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 2014.11.09 1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 基 础 是 建筑 物地面以下 的 承 重 构件 ，是建筑的 下部结构。 地 基 则 是承 受由基础传 来 的 荷 载而 产生应力和 应变的土层 。 4地基的分类 地基 天然地基 人工地基 地 基基础 设计规 范 天然地基 土 常用人 工加固 地基法 压实法 换土法 桩基法 5基础埋深 由 室 外设计地面 到基础底面 的 距 离，叫做基 础的埋置深 度。 基础埋深不超过5m 的称浅基 础，大于5
2、m 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 从 基 础的材料及 受力来划分 ，可分为 刚性基础（指 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) 、柔 性基础( 指用钢 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 、 筏 形 基础、箱形 基础、桩基 础等。 7一）条形基 础 当 房 屋为墙承重 结构 时 ， 承重墙下一 般采 用 通 长的条形基 础。 中小型建筑常
3、 采用砖、 石 、 混凝土、灰 土、 三 合 土等刚性材 料的 刚 性 条形基础。 当 荷 载较大、地 基软 弱 时 ，也可采用 钢筋 混 凝 土条形基础 8二）独立基 础 当 房 屋 为框 架承重结构时，承重 柱下扩大 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 当 房 屋为框架承 重结构 时 ， 在荷载较大 且地基 为 软 土时，常用 钢筋混 凝 土 条形基础将 各柱下 的 基 础连接在一 起，使 整 个 房屋的基础 具有良 好 的 整体性。 柱下条形基础可以有效 地防止不均匀沉降 。 10四）井格基 础 一 般 在地基承载 力更差、荷 载 更 大的框架结 构
4、中，可以 将 柱 子下的基础 沿纵横两个 方 向 扩展连接起 来，成为井 格 基 础，又称柱 下交叉条形 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 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 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 两类。 12A 、筏式基础板式结构 B 、条形基础 13六）箱形基 础 为了增加建筑 物的刚度， 可 用 钢筋混凝土 筑成有 底 板 、顶板和四 壁的箱 形基础。 箱形基础内部空间可用 作地下室。这种基础
5、可 用于荷载很大的高层建 筑。 14七）桩基础 当 建 筑物荷载较 大，地 基 的 软弱土层厚 度在5m 以 上 ，基础不能 埋在软 弱 土 层内，或对 软弱土 层 进 行人工处理 困难或 不 经 济时，常采 用桩基 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， 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 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
6、这一 项 2 地面（楼面） 楼、地面 古建筑多为单层建筑，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 中国古建筑的地基基础主要有三个部
7、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s ng ）墩及磉墩以下的人工 地基构成。 19 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 ；另 一种是 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
8、 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 、 构造 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 、 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
9、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， 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 241 最 高级台基 太 和 殿 2. 高级台基 乾 清 宫 3. 一 般 台 基 中 山 堂 25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“
10、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) ，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 、 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
11、山围护。 281 、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、 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。 291 ） 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。 302 ）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
12、 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。 313 ）槛窗隔扇木门围护结构 它是除正间大门外，将次间安装隔扇 ，而将梢间 和 尽间安装槛窗。 隔扇 322 、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
13、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”。 331 ） “ 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，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）。 342 ） “ 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
14、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 都是用施工现场砖料砍制 成 相关形式砌筑而成。 351 ）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 362 ）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
15、皮，让枋 木显露于外。 373 ）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梁思成先生在对我 国古
16、建 进行 多年 研究 之后， 在其 中 国建 筑史 中对古建木 结构作 出如 下概 括： “在 台 基上 筑础， 定平之 后，立 四根柱 ，上施 梁枋（ 前后横 木 为 枋，左 右为梁) 构 成一间 ，梁上 叠梁， 逐级升 高构成 举 架 ， 举架向 上支撑 横向桁( 檩) ，桁 上架椽 ，椽上 钉木望 板， 再 覆 以瓦茸 。” “ 在 横梁和 立柱层 之间的 过渡处 ，施横 材方才 湘互垒 叠，前 后 伸 出作 斗拱” 。 “ 四 柱成一间， 通常一 座建筑 物均由 若干间 组成。 ” 古代建筑木结构小结 41现代木结构篇 42一、轻型木结构墙体构造 屋顶桁架 Roof trusses 3
17、8 x 89 or 38 x 140mm 墙骨柱 38 x 89 or 38 x 140mm ( 2x4 or 2x6) stud walls 楼盖覆面板 Floor sheathing 楼盖搁栅 Floor joists 基础 Foundation 43基础构造 （ 一 ） 基 础 构 造 44基础构造 （ 一 ） 基 础 构 造 45基础与木柱的连接 46地面结构布置示意图 47楼地梁连接 工 字 梁 先 钻 孔， 后 用 螺 栓 将 钢 梁 与 防 腐 木 拧 紧 48墙骨架示意图 49转角搭接 转角处的顶梁板要搭接 转角处填充保温棉时， 要在内侧放置第三根墙 骨柱支撑内装修层 50内外
18、墙转角处龙骨布置 51门窗洞口及过梁 52门窗洞口及过梁 门窗洞口过梁通常使用 2x4 规格材，中间使用 2x6 规格材 用于过梁的规格材尺寸 由荷载和跨度决定 53楼面示意图 54承重墙以及楼盖支撑 荷 载 的 传 递 55二、原木结构墙体构造 56墩式基础 57基础连接 58基础连接 5960原木结构墙体的连接 1.D型切割连接 这种切割方式，圆 弧型面向外，平面向 内。并在上下方开出 榫槽，使之拼接的更 加紧密。 2.方 型切割连接 这种切割方式，朝 内与朝外的木头皆为 平整光滑。并在上下 方开出榫槽，使之拼 接的更加紧密。 61原木结构墙体的连接 3. 瑞 典风格切割连 接 最大限度保
19、留 原木原本形状，并 在原木下方开一个 凹槽，使之能够堆 砌拼接 。 62原木结构墙体的连接 4. 堪 的纳维亚 全堆砌结构 它又称为无缝拼接结构， 这种结构选用自然形成， 机械抛光的原木根据榫槽 完全平行 堆砌。 在拐角 处， 根据不同的原木形状，使 用不同种类的上下堆砌拼 接方式。 5. 拼接式房屋 将原木平行堆砌，并 在拐角处交错相顶。这 种方式使两面墙没有出 现上下交错的情况。 63原木结构墙体的连接 6 、 马鞍式接 口房屋 在每一条原木下方开卡 槽。 在拐 角处，每一条原木 都紧密 的卡 在 下面原木上。使用 马鞍式 接口 造 出得房 屋， 拐角 处整齐 连续 一致 。 7 、 垂
20、直柱结 构 在拐角处使用大型圆形原 木 竖 直 固 定，其 他作 为墙 面的原 木与 其垂 直。 在拼接出采用斜钉 钉入。 垂直 柱 一 般比作为墙面的原 木巨大 。 64墙体立面图以及细部构造 65墙体立面图以及细部构造 66墙体类型 67墙体类型 68三、普通木结构 普通木结构指承重构件采 用木方或原木制作的单层 或多层木结构，市场又称 之为芬兰式木结构。 芬兰式木结构的墙 体主要 有原 木组成 ，外 墙与 内墙结 构相 同， 原木厚度至少为70mm ，是由 工业刨床成产出来 用作墙 体结 构的实心建筑材料 ，分为 矩形 原木、圆形原木、 层压原 木。 矩形原木呈凹凸形 状，层 压原 木由
21、两块或更多块 原木粘 合在 一起并 形成 纵向 和横向 的接 缝， 层压原木不易开裂 。 普通木结构的墙体 构造连 接一 般是 原 木两侧上开槽使截 面成凹 凸状 ，层 层 相叠作为承重墙； 纵横墙 相互 搭交 ， 在搭交处上下端面 开槽咬 合 。 69四、胶合木结构 胶合木结构主要采用锯材或结构胶合木等工 程木建造，结构体系主要为梁柱体系。 梁柱式现在日本应用较多，所以这里介绍的 是一处日式梁柱木结构工程。 70胶合木结构外墙 胶合木结构的墙 体与普通木结构 不同，采用复合 保温式墙体。如 图为外墙墙体示 意图。 71胶合木结构分户墙和房间隔墙 胶合木结构分户墙和房间隔墙墙体构 成如图。木墙
22、骨两侧以钉 连接石膏板、 石膏板上白水泥，然后涂乳胶漆 72参考资料 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_ 周乾 古建筑复合地基基 础构造 技术_唐松 林 中国仿古建筑构造精解 中国古代木构建筑结构及其抗震发展研究_张鹏程 轻型木结构住宅建 造技术- 费本华,周海 滨 营造法式 穿墙透壁剖视中国 经典古 建筑_李乾 朗 中国古建筑构造技 术-王晓华 主编 现代木结构建筑之 墙体构 造研 究_孙崇咪 木结构建筑的墙体组成简介-席佳；赵荣；费本华；王晓欢；林产工业 07SJ924木结构住宅 GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范 建筑结构构造资料集 上中下册 ( 第二版) 木结构设计手册 ( 第三版) 73
