中國(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑的概念設(shè)計(jì)思想
建筑是我國(guó)發(fā)展極為迅速的一個(gè)行業(yè)，并且伴隨著社會(huì)的進(jìn)步在不斷的進(jìn)步，但是建筑過(guò)程中的設(shè)計(jì)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(diǎn)，使得現(xiàn)代建筑能夠?qū)鹘y(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)運(yùn)用到工程設(shè)計(jì)中，本篇文章主要依據(jù)現(xiàn)代社會(huì)建筑的工程設(shè)計(jì)，對(duì)中國(guó)木結(jié)構(gòu)的古建筑中所包含的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了全面詳細(xì)的分析。
木結(jié)構(gòu)古建筑是中華文化傳承中一個(gè)極為重要的組成部分，中國(guó)的木結(jié)構(gòu)建筑在發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)歷著與西方建筑房展過(guò)程中完全不同的過(guò)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(guó)目前各個(gè)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(zhǎng)時(shí)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(wú)損，整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了良好的性能。我國(guó)已經(jīng)有許多著名的專家通過(guò)力學(xué)的分析以及對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)的模型測(cè)試等發(fā)放對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)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(guò)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(jìn)行了分析，旨在探析其中的概念設(shè)計(jì)思想。
1 建筑體型
在建筑的概念設(shè)計(jì)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(diǎn)就是建筑的外形構(gòu)造，通過(guò)歷次地震的發(fā)生時(shí)建筑的反應(yīng)結(jié)果來(lái)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(lái)說(shuō)，建筑體型是否均勻、是否對(duì)稱、是否規(guī)則等都會(huì)給建筑的抗震性能帶來(lái)巨大的影響，如果說(shuō)建筑的體型過(guò)于不均勻，不對(duì)稱，不規(guī)則，那么建筑自身結(jié)構(gòu)的抗震能力，必然會(huì)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(guó)目前的木結(jié)構(gòu)古建筑從平面上的布局來(lái)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(lái)作為建筑中的較為對(duì)稱的幾何結(jié)構(gòu)，并且都極為均勻、對(duì)稱。一般矩形的房屋長(zhǎng)寬之比都不會(huì)超過(guò)2，這樣就極大的防止了建筑由于過(guò)長(zhǎng)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(lái)自任何一個(gè)力面的陣地影響，擁有更好的抗震能力。同時(shí)，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(qiáng)的同時(shí)還能抵抗較大的風(fēng)力。
我國(guó)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(guò)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(gè)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(dāng)，能夠直接影響到整個(gè)建筑性能，這也是建筑物體衡量其自身抗傾覆能力的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)目前調(diào)查的眾多工程實(shí)踐情況來(lái)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(guó)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(gè)建筑結(jié)構(gòu)的高度相當(dāng)于現(xiàn)代社會(huì)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(duì)建筑結(jié)構(gòu)寬高比尺寸進(jìn)行了限定，也就是：柱體雖高不越間之廣。這種說(shuō)法實(shí)際上就是對(duì)建筑的寬高之比進(jìn)行了明確的限制。
2 結(jié)構(gòu)體系
建筑的結(jié)構(gòu)體系對(duì)于整個(gè)建筑的力學(xué)結(jié)構(gòu)影響極大，一個(gè)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(duì)建筑產(chǎn)生的作用力。我國(guó)的傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑通常來(lái)說(shuō)所運(yùn)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(wú)幾的，都是通過(guò)柱體和枋并良好的運(yùn)用榫卯結(jié)合技術(shù)使得整個(gè)建筑各個(gè)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(shuō)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中柱與基礎(chǔ)連接的剛性節(jié)點(diǎn)是依靠“抗”來(lái)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(lái)抵抗水平荷載，但當(dāng)水平荷載超過(guò)礎(chǔ)石所能提供的摩擦力的時(shí)候，柱就開(kāi)始在礎(chǔ)石表面滑動(dòng)，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(dòng)摩擦力，有效地減小了地震的影響，達(dá)到了隔震的效果.殿堂式建筑中的鋪?zhàn)鲗邮怯砂仓迷陬~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(guò)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(qiáng)結(jié)構(gòu)意義.古建筑物的正立面上，每個(gè)開(kāi)間的柱高并不相同，而是自當(dāng)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(duì)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(duì)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(yáng)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(wèn)題。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，古代建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)觀念能夠良好的融合到現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)過(guò)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(jìn)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展。
