的冰溜基本上是靠自然融化或人工消除。然而在现代建筑设计中，自动消除积雪和冰溜是必须要考虑的一种建筑功能。在本工程中，该部位就特别设计了融冰雪系统，通过采用电伴热技术，以实现屋面的融雪与融冰(图18)。电伴热所用的元件是电伴热带，通电后可发热。其最大的特点是，成本低廉、防潮防水、体积小巧、便于隐藏、成形方便、容易裁切，且发热可控、耗电量低。其设计在玻璃四周的铝合金护边中，通电后.电伴热带自身的热量会经过铝合金护边传递到玻璃上.从而实现玻璃受热而融化冰雪。但因每块玻璃面积较大，玻璃受热速度不是很快也不是很均匀，故这种设计的实质性作用有以下两个方面:一是玻璃上有积雪时，四边的融雪线会发热，使雪从四边开始逐渐融化，使积雪丧失积存的根基，在雪自身的重力下，会从玻璃表面滑落下去;另一个也是最为重要的作用，是通过加热玻璃的边缘，以防止冰溜倒挂，在保证屋顶一个纯净效果的同时.也避免了倒挂冰溜坠落所带来的危险。

3结语

仿古建筑结构设计篇9

【关键词】古建筑；文物保护工程；防雷

中国传统古建筑多为全木结构或砖木结构。因被雷电击中而造成直接破坏或引起火灾一直是传统古建筑主要存在的安全隐患之一，历史上因被雷电击中而发生火灾至全部建筑被损毁殆尽的例子不在少数。为了尽量减少雷电对古建筑的破坏程度，现代古建筑保护工程均有防雷设计要求。一般的防雷处理方式是根据设计要求在建筑物屋面的翼角和屋顶正脊上安装引导线，将雷电引至地面，从而达到保护建筑物本体的目的。其判断依据是根据对建筑物周边的接地电阻值进行检测，判断是否达到国家及设计防雷要求。若测得接地值无法达到标准要求，则要进行升级处理方式，即防雷补充接地工程，直到接地电阻值达到设计规范要求。本文以三峡工程湖北库区最大的文物保护工程屈原祠仿古新建工程为实例，介绍并分析古建筑防雷保护工程。

1 建筑工程概况

屈原祠始建于唐代，是为纪念我国伟大爱国主义诗人屈原而建的纪念性祠堂。因兴建三峡水利枢纽工程，位于秭归县归州镇的老屈原祠将于水位上涨至175米后被淹没，屈原祠将以仿古新建形式建于秭归新县城茅坪凤凰山。新建的屈原祠占地面积12500余平方米，建筑面积5800平方米，由山门、前殿、正殿、南配房、北配房、南碑廊、北碑廊、南陈列室、北陈列室、南厢房、北厢房、享堂、屈原墓冢、消防监控室、卫生间15座建筑组成，分为屈原祠、屈原墓两部分。屈原祠以山门、前殿、正殿为中轴线对称布局，屈原墓建于屈原祠东面，由神道、享堂、屈原墓冢组成。正殿、前殿、南、北厢房、享堂为木结构建筑，屈原墓冢为石结构建筑，其余为钢筋混凝土仿古建筑。屈原祠仿古新建工程由国务院三峡工程建设委员会批准立项，湖北省文物局负责具体组织建设。其主体工程于2006年底开始建设，2009年初建设完成并通过验收。同时，屈原祠所在秭归县凤凰山古建筑群，被国家文物局批准为第六批全国重点文物保护单位。因此，屈原祠仿古新建工程的建设意义十分重大，一直受到各级政府部门的高度重视和社会各界的广泛关注。

在屈原祠主体工程竣工后，建设单位邀请秭归县防雷控制中心对该建筑群防雷控制数据进行检测，具体是对建筑物接地电阻值进行测量。经过检测，屈原祠最主要的正殿接地电阻值为15.4ω，前殿接地电阻值为16.0ω，均未达到《建筑物防雷设计规范》gb50057-94（2000年版）的要求。因此，必须进行防雷补充接地工程。而屈原祠主体工程施工单位不具备防雷补充工程施工资质，建设单位另委托了宜昌市一家具有防雷工程专业资质的单位承担该工程的方案设计编制及施工。

2 环境及地质勘察分析

防雷工程承担单位首先对屈原祠建设环境及地质情况进行勘察分析。屈原祠建设新址凤凰山面对三峡大坝。三峡大坝建成以后，凤凰山成为长江中的半岛，屈原祠正好处于向东开口的喇叭型地形的尖端，当西南暖湿气流输送到此将形成上升气流，加上充足的水汽条件，极易出现雷暴天气。据当地气象资料统计，秭归县年平均雷暴日数大约为54天，因而雷电活动较为频繁。

由于茅坪镇地区的地表为片麻岩角闪石风化颗粒状的沙石土层，其水分含量少，因此这种土壤的电阻率一般都很高。根据现场勘察，屈原祠所处的地质条件北面多为花岗岩石层，其他为强风化砂地质。由于这两种土壤电阻率都很高，导电性能差，雷电过程会产生强大的闪电电流，当建筑物落雷时，通过接闪器、引下线，接地体将雷电流扩散于大地之中。土壤的电阻率越小，雷电流扩散越快，越安全；土壤电阻率越大，雷电流扩散越慢，越危险。如果没有良好的接地，就会直接危及建筑物的安全。综合屈原祠所处的地理环境和地质条件，简单的利用建筑物基础接地是很难达到规范要求，必须增设补充接地设施才能达到防雷设计要求。

3 方案设计

针对屈原祠建设地址秭归县凤凰山的地质地貌情况，防雷工程承担单位开始编制专项防雷工程设计方案。首先，屈原祠防雷施工方案主要设计技术标准及验收依据是：

⑴《建筑物防雷设计规范》（gb50057-94）（2000版）

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⑵《中华人民共和国文物保护法》

⑶《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

（gb50343-2004）

综合考虑到屈原祠内各建筑等级、结构形式及工程预算，对院落内规模最大、等级最高、受雷电影响最大的前殿和正殿两栋建筑进行防雷补充接地工程。

接地是防雷的重要环节，雷电防护的根本原理即是通过不同的方式将雷电流泄放引入大地，从而保护建筑物、人员或设备的安全。为了将来电气设备、电子设备的工作接地和保护接地容易实施和达到规范要求的接地电阻值，该接地系统采用基础接地与人工接地做为联合接地装置。基于屈原祠所处的两种地质条件和各建筑物所处的位置，做防雷接地设计：

考虑到屈原祠内各个建筑所处的位置及地质条件，对屈原祠正殿、南北厢房、前殿设置一圈闭合环形接地网。

接地网具体做法是：距各建筑物基础1-3米（因地质条件限制可适当放宽）处增加一圈水平接地体和垂直接地体，水平接地体采用40×4的热镀锌扁钢，垂直接地体视地质条件而定，对土壤条件好的采用1.5米长，50×50的热镀锌角钢；对是花岗岩地质，我们采用钻深孔，在孔内各放置一根6米长φ65镀锌无缝钢管做为垂直接地体，再灌注降阻剂填满岩石与该钢管接地体之间缝隙。水平接地体与垂直接地体焊接后，用高效无毒降阻剂和黄土回填来改变土壤结构，使之接地电阻符合国家防雷规范要求r≤10ω。

4 工程施工

方案确定后，防雷工程承担单位立即组织人员开始施工。按照方案要求，施工人员在距离正殿建筑轮廓线4米，前殿建筑轮廓线3米外，按建筑物轮廓线开挖一闭合地槽。在开挖槽过程中，土壤多为三类黄土，未见花岗岩。将规格为40×4的热镀锌扁钢放置槽底，做为水平接地体。在建筑物防雷引导线接地点开挖一条地槽与外地槽相连，用同样规格的热镀锌扁钢与水平接地体焊接成一体。根据地质情况，选择将1.5米长，50×50的热镀锌角钢做为垂直接地体，与水平接地体焊接成型。通过监理检查验收后，灌注高效无毒降阻剂和回填黄土将槽填满，以此来改变土壤结构，分层夯实地面。以上防雷工程所用材料都有出厂证明和产品合格证，并严格通过监理检查验收后才能使用。经过1个月的紧张施工，承担单位完成全部防雷补充接地工程任务。经再次检测，正殿接地电阻值为3.9ω，前殿接地电阻值为4.5ω，达到防雷设计规范要求，并通过防雷检测中心验收。

仿古建筑结构设计篇10

关键词：古建筑；设计；现代建筑；比较；融合

中图分类号：TU2 文献标识码：A

一、中国现代建筑的设计

（一）形式对功能的服从

在功能化的时代中，我们使用电梯使楼层越建越高，自动火灾系统、电子防盗使我们更安全； 但是，凡事都有两面性，如此方便的功能却将我们的生活同一化，本该多变的建筑形式被圈框起来。“形式服从功能”使建筑师的思想被条款限制，这些功能使建筑师看不清自己本国的传统文化，建筑周围的客观环境等等，从而产生出一些没有特征的建筑。

（二）把握本质，演化出更多更有创意的东西。

很多人认为东西方的建筑理念是相同的，设计是无国界的，但是如果具体到一个项目，传统的文脉必须要尊重，特别是居住建筑与人的生活习俗、地方气候条件、居住模式等决定因素要在设计方案里得到很好的反映，就不能够随便引入一些外国的东西。从这个角度讲它又是有国界的。

二、现代仿古建筑设计风格

仿古建筑是仿造古代建筑的形式，提取古代建筑的某些有特征的、能表现历史风貌的元素进行设计。不是单纯的仿造，而是抓住古代建筑那些元素结合现代的装饰工艺技术创新的过程。中华传统建筑的文化底蕴深厚，这很有利于设计师的创作。现代仿古建筑风格受到几个方面的影响。首先，第一次鸦片战争后，西方建筑师对中国传统建筑产生了浓厚的兴趣，在西式建筑的基础上附加上中式传统建筑形式。然后，改革开放时期，经济的飞速发展带动了建筑的发展，后现代主义思想影响世界，大量的传统建筑被摧毁。对西式建筑的盲目崇拜，风格的模式化使得城市变得单调。专家和民众开始反思现有的建筑，要如何既体现了当地的特色，又起到保护传统的作用。

三、现代商业街仿古建筑方法

现在的商业街改造大致有两种。一种是对旧建筑整体拆除，然后重新定位风格年代重建。

某商业步行街完全拆除了原来的老街道和旁边的建筑，以完全现代的风格重造商业街。商业步行街由二大核心街区组成，其中一条作为百年老街，沉淀了久远的历史情结，在整体的表现上，更多的突出古朴的元素；而另一条街是改造而成的。由于商业街新建筑的风格都是现代的，为了体现街道原来的历史，特地在商业街的东西两头设立牌坊以作纪念。这种把旧的建筑完全拆除的方法，从施工方和设计方的角度来说是节约时间和资金的。由于旧街道房屋被整体，设计者相当于从一张白纸上描绘新蓝图。不用为如何保护文物伤脑筋，新的商业街设计风格就更容易确定，从程序上、人力和物力上都简化了。这虽然支持了城市化进程，刺激了投资，繁荣了商贸。但是，对一个城市的可持续性发展没有好处，类似于中国朝代更替运动中，新建立的君王要把前朝统治者的宫殿烧毁的举动。这种设计方法，抹杀了人们对旧街道的记忆，剥夺了后代人感受传统建筑文化底蕴的权利。这个百年老街，是先人留下的物质遗产，更是一种精神寄托。先人给后辈子孙们留下的财富，不是属于某一代人的。我们没有权利摧毁它。第二种，在保留原建筑的基础上通过局部外观的改造和对旧街道整体进行景观的规划和形象的包装。一般旅游景点采取这种方法的比较多。

四、古建设计与现代建筑设计的融合

（一）古建设计与现代的比较

从建筑材料来看，在我国古典建筑是以木材来做房屋的主要构架，属于木结构系统。现代我们的建筑都由更加坚固的钢筋混凝土做框架，木材已经退出了建筑历史的大舞台。木结构确实有着很多问题，砍伐树木会导致森林减少，同时木房屋也存在防火，防虫，防潮等大量问题。材料的转变也带来了结构上的转变，钢筋混凝土在抗压抗拉能力上远远高于木材，所以建筑才可以越建越高，既节省空间又开创了一种建筑的新格局，同时在安全性上也得到了保证。

中国建筑的形态随着时间的推移产生了翻天覆地的变化，中国古建的特点如前文所述，就空间上来说古建在平面上讲究围合，即房屋包围院子。房屋、墙垣等围合成院落，以院为中心。而现代中国建筑受西方建筑的影响，为了节省空间主要以楼房为主，形成一个功能完善的小区（即包含多个建筑），楼与楼之间配以绿化。也就是说中国建筑由平面展开向竖向延伸发展。

（二）思想上的融合

“中国固有式”建筑的正式提法出自民国政府，具体而言它是指运用西方建筑技术手段，同时又具有中国古代官式建筑的某些形式特征与视觉效果的中国近代建筑。这一阶段的建筑师们纷纷提出“依据旧式，采取新法”，即在思想上仍然禁锢在中国古建筑的设计思想上，但在材料和技术上迈出了新的一步，可以说受到西方文化的熏陶，建筑师的思想开始有了转变。

“民族形式”建筑所处的特殊历史背景，便使这一阶段的建筑设计思想充满了政治性和传统复兴。新中国成立以来，国际形势与社会的不稳定使得建筑师们有着各种各样的思想，出现了以宫殿式大房顶来表现民族形式的建筑。设计师们抛开低矮的木式建筑，将古代中国式的屋顶架在砖与水泥的结合体上，以衬托“民族”特色。

由横向发展变纵向发展，有人认为做到三层就已经不能算是中式建筑了，这种思想大大限制了中式建筑的发展空间。而部分项目把中式建筑的精华和理念应用于小高层、高层设计，取得了较好的市场效果。

中国的传统住宅与西方的住宅在空间格局上的不同之处在庭院，西方是以起居室为核心来布置它的功能，而中国是以院子为核心的，生活的场景都在院子里面展开。因此，做好院子与房子的布局关系，也就做出了中式建筑的精髓。

结语

中国古建设计与现代的融合还有很大空间，我们既可从传统、民族文化中汲取养分，又可以从国外借鉴经验，也可谓效法自然。今后我们应该更加注重建筑的“意”“境”，找出属于中国的文化建筑。

参考文献

[1]王其钧.中国古建筑语言[M].北京： 机械工业出版社，2007： 1-330.