



古建筑地基的做法从基础到柱根的部分称为古代木结构建筑的基础,对维持上部结构的稳定起主导作用。随着时间的推移,与古代木结构建筑基础相关的实践也在不断发展变化。在古代文献中,有两个文献对我们理解古代建筑有重要作用,一个是清代的工程实践,另一个是宋代的建筑方法。《营造法》主要总结了宋代以前的建筑,其中对古代木结构的研究较多,是木结构研究的重要参考。后来的工程实践是明清建筑的总结,也是古代建筑研究的重要文献。古代木结构建筑的基础可以根据古代建筑的文献进行分类,分为以下几类: 古建筑木结构 1)天然石材基础。 天然岩石地基主要是利用天然岩石作为建筑物的基础,比较特殊。位于山西省五台县的布可吉,采用天然石材地基进行地基处理。使用天然石材做地基,首先要了解天然石材的特性,才能用于地基处理。要了解岩石,要从它的成分和是否有足够的承载力入手,才能保持上部结构的稳定。 2)夯实地基。 夯土地基作为古建筑的基础也有着悠久的历史。河南省发现的宫殿建筑已有相关专家学者调查,认为该建筑群基本采用夯土基础,发现宫殿周围夯土深度较深,夯土坚固性优于其他地方。凤雏县(位于陕西省岐山)的建筑地基也被认为是夯土地基。明代,人们采用夯土技术处理地基,一般采用素土夯实。清代素土夯实技术已不能满足结构的承载力要求,但一些少数民族、一些小型建筑和临时构筑物仍采用素土夯实地基。 3)碎砖、粘土地基。 碎砖粘土技术的基础是夯土技术的改进方案。素土不再用于直接压实,素土中一般掺入碎砖、瓦片、石渣等一些废弃的粗骨料,有助于提高建筑物的强度。古代文献记载,战国时期城墙的地基是用碎砖瓦泥混合而成,以提高地基的强度。南曾基,也在五台山,在柱基础处理下加了瓦和碎砖。碎砖粘土地基的具体操作方法是将碎砖和夯土在建筑基础槽内自下而上分层布置,每层夯实后再夯实下一层。这就是北京故宫建筑中城墙的城门是如何处理的。 4)灰土地基。 灰土地基的操作是将黄土和石灰按一定比例混合,然后铺设在基槽内,然后分层压实,形成灰土地基。灰土地基常用配合比见表1。根据工程尺寸和夯击直径的不同,夯石灰土和小夯石灰土是两种夯击方法,其中大夯石灰土可分为小夯石灰土和大夯石灰土两种。各种建筑都使用大型夯实石灰土。夯击时,夯击数(称为“一罐”)的标准是四个以上,而小夯灰土每罐使用的夯锤较多,一般可分为二十四个夯锤,在灰土地基中,有一种独特的方法是在灰土地基中加入糯米汁,俗称糯米汁灰土地基。

古建筑的承重体系是由柱子和额枋通过榫卯连接而成的柱架系统以及由梁栿层层相叠而成的抬梁式梁架系统组成的,柱架中的柱子不但外观形式上做了形式优美的卷杀处理,而且还有生起和侧脚等特殊做法,这些做法具有的很强结构意义.在古建筑物的正立面上,每个开间的柱高并不相同,而是自当心间的平柱向两侧的角柱逐渐增高,这就是柱的“生起”.《法式》对用柱之制的描述:“凡用柱之制,……至角则随间数生起角柱.”又对生起的尺寸做了具体规定:“三间生起二寸,五间生起四寸,七间生起六寸,九间生起八寸,十一间生起一尺,十三间生起一尺二寸”.力测试角柱“生起”只在殿堂式建筑中使用,不但造就了这种形制地位高的古建筑从心间到尽间曲面上扬的优美的弧形立面效果,而且具有深刻的力学及结构意义.一方面,由于柱间高差的存在,使得连接两柱头的阑额略微倾斜,在竖向荷载作用下会产生轴向应力,所有阑额的轴向应力是沿杆件的、方向为指向心间的推力,起到了挤紧压实榫卯节点的作用,增强了榫卯连接节点的连接刚度,提高了整个柱架的抗侧移能力.另一方面,沿进深方向,同一列柱子的高度也不相同,山面中柱的高度要低于角柱.由于木构架在横向的抗侧刚度较弱,所以在遭遇地震时会产生较大的变形,位于柱头和额枋上的铺作层也会发生变形或滑动,稍微向内倾斜的铺作层也会产生指向柱架中部的分力,抵消了一部分水平地震作用,一定程度上限制了铺作层的位移,使其不会滑出柱架之外,进而避免了屋盖的落架.对于造柱之法,除了“生起”之外,还有“侧脚”的做法,即把建筑檐柱的柱底向外斜出,柱头就自然地向内倾斜,正面檐柱将柱底中心位置向外移出柱高的1/100,山面檐柱柱底中心线向外移出柱高的0。8/10,角柱则相应的向两个方向分别侧脚1/100和0。8/100.柱侧脚改变了立柱要垂直于地面传统理念,柱与柱之间不再是平行关系,而是呈一定的角度,使房屋的外轮廓略呈梯形.由水平构件连接而成的互相平行的柱子在水平荷载作用下侧移会变为平行四边形,是几何可变的.而侧脚之后柱与柱的延长线会相交于一点,形成“虚铰”,虽然没有改变柱架几何可变的特性,但是柱子倾斜所产生的水平力会压实挤密阑额与柱子的榫卯连接节点,如果说自然连接状态下榫卯节点的特性接近于铰接的话,那么压实后的节点所具有的抗弯能力会有明显的提高,构架趋于几何稳定,不再是纯粹的几何常变体系,两者之间的差别.侧脚后的建筑在承受水平力时要比矩形框架更加有利,在地震作用下柱架会产生侧移变形,但是由于侧脚的存在,变形会自动恢复,柱架成为了一个在水平荷载作用下的自动复位系统.


