建筑木制品结构与连接

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1、木结构建筑 之地基 基础 墙体 南京林业大学木结构建筑系 2014.11.091 目录 基础知识篇 古代木结构篇 现代木结构篇 参考文献 2 基础知识篇 柱 身 柱脚 柱础 （露明 部分） 3 地基与基础地基与基础 基础是建筑物地面以下基础是建筑物地面以下 的承重构件，是建筑的的承重构件，是建筑的 下部结构。下部结构。 地基则是承受由基础传地基则是承受由基础传 来的荷载而产生应力和来的荷载而产生应力和 应变的土层。应变的土层。 4 地基的分类地基的分类 地基地基 天然地基天然地基 人工地基人工地基 地基基础设计规范地基基础设计规范天然地基土天然地基土 常用人常用人 工加固工加固 地基法地基法

2、压实法压实法 换土法换土法 桩基法桩基法 5 基础埋深基础埋深 由室外设计地面到基础底面由室外设计地面到基础底面 的距离，叫做基础的埋置深的距离，叫做基础的埋置深 度。度。 基础埋深不超过5m的称浅基 础，大于5m的属于深基础。 在一般情况下。基础的埋深 应不小于500mm。 一般基础的埋深应考虑地下 水位、冻土线深度、相邻基 础以及设备布置等影响。 6 基础的类型基础的类型 从基础的材料及受力来划分，可分为从基础的材料及受力来划分，可分为刚性基础刚性基础（指（指 用砖、灰土、混凝土、三合土等受压强度大、而受用砖、灰土、混凝土、三合土等受压强度大、而受 拉强度小的刚性材料做成的基础拉强度小的刚

3、性材料做成的基础) )、柔性基础柔性基础( (指用钢指用钢 筋混凝土制成的受压、受拉均较强的基础筋混凝土制成的受压、受拉均较强的基础) )。 从基础的构造型式，可分为条形基础、独立基础、从基础的构造型式，可分为条形基础、独立基础、 筏形基础、箱形基础、桩基础等。筏形基础、箱形基础、桩基础等。 7 一）条形基础一）条形基础 当房屋为墙承重结构当房屋为墙承重结构 时，承重墙下一般采时，承重墙下一般采 用通长的条形基础。用通长的条形基础。 中小型建筑常采用砖、中小型建筑常采用砖、 石、混凝土、灰土、石、混凝土、灰土、 三合土等刚性材料的三合土等刚性材料的 刚性条形基础。刚性条形基础。 当荷载较大、地

4、基软当荷载较大、地基软 弱时，也可采用钢筋弱时，也可采用钢筋 混凝土条形基础混凝土条形基础 8 二）独立基础二）独立基础 当房屋为框架承重结构时，承重柱下扩大当房屋为框架承重结构时，承重柱下扩大 形成独立基础形成独立基础 常用断面形式有阶梯形、锥形、杯形等 9 三）柱下条形基础三）柱下条形基础 当房屋为框架承重结构当房屋为框架承重结构 时，在荷载较大且地基时，在荷载较大且地基 为软土时，常用钢筋混为软土时，常用钢筋混 凝土条形基础将各柱下凝土条形基础将各柱下 的基础连接在一起，使的基础连接在一起，使 整个房屋的基础具有良整个房屋的基础具有良 好的整体性。好的整体性。 柱下条形基础可以有效 地防

5、止不均匀沉降。 10 四）井格基础四）井格基础 一般在地基承载力更差、荷一般在地基承载力更差、荷 载更大的框架结构中，可以载更大的框架结构中，可以 将柱子下的基础沿纵横两个将柱子下的基础沿纵横两个 方向扩展连接起来，成为井方向扩展连接起来，成为井 格基础，又称柱下交叉条形格基础，又称柱下交叉条形 基础。基础。 它比柱下条形基础整体性更 好，防不均匀沉降效果也更 好 。 11 五）筏式基础五）筏式基础 筏式基础一般分柱下筏基和墙下筏基二类，前者筏式基础一般分柱下筏基和墙下筏基二类，前者 是框架结构下的筏基，后者是承重墙结构下的筏是框架结构下的筏基，后者是承重墙结构下的筏 基。墙下筏基也称墙下筏板

6、基础。基。墙下筏基也称墙下筏板基础。 筏式基础按结构形式分为板式结构和梁板式结构筏式基础按结构形式分为板式结构和梁板式结构 两类。两类。 12 A、筏式基础板式结构B、条形基础 13 六）箱形基础六）箱形基础 为了增加建筑物的刚度，为了增加建筑物的刚度， 可用钢筋混凝土筑成有可用钢筋混凝土筑成有 底板、顶板和四壁的箱底板、顶板和四壁的箱 形基础。形基础。 箱形基础内部空间可用 作地下室。这种基础可 用于荷载很大的高层建 筑。 14 七）桩基础七）桩基础 当建筑物荷载较大，地当建筑物荷载较大，地 基的软弱土层厚度在基的软弱土层厚度在5m5m 以上，基础不能埋在软以上，基础不能埋在软 弱土层内，或

7、对软弱土弱土层内，或对软弱土 层进行人工处理困难或层进行人工处理困难或 不经济时，常采用桩基不经济时，常采用桩基 础。础。 桩基础把建筑物的荷载 通过桩端传给深处坚硬 土层，或通过桩侧表面 与周围土的摩擦力传给 地基。前者称端承桩， 后者称摩擦桩。 15 采用桩基础时，应在桩顶加做承台梁或承台板，采用桩基础时，应在桩顶加做承台梁或承台板， 以承托基础和墙柱以承托基础和墙柱 。 16 古建筑构造组成和现代建筑构造组成比较古建筑构造组成和现代建筑构造组成比较 序号古建筑构造组成 现代建筑构造组 成 备注 1 下分 基础与台基地基与基础现代建筑构造组成中无台基这一项 2地面（楼面）楼、地面 古建筑多

8、为单层建筑，地面属于古建筑 “下分”部分内容，楼层建筑较少，因 其与地面的构造要求相似，也参照现代 建筑构造的分类方法，将其与地面合并 一处 3中分 木构架 墙体与柱子 在古代建筑和现代建筑中都可将墙柱分 为承重部分、围护与分隔部分。现代建 筑构造中无斗栱项 斗 栱 墙 体 4楼 梯 古建筑楼层建筑较少，室内楼梯不发达， 楼梯项常归在木装修中，不单独立分项 5上分屋顶屋顶 6装饰装修装饰装修 17 古代木结构篇 18 古建筑的基础、台基与地面古建筑的基础、台基与地面 中国古建筑的地基基础主要有三个部分： 基础、地基和台基。 一、基础 古建筑的基础是指木柱以下的部分，由 柱础、磉（音sng）墩及

9、磉墩以下的人工 地基构成。 19 古建筑基础的类型古建筑基础的类型 1、夯土基础 2、碎砖粘土基础 3、天然石基础 4、灰土基础 5、砌筑基础 6、桩基础和筏形基础 （桩，又可分为端承桩和 摩擦桩两类，多用柏木桩 等。桩的下部砍成尖，套 以铁桩帽，上端则为铁桩 箍一道。） 20 二、地基 我国古代对地基土的处理方法大致有两种：一 种是换土法换土法；另一种是密实加固法密实加固法。 密实加固法主要是指打桩，以桩加固土层。根据承载力 要求的不同，用桩的数量、密度及粗细都不一样。古代的木 桩用在土质松散地带，挤密土层，固定砂层，使桩与土、砂 共同组成坚固的持力层。 21 三、台基 1 1、构造构造 与

10、现代建筑相比，与现代建筑相比，台基是中国古建木构架建筑的特有部分台基是中国古建木构架建筑的特有部分。 台基包括建筑的基础、砖磉墩、柱础以及拦土墙等，外面砌筑台帮。 台基的上平面就是室内地坪，四周边称为“台帮”，将柱础、磉墩、拦 土墙全部包砌在台帮内。 明清建筑在柱础石下砌砖墩，称为“磉墩”，上置础石。磉墩之间 砌砖墙，与柱础下皮平，称“拦土”。 2 2、功能、功能 台基基身主要有两大功能：一是防潮隔湿，二是承重作用，其建造规 模满足使用功能要求即可，但另一方面，在封建社会制度下，有无台基和台 基的高矮被视为身分地位的标志，台基的高度又受到主人的身分地位的影响。 台基，又称“台”，是建筑物的基础

11、，即建在地面上的方座部分。 22 普通台基的构造组成 23 磉墩与挡土剖视、透视图 24 1 1最高级台基最高级台基 太太和和殿殿 2. 2. 高级台基高级台基 乾乾清清宫宫 3. 一一 般般 台台 基基 中中 山山 堂堂 25 上出、下出、回水上出、下出、回水 台基的规模与建筑物体量规 模有关中国古建筑都是建在 台基之上的，台基露出地面 的部分称为台明。 古建筑的上出大于下出，二 者之间有一段尺度差，这段 差叫“回水”。回水的作用 在于保证屋檐下的水不会浇 在台明上，从而起到保护柱 根，墙身免受到雨水侵蚀的 作用。 26 柱身 柱脚 柱础（露明部分） 柱础，即柱下基础，也称作柱顶石(清称古镜

12、)，埋设于台 基中磉墩之上，上置柱架，是每座建筑物在安装木柱时应有的 平整牢固的底脚。柱与柱础的连接多为浮摆式平面接触，或带 有管脚榫(小式木构)插入到柱顶石的“海眼”内，或将柱顶石 做成“套顶”形式。 四四、柱础柱础 27 古建筑维护结构 围护结构是指房 屋的外立面，即 前后左右四面的 遮挡阻隔结构。 在现代建筑，房 屋的四周外围都 是采用墙体围护， 而古建筑四周的 围护分为前檐围 护、后檐围护、 两山围护。 28 1 1、前檐维护结构、前檐维护结构 古建筑的前檐，除带 廊建筑的廊道是由透 空栏杆做围栏外，房 屋前檐的遮挡阻隔结 构，有极少数（如庙 宇）建筑采用砖砌墙 体外，大多采用木门、

13、木窗、隔扇、槛墙等 结构。 古建筑的前檐结构是 整个建筑的主要观赏 面。前檐围护结构一 般有三种，即：隔扇 木门围护、槛窗木门 围护、槛窗隔扇木门 混合围护。 29 1）隔扇木门围护结构 它是在前檐构架的柱与枋所隔的空隙之间，于 明（正）间安装大门，对其他各间安装隔扇。 30 2）槛窗木门围护结构 它是在除正间大门外，其他各间均砌筑槛墙， 在槛墙上安装槛窗。 槛窗，古代汉族建筑外窗的一种，形状与隔扇门的上半 段相同，其下有风槛承接，水平开启。位于殿堂门两侧 各间的槛墙上，它是由格子门演变来的，所以形式也相 仿，但相比门，它只有格眼、腰华板而无障水板。 31 3）槛窗隔扇木门围护结构 它是除正间

14、大门外，将次间安装隔扇，而将梢间和 尽间安装槛窗。 隔扇 32 2 2、后檐围护结构、后檐围护结构 古建筑的后檐围护，除大式建筑和三间以上房屋 采用与上述前檐围护相同的结构外，一般小式和 三间以下房屋多采用砖砌墙体结构。 常用的后檐墙体有两种做法： 一是将墙体只砌到檐枋下皮，让后檐枋、梁 头等暴露于外，这种墙体称为“露檐出”，又叫 “老檐出”； 二是将墙体一直砌到屋顶，将后檐枋、梁头 等封护在内，这种墙体称为“封护檐”，又叫 “封后檐”。 33 1）“露檐出”后檐墙 “露檐出”是将墙体砖砌到 后檐枋下皮后，即收头砌成 避水的签尖和拔檐，让枋木 显露于外。 后檐墙的整个墙体分为下肩和上 身两部分

15、，其分界线应与山墙取 得一致。 墙体外皮既可包柱而砌（可 避免雨水侵蚀木柱），也可 让柱暴露于外（可方便柱面 涂饰油漆防止虫蛀）。无论 是露柱或包柱，在墙体上可 以设亮窗，也可以同前檐做 法（设槛墙、门窗等）。 34 2）“封护檐”后檐墙 “封护檐”是指将后檐墙直砌 到屋板底，用砖料将檐口封砌 起来，形成砖砌体的整体感 觉，。 这种墙体将木构架包裹于内， 两端与山墙转角相交，墙顶檐 口直达屋顶望板，将后檐檩、 檐枋等木构件封砌于墙内。 “封护檐”的后檐墙不仅有 下肩和上身，而且还有檐口， 它的檐口部分要做成层层挑 出的砖檐，砖檐形式有：直 线檐、抽屉檐、菱角檐、鸡 嗉檐、冰盘檐等，这些砖檐 都

16、是用施工现场砖料砍制成 相关形式砌筑而成。 35 1）隔扇围护 这种多用于带围 廊结构的房屋， 它是在山檐柱的 轴线上无围护， 在山金柱的轴线 上安装隔扇门。 3、两山围护结构 36 2）砖砌“露檐出”围护 它是配合砖砌 “露檐出”后檐 墙的一种做法， 将砖墙体砌到山 檐枋下皮，让枋 木显露于外。 37 3）砖砌“封山型”围护 它是指将砖 墙从下而上， 一直砌到山 尖，整个山 面全部为砖 砌墙体。 38 古建筑墙体对抗震的影响 中国古建筑构架类型以 木结构为主，结构承重 主体为榫卯连接的木构 架。位于山面及后檐位 置的厚重墙体嵌固在木 柱两侧，主要起维护作 用。 由于木材材质轻，与厚 重的墙体刚度相差较大， 因而地震作用下，墙体 对木构架抗震性能的影 响不可忽略。 39 太和殿墙体与柱的细部构造 太和殿墙体与木柱嵌固关系平面示意图 古建嵌 固墙体对木 构架抗震性 能的影响分 析以太 和殿为例 北京工业 大学及 故 宫博物院 40