談鋼筋混凝土在中式建筑中的應用

張 亮 彬

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

1 概述

以宮廷建筑為代表的中國古典建筑，氣勢恢弘、壯麗華貴，造型講究對稱，色彩講究對比，建筑材料以木材為主。中國的古建筑獨樹一幟，中國建筑之美在世界建筑史上是非常輝煌的篇章。即便在高速發展的當下，中式建筑因其鮮明的特征，越發在高樓林立中顯出其獨特的韻味，因此，現代建筑中，不論是公共建筑，還是私人宅邸，中式建筑仍然是重要的組成部分。

2 中式建筑的抗震

傳統的中式建筑支撐受力體系以木結構為主，少量為磚石結構。以往采用木結構支撐體系，優點在于木材采集，運輸，加工，建造方面省工，省時，同時，木結構由于采用榫卯連接以及嚴謹的斗拱體系，是中國古建筑抗震能力的關鍵所在，如遇地震，在斗拱的起承轉合下，建筑體松而不散，如太極般以柔克剛，化解地震沖擊，這種連接即現在所說的柔性連接，相當于現在抗震所說的耗能構件，抗震性能好，但是明顯的缺點是怕火，怕潮濕及蟲蟻侵蝕。磚石結構的古建筑抗震性能是以剛克剛，抗拉性能差，抗震性能差。

新式的中式建筑把現代的技術融入到古建設計中，采用有效的抗震體系，結合古建筑的造型，在高度，跨度方面相對于傳統的建筑有明顯的提高及加大。但是純粹的鋼筋混凝土結構并不能完整的實現原滋原味的中式建筑，需要在裝飾，飛檐等精巧部位有效結合木結構來實現。

3 中式建筑的結構設計方面

3.1 豎向抗側力體系

與所有的建筑一樣，功能不同，布局不同，受力體系是不同的。一般有三種：第一種是樓閣式塔；第二種是總高度不高，平面體型大的公共建筑；第三種就是多層民居，跨度小，層高低。

對于樓閣式塔建筑，典型的結構特點是平面尺寸小，高度高，若沒有足夠的抗側力構件，很容易導致整體受力體系極柔，對抵抗地震極為不利，在地震力作用下，會出現變形過大，導致破壞。塔式結構高度高，普通的框架結構并不能抵抗水平力，需要注意兩點：1)根據建筑平面，尋找可以布置剪力墻的位置，并且關鍵要連成一個整體，以給建筑提供足夠的抗側力剛度。2)根據建筑立面，布置框架柱，即便框架柱可能由于立面造型不能在豎向連續布置，導致抗震能力減弱，也可以作為第二道防線以抵抗地震力的破壞。

高度不高的公共建筑，如大型飯店，演藝中心，這類建筑雖然總高度不高，但是層數少，層高高，需要開闊的空間，這種建筑，從受力和經濟兩個方面分析，都不能采用框架結構，仍然需要設置剪力墻，采用框架—剪力墻結構。需要注意兩點：1)在建筑的四角和樓梯間，以及盡量靠近邊緣的位置，尋找連續的T型，L型的位置來布置剪力墻，萬不得已的時候，采用一字墻。2)結合建筑平面及立面布置框架柱，以受力盡量簡單直接為準。

民居采用中式建筑，可選的材料多，現在大多是主體結構采用磚石結構，屋面或者采用現澆板，或者采用木屋面，在結構抗震方面，增加適當的圈梁和構造柱，以增加房屋的整體性。

3.2 中式建筑的屋面

傳統的中式建筑屋面采用純木結構，利用斗拱，根據屋面的形狀，設置轉換梁，轉換柱，最終把荷載傳遞給柱子。現在小型的仿古建筑，仍然采用此種形式。

大型的跨度大的古建，需要利用鋼筋混凝土的優點，設置折梁及折板，直接將荷載傳遞給豎向構件。但是古建筑中的梁板比普通建筑中要求精細，結構工程師需要與古建建筑師反復推敲，確定懸挑梁終止的位置及懸挑梁的端頭截面，例如，1)屋面飛檐處，此處中式建筑造型靈動，線條流暢，結構梁在此處須根據飛檐造型，進行變截面處理，且不能直接伸到飛檐邊緣，按造型終止于飛檐明顯變薄處，再利用混凝土板進行出挑。這樣后期再用木結構處理，從外觀上看，不會出現突兀的截面。2)屋脊處，普通的古建筑，屋脊處不會有大的造型，但對于塔，閣之類的建筑，最高處的塔剎造型高，此處都考慮做折梁，用以支撐塔剎，并且注意考慮此處折梁的水平推力。

3.3 中式建筑的斗拱體系

傳統的中式建筑里的斗拱，是中式建筑上特有的構件，是由方形的斗、升、拱、翹、昂組成，斗拱在中國古建筑中起著十分重要的作用：1)承上啟下，傳遞荷載的作用。2)裝飾的作用。3)平衡穩定的作用。

如今的建筑，受力傳遞簡單，不再利用斗拱傳力，僅做為裝飾構件使用。材料可以采用現澆混凝土，木結構，預制混凝土。1)若采用現澆混凝土制作，模板均需采用異性模板，造價高，與梁整體現澆，拆摸的時候第一不好拆，且不容易保持完整的外形，局部澆筑不到位。2)采用木結構和預制混凝土。提前做好，采用預埋件焊接到位，簡潔且施工速度快。

4 地基基礎處理

建造于山區的中式建筑，建筑跟著地勢走，與周圍環境融于一體。例如塔式建筑，這樣的建筑在使用過程中一般是不拆除的，故進行地基處理時，按永久建筑考慮。山區地區的建筑地基會存在巖石，或者一半巖石一半土層，或是巖石，建議直接做墩基礎，或是一半巖石一半土層，或是高聳建筑，建議做灌注樁。同時對于建筑周邊地勢，建議不采用大開挖的形式處理山體，以防出現人為造成的不穩定邊坡。

對于一般地區的建筑，按常規地基處理即可。

5 結語

中式建筑，無論前期如何推敲，在后期的實現過程中，仍然需要優秀的匠人參與，優秀的古建建造師可以讓建筑得到最大限度的效果體現，設計與施工的有效結合，在中式建筑中要求更加嚴格，任何一座建筑的完美實現，都需要在各個階段進行詳細對接。

中式建筑作為世界建筑史的重要組成部分，在當前中國社會城市化建筑大發展時期，不論采用何種材質，建筑的歷史文化特點是最寶貴的，保持不同地域，不同風格的中式建筑，共同傳承中華優秀文化，是工程人義不容辭的責任。