中國木結(jié)構(gòu)古建筑的概念設(shè)計思想

建筑是我國發(fā)展極為迅速的一個行業(yè)，并且伴隨著社會的進步在不斷的進步，但是建筑過程中的設(shè)計仍然有所欠缺，因此，我們需要從傳統(tǒng)的建筑中找出能夠融入現(xiàn)代建筑的優(yōu)點，使得現(xiàn)代建筑能夠?qū)鹘y(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點運用到工程設(shè)計中，本篇文章主要依據(jù)現(xiàn)代社會建筑的工程設(shè)計，對中國木結(jié)構(gòu)的古建筑中所包含的設(shè)計思想進行了全面詳細的分析。

木結(jié)構(gòu)古建筑是中華文化傳承中一個極為重要的組成部分，中國的木結(jié)構(gòu)建筑在發(fā)展的過程中經(jīng)歷著與西方建筑房展過程中完全不同的過程，在幾千年的歲月中，古代建筑才定型成為了以木結(jié)構(gòu)建筑為主的建筑體系，我國目前各個地區(qū)所至今還留存的木結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)經(jīng)歷了長時間的風(fēng)雨侵蝕，但是仍有一部建筑保存完整，幾乎是完好無損，整個建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了良好的性能。我國已經(jīng)有許多著名的專家通過力學(xué)的分析以及對建筑整體結(jié)構(gòu)的模型測試等發(fā)放對建筑的結(jié)構(gòu)性能進行了研究，并且已經(jīng)取得了一定的成果。本篇文章主要通過傳統(tǒng)古建筑的建筑結(jié)構(gòu)體系、體型、梁架、柱架等方面的構(gòu)造進行了分析，旨在探析其中的概念設(shè)計思想。
　　1 建筑體型
　　在建筑的概念設(shè)計中，最為重要的就是如何確定建筑的整體結(jié)構(gòu)方案，并且在結(jié)構(gòu)方案中最為主要的一點就是建筑的外形構(gòu)造，通過歷次地震的發(fā)生時建筑的反應(yīng)結(jié)果來看，建筑的抗震能力與建筑的外形構(gòu)造有著直接的關(guān)系，通常來說，建筑體型是否均勻、是否對稱、是否規(guī)則等都會給建筑的抗震性能帶來巨大的影響，如果說建筑的體型過于不均勻，不對稱，不規(guī)則，那么建筑自身結(jié)構(gòu)的抗震能力，必然會在地震中受到破壞，從而增大建筑發(fā)生倒塌的幾率。
　　1.1平面結(jié)構(gòu)布置
　　我國目前的木結(jié)構(gòu)古建筑從平面上的布局來看，大多數(shù)都采用的是六邊形、八邊形、矩形、方形以及圓形來作為建筑中的較為對稱的幾何結(jié)構(gòu)，并且都極為均勻、對稱。一般矩形的房屋長寬之比都不會超過2，這樣就極大的防止了建筑由于過長的原因而受到地震的大面積影響，減少了建筑在地震中的扭轉(zhuǎn)力；八邊形、六邊形等建筑平面絕大多數(shù)都是多軸向?qū)ΨQ的，由于其結(jié)構(gòu)的原因，其自身能夠較好的抵抗來自任何一個力面的陣地影響，擁有更好的抗震能力。同時，較為穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)還能夠極大的減少受到的風(fēng)壓影響，可以使得木結(jié)構(gòu)建筑在抗震能力強的同時還能抵抗較大的風(fēng)力。
　　我國現(xiàn)存最古老的木塔一建于遼清寧二年（公元1056年）的山西應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔，就是平面為正八邊形的一座建筑，在過去的900多年中，經(jīng)歷了多次地震，仍然屹立如初.建筑平面抗震要求的均勻性主要指的是結(jié)構(gòu)的均勻性，即主要抗側(cè)力構(gòu)件的布置要均勻，盡量使建筑物的質(zhì)量中心與抗震結(jié)構(gòu)體系的剛度中心的位置接近。以減小地震作用下產(chǎn)生的偏心扭轉(zhuǎn)的影響.木結(jié)構(gòu)古建筑中的抗側(cè)力構(gòu)件主要指的是柱子，因此，柱網(wǎng)的布置也就決定了整個結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度的分布.
　　1.2豎向結(jié)構(gòu)布置
　　在建筑的抗震性能中，建筑自身豎向的寬高比是否恰當，能夠直接影響到整個建筑性能，這也是建筑物體衡量其自身抗傾覆能力的一個標準。通過目前調(diào)查的眾多工程實踐情況來看，建筑的框架結(jié)構(gòu)最適宜的寬高比就是3-4，若是建筑并非處在地震區(qū)范圍內(nèi)，那么其寬高比在5以內(nèi)就是極為合適的。我國目前仍然存世的木結(jié)構(gòu)古建筑中，最高的就是某縣的木塔，它整個建筑結(jié)構(gòu)的高度相當于現(xiàn)代社會23層的混凝土結(jié)構(gòu)建筑，但是它的寬高之比僅僅只有2：3。在傳統(tǒng)的建筑建造古書中就明確的對建筑結(jié)構(gòu)寬高比尺寸進行了限定，也就是：柱體雖高不越間之廣。這種說法實際上就是對建筑的寬高之比進行了明確的限制。
　　2 結(jié)構(gòu)體系
　　建筑的結(jié)構(gòu)體系對于整個建筑的力學(xué)結(jié)構(gòu)影響極大，一個能夠具有良好抗震能力的建筑結(jié)構(gòu)體系必須要有極高的荷載、抗拉能力，尤其需要具有的就是整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，這樣才能夠更好的抵抗地震對建筑產(chǎn)生的作用力。我國的傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑通常來說所運用的結(jié)構(gòu)體系與現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)體系是相差無幾的，都是通過柱體和枋并良好的運用榫卯結(jié)合技術(shù)使得整個建筑各個部分都能夠較為穩(wěn)定的連接在一起，從而使得建筑結(jié)構(gòu)擁有了多層減震、抗震的結(jié)構(gòu)體系，其中的關(guān)鍵部分就是建筑的柱體腳與柱體的基石這兩者之間的連接層、輔助層以及榫卯所構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
　　柱子是浮擱平置于礎(chǔ)石之上的，連接特性類似于鉸接，而現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中的連接方式為剛接.結(jié)構(gòu)的豎向力由柱子傳遞給基礎(chǔ)，然后分散到地基之上.如果說現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中柱與基礎(chǔ)連接的剛性節(jié)點是依靠“抗”來承受水平荷載的話，那么木結(jié)構(gòu)則是“抗”與“放”的結(jié)合.在風(fēng)荷載及較小的地震作用下，結(jié)構(gòu)利用柱與礎(chǔ)石之間的摩擦力來抵抗水平荷載，但當水平荷載超過礎(chǔ)石所能提供的摩擦力的時候，柱就開始在礎(chǔ)石表面滑動，使結(jié)構(gòu)底部剪力始終保持為常數(shù)――柱與礎(chǔ)石之間的滑動摩擦力，有效地減小了地震的影響，達到了隔震的效果.殿堂式建筑中的鋪作層是由安置在額枋或柱頭之上并由梁枋縱橫相連的多組斗棋組成的.
　　3 承重木構(gòu)架的構(gòu)造措施
　　古建筑的承重體系是由柱子和額枋通過榫卯連接而成的柱架系統(tǒng)以及由梁袱層層相疊而成的抬梁
　　式梁架系統(tǒng)組成的.
　　3.1柱架系統(tǒng)
　　柱架中的柱子不但外觀形式上做了形式優(yōu)美的卷殺處理，而且還有生起和側(cè)腳等特殊做法，這些做法具有的很強結(jié)構(gòu)意義.古建筑物的正立面上，每個開間的柱高并不相同，而是自當心間的平柱向兩側(cè)的角柱逐漸增高，這就是柱的“生起”。《法式》對用柱之制的描述：“凡用柱之制，至角則隨間數(shù)生起角柱.”又對生起的尺寸做了具體規(guī)定：“三聞生起二寸，五間生起四寸，七間生起六寸，九間生起八寸，十一間生起一尺，十三間生起一尺二寸”.圖2所示的為五間生起四寸.角柱“生起”只在殿堂式建筑中使用，不但造就了這種形制地位最高的古建筑從心間到盡間曲面上揚的優(yōu)美的弧形立面效果，而且具有深刻的力學(xué)及結(jié)構(gòu)意義。
　　3.2粱架系統(tǒng)
　　歷史資料記載的最大跨度的梁袱為十椽袱，若用單梁直接承受上部屋蓋重荷，則梁的截面高度要120份高，轉(zhuǎn)換成現(xiàn)在的尺寸單位為2 m以上，如此粗大的木材很難找到.疊梁的出現(xiàn)，解決了這一問題。
　　4 結(jié)語
　　綜上所述，古代建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計觀念能夠良好的融合到現(xiàn)代建筑的設(shè)計過程中，能夠使得現(xiàn)代建筑擁有更為良好的結(jié)構(gòu)特性，促進建筑設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。?