重型工业厂房建筑轴线的就繁从简

张青鹏 郝立文

摘要：本文就重型工业厂房建筑轴线采用的就繁从简措施，从用足起重机标准跨度的规定，到适当采用非标跨度的起重机和非标跨度的厂房，分别加以简明扼要的阐述，以期为工业建筑设计及施工建设提供便利。

关键词：建筑轴线  厂房跨度  插入距  起重机跨度

0前言

工业建筑是广义建筑学范畴中的一员，是与时代生产力结合最为紧密的建筑类型，在建筑领域中已占有较大的比重。【1】在工业建筑设计中建筑师所需要关注的因素有很多，而重型工业厂房作为与起重机不可分割的建筑类型，其平面布局和建筑定位轴线总是会受到起重机尺寸的制约，如何合理设计建筑轴线，优化结构方案，达到快捷的施工效果，值得探讨及思索。

1目前常规的厂房建筑轴线设计方法

为了使厂房建筑主要构配件的几何尺寸达到标准化和系列化，减少构件类型，增加构件的互换性和通用性，厂房设计及建筑轴线的设计依据主要执行国标《厂房建筑模数协调标准》GBJ5006-2010有关规定。

在设置厂房定位轴线的时候，由于上柱截面的技术要求或变形缝处理等构造需要，有时候要设置双轴线，【2】这是为了使同方向的定位轴线之间的距离与其他轴线间柱距保持一致，不增加构件类型，有利于建筑工业化。这两条轴线的间距就是插入距。

在中小型桥式起重机工业厂房的设计中，往往在起重机标准跨度（大车规矩）的基础上加1.5m或2.0m便可得到厂房的标准跨度，于是厂房跨间无需设置插入距，避免增加建筑轴线的复杂性，特别是钢筋混凝土排架结构柱厂房一般更无需要。即使钢排架结构的边柱按建筑新标准，其上柱断面高度因开设走道板人孔需要加高，认为边柱插入距的设置还是不可避免的，实际也无需画蛇添足再增加一根尚无实际意义建筑轴线。因此整个厂房的建筑轴线简洁明晰，一清二楚，施工建设当后顾无忧。

但是在大型或超大型热加工重型桥式起重机的厂房设计中，厂房的标准跨度与起重机的标准跨度则是一对永远绕不开的矛盾，于是只要处置不当就会造成厂房跨间插入距的满天飞。为此在满足起重机标准跨度的规定前提下，适当采用非标跨度的起重机和非标跨度的厂房，则成为建筑轴线就繁从简的邂逅手段。

2用足起重机标准跨度规定的现象

桥式起重机在国家标准的制定中，对标准跨度的确定，考虑到起重机等级的提高，其端梁相应的加宽，厂房排架柱上柱断面高度的相应加高，尤其超大型起重机、重型锻造起重机厂房制动垳架的加宽，因此同一级别起重机的标准跨度并非唯一，而是有比厂房标准跨度少1.5m、2.0m、3.0m、4.0m、5m等多档级。其上线数据用于中小型起重机，下线数据用于大重型起重机。

对于不等高的高低跨起重机常规采用双柱做法，伸缩缝的宽度加上高跨封墙的宽度即为两条定位轴线间的插入距。这种做法耗费材料较多，应尽量少用。

于是，在重型或超重型热加工厂房的设计中，只要对起重机标准跨度的规定充分加以利用，对所拟定重型起重机的标准跨度选择得当，跨间插入距是可以大大减少的，甚至是完全可以避免的。纵观一些重型工业厂房插入距的满天飞，究其原因不外乎是对起重机跨度比厂房跨度少2.0m起重机的泛用。

3厂房非标跨度的采用

2010年在太重6连跨大型炼钢铸钢车间的设计中，厂房最大的吊车吨位为 300 吨，余下还有 260 吨、150 吨等大吨位吊车。厂房各跨高度相差比较多，按照國家标准要求建筑轴线设计则需增加许多插入距，为简化建筑轴线所采取的措施是以厂房跨度以非标为主进行考虑的，设计及施工快捷，取得了良好的效果，参见表1和图1。

4起重机非标跨度的采用

当今起重机生产企业，由于下料方式的自动化、拼装精度的提高，起重机所谓标准跨度概念已日趋淡化，可做到无级化。因此在重大型热加工厂房设计时，对重型起重机跨度的抉择，可在现行起重机标准跨度规范规定的基础上，按设计需要进行适度增减，已不存在任何困难或问题，完全没有必要再一味追求起重机所谓的标准跨度，而把厂房的轴线搞得异常复杂，以致后患无穷。

4.1多联跨厂房的标准化设计

2008年我公司在天津江天重工铸钢5连跨厂房的设计中，其起重机的跨度除30m露天库一跨为非标24.5m外，其余均为标准跨度，使得建筑轴线得以简化，参见表2和图2.

在2021年中铁山桥辙叉车间改造项目中，由于场地可利用面积有限，同时也为了减轻频繁引入插入距带来设计上的不便，我公司就在设计中充分利用非标起重机来调整厂房跨度。在30m炉料跨中，标准起重机轨距为28m、28.5m、29m三种，如果采用28m，根据结构计算必须在炉料跨和熔炼跨中间插入700mm的插入距，故设计直接采用轨距27.3m的起重机。熔炼跨24m，如采用标准起重机轨距为22.5m的起重机，则必须在熔炼跨和浇注跨中插入300mm的插入距，故直接采用轨距为22.2m的起重机。具体如表3和图3所示。

4.2纵横跨厂房的标准化设计

在纵横跨的厂房中，常规做法为纵横跨的连接处采用双柱设计，并设置伸缩缝，插入距即为伸缩缝的宽度加上封墙厚度。【3】

鉴于上述对起重机跨度标准的释缚，在其它大中型项目的设计中，在简化厂房建筑轴线，已收到了良好效果，尤以大连九重极限制造项目设计最为突出。

2014年我公司在大连九重极限制造项目的纵横跨设计中，所拟定的锻造起重机为史无前例的1000t，为减少超重型起重机的大量采用，工艺则对极限铸锻件与一般大中型铸锻件，别具匠心地采用分流方式进行生产，并因地制宜将生产厂房，集约优化为空前庞大的超大型ШПП联合型厂房，参见图4。

从图4看，其横向主厂房排架柱半百以上，纵向辅厂房20余跨，建筑轴线纵横交织，如起重机跨度泛用比厂房跨度少2m，或狭义沿袭起重机标准跨度规范的规定，势必造成厂房跨间插入距频出，以致纵横交错的轴线遍地，稍有不慎就会造成工程设计图面和施工建设的错误，以致带来难于挽回的损失，并为后期续建造成的困难更是难于估量，不堪设想。

因此对ШПП联合型厂房纵横交错的建筑轴线的拟定，除主辅厂房衔接处不得不设的插入距照常设置外，所有跨度间不论是主厂房，还是辅助厂房，一律不再设置任何插入距，而全部通过对起重机所谓标准跨度的适度增减，以使建筑轴线的设置变成单一性的简化。对主辅厂房衔接处主厂房的柱距，拟定为12m、15m和18m三种规格，分别用于辅助厂房跨度为24m、30m、18m或36m的对接，且衔接处主辅厂房排架柱的承台合二为一，形成整体，以使设计、施工也得以简化，数量得以减少。主厂房其它剩余的柱距以及所有辅厂房的柱距，则仍为惯用的12m。这样使得纵横交错的建筑轴线，得到最大程度的集约简化，为施工特别是分期建设提供方便，亦为设计和施工中错误的根除奠定了可能性。

5结论：

本文基于“经济、安全、实用”的设计理念，综合分析了单层厂房在轴线布置方面的注意事项。采用就繁从简的原则，优化平面尺寸布局的同时兼顾了厂房设计的通用性。

在工业建筑中，我们的首要任务是满足工艺需求，注重各个专业之间的相互影响，相互协调，综合考虑其经济合理性和空间布局的灵活多变。采用模块化设计，节省安装时间，缩短工期，既提高了劳动生产率，又降低了工程成本，且提高工程质量。

定位轴线与厂房建筑设计和结构布置有着密切的关系。如何在遵守国家和行业规范的前提下，充分体现生产工艺的特色，亦减少构件类型，便于工业化生产和机械化施工，是我们一直努力探索的课题。【4】

参考文献：

[1]王艳敏. 工业建筑设计的现状与发展[J]. 工业C：00186-00187.

[2] 中华人民共和国建设部. 厂房建筑模数协调标准：GBJ5006-2010[S].北京：中国计划出版社出版，2010.

[3]史书丹， 吴贺. 建筑施工中单层厂房定位线的标定[J]. 中国房地产业， 2011， 000（005）：362.

[4]柏晓雪. 单层工业厂房建筑设计概要[J]. 建筑工程技术与设计， 2017， 000（026）：430-431.

作者简介：张青鹏 （1971-7），女，本科，高级工程师，研究方向：建筑设计及建筑材料的应用。