傳統風格建筑的結構設計方法研究

何葉

（西安培華學院建筑與藝術設計學院 陜西西安 710100）

中國傳統古建筑一般采用木結構的形式，從材料的選用，立面造型設計，平面處理均具有獨特風格。隨著建筑科技的發展以及建筑物功能的復雜多樣化，傳統木結構在防腐和防火方面的缺點越來越明顯，修建一棟木結構古建筑的造價也在不斷提高。所以，越來越多的新材料、新技術、新方法運用在古建筑的修建中，使傳統建筑能夠滿足現代建筑防火與防腐的要求。現今的傳統風格建筑以鋼筋混凝土結構作為主要形式，避免了木結構在防火與防腐方面的缺陷，也改變了傳統古建筑以木結構構件傳力為主的受力方式，將鋼筋混凝土結構作為基礎，把傳統風格建筑中的部件、造型等運用其中作為裝飾物，這就使建筑物在外觀上具有了傳統建筑的風格。充分滿足了現代社會建設發展的需求，為城市的建設創造良好基礎。

1 傳統風格建筑的特點

中國傳統風格建筑以木結構作為主要的結構形式，建筑物在平面布局方面一般采用對稱的方式，在房屋空間方面布局靈活，層次感豐富，承重構件傳力路線明確，圍護結構設置合理，所以中國傳統風格建筑能夠適應不同地區的氣候條件。在古建筑設計和施工的過程中，很早就采用了建筑模數制，并實行了構件定型化，從建筑物的整體設計到局部構造，都有具體的規定。傳統風格建筑還將斗拱這種獨創的結構形式運用其中，并在建筑裝飾方面運用了相當豐富的色彩，所以傳統風格建筑在外觀上氣勢磅礴，莊嚴華麗。中國傳統風格建筑的主要結構形式有如下三種：“抬梁式”，“井干式”和“穿斗式”。房屋的屋頂設計形式也有如下類別，如懸山頂、硬山頂、廡殿頂、歇山頂、復合頂和攢尖頂等。

2 傳統風格建筑的結構設計特點

傳統風格建筑以木結構作為主要結構形式，平面布局較為含蓄內斂，空間布局靈活多樣。在仿古建筑的設計過程中將承重結構和圍護結構作為重點進行設計，確保構件與構件之間傳力路線明確。例如在斗拱設計時，既滿足了結構設計的合理性，也突出了色彩裝飾的重要性，使建筑物在外觀造型上顯得較為莊重。當今的仿古建筑在設計過程中也采用了相似的方法，使我國傳統風格建筑的獨特結構形式得以發揚和傳承。另外，也將當今時代新的結構設計理念運用其中，與傳統設計理念相融合，使仿古建筑的設計更符合當代建筑的要求。

3 傳統風格建筑的結構設計要求及原則

在設計傳統風格建筑的過程中，一定要明確設計理念和設計思路，這對于仿古建筑的安全性而言非常重要。現今鋼筋混凝土結構已經廣泛運用于仿古建筑的設計中，鋼筋混凝土結構具有較好的防火性能和抗腐蝕性能，能夠彌補木結構在防火防腐方面的缺陷。而且采用鋼筋混凝土結構也使建筑物內部的穩定性大幅提升，同時保證建筑外觀精美。在進行仿古設計的過程中，還應嚴格遵守建筑抗震設計規范中的要求。

在設計仿古建筑的過程中，也需要嚴格遵守仿古建筑的模數要求以及模型體系等規定進行施工。另外，在進行結構設計時要嚴格把控每個受力構件的規格尺寸，滿足建筑物的使用功能要求。在施工過程中，要明確受力構件的傳力體系，外形設計要參考古代建筑中的式樣進行。傳統風格建筑的屋面有自己的特點，設計和施工難度較大，可以嘗試探索更多的結構形式，加以組合，以滿足傳統風格建筑的屋面設計要求。例如可采用舉架等設計的理念原則進行處理，這樣可以使屋面呈現出優美的曲線，滿足了傳統風格建筑的設計標準和使用需求。

傳統風格建筑中的一些構件，不只是作為傳力構件，更具有很好的裝飾作用。最具有代表性的構件就是斗拱，斗拱位于梁與柱之間，承受由屋面和上層結構傳遞的荷載，具有承上啟下的作用。另外，斗拱可以向外挑出，將桁檀挑出到一定距離，使建筑物的整體觀感更加莊嚴宏偉。當今的仿古建筑由于采用鋼筋混凝土結構，主體框架是主要承重構件，斗拱逐漸退化成裝飾性的部件，不具有承重作用。但是在設計過程中還是要加以明確，以達到更好的設計效果。

4 實例分析

對已經建成的傳統風格建筑實例進行分析探討，可以總結出有效的設計方法，用于今后的結構設計中。在設計過程中，應嚴格遵守古建筑的傳統布局和結構樣式，并結合現代的設計和施工方法，實現設計風格多樣化，施工技術不斷改進，開創仿古建筑設計的新局面。另外，還需要熟悉國家規范，運用自己的經驗，結合計算機的設計結果，對結構布置進行合理的優化，改良傳統的設計方法，吸納現代結構設計方法中的精髓，以改善仿古建筑的設計以及施工方法。

4.1 工程概況

本工程為陜西省安康市某園區戲臺，設置有主樓和兩側的配殿。主樓地上兩層，建筑檐口高度為10.350m，屋頂采用歇山頂的形式；兩側配殿為地上一層，建筑檐口高度為6.200m，屋頂采用懸山頂的形式，灰筒瓦屋面，飛檐翹角，莊嚴華麗，檐下為五踩斗拱。

圖1 戲臺正立面

4.2 結構體系

采用現澆混凝土仿木框架結構，其主體結構為鋼筋混凝土，用PKPM軟件中的SATWE 程序進行整體計算，因室內部分有吊頂，所以屋架的布置稍作調整，沒有完全按照古建筑中的“抬梁式”。屋檐上的荷載通過現澆鋼筋混凝土桃尖梁和斗拱中間的墻體傳遞給下方的斗拱和額枋，采用桃尖梁作為傳力體系的益處在于能夠減少撩檐檁的截面高度，并且實現了對出檐的處理。在處理角科斗拱的老角梁時，采用了與斗拱寬度一致的暗梁，這樣做既實現了長梁的挑出，也使構件受力均衡，加強了整個結構體系的穩定性。所以，根據上述分析，在實際工程項目中應當對設計的細節部位加以重視，以增強設計的水準，促進效益的提升。

4.3 屋面板的結構設計

傳統風格建筑的屋面板截面一般為T 形，主要是由于屋面木基層是由望板和椽組成的，屋面板的板肋之間距離較小，板肋的肋高較低，另外屋面上的部件較多，造型非常復雜，導致在施工屋面時，支模困難，無法實現一次性全現澆，而且拆模后的外觀質量難以保證。為解決上述難題，本工程將屋面板設計為疊合板的形式，在兩方椽之間鋪設水泥加壓板（望板），以此作為底模，在底模上綁扎板鋼筋，并澆筑混凝土，二者疊合共同受力。在設計過程中，構件疊合前和疊合后均進行強度、撓度以及裂縫驗算，以滿足施工和使用的受力要求。

4.4 雀替和斗拱的結構設計

在實際施工的過程中，斗拱一般作為鋼筋混凝土預制構件，通過預埋鋼筋進行相互連接。由于其做工不夠精細，且數量較多，現場施工不方便，作為受力構件并不可靠，很難保證其受力性能，故在本工程中斗拱僅作為裝飾構件，不考慮其參與受力。

雀替是位于柱子上部，與柱子共同承受上部結構傳來的壓力的構件，一般設置在梁與柱或枋與柱的交接處。雀替除了能夠承受一定的壓力，還能夠減少梁和枋的跨度，并增加梁端部的抗剪強度。雀替在本工程中也采用預制的形式，在施工現場進行制作，通過預留鋼筋與主體結構中的檐柱和額枋進行連接。采用上述方式進行構件連接后，通過噴漆彩繪處理，能夠彌補預制斗拱與雀替未與主體結構一起澆筑成型的缺點，并且能夠滿足傳統風格建筑的藝術效果。

5 結束語

現今的傳統風格建筑，以鋼筋混凝土作為主要結構形式，構件種類繁多，形狀復雜，空間梁板的定型以及混凝土的澆筑是施工過程中的難題。本文通過具體工程實例，探討了鋼筋混凝土傳統風格建筑的一些設計方法，為工程設計人員提供參考。