混凝土仿古建筑设计与施工探究
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混凝土仿古建筑设计与施工探究
摘要:钢筋混凝土结构在古建筑建设中的应用,解决了传统木结构破坏严重的问题,钢
筋混凝土的使用能够全方位提升古建筑的施工质量。
为此,本文分析传统古建筑存在的问题,发展钢筋混凝土施工技术,以提升古建筑的施工质量,促进我国古建筑的发展,满足社会经
济可持续发展的需求。
关键词:钢筋混凝土;古建筑;施工技术
引言:
古建筑是我国重要的文化遗产,承载着古人的智慧和文化遗产。
然而随着时间的推移,
传统的老式木结构建筑逐渐出现了许多问题。
因此,必须提高古建筑的建设质量,对此,大
家也在积极开展相关探讨。
当代仿古建筑以混凝土为主体结构,改变了中国传统古建筑以木
结构为主的受力体系。
混凝土仿古建筑以混凝土结构为基础,吸收中国传统古建筑的精髓,
融合传统建筑的造型和风格,从而达到建筑仿古的目的。
1、中国古代建筑的特点
中国古代建筑是一种以木框架为主的结构方式。
平面布局内敛含蓄,层次丰富,空间分
隔灵活,支撑与围护结构划分清晰。
很早就被应用到建筑物的设计和建造中。
模块化系统和
构件对建筑的形状、规模以及总体或局部的走向都有相当详细的规定。
中国古代建筑还创造
了支撑的结构形式,并充分运用内容丰富的装饰手段,使建筑显得庄重而美丽。
2、混凝土仿古建筑的设计原则
2.1节约建筑材料和木材
从目前国内情况来看,木材库存量比较少,尤其是阔叶木,主要依靠进口。
从工程建设
成本来看,木框架建筑工程造价较高,不如混凝土框架建筑经济。
实践中,建筑结构的梁、
枋能够用木板包裹框架制成。
2.2古建筑风格的延续
以屋顶檩条和梁为例,用混凝土浇筑模板难度很大。
出于延续传统风格和经济考虑,屋顶依据传统方法建造。
同时,室内可采取使用木结构装饰,继承传统建筑风格。
设计混凝土梁结构时,一定要充分考虑木结构的性能,并对梁、柱的交叉连接处进行适当处理。
2.3项目规划一定要便于施工
混凝土的构件一般粗糙,很多精细的装饰无法达到木建筑的效果。
项目设计过程中,应尽可能保持传统风格,简化木质装饰,有效理解混凝土建筑结构与传统形象的关系,以利于施工。
3、古建筑存在的问题
3.1结构问题
大多数老建筑都是木结构设计的。
鉴于木材质轻,可重复使用,实际安装、拆卸和运输方便。
但这类旧木建筑结构的抗拉强度较小,也会因斜线、裂缝、木节等问题而对建筑结构的强度产生较大影响。
当受到强大的压力和弯曲力时,就会具备一定的塑性。
古建筑的结构如果长期暴露在潮湿的环境中,也会造成结构发霉或腐烂。
此外,木质材料还可能受到蛀虫和白蚁等害虫的侵袭,对结构造成损坏,并且还易燃。
因此,为了保证古建筑的结构得以体现出良好的特点,施工人员一定要对上述结构问题进行详细的考虑,采取良好的防腐、防潮措施,做好消防工作,并考虑与其他当代建筑结构的融合,将解决结构问题,促进古建筑的有效发展。
3.2风化问题
古建筑是我国历史文化遗产中保存下来的重要建筑风格,也展现了古人在建筑领域的智慧,具有丰富的历史意义。
我国古建筑经历了长年的风雨,也会面临风化的问题,这对建筑工人的技能提出了很大的要求,同时给实际施工带来了巨大的问题。
古建筑一般都具备丰富的年代风格,这些元素随着岁月逐渐变得模糊,朱砂色也逐渐消失,只剩下原来的底色。
因此,在仿古建筑的建造过程中,一些技术人员只能结合数据和照片进行修复,但修复者也会充分渗透一些自己的灵感,使古建筑失去了原有的特色。
3.3损坏问题
在古建筑的建设中,一般采取使用木结构建筑,因此容易受到外界环境的影响,缺乏良好的抗灾能力。
我国历来遭受多次严重的自然灾害,古建筑结构损坏的情况时有发生。
大多数损坏和不稳定是鉴于木结构的腐蚀和裂缝等问题造成的。
古建筑结构损坏的主要原因是木
结构在制作过程中受到环境的影响,木纤维收缩不一致,久而久之,古建筑结构就会出现很
多裂缝,从而影响选用效果。
4、钢筋混凝土建筑施工技术
4.1控制钢筋混凝土的质量
古建筑构件施工过程中,应特别注意合理控制混凝土的施工质量,对于新建主体建筑为
钢筋混凝土材料的仿古建筑,如果钢筋混凝土原材料本身存在质量问题,将直接影响整个建
筑的施工质量。
但想要提升其安全系数,就一定要重视钢筋混凝土材料的质量控制。
鉴于仿
古建筑工程施工中选用的钢筋混凝土材料大多为硅酸盐水泥材料,因此技术人员在进行质量
管理时,还应当在混凝土施工前进行抽样检验,以确保原材料满足施工要求。
同时应当检验
水泥材料的质量要求,保证水泥材料的正规性。
此外,相关人员还一定要确保钢筋混凝土中
添加的材料质量符合设计要求,避免选用不合格材料,以满足建筑施工质量的设计标准。
4.2钢筋混凝土浇筑准备工作
古建筑施工与其他建筑项目类似。
在进行钢筋混凝土施工之前,也十分注重准备工作。
钢筋混凝土施工的混凝土浇筑是保证土建工程质量的基础。
一定要保证浇筑施工在模板内部
完成,且有施工人员在场,浇筑工程时进行振动工作,保证混凝土浇筑质量。
为此,古建筑
工程的钢筋混凝土施工具备一定的复杂性,短时间内无法完成浇筑施工,因此必须制定一套
完整的钢筋混凝土浇筑施工制度,并做好各项准备工作,首先,要对所有参加施工人员进行
合理分配任务,严格依据项目施工特点分期施工。
设计部门还应当需要构建一套完整的混凝
土浇筑组织体系,增强施工各环节的管理,实际上应该结合建筑施工现场构建一套完整的施
工管理制度,要求相关管理人员结合建筑图纸采取措施。
施工现场必须制定详细的施工材料
计划。
所有准备工作完成后,还一定要及时检查支撑和混凝土浇筑模板安装的可靠性,一切
准备工作合格后,才能进行的浇注施工。
同时,浇筑混凝土前一定要彻底清理模板,避免仿
古建筑在后续的修复过程中会妨碍整体的美观。
钢筋施工过程尽可能采取使用搭接、粘接的
方法。
一般不采取使用焊接方法,采取使用引线键合固定就能够。
确保长度不超过300mm。
同时,最小搭接长度也一定要满足设计要求。
结合相关建筑规范中钢结构工程搭接标准计算,25%钢筋搭接系数为1.2,50%钢筋搭接系数为1.4,100%钢筋搭接系数为1.6,这些都包含在
抗震计算中。
4.3钢筋混凝土浇筑施工
在古建筑的钢筋混凝土施工中,常见的预制构件有现浇钢筋混凝土结构和装配式钢筋混
凝土结构,对于一般现浇钢筋混凝土建筑来说,主要是指各种预制构件的使用。
预制构件的
生产流程主要分为模板制作及安装、钢筋制作及安装、混凝土浇筑及运输等。
为此,施工人员在建筑施工过程中一定要结合实际要求进行合理的浇注施工。
混凝土浇筑的主要原理是将混凝土材料倒入模板中进行塑化。
在仿古建筑施工中,混凝土浇筑要求将材料粘合到管模中逐步形成预制构件,并且在浇筑过程中要注意浇筑高度。
若高度超过自由落体高度则需采取措施处理,自由落体连接时可采取使用扎管连接方式,有效防止混凝土离析发展,保证旧建筑混凝土浇筑施工质量。
4.4钢筋混凝土养护作业
在钢筋混凝土的养护过程中,主要是借助人为创造、合混凝土养护的温湿度条件,保证混凝土浇筑后得以更快地养护,提升混凝土结构的强度。
借助水泥水化的作用,混凝土结构能够快速硬化,其强度能够提升,但水泥水化应当需要良好的温度和湿度条件,因此养护人员能够采取使用薄膜涂层来保水。
养护方法,喷灌养护和喷水化养护能够提升混凝土结构的强度,从而保证仿古建筑的施工质量。
4.5支柱及支柱基础施工要点
仿古建筑的柱子通常由混凝土制成,柱上涂有油漆以模仿木柱。
为确保油漆不脱落并具备良好的附着力,可用水流平。
先打坚固的腻子,然后涂两层油漆,一层亚光红漆就能够达到木柱的效果,外墙也能够用防水漆。
混凝土柱也能够用木板或木条覆盖。
过去,古建筑中的瓜棱柱是由几根柱子拼接或镶嵌成一根大柱子而成。
这样不仅能够提高负载能力,还能够节省材料,在原有的基础上提高美观。
古建筑采取使用瓜棱柱法,中央大柱是混凝土柱,周围环绕着小木柱。
混凝土柱的形状非常灵活。
混凝土柱一定要连接至基础,一定要保证柱基础的完整性。
可开挖石柱基础,使柱子可穿过柱基。
柱基础完成后,将空心柱基础放置在基础钢管上,使钢管与柱钢筋牢固连接,实际施工时主要是先固定柱基础,然后将柱空心。
以江南地区为例,柱础一般为鼓形,二瓣柱座能够牢固地固定在柱子上,大悲寺就是典型的例子。
4.6墙体施工要点
仿古建筑需对墙体表层进行做旧处理,墙体内部可按当代方法施工。
例如:岭南和北方地区的城墙大多是简单的砖墙。
然后在建筑的墙面上贴一些瓷砖就可以了,应当需要特别注意的是瓷砖的颜色和纹理应当与传统类似。
南方大部分地区采取使用白色抹灰墙,依据当代方法砌好墙体后,可抹灰面层。
仿青砖墙也能够用另一种方法来实现。
将青砖切成几块,然后将切片粘到已经建好的墙上。
这种方法达到的墙面效果与传统的青砖效果非常相似。
4.7梁架施工要点
仿古混凝土建筑的梁结构主要使用混凝土结构。
施工要点如下:首先应当需要逐步形成
梁结构。
混凝土结构梁结构的形状非常简单。
梁架断面大多为矩形,框架建成后,需将石灰、砂、碎石、水泥按一定比例混合,搅拌制成砂浆,涂抹在框架上。
在应用过程中,能够对应
当需要模仿的梁结构的特征进行组合和建模。
最后一步是给梁框架涂油漆,在涂漆过程中,
应当需要结合项目的设计要求在框架的不同位置涂上不同颜色的油漆。
另外,节点处的结构
处理也很重要。
传统建筑的梁底、梁头、短柱都应当雕刻。
仿古建筑在梁结构整形时应当需
要进行一些简单的处理,比如:在应当需要雕刻的地方镶嵌细木条,整形完成后,将木条取出,做一些简单的刻痕。
如果仿古建筑的梁与传统建筑有很大不同,一定要对梁进行适当的
处理。
4.8斗拱施工要点
在中国传统木结构中,斗拱是常用的支撑构件。
该构件的体积小于柱、梁构件的体积。
一方面能够用来连接梁结构和柱头,使柱承受梁结构的荷载,另一方面也能够提升建筑的美
观度和艺术性。
在进行实际的钢筋混凝土施工时,如果在构件制作过程中严格遵循传统的木
结构规范,模具制作的复杂程度会进一步提高,钢筋绑扎固定的难度也会提高。
此外,当受
到不均匀的外力时,混凝土结构可能会发生结构变化,从而降低支架的承载能力。
由此可见,对于上述问题,相关人员应从以下几个方面入手解决:
(1)将通用预制模式引入强力斗拱的生产过程中,一定程度上提高了其结构稳定性。
这
就应当需要相关人员从力学性能的角度出发,结合实际情况准确定位划分位置,以保证工程
施工在应力相对较小的位置进行。
借助以上分析不难看出,这种建筑模式是在木结构建筑模
式的基础上,体现了传统的建筑理论和技术。
现阶段,这种建设模式已得到普遍作用。
但这
种施工方法在实际应用时经常会面临很多问题。
特别是质量控制工作有更严格的标准,同时
一定要投入施工能力较强的人员。
结合混凝土结构本身的优点,不再依靠斗拱来受力,而是
借助梁、柱的连接来获得相应的稳定性。
在这样的背景前提下,斗拱仅起到装饰作用。
可见,在应用这种施工模式时,相关人员并没有借助传统的木结构施工工艺来实施施工,而是以柱
代替方柱来构建建筑结构。
这种施工模式具备显着的优点:施工技术门槛不高,对支架的配
置和规格没有严格要求。
与预想不同的是,这种施工方式将极大地阻碍传统施工技术的继承
和发展。
4.9合拢根立柱并调整侧脚
对于古建筑工程来说,其稳定性主要取决于侧腿和柱端。
与预想不同的是,当仿古建筑
工程建设中引入混凝土结构时,支腿和侧端就会形成相应的问题,对于合拢点,为保证保护
层的规格得以满足相关施工标准,相关人员一定要依据相应尺寸逐步缩小半径,完成钢筋的
连接施工。
此外,这种施工方法通常应当需要投资更高质量的模板。
当放置木模板时,不利
于施工和加工作业,因此应放置钢模板,以减少加工和其他连接。
但考虑到建筑材料不应当
需要频繁的轮换作业,很可能会造成建筑成本大幅提高。
这就决定了相关人员通常不会投资
钢模板,而是选择新材料,其中包含PVC。
但在实际工程项目的施工过程中,这些材料大多
数情况达不到预期的施工要求,大多数情况应当需要定期的维护和修理工作。
近年来,得益
于建筑原材料加工技术的新创新,多重木复合模板在某种极大的角度上看来得到了有效选用,从而避免了上述问题。
通过采用此类模板时,虽然施工周转频率较低,但考虑到其较低的施
工成本,在工程项目的施工过程中仍被广泛选用。
对于侧脚,在施工过程中经常会出现布线
问题。
对木结构的主要作用是提高建筑物的抗震能力,从而提高其稳定性。
但考虑到建筑物
在受拉状态下相关节点截面的变化,其荷载因此而大幅度减少。
借助引入混凝土结构并采取
使用一次浇注等形式,能够为建筑物予以更大的稳定性。
在这样的背景前提下,现阶段古建
筑施工过程中大多数情况不再选用侧溜槽,这最终造成了相关施工技术的失传。
4.10屋面系统施工
通常,仿古的建筑物大多数情况具备更复杂的屋顶结构。
一方面表现在屋顶坡度较大;
另一方面,也体现在与屋顶有所关联关系的大量构件上。
随着屋面坡度的增大,混凝土浇筑
难度随之增大,从而致使混凝土施工出现问题。
这就应当需要相关人员合理控制混凝土浇筑
高度,明确振动位置。
此外,还一定要避免瓷砖滑动。
当选用混凝土结构时,工人常常会布
置防水材料以防止漏水。
但这种方法也会造成瓷砖滑落等问题,对工程质量和施工人员的人
身财产安全造成较大威胁。
这就应当需要工人在实际施工过程中借助设置钢筋和网片来避免
上述问题。
但这种方法会损坏防水材料。
可见,在屋顶施工过程中,工人一定要做到防水、
提升屋顶的防渗漏等方法,同时也能够消除瓷砖滑落的问题。
对于屋顶相关构件,其尺寸大
多数情况较小,这提高了施工难度。
现阶段,相关人员通常借助预制组装等方式解决上述问题。
5、结语
综上所述,虽然混凝土仿古建筑的建造难度较大,但只要不断总结传统古建筑的设计经验,将传统文化与当代先进技术完美结合,相信古建筑的设计和施工技术将普遍作用于建筑
领域。
总之,随着我国古建筑工程的不断发展,许多以前木结构的古建筑都受到了不同程度
的破坏。
为此,人们也在积极开展钢筋混凝土结构的仿古建筑施工,同时注意混凝土施工准备、混凝土浇筑、钢筋连接施工、钢筋混凝土养护等的合理控制,从而提升古建筑的施工质量,满足仿古建筑项目的需要。
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