贵州黔东南吊脚楼民族建筑采用仿木砼结构的应用开发研究

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1、第30卷第6期贵州大学学报(自然科学版)Vol_3ONo．62013年12月JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences)Dec．20l3文章编号1000—5269(2013)06—0l14—04贵州黔东南吊脚楼民族建筑采用仿木砼结构的应用开发研究丁婷，王红，丁圣果，姜宇(1．贵州大学土木建筑工程学院，贵州贵阳550025；2．贵阳市安监局，贵州贵阳550081)摘要：在对贵州黔东南吊脚楼村寨进行大量实地调研的基础上，提出西部地区民族聚居区吊脚楼建筑宜推广以砼代木的仿古形式建造，预制混凝土构件工厂化生产

2、的方案。针对原木结构建筑在强度、刚度、耐久性能等方面的弱点，应用ANSYS有限元进行了分析计算，对设计和建安过程的一些关键问题提出了解决方案，并对仿木建筑结构体系的技术经济进行适度分析。关键词：吊脚楼；钢筋混凝土结构；仿木；工厂化预制中图分类号：TU366文献标识码：A对于广泛分布于黔东南、渝东、湘西、桂西、鄂结构整体的有限元建模计算表明，这类结构体系西南少数民族聚居区的木结构吊脚楼(图1)，国内的横向刚度远大于纵向刚度。实地调研也表明，外众多学者一般策重于建筑学领域的研究⋯，而房屋发生不同程度纵向倾斜较为遍。采用砼代对吊脚楼结构特性方面的研

3、究工作尚不充分，本文木体系后，纵向梁一柱结点的连接构造使结点转通过结构分析计算，并结合历时三年在黔东南的实动刚度显著提高，可有效提高结构体系的纵向抗地调研J，提出采用仿木砼结构的形式以传承这侧刚度。一民族建筑文化的有益尝试。图2典型吊脚楼屋架砼楼面板的制作构造是提高纵向刚度的另一主要措施。房屋二层典型平面布置如图3所示。图1吊脚楼民居楼面板采用预制——二次浇筑办法，先铺设6：601以砼代木对结构体系的效应改进mm宽度60cm预制板，以此板为底模，再挂网1001．1对结构体系纵、横刚度的改进×100×4现浇面层(图4)，砼强度C40，考虑到便吊

4、脚楼木横向均采用三角屋架形式，图2为于施工的需要，预制板重控制在4KN／片，可用手实测典型横向屋架，结构纵向则靠楼层位置联系拉葫芦完成垂直运输，施工中避免了在板面范围搭梁拉接，结构体系的横向抗侧构件较纵向多，对建满堂支架和模板。收稿日期：2013—09—2O基金项目：贵州省科学技术基金，黔科合J字[2011]2014号作者简介：丁婷(1979一)，女，贵州贵阳人，工学硕士，讲师，研究方向：钢筋混凝土，Email：dthjy@qq．corn通讯作者：丁婷，Email：dthjy@qq．com．贵州大学学报(自然科学版)第3O卷2其他方面的效应改

5、善的，主要构件工厂化制作，现场安装简便快捷。(2)结合前期研究成果，在恒+风组合工况下2．1防火减灾结构层最薄弱部位抗力满足现行规范要求。原木质建筑达不到民用建筑四级防火等级。(3)制安过程的关键问题主要包括：据统计J，近年来贵州农村每年发生火灾357起，●预制构件须控制单件重量，现场安装的垂直烧死53人，相当于每年烧毁1—2个贫困县的财政运输主要靠手拉葫芦，预制房屋立柱既是结构构收入。采用砼代木体系后使这类民居建筑的防火件，也是垂直运输的巴杆，以解决因地制宜的垂直等级达到国家规范要求。运输可行性问题。2．2自然生态效应●梁一柱结点的可靠连接

6、可采用预埋槽钢构建筑用木材的大量耗费不利于保护地区生态件方法完成。环境。采用砼代木体系后，按每户节约20—30m●楼面板采用预制+现场二次现浇的方式不木材计，数百万民居在今后30年内的更新将为国仅可避免搭满堂架及支设大量板底模，且因无重构家节省优质木材上千万立方米。件垂直运输，便于现场安装施工。2．3可靠度指标的提高(4)粗略计算每户(约400m)的建安直接费原木质民居建筑的可靠性指标偏低，建筑结构约20～24万元。耐久年限普遍达不到50年基准。据我们在黔东南的实际调查，民居木吊脚楼建筑因材质腐蚀、穿枋参考文献：榫松动引起房屋倾斜而影响正常使

7、用的现象普遍[1]王红．实施世界遗产公约的操作指南重点概念分析【j]．新建筑存在，砼代木结构的推广无疑对提高民族地区小城2005(4)：17—21．镇建筑的可靠度发挥作用。[2]陈波，黄勇，余压芳．贵州黔东南苗族吊脚楼营造技术与习俗3技术经济分析[J]．贵州科学201l，26(5)：56—70．[3]魏国安．古建筑木结构斗棋的力学性能及ANSYS分析[D]．西考虑砼代木吊脚楼建安可行性及经济眭，砼仿安建筑科技大学，2007．真木结构需遵循以下原则：[4]高大峰，赵鸿铁，薛建阳．木结构古建筑中斗棋与榫卯节点的抗(1)主要构件由工厂化预制批量生产

8、提供震性能一试验研究[J]．自然灾害学报，2008，17(2)：58—64．(2)现场安装施工立足于本地民工队伍在相[5]GBJ5—88[S]．木结构设计规范．关技