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武漢大學老建築群建築施工技術

基礎是建築地面以下的承重構件,負責承受建築上部傳來的所有荷載,並將這些荷載連同自身重量壹起傳遞給基礎。

武漢大學近代歷史建築常用的基礎有兩種:新灰土基礎和鋼筋混凝土基礎。

新的灰土地基是砂漿混凝土的施工方法,即采用1石灰、2黃砂、4碎石(碎石是指石料、煤渣、磚渣、鋼渣作為骨料)的比例。隨著水泥材料的引入,壹種新品種的灰土地基應運而生,即水泥混凝土(又稱“四土”),用於水下地基或潮濕地面,其成分為1份水泥、3至4份黃沙、7份碎石。武漢大學教職工住宅區等近代歷史建築廣泛采用新型灰土地基。

鋼筋混凝土基礎是武漢大學近代歷史建築中最常見的基礎之壹。由於其抗壓強度高,在武漢大學校園建築中被廣泛使用。根據其不同的形狀特點,可分為鋼筋混凝土條形基礎、鋼筋混凝土梯形基礎和鋼筋混凝土錐形基礎三種類型。這三種類型都用在武漢大學的現代建築中。施工流程如下:定位放線→基槽清理、驗槽→混凝土墊層澆築養護→找平放線→基礎底板鋼筋綁紮、模板支撐→鋼筋及模板質量檢查、清理→基礎混凝土澆築→混凝土養護→拆模。鋼筋混凝土的經典案例是體育館,它位於武漢大學綜合規劃(由李兩個兒子的捐贈基金建成,因此得名)的主軸線上。由於建築荷載較大,整個體育館采用6榀鋼屋架,荷載較大。武漢大學近代歷史建築采用以下主要結構形式:混合結構和鋼筋混凝土框架結構。

混合結構體系用於樓層少的建築。武漢大學主要分布在“十八棟”等教職工宿舍,其中混合結構采用磚墻鋼筋混凝土混合結構和磚木混合結構。其中,磚木混合結構是磚和木材共同作為建築承重構件的體系。

砌體木結構是以磚、石、砌塊等砌體作為豎向承重構件,以木地板、木屋頂、木架子等作為其他承重構件的建築結構。其典型案例是武漢大學珞珈山辦公樓。該建築的豎向承重墻為石砌體,樓板為1in(0.0254m)木地板,屋頂為英式木架,地基為新灰土。

磚墻鋼筋混凝土混合結構是指以磚墻或磚柱作為豎向承重構件,而房屋的其他受力構件,如樓板、樓梯、圈梁、過梁、屋面板等,均為鋼筋混凝土形式。武漢大學的典型是老齋舍,外墻圍護是磚墻,內部空間是部分鋼筋混凝土柱和鋼筋混凝土梁板體系。

鋼筋混凝土框架結構是框架結構的壹種形式,是指以鋼筋混凝土梁(主梁、過梁、圈梁)和鋼筋混凝土柱為建築骨架而形成的框架。墻體不承重,樓板采用鋼筋混凝土板、加氣混凝土、空心磚或多孔磚等輕質板材砌築或拼裝。梁和柱之間的連接是剛性節點。武漢大學框架結構的典型案例是宋慶體育館和老圖書館。整個體育館在寬度方向上有八根柱子七跨,在深度方向上有六根柱子五跨。屋頂是武漢大學近代歷史建築中最具特色的地方之壹,武漢大學近代歷史建築中中西合璧的精髓也充分體現在屋頂上。在武漢大學的校園建築中,中國傳統屋頂完全摒棄了傳統的建築方式,完全采用了西方先進的建築形式,其中鋼筋桁架屋頂、三鉸拱屋頂和西式木屋頂在武漢大學近代歷史建築中得到了充分的體現和完美的運用。

三鉸鋼拱屋架的定義:拱結構作為屋蓋的骨架,拱受力構件由三個鉸接節點組成,兩個在底部,壹個在拱頂。拱形屋架的這種特殊受力形式稱為三鉸拱形屋架。武漢大學這種結構形式的典型案例是體育館。鋼拱本身由分節槽鋼鉚接而成,形成整體弧形結構。每根鋼柱拱腳處的連接通過扭轉接頭和鋼柱直接連接,與鋼筋混凝土屋面板的連接通過工字鋼和連接鋼板實現。工字鋼是主要受力構件,連接鋼板是主要受力構件,起懸掛作用。

鋼桁架屋架的定義:鋼桁架作為屋架的支撐結構,其桁架形狀可以是梯形、三角形(芬蘭桁架)、四邊平行、弧形等。我們把這種鋼筋稱為桁架材料的屋架結構。鋼屋架的施工工藝是:工字鋼、槽鋼、角鋼用鉚釘或螺栓連接。鋼桁架壹般達不到預定長度,需要通過不斷的連接和交接來加長。武漢大學鋼桁架屋架最典型的案例是圖書館。

鋼筋混凝土屋架的定義:整個屋架結構的所有構件均由鋼筋混凝土制成,稱為鋼筋混凝土屋架。屋架的形狀以受力合理、節省材料、結構簡單、施工方便為原則,沒有固定的形式。這種屋架常見的形式有三角形、梯形、拋物線、折線等。該類型屋架的制作流程為:固定鋼筋→模板支撐→現場攪拌混凝土→澆築混凝土→養護→拆模。武漢大學近代歷史建築中最典型的案例是老齋舍大門上方的四合院屋頂。整個屋架由內外框架組成。外框架由五個開間組成,三個立柱組成,即6×4個外立柱,內框架由四個內立柱組成(圖15)。從圖16可以看出,整體鋼筋混凝土三角形屋架是古建築的提梁屋架。

在部分屋架裝飾構件完美保持古建築大屋頂特色的情況下,武漢大學還采用了西方先進技術,使很多屋頂結構構件擺脫承重,只裝飾圍護建築的古樸形象。這些組件是由鬥拱,桁架,椽子,把戲,額頭,拱門和屋頂裝飾。施工流程如下:施工準備→模板制作→澆築構件→清理主體結構→在主體結構上固定預埋連接件和鋼筋→安裝焊接預制構件→安裝鬥拱、椽子、檐口等結構構件。屋架裝飾構件的例子在武漢大學近代歷史建築中比比皆是,如工學院、體育館、圖書館等。通過查詢武漢大學檔案館和武漢市檔案館,得知他們的施工工藝是通過預制裝飾構件安裝在主體結構中。

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