CN106592774B - 一种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造及其施工方法，混凝土结构包括下层框架梁、平板枋、封空墙、上层框架压顶梁，封空墙上设有的斗拱安装预留通槽，木作斗拱结构包括坐斗、横向构件和纵向构件，所述坐斗和横向构件均以横向轴线为界线、一分为二呈前后两个半部。纵向构件卡入斗拱安装预留通槽内，横向构件的前后两个半部分别夹紧封空墙的前后两侧，其余横向构件和纵向构件通过各个构件间的斗拱卯口依次十字相交连接。本发明保证斗拱造型的完整性，横向构件呈片状一分为二，保留外部视觉效果的同时只承受自身的重量，而夹设在两部分横向构件中之间封空墙则可以兼具正心构件功能，从而分而直接代替斗拱承受上部结构荷载。
Description
技术领域
本发明属于仿古建筑施工领域，特别是涉及一种用于传统木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造及其施工方法。
背景技术
中国建筑为东方独立系统，数千年来，继承演变，流布极广大的区域。中国构架中最显著且独有的特征便是屋顶与立柱间过渡的斗拱。传统古建木架构中梁架之上斗拱承托椽檐具有结构之美。随着建筑技术和建筑条件的发展，斗拱作为仿古建筑重要组成构件只承受自重且仅起结构构造功能和装饰功能应用于建筑领域，结构荷载由混凝土柱和混凝土梁、板直接承托。而在仿古建筑中，木制斗拱的安装一般在混凝土墙柱两侧预埋铁件固定木板，然后在木板上安装斗拱构件。但是，采用预埋件将斗拱与混凝土连接的方法势必将完整的斗拱构件一分为二，失去了采用传统木作加工完成、所有横向和纵向构件仍按照传统做法均十字相交且通过斗拱卯口接合在一起的完整性。
发明内容
本发明的目的是提供一种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造及其施工方法，要解决现有木质斗拱与钢筋混凝土连接时失去斗拱完整性，同时造成斗拱的安装难度大、速度慢、效率低，斗拱和钢筋混凝土连接的不牢固和不美观的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，包括木作斗拱结构和钢筋混凝土结构，
所述钢筋混凝土结构由下至上依次包括下层框架梁、平板枋、封空墙和上层框架压顶梁，其中下层框架梁、平板枋和封空墙一体浇筑，
所述封空墙位于平板枋的横向宽度的中线位置上，封空墙上设有的斗拱安装预留通槽将封空墙一分为二，所述斗拱安装预留通槽为沿封空墙的高度通长并且等宽设置的矩形通槽，
所述木作斗拱结构包括第一层的坐斗、各层左右方向的横向构件和各层前后方向的纵向构件，所述坐斗和横向构件均以横向轴线为界线、一分为二呈前后两个半部，
所述坐斗的底部置于平板枋上，坐斗由前后两个半部拼接而成包括斗腰平和四个斗耳，所述斗腰平的左右两侧对称开有与封空墙同宽、开槽深度相等的两个夹墙槽，两个夹墙槽中间余有与斗拱安装预留通槽同宽的斗腰平，该部分斗腰平卡入斗拱安装预留通槽中，所述斗耳面向封空墙的一侧相对斗腰平纵向内缩，形成与上部横向构件厚度相适应的预留安装台，左右两个斗耳之间预留有与斗拱安装预留通槽宽度相等的卯口。
所述纵向构件的中部尺寸与斗拱安装预留通槽的槽宽相适应并且卡入槽内，所述横向构件的前后两个半部分别夹紧封空墙的前后两侧，所述横向构件由下至上包括至少三层，其中第二层的横向构件卡入预留安装台内，其余横向构件和纵向构件通过各个构件间的斗拱卯口依次十字相交连接。
所述平板枋与下层框架梁的横向宽度等宽，平板枋大于下层框架梁的纵向宽度。
所述坐斗和横向构件的两个半部均分设置。
所述纵向构件的中部加长，加长的长度与封空墙厚度相同。
所述横向构件的中部均预留有与斗拱安装预留通槽宽度相等的卯口，横向构件由下至上包括第二层正心瓜拱、第二层槽升子、第三层正心万拱、第三层槽升子和第四层正心枋，所述第二层正心瓜拱卡入预留安装台内。
所述纵向构件包括第二层头翘、第三层昂和第四层耍头。
所述纵向构件上还连接有附加横向构件，依次包括固定在第二层头翘上的第二层十八斗、固定在第二层十八斗上的第三层外拽瓜拱、固定在第三层外拽瓜拱上的第三层三才升、固定在第三层昂上的第三层十八斗、固定在第三层三才升上的第四层外拽万拱、固定在第三层十八斗上的第四层箱拱、固定在第四层外拽万拱上的第四层三才升a、固定在第四层箱拱上的第四层三才升b以及第四层三才升a和第四层三才升b上设置的第五层外拽枋。
一种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造的施工方法，施工步骤如下：
步骤一，设计平板枋和封空墙的尺寸，架设下层框架梁、平板枋和封空墙的模板一体浇筑混凝土成型，其中封空墙上预留形成斗拱安装预留通槽；
步骤二，按照传统斗拱设计构件尺寸，将坐斗和各层横向构件均横向轴线为界线、一分为二呈前后两个半部，其中坐斗的尺寸与设计尺寸相同，各层横向构件与封空墙的厚度之和等于各层横向构件的设计尺寸，各层纵向构件相比设计尺寸在中部加长，加长的长度与封空墙厚度相同；
步骤三，将坐斗的底部置于平板枋上，坐斗的夹墙槽夹紧封空墙的前后两侧，两个夹墙槽中间余有的斗腰平卡入斗拱安装预留通槽中并在斗拱安装预留通槽内拼接为一体；
步骤四，在封空墙与预留安装台之间卡入横向构件，各层纵向构件穿过并卡在斗拱安装预留通槽安装，各层横向构件和各层纵向构件依次通过预先设计好的斗拱卯口十字相交连接；
步骤五，斗拱安装完成后，在斗拱的顶部支设上层框架压顶梁的底模板，在底模板上绑扎压顶梁钢筋、支设侧模，然后浇筑轻骨料混凝土养护成型形成上层框架压顶梁。
所述步骤四中，横向构件的安装顺序如下：
步骤a，先将第二层正心瓜拱卡入封空墙和预留安装台之间，卡入到底；
步骤b，在第二层正心瓜拱的两端设置第二层槽升子；
步骤c，在第二层槽升子与封空墙之间卡入第三层正心万拱；
步骤d，在第三层正心万拱的两端设置第三层槽升子；
步骤f，在第三层槽升子于封空墙之间卡入第四层正心枋。
所述步骤五中的底模板为采用两层防腐处理过的模板，底层为九厘板，面层为胶合板。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明中为了保证斗拱造型的完整性，在混凝土的平板枋上浇筑封空墙，封空墙上开设斗拱安装预留通槽，使纵向构件得以按照传统设计穿过斗拱安装预留通槽并且与横向构件连接，重新设计坐斗的形状预留安装槽，横向构件中的正心瓜拱、正心万拱和正心枋以及连接他们之间的槽升子呈片状一分为二，保留外部视觉效果的同时只承受自身的重量，而夹设在两部分横向构件中之间封空墙则可以兼具正心构件功能，从而分而直接代替斗拱承受上部结构荷载。
本发明将古建斗拱的传统美充分融入到现代仿古建筑结构，有机结合了混凝土结构和木作斗拱结构，整体性好受力合理，实现古今美学的有机融合，适用于带有斗拱造型的仿古建筑物和构筑物。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的连接构造的整体结构示意图。
图2是图1的立体结构示意图。
图3是下层框架梁、平板枋、封空墙和斗拱安装预留通槽的立体结构示意图。
图4是图3的中斗拱安装预留通槽上安装坐斗后的结构示意图。
图5是图4的立体结构示意图。
图6是坐斗的分解示意图。
图7是图6的拼合示意图。
图8是第二层正心瓜拱的立体结构示意图。
图9是第三层正心万拱的立体结构示意图。
图10是第四层正心枋的立体结构示意图。
附图标记：1－下层框架梁、2－平板枋、3－封空墙、4－上层框架压顶梁、5－斗拱安装预留通槽、6－坐斗、6.1－斗腰平、6.2－斗耳、6.3－夹墙槽、6.4－预留安装台、7－第二层正心瓜拱、8－第二层槽升子、9－第三层正心万拱、10－第三层槽升子、11－第四层正心枋、12－第二层头翘、13－第三层昂、14－第四层耍头、15－第二层十八斗、16－第三层外拽瓜拱、17－第三层三才升、18－第三层十八斗、19－第四层外拽万拱、20－第四层箱拱、21－第四层三才升a、22－第四层三才升b、23－第五层外拽枋。
具体实施方式
实施例参见图1-10所示，一种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，包括木作斗拱结构和钢筋混凝土结构，所述钢筋混凝土结构由下至上依次包括下层框架梁1、平板枋2、封空墙3和上层框架压顶梁4，其中下层框架梁1、平板枋2和封空墙3一体浇筑。
参见图3-5所示，所述封空墙3位于平板枋2的横向宽度的中线位置上，封空墙3上设有的斗拱安装预留通槽5将封空墙一分为二，所述斗拱安装预留通槽5为沿封空墙的高度通长并且等宽设置的矩形通槽。
参见图6-7所示，所述木作斗拱结构包括第一层的坐斗6、各层左右方向的横向构件和各层前后方向的纵向构件，所述坐斗6和横向构件均以横向轴线为界线、一分为二呈前后两个半部。
所述坐斗6的底部置于平板枋2上，坐斗6由前后两个半部拼接而成包括斗腰平6.1和四个斗耳6.2，所述斗腰平6.1的左右两侧对称开有与封空墙3同宽、开槽深度相等的两个夹墙槽6.3，两个夹墙槽6.3中间余有与斗拱安装预留通槽同宽的斗腰平，该部分斗腰平卡入斗拱安装预留通槽5中，所述斗耳6.2面向封空墙3的一侧相对斗腰平6.1纵向内缩，形成与上部横向构件厚度相适应的预留安装台6.4，左右两个斗耳6.2之间预留有与斗拱安装预留通槽5宽度相等的卯口。
所述纵向构件的中部尺寸与斗拱安装预留通槽5的槽宽相适应并且卡入槽内，所述横向构件的前后两个半部分别夹紧封空墙的前后两侧，所述横向构件由下至上包括至少三层，其中第二层的横向构件卡入预留安装台6.4内，其余横向构件和纵向构件通过各个构件间的斗拱卯口依次十字相交连接。
所述平板枋2与下层框架梁1的横向宽度等宽，平板枋2大于下层框架梁1的纵向宽度。
所述坐斗6和横向构件的两个半部均分设置。
所述纵向构件的中部加长，加长的长度与封空墙厚度相同。
参见图8-10所示，所述横向构件的中部均预留有与斗拱安装预留通槽5宽度相等的卯口，横向构件由下至上包括第二层正心瓜拱7、第二层槽升子8、第三层正心万拱9、第三层槽升子10和第四层正心枋11，所述第二层正心瓜拱7卡入预留安装台6.4内。所述第四层正心枋11也是一分为二拼接而成，第四层正心枋11上下共设置两层。
所述纵向构件包括第二层头翘12、第三层昂13和第四层耍头14。
所述纵向构件上还连接有附加横向构件，依次包括固定在第二层头翘12上的第二层十八斗15、固定在第二层十八斗15上的第三层外拽瓜拱16、固定在第三层外拽瓜拱16上的第三层三才升17、固定在第三层昂13上的第三层十八斗18、固定在第三层三才升17上的第四层外拽万拱19、固定在第三层十八斗18上的第四层箱拱20、固定在第四层外拽万拱19上的第四层三才升a21、固定在第四层箱拱20上的第四层三才升b22以及第四层三才升a21和第四层三才升b22上设置的第五层外拽枋23。
这种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造的施工方法，施工步骤如下：
步骤一，设计平板枋2和封空墙3的尺寸，夹设下层框架梁1、平板枋2和封空墙3的模板一体浇筑混凝土成型，其中封空墙3上预留形成斗拱安装预留通槽5。
步骤二，按照传统斗拱设计构件尺寸，将坐斗6和各层横向构件均横向轴线为界线、一分为二呈前后两个半部，其中坐斗的尺寸与设计尺寸相同，各层横向构件与封空墙3的厚度之和等于各层横向构件的设计尺寸，各层纵向构件相比设计尺寸在中部加长，加长的长度与封空墙厚度相同。
步骤三，将坐斗6的底部置于平板枋2上，坐斗6的夹墙槽6.3夹紧封空墙3的前后两侧，两个夹墙槽6.3中间余有的斗腰平6.1卡入斗拱安装预留通槽5中并在斗拱安装预留通槽5内拼接为一体。
步骤四，在封空墙3与预留安装台6.4之间卡入横向构件，各层纵向构件穿过斗并卡在拱安装预留通槽5安装，各层横向构件和各层纵向构件依次通过预先设计好的斗拱卯口十字相交连接。
步骤五，斗拱安装完成后，在斗拱的顶部支设上层框架压顶梁4的底模板，在底模板上绑扎压顶梁钢筋、支设侧模，然后浇筑轻骨料混凝土养护成型形成上层框架压顶梁4。
所述步骤四中，横向构件的安装顺序如下：
步骤a，先将第二层正心瓜拱7卡入封空墙3和预留安装台6.4之间，卡入到底；
步骤b，在第二层正心瓜拱7的两端设置第二层槽升子8；
步骤c，在第二层槽升子8与封空墙3之间卡入第三层正心万拱9；
步骤d，在第三层正心万拱9的两端设置第三层槽升子10；
步骤f，在第三层槽升子10于封空墙3之间卡入第四层正心枋11。
所述步骤五中的底模板为采用两层防腐处理过的模板，底层为九厘板，面层为胶合板。
本实施例中，封空墙的厚度为120mm，斗拱安装预留通槽的宽度为100mm，为保证斗拱安装牢固，安装前检查槽位置、尺寸，确保斗拱定位准确，槽尺寸偏差控制在5mm内，确保卡在槽内的构件稳定。
Claims (10)
1.一种木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，包括木作斗拱结构和钢筋混凝土结构，其特征在于：
所述钢筋混凝土结构由下至上依次包括下层框架梁（1）、平板枋（2）、封空墙（3）和上层框架压顶梁（4），其中下层框架梁（1）、平板枋（2）和封空墙（3）一体浇筑，
所述封空墙（3）位于平板枋（2）的横向宽度的中线位置上，封空墙（3）上设有的斗拱安装预留通槽（5）将封空墙一分为二，所述斗拱安装预留通槽（5）为沿封空墙的高度通长并且等宽设置的矩形通槽，
所述木作斗拱结构包括第一层的坐斗（6）、各层左右方向的横向构件和各层前后方向的纵向构件，所述坐斗（6）和横向构件均以横向轴线为界线、一分为二呈前后两个半部，
所述坐斗（6）的底部置于平板枋（2）上，坐斗（6）由前后两个半部拼接而成包括斗腰平（6.1）和四个斗耳（6.2），所述斗腰平（6.1）的左右两侧对称开有与封空墙（3）同宽、开槽深度相等的两个夹墙槽（6.3），两个夹墙槽（6.3）中间余有与斗拱安装预留通槽同宽的斗腰平，该部分斗腰平卡入斗拱安装预留通槽（5）中，所述斗耳（6.2）面向封空墙（3）的一侧相对斗腰平（6.1）纵向内缩，形成与上部横向构件厚度相适应的预留安装台（6.4），左右两个斗耳（6.2）之间预留有与斗拱安装预留通槽（5）宽度相等的卯口，
所述纵向构件的中部尺寸与斗拱安装预留通槽（5）的槽宽相适应并且卡入槽内，所述横向构件的前后两个半部分别夹紧封空墙的前后两侧，所述横向构件由下至上包括至少三层，其中第二层的横向构件卡入预留安装台（6.4）内，其余横向构件和纵向构件通过各个构件间的斗拱卯口依次十字相交连接。
2.根据权利要求1所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，其特征在于：所述平板枋（2）与下层框架梁（1）的横向宽度等宽，平板枋（2）大于下层框架梁（1）的纵向宽度。
3.根据权利要求1所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，其特征在于：所述坐斗（6）和横向构件的两个半部均分设置。
4.根据权利要求1所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，其特征在于：所述纵向构件的中部加长，加长的长度与封空墙厚度相同。
5.根据权利要求1所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，其特征在于：所述横向构件的中部均预留有与斗拱安装预留通槽（5）宽度相等的卯口，横向构件由下至上包括第二层正心瓜拱（7）、第二层槽升子（8）、第三层正心万拱（9）、第三层槽升子（10）和第四层正心枋（11），所述第二层正心瓜拱（7）卡入预留安装台（6.4）内。
6.根据权利要求1、4或5任意一项所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，其特征在于：所述纵向构件包括第二层头翘（12）、第三层昂（13）和第四层耍头（14）。
7.根据权利要求6所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造，其特征在于：所述纵向构件上还连接有附加横向构件，依次包括固定在第二层头翘（12）上的第二层十八斗（15）、固定在第二层十八斗（15）上的第三层外拽瓜拱（16）、固定在第三层外拽瓜拱（16）上的第三层三才升（17）、固定在第三层昂（13）上的第三层十八斗（18）、固定在第三层三才升（17）上的第四层外拽万拱（19）、固定在第三层十八斗（18）上的第四层箱拱（20）、固定在第四层外拽万拱（19）上的第四层三才升a（21）、固定在第四层箱拱（20）上的第四层三才升b（22）以及第四层三才升a（21）和第四层三才升b（22）上设置的第五层外拽枋（23）。
8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：
步骤一，设计平板枋（2）和封空墙（3）的尺寸，架设下层框架梁（1）、平板枋（2）和封空墙（3）的模板一体浇筑混凝土成型，其中封空墙（3）上预留形成斗拱安装预留通槽（5）；
步骤二，按照传统斗拱设计构件尺寸，将坐斗（6）和各层横向构件均横向轴线为界线、一分为二呈前后两个半部，其中坐斗的尺寸与设计尺寸相同，各层横向构件与封空墙（3）的厚度之和等于各层横向构件的设计尺寸，各层纵向构件相比设计尺寸在中部加长，加长的长度与封空墙厚度相同；
步骤三，将坐斗（6）的底部置于平板枋（2）上，坐斗（6）的夹墙槽（6.3）夹紧封空墙（3）的前后两侧，两个夹墙槽（6.3）中间余有的斗腰平（6.1）卡入斗拱安装预留通槽（5）中并在斗拱安装预留通槽（5）内拼接为一体；
步骤四，在封空墙（3）与预留安装台（6.4）之间卡入横向构件，各层纵向构件穿过并卡在斗拱安装预留通槽（5）安装，各层横向构件和各层纵向构件依次通过预先设计好的斗拱卯口十字相交连接；
步骤五，斗拱安装完成后，在斗拱的顶部支设上层框架压顶梁（4）的底模板，在底模板上绑扎压顶梁钢筋、支设侧模，然后浇筑轻骨料混凝土养护成型形成上层框架压顶梁（4）。
9.根据权利要求8所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，横向构件的安装顺序如下：
步骤a，先将第二层正心瓜拱（7）卡入封空墙（3）和预留安装台（6.4）之间，卡入到底；
步骤b，在第二层正心瓜拱（7）的两端设置第二层槽升子（8）；
步骤c，在第二层槽升子（8）与封空墙（3）之间卡入第三层正心万拱（9）；
步骤d，在第三层正心万拱（9）的两端设置第三层槽升子（10）；
步骤f，在第三层槽升子（10）于封空墙（3）之间卡入第四层正心枋（11）。
10.根据权利要求8所述的木作斗拱与钢筋混凝土的连接构造的施工方法，其特征在于：所述步骤五中的底模板为采用两层防腐处理过的模板，底层为九厘板，面层为胶合板。
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