傳統木構建筑柱礎在現代裝配式建筑中的發展與應用

周欣墨 李娟 陶華強 徐國華

摘要：柱礎是中國傳統建筑中必不可少的組成部分。但是隨著時代的進步，尤其在近年來裝配式建筑大行其道的背景下，木柱已經越來越被鋼筋混凝土柱子所替代。柱礎如何適應時代發展，也是一個迫切需要解決的問題。針對以上問題本文提出了一個可調節大小的能發光的裝配式柱礎制作方法，以期為建筑行業的發展做出貢獻。

關鍵詞：柱礎、裝配式、可調節、發光

1.背景

在中國傳統木構建筑中，木柱和梁架是主要承重結構，木柱將整個房屋的重量傳遞給地基。木柱的重要性不言而喻，木柱不穩就會導致整個房屋的坍塌。為了更好的保護木柱，傳統建筑都會在木柱的底端設置一個石材的柱礎來防潮防撞擊，石柱礎因此也成了中國傳統建筑的一個特色。

隨著現代建筑的快速發展，裝配式建筑逐漸成為主流，但其也漸漸失去了以往鮮明的民族文化特色。將裝配式技術運用于柱礎結構中，有研究人員提出了“一種環保的仿柱礎復合砼石結構及其生產工藝（申請號202011479909.1）”，將木柱插入至仿柱礎復合砼石結構的嵌入槽中，并在嵌入槽內澆筑混凝土形成混凝土結構。

然而現在的裝配式建筑中已經很少采用木柱了，更多的是采用鋼筋混凝土結構的立柱，這種立柱已經不再適用傳統的柱礎設計方式。并且目前的立柱直徑尺寸一般為300-450mm，50mm為一個梯度，即立柱直徑通常是300mm、350mm、400mm、450mm，現有的仿柱礎結構并未考慮到不同立柱的尺寸;此外，現有的柱礎也未能解決夜間行走時對柱礎碰撞的問題。

2.現代裝配式可調節帶燈柱礎做法

為了適應裝配式建筑發展，我們提供一種可調節的裝配式帶燈仿柱礎結構，以解決背景技術中提及的技術問題。

為達成上述目的，我們提供如下技術方案：一種可調節的裝配式帶燈仿柱礎結構，包括設置于立柱相對底端外的仿柱礎本體、內襯、底座和蓋板;所述內襯包括兩塊弧形鋼板，兩塊弧形鋼板能夠組合呈內徑不小于立柱的圓筒狀，所述內襯上沿周向分布有多個可調節螺栓，立柱表面預設有與可調節螺栓匹配的螺栓孔;仿柱礎本體包括兩個類半球塊，兩個半球塊能夠組合呈上下各有一個圓形開口的中空類球形，圓形開口的內徑與內襯的外徑相當，仿柱礎本體的高度與內襯的高度相當，在其相對中部嵌設有一圈透光玻璃片，內襯的外側對應透光玻璃片的位置設有一圈照明設備;底座和蓋板分別設置于仿柱礎本體的上下端面，底座和蓋板的內徑與立柱的外徑相當。

下面結合附圖，對裝配式帶燈柱礎作進一步具體的說明。

一種可調節的裝配式帶燈仿柱礎結構，如圖1所示，包括設置于立柱5相對底端外側的仿柱礎本體1、內襯2、底座3和蓋板4，由于上述部件均套設于立柱5外圍，因此本實施例中仿柱礎本體1、內襯2、底座3和蓋板4均采用分體式結構組裝而成。本實施例中的立柱5為鋼筋混凝土結構，立柱5的直徑規格常用的有300mm、350mm、400mm、450mm。

內襯2包括兩塊弧形鋼板21、8個可調節螺栓22，兩塊弧形鋼板21能夠組合呈內徑不小于立柱的圓筒狀，為了滿足大部分常用規格的立柱尺寸，本實施例中內襯2的內徑為450mm，厚度為25mm。具體而言，弧形鋼板21的兩側分別設有若干方形榫頭211和若干方形榫槽212，使得兩塊弧形鋼板21能夠套在立柱5外圍后相互榫接。內襯2表面開設有8個預留孔洞213，分成兩排沿周向均布于內襯2表面，每塊弧形鋼板21上有4個;立柱5表面的四個方向分別預設有與可調節螺栓22匹配的螺栓孔，可調節螺栓22分別穿過預留孔洞213后與螺栓孔螺紋連接，可將內襯2固定于立柱5外圍，通過可調節螺栓22能夠使內襯2適用于不同尺寸的立柱，并且通過四個方向的螺栓連接能夠確保內襯2與立柱5同心，保證立柱5相對居中。

內襯2的外圍于中間纏繞有一圈LED燈帶23，內襯2的相對下部設有接線盒24，接線盒24用于對LED燈帶23進行通電。

底座3和蓋板4結構類似，分別連接在仿柱礎本體1的上下端面，整體呈圓環形，內徑與立柱5的外徑相當，根據立柱5的常用尺寸分為多種規格，如300mm、350mm、400mm、450mm，外徑為470-620mm，高50mm。本實施例中，底座3和蓋板4為混凝土結構，其成本較低，制作方便，而內襯2為鋼結構，成本較高，因此本實施例中內襯2尺寸固定，通過可調節螺栓22使其適用于不同規格的立柱5，而底座3和蓋板4設置有不同規格可供選擇，使用時根據立柱5的規格直接選用即可。底座3和蓋板4的作用是封蓋仿柱礎本體1的上下開口，使用時可在底座3和蓋板4的內側面與立柱5之間設置密封墊以保證其在具備防撞功能的同時兼具防水、防潮性能。

具體地說，底座3由兩塊能夠組成呈圓環形的底座圓弧件31構成，兩個底座圓弧件31的側面分別設有底座側邊方形榫頭33和底座側邊方形榫槽34，使得兩個底座圓弧件31能夠相互榫接;蓋板4由兩塊能夠組成呈圓環形的蓋板圓弧件41構成，兩個蓋板圓弧件41的側面分別設有若干蓋板側邊方形榫頭43和若干蓋板側邊方形榫槽44，使得兩個蓋板圓弧件41能夠相互榫接。仿柱礎本體1的上下端面分別設有若干端部圓柱形榫槽115，底座3的上表面設有與仿柱礎本體下端面的端部圓柱形榫槽115匹配的底座圓柱形榫頭32，蓋板4的下表面設有與仿柱礎本體上端面的端部圓柱形榫槽115匹配的蓋板圓柱形榫頭42，使得蓋板4和底座3分別榫接于仿柱礎本體1的上下端面，并能夠限制仿柱礎本體1豎直方向的自由度。

上述結構中，為了增加仿柱礎本體1的結構穩定性，底座3的兩個底座圓弧件31的分界面、蓋板4的兩個蓋板圓弧件41的分界面分別與仿柱礎本體1的兩個類半球塊11的分界面錯位設置，如交叉90°角連接。

3.結語

隨著時代的進步，如何在建筑工藝上契合時代發展，同時又能兼具中國的傳統和民族特色，是建筑界一直追求的課題。裝配式柱礎是一個很好的嘗試。

參考文獻：

[1]唐松林，姚侃，鄧飛華.古建筑復合地基基礎構造技術[J].建筑工人，2009（10）：10-13

[2]李合群.中國傳統建筑構造[M].北京：北京大學出版社，2010：95.

基金項目：浙江省住房與城鄉建設廳項目“基于文化傳承的木構建筑柱礎保護維修及應用技術研究”（2016K129）.