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石库门建筑房屋质量检测评定特色分析

2021-03-20

城市建筑空间 2021年1期
关键词:里弄石库门天井

王 立

(上海同瑞土木工程技术有限公司,上海 200092)

0 引言

石库门建筑也称旧式里弄建筑,多为2 层砖木结构楼房,由传统民居四合院演变而来,具有占地省、造价低的优点,深受近代上海中下层市民青睐。19 世纪末和20 世纪初,石库门住宅开始广泛建设。上海解放时,境内旧式里弄建筑面积达268 万m2,是居民住宅中为数最多的一种住宅类型。20 世纪80 年代以来,旧式里弄大多已拆除或改造。如今,一大批石库门建筑已经被列为上海市优秀历史建筑,为更好地对其进行保护,开展有针对性的房屋质量检测和结构安全性评定工作尤为重要。

1 建筑特色

石库门建筑多为联排式分布,其中单开间居多,并有少量双开间,建筑平面呈长条形,如图1,2 所示。房屋格局主要为:正面入口处是一堵高约5m 的围墙,围墙中间为双扇内开石库门,门内为天井,正对大门的为客堂,紧接其后设有楼梯间,左右居室称为厢房;楼梯间后为附屋,主要用作灶间;客堂、厢房2 层主要为前楼和厢房,附屋2 层主要为亭子间。

图1 单开间建筑平面布局

正屋和附屋通常有3 种连接方式:附屋与正屋分开,二者间设纵向后天井,附屋进深约2.4m,后天井进深约1.2m;附屋与正屋相连,但附屋宽度缩小1.2m,留作横向后天井(见图3);附屋与正屋完全连接,中间设置楼梯间。

图2 双开间建筑平面布局

早期石库门附屋为单层,与正屋为第1 种连接形式,且坡屋面坡向后天井,这样可保证北立面围墙高度与南立面一致,坡屋面上方设木晒台。后期石库门附屋多为双层,即增设亭子间,亭子间上为钢筋混凝土晒台,附屋各层高度均矮于正屋,如图4 所示。

图3 横向后天井立面

图4 石库门剖面

2 结构特征

石库门建筑主要采用砖木结构,其中用砖的部位有承重墙、分隔墙和围护墙,用木材的部位主要有立贴、搁栅、楼梯、檩条、椽子及起连系支撑作用的穿枋、斜撑等。另外,后期石库门在亭子间也有采用混凝土屋盖。各部分结构做法及材料如表1 所示。

当初规定,凡木搁栅、木桁条等不得直接深入防火墙墙身,可在墙身砌筑时,挑出10cm 作为墙肩,上放涂满柏油的通长沿游木支撑搁栅。另外,木楼梯宽度在75~90cm,一般用2 根8cm×15cm 的木梁承重,踏步板厚3cm。

3 检测评定特点

根据上海市工程建设规范DG/TJ 08-79—2008《房屋质量检测规程》可知,房屋质量综合检测主要适用于优秀历史建筑、重要公共建筑和其他需要进行全面检测的房屋。考虑到石库门建筑作为上海旧式里弄民居,具有重要价值,故宜对其进行房屋质量综合检测。具体检测内容主要包括:保护类别和重点保护部位、历史沿革和维修改造情况、建筑结构概况、相对不均匀沉降和倾斜、结构力学性能、损伤检测及其原因分析、使用荷载调查、结构计算分析和结构安全性评定。结构安全性评定应分为不考虑地震作用下的结构安全性分析和结构抗震性能分析两部分,其中抗震性能评定可根据上海市工程建设规范DGJ 08-81—2015《现有建筑抗震鉴定与加固规程》进行。下文探讨石库门建筑在检测评定时的注意要点。

表1 石库门结构做法及材料

3.1 重点保护部位

上海里弄民居是在租界出现以后才有的,来源于国内传统民居,但渗入不少外来观念和手法,具有中西文化交融的特点。检测时要分清楚哪些为本土元素加以改造,哪些元素是引自西方后又进行本土化的。

建筑细部主要有过街楼、马头墙、观音兜、天井、客堂落地窗、檐部挂落、厢房格扇窗、黑色门扇、金属门环、吉祥额匾、山花楣饰、浮雕装饰、半圆拱券、科林斯式柱等。

3.2 历史沿革和维修改造情况

1876 年至1910 年间,上海里弄民居发展较快。这时期仍属封建王朝,以大家庭为主,为自住,多兴建三间两厢房的老式石库门。1911 年以后,清王朝被推翻,大家庭逐渐分解为小家庭,单开间为主的联排式里弄民居一时极为盛行。1919 年后第一次世界大战结束,战胜国人民携资来到上海,同时富裕阶层也接受了西洋生活,因此卫生设备、煤气炉灶开始出现在新式里弄民居。

石库门建筑在近百年的使用期间,基本都经过修理拆动,立面、平面多有变更,室内更是进行插层,只有大门、天井等不宜损坏的部位得以保留。而周边环境也随着道路的拓宽、填高等因素产生较大变化。检测时应根据石库门建筑特点,对搭建、改建、拆除部位予以明确。

3.3 相对不均匀沉降和倾斜的检测

石库门建筑采用立贴式传统木结构和局部砖墙承重,具有独特的结构变形特征,应区别于常规的砖混结构、框架结构和排架结构。根据GB 50165—2020《古建筑木结构维护与加固技术标准》的相关规定,对其变形限值进行整理,如表2 所示。从表2 中可看出,木构架变形比一般建筑的变形限值有所放松,应注意检测内容、方法及结果的评定。

表2 木构架变形限值

3.4 结构材料力学性能检测

木材的强度等级可按3 种方法进行:①弦向抗弯试验;②鉴定树种,根据国家标准GB 50005—2017《木结构设计标准》确定;③落叶松木构件可通过阻力仪、应力波检测仪和含水率检测仪,对其抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度进行无损检测。由于石库门建筑的木材主要是杉木或美松,检测时可先判断其树种,再根据国家规范进行材料力学性能的确定;现场条件允许时,也可选取试样进行抗弯试验。

由于石库门建筑多采用石灰砂浆,强度偏低,应采用贯入法进行检测。当无专门的测强曲线时,可按照上海市工程建设规范DG/TJ 08-804—2005《既有建筑物结构检测与评定标准》有关水泥石灰混合砂浆的规定选用。

3.5 损伤情况检测

根据《古建筑木结构维护与加固技术标准》的相关规定,对房屋损伤检测评定进行整理,如表3 所示。从表3 中可知,木构架变形比一般建筑的变形限值要有所放松,应注意检测的内容、方法以及结果的评定。

表3 损伤检测评定

3.6 不考虑地震作用下的结构安全性分析

结构安全性分析应从承载能力、构造、不适于继续承载的变形、损伤等方面进行。当超过表2 的变形限值,或构造、损伤界限达到表3 的规定时,可认为结构或构件不满足安全性要求。

在计算竖向荷载作用下的木结构安全性时,应根据结构传力路径,明确计算简图,再根据现行《木结构设计标准》分别按照受压构件和受弯构件进行内力分析。其中,梁柱榫卯连接可简化为铰接,柱脚可简化为不动铰支座。

3.7 结构抗震性能分析

根据上海市工程建设规范《现有建筑抗震鉴定与加固规程》的有关规定,木结构房屋可不进行抗震承载力验算,以抗震构造鉴定为主。除应满足不考虑地震作用下的构造要求外,尚应满足旧式木骨架房屋的有关要求。

4 结语与建议

石库门建筑因建造在特定年代,具有独特的建筑结构特征,在对其进行检测评定时,应从其特征出发,才能更全面地反映现状,为后续针对性的改造修缮提供更准确的依据。

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