一種仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑物構(gòu)造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國古代木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)某鎏舸笮∈歉鶕?jù)建筑設(shè)計的開間而定的(開間是相鄰兩個橫向定位柱間的距離，建筑有三開間、五開間、七開間等，進深越深，建筑的體量越大，而牌樓有二柱三樓、四柱三樓等)，而屋頂?shù)拇笮?、比例、及出挑尺度等又與斗拱的結(jié)構(gòu)構(gòu)造息息相關(guān)。屋頂出挑尺度越大，屋頂?shù)某鎏舨糠种亓烤驮酱?，屋頂?shù)闹亓客耆啥饭皝沓袚?dān)，再通過斗拱傳遞至其下部的枋梁，這也就意味著，屋頂?shù)某鎏舫叽缭酱?，重量越重，斗拱?guī)模數(shù)量就越多，木材的消耗量就會增大；更為嚴重的是，當屋頂出挑尺度增大，斗拱無法同時承擔(dān)屋頂?shù)拇怪敝亓亢惋L(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的水平推力，使得屋頂受力不平衡，進而影響建筑整體的穩(wěn)定性；此外，傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑在防火、木材的性能、節(jié)點的構(gòu)造、建造的工藝，以及是否符合現(xiàn)行的施工規(guī)范和標準等方面都存在諸多不確定因素。
[0003]那么，如何既能夠利用現(xiàn)代建筑材料和施工工藝的優(yōu)勢，又能夠體現(xiàn)我國傳統(tǒng)的建筑設(shè)計風(fēng)格，成為設(shè)計師們不斷探索的問題。目前，仿古建筑采用的較為廣泛的方式是，用混凝土材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)木結(jié)構(gòu)承重受力體系來制作斗拱，建筑體量大的古建筑斗拱也采用混凝土材料。建造時，斗拱的各部件按其不同的體型事先預(yù)制，部件連接處預(yù)埋鋼筋，也有整組斗拱預(yù)制，并于現(xiàn)場組裝而成，這種鋼筋混凝土斗拱增強了其承載能力，能夠適應(yīng)出挑尺度大、重量較重的屋頂，延長了建筑物的使用壽命，而且節(jié)約了大量木材。然而，隨之帶來的困擾是，由于斗拱的大小尺度與建筑物的體量有關(guān)，無法重復(fù)使用同一尺寸的模具，特別是澆筑混凝土斗拱，木模板用量非常大，而且拆模后的木模板無法再次利用，導(dǎo)致木材消耗量大，施工成本增高，這無疑成為制約仿古木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)發(fā)展的一大阻礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有的仿古木結(jié)構(gòu)建筑，用混凝土材料代替木結(jié)構(gòu)制作斗拱，澆筑混凝土斗拱的木模板用量大，而且拆模后的木模板無法再次利用，導(dǎo)致木材消耗量大，施工成本增高的問題，本發(fā)明的目的是提供一種仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)及其施工方法，由鋼筋混凝土的支撐結(jié)構(gòu)承載屋頂?shù)闹亓?，木斗拱成為外裝飾構(gòu)件，并結(jié)合裝配工施工方法，工程施工費用投入少且施工周期快，同時又符合現(xiàn)行的施工規(guī)范和標準。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)，包括:若干個支撐單元；每個所述支撐單元由豎向支柱和懸挑梁組成，所述懸挑梁固接于所述豎向支柱的頂端，并呈T形結(jié)構(gòu)，所述豎向支柱和所述懸挑梁均由鋼筋混凝土材料制成；所述支撐單元固定于所述仿古木結(jié)構(gòu)建筑的混凝土橫梁上，且所述支撐單元的固定位置與所述仿古木結(jié)構(gòu)建筑的裝飾木斗拱的位置相對應(yīng)；所述仿古木結(jié)構(gòu)建筑的屋頂固定于所述支撐結(jié)構(gòu)的頂端。
[0006]優(yōu)選的，所述懸挑梁的中部垂直固接于所述支撐單元的豎向支柱的頂端。
[0007]優(yōu)選的，所述豎向支柱的柱鋼筋的頂端與所述懸挑梁內(nèi)的鋼筋固接，所述柱鋼筋的另一端與所述混凝土橫梁內(nèi)的橫梁鋼筋固接。
[0008]優(yōu)選的，所述仿古木結(jié)構(gòu)建筑的裝飾木斗拱螺栓連接在所述懸挑梁上。
[0009]優(yōu)選的，所述裝飾木斗拱是通過豎向設(shè)置的Φ 12mm長螺栓固定于所述懸挑梁上，且所述長螺栓的頂端貫穿所述懸挑梁。
[0010]優(yōu)選的，所述豎向支柱橫截面的寬度為120mm?150mm，高度為200mm?300mm。
[0011]優(yōu)選的，所述懸挑梁橫截面的寬度為120mm?150mm，高度為150mm?250mm。
[0012]優(yōu)選的，所述懸挑梁的兩個端部均設(shè)有用于安裝固定所述仿古木結(jié)構(gòu)建筑的木檐桁的凹臺，所述凹臺的高度為所述懸挑梁高度的1/2，所述凹臺與所述懸挑梁的端部形成L形結(jié)構(gòu)，所述木檐桁設(shè)置于所述L形結(jié)構(gòu)的陰角內(nèi)，且固定于所述懸挑梁的端部，所述懸挑梁的頂面平行于或低于所述木檐桁的頂面。
[0013]另外，本發(fā)明還提供了一種仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)的施工方法，步驟如下:
[0014]步驟一:在澆筑如權(quán)利要求1至8任一項所述的仿古木結(jié)構(gòu)建筑的混凝土橫梁時，在所述混凝土橫梁上預(yù)留鋼筋，所述預(yù)留鋼筋的位置與每組所述裝飾木斗拱的位置相對應(yīng);
[0015]步驟二:搭設(shè)所述支撐單元的模板，布設(shè)所述豎向支柱的柱鋼筋和所述懸挑梁的預(yù)埋鋼筋，所述柱鋼筋的頂端固定在所述懸挑梁的預(yù)埋鋼筋上，所述柱鋼筋的另一端與所述混凝土橫梁內(nèi)的預(yù)留鋼筋連接；
[0016]步驟三:向所述步驟二搭設(shè)的模板內(nèi)澆筑混凝土，待其達到設(shè)計強度后，拆除所述模板，制得所述支撐結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟三后還包括，待所述支撐結(jié)構(gòu)牢固固定于所述混凝土橫梁上之后，將所述裝飾木斗拱分別螺栓連接在所述支撐單元的懸挑梁上，所述木檐桁安裝于所述懸挑梁和所述凹臺構(gòu)成的L形結(jié)構(gòu)的陰角內(nèi)，且固定于所述懸挑梁的端部，所述仿古木結(jié)構(gòu)建筑的屋頂固定在所述支撐結(jié)構(gòu)的頂端。
[0018]本發(fā)明的效果在于:
[0019]一、本發(fā)明仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)，若干呈T形的支撐單元固定在混凝土橫梁上，支撐單元的固定位置與每組裝飾木斗拱的設(shè)計位置相對應(yīng)，裝飾木斗拱連接在懸挑梁的下部，不再承擔(dān)支撐屋頂?shù)墓δ?，而由鋼筋混凝土材料制成的支撐結(jié)構(gòu)來承載屋頂?shù)闹亓?，本發(fā)明采用鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)兩種體系相結(jié)合的方式，充分利用了現(xiàn)代材料和施工工藝的優(yōu)勢，并結(jié)合傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)施工的榫卯工藝，既滿足了仿古木結(jié)構(gòu)建筑的防火要求和材料性能，節(jié)點構(gòu)造簡單且施工方便，同時又符合現(xiàn)行的施工規(guī)范和標準；另外，支撐結(jié)構(gòu)所采用的鋼筋及混凝土材料易于獲得，降低了木材的消耗量。
[0020]二、本發(fā)明仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)的施工方法，在混凝土橫梁上澆筑支撐單元，使得支撐單元豎向支柱的柱鋼筋與混凝土橫梁內(nèi)的主鋼筋固接，實現(xiàn)T形支撐單元與混凝土橫梁的穩(wěn)定連接，為屋頂和裝飾木斗拱的安裝提供穩(wěn)定的支撐基礎(chǔ)，由此，各組裝飾木斗拱得以螺栓連接在支撐單元的懸挑梁上，而木結(jié)構(gòu)屋頂則固定在支撐結(jié)構(gòu)的若干懸挑梁構(gòu)成的平面上，從而實現(xiàn)仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂各構(gòu)件與建筑主體結(jié)構(gòu)的固定連接，可見，本發(fā)明在不影響仿古木結(jié)構(gòu)建筑外觀效果的情況下，改變傳統(tǒng)建筑木結(jié)構(gòu)承重體系為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承重體系，即由鋼筋混凝土的支撐結(jié)構(gòu)承載屋頂?shù)闹亓?，并結(jié)合裝配式施工方法，工程施工費用投入少且施工周期快，同時又符合現(xiàn)行的施工規(guī)范和標準，既滿足了仿古木結(jié)構(gòu)建筑的防火要求和材料性能，又保留了傳統(tǒng)裝飾木結(jié)構(gòu)帶來的真實和親切的感觀效果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例一的牌樓的正視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例一的支撐結(jié)構(gòu)與牌樓混凝土橫梁的連接示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例一的支撐結(jié)構(gòu)與裝飾木斗拱、屋頂?shù)倪B接示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實施例一的牌樓屋頂?shù)木植垦鲆晥D。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的一種仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)及其施工方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面的說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。以下將由所列舉之實施例結(jié)合附圖，詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及特征。需另外說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0026]實施例一:結(jié)合圖1至圖4說明本發(fā)明的仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)，本實施例以仿古木結(jié)構(gòu)建筑中的牌樓為例，如圖2所示，支撐結(jié)構(gòu)包括若干個支撐單元，每個支撐單元由豎向支柱2和懸挑梁3組成，懸挑梁3固定于豎向支柱2的頂端，即懸挑梁3與豎向支柱2構(gòu)成“T”形結(jié)構(gòu)，豎向支柱2和懸挑梁3均由鋼筋混凝土材料制成，如圖3所示，上述支撐單元固定于牌樓的混凝土橫梁I (即枋梁)上，且支撐單元的固定位置與牌樓的每組裝飾木斗拱5的位置相對應(yīng)。如圖1所示，本實施例牌樓的屋頂為上、下兩層，每層設(shè)置四組裝飾木斗拱5，上、下混凝土橫梁I上每組裝飾木斗拱5對應(yīng)的位置固定有一個支撐單元，牌樓的屋頂7則固定于上述支撐結(jié)構(gòu)的頂端。另外，需說明的是，本實施例的技術(shù)方案不涉及牌樓的主體結(jié)構(gòu)體系，該部分內(nèi)容應(yīng)理解為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)。
[0027]本發(fā)明仿古木結(jié)構(gòu)建筑屋頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)，若干呈T形的支撐單元固定在混凝土橫梁I上，支撐單元的固定位置與每組裝飾木斗拱5的設(shè)計位置相對應(yīng)，裝飾木斗拱5連接在懸挑梁3的下部，不再承擔(dān)支撐屋頂?shù)墓δ?，而由鋼筋混凝土材料制成的支撐結(jié)構(gòu)來承載屋頂7的重量，本發(fā)明采用鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)兩種體系相結(jié)合的方式，充分利用了現(xiàn)