重型工業廠房建筑軸線的就繁從簡

張青鵬 郝立文

摘要：本文就重型工業廠房建筑軸線采用的就繁從簡措施，從用足起重機標準跨度的規定，到適當采用非標跨度的起重機和非標跨度的廠房，分別加以簡明扼要的闡述，以期為工業建筑設計及施工建設提供便利。

關鍵詞：建筑軸線 ?廠房跨度 ?插入距 ?起重機跨度

0前言

工業建筑是廣義建筑學范疇中的一員，是與時代生產力結合最為緊密的建筑類型，在建筑領域中已占有較大的比重。【1】在工業建筑設計中建筑師所需要關注的因素有很多，而重型工業廠房作為與起重機不可分割的建筑類型，其平面布局和建筑定位軸線總是會受到起重機尺寸的制約，如何合理設計建筑軸線，優化結構方案，達到快捷的施工效果，值得探討及思索。

1目前常規的廠房建筑軸線設計方法

為了使廠房建筑主要構配件的幾何尺寸達到標準化和系列化，減少構件類型，增加構件的互換性和通用性，廠房設計及建筑軸線的設計依據主要執行國標《廠房建筑模數協調標準》GBJ5006-2010有關規定。

在設置廠房定位軸線的時候，由于上柱截面的技術要求或變形縫處理等構造需要，有時候要設置雙軸線，【2】這是為了使同方向的定位軸線之間的距離與其他軸線間柱距保持一致，不增加構件類型，有利于建筑工業化。這兩條軸線的間距就是插入距。

在中小型橋式起重機工業廠房的設計中，往往在起重機標準跨度（大車規矩）的基礎上加1.5m或2.0m便可得到廠房的標準跨度，于是廠房跨間無需設置插入距，避免增加建筑軸線的復雜性，特別是鋼筋混凝土排架結構柱廠房一般更無需要。即使鋼排架結構的邊柱按建筑新標準，其上柱斷面高度因開設走道板人孔需要加高，認為邊柱插入距的設置還是不可避免的，實際也無需畫蛇添足再增加一根尚無實際意義建筑軸線。因此整個廠房的建筑軸線簡潔明晰，一清二楚，施工建設當后顧無憂。

但是在大型或超大型熱加工重型橋式起重機的廠房設計中，廠房的標準跨度與起重機的標準跨度則是一對永遠繞不開的矛盾，于是只要處置不當就會造成廠房跨間插入距的滿天飛。為此在滿足起重機標準跨度的規定前提下，適當采用非標跨度的起重機和非標跨度的廠房，則成為建筑軸線就繁從簡的邂逅手段。

2用足起重機標準跨度規定的現象

橋式起重機在國家標準的制定中，對標準跨度的確定，考慮到起重機等級的提高，其端梁相應的加寬，廠房排架柱上柱斷面高度的相應加高，尤其超大型起重機、重型鍛造起重機廠房制動垳架的加寬，因此同一級別起重機的標準跨度并非唯一，而是有比廠房標準跨度少1.5m、2.0m、3.0m、4.0m、5m等多檔級。其上線數據用于中小型起重機，下線數據用于大重型起重機。

對于不等高的高低跨起重機常規采用雙柱做法，伸縮縫的寬度加上高跨封墻的寬度即為兩條定位軸線間的插入距。這種做法耗費材料較多，應盡量少用。

于是，在重型或超重型熱加工廠房的設計中，只要對起重機標準跨度的規定充分加以利用，對所擬定重型起重機的標準跨度選擇得當，跨間插入距是可以大大減少的，甚至是完全可以避免的。縱觀一些重型工業廠房插入距的滿天飛，究其原因不外乎是對起重機跨度比廠房跨度少2.0m起重機的泛用。

3廠房非標跨度的采用

2010年在太重6連跨大型煉鋼鑄鋼車間的設計中，廠房最大的吊車噸位為 300 噸，余下還有 260 噸、150 噸等大噸位吊車。廠房各跨高度相差比較多，按照國家標準要求建筑軸線設計則需增加許多插入距，為簡化建筑軸線所采取的措施是以廠房跨度以非標為主進行考慮的，設計及施工快捷，取得了良好的效果，參見表1和圖1。

4起重機非標跨度的采用

當今起重機生產企業，由于下料方式的自動化、拼裝精度的提高，起重機所謂標準跨度概念已日趨淡化，可做到無級化。因此在重大型熱加工廠房設計時，對重型起重機跨度的抉擇，可在現行起重機標準跨度規范規定的基礎上，按設計需要進行適度增減，已不存在任何困難或問題，完全沒有必要再一味追求起重機所謂的標準跨度，而把廠房的軸線搞得異常復雜，以致后患無窮。

4.1多聯跨廠房的標準化設計

2008年我公司在天津江天重工鑄鋼5連跨廠房的設計中，其起重機的跨度除30m露天庫一跨為非標24.5m外，其余均為標準跨度，使得建筑軸線得以簡化，參見表2和圖2.

在2021年中鐵山橋轍叉車間改造項目中，由于場地可利用面積有限，同時也為了減輕頻繁引入插入距帶來設計上的不便，我公司就在設計中充分利用非標起重機來調整廠房跨度。在30m爐料跨中，標準起重機軌距為28m、28.5m、29m三種，如果采用28m，根據結構計算必須在爐料跨和熔煉跨中間插入700mm的插入距，故設計直接采用軌距27.3m的起重機。熔煉跨24m，如采用標準起重機軌距為22.5m的起重機，則必須在熔煉跨和澆注跨中插入300mm的插入距，故直接采用軌距為22.2m的起重機。具體如表3和圖3所示。

4.2縱橫跨廠房的標準化設計

在縱橫跨的廠房中，常規做法為縱橫跨的連接處采用雙柱設計，并設置伸縮縫，插入距即為伸縮縫的寬度加上封墻厚度。【3】

鑒于上述對起重機跨度標準的釋縛，在其它大中型項目的設計中，在簡化廠房建筑軸線，已收到了良好效果，尤以大連九重極限制造項目設計最為突出。

2014年我公司在大連九重極限制造項目的縱橫跨設計中，所擬定的鍛造起重機為史無前例的1000t，為減少超重型起重機的大量采用，工藝則對極限鑄鍛件與一般大中型鑄鍛件，別具匠心地采用分流方式進行生產，并因地制宜將生產廠房，集約優化為空前龐大的超大型ШПП聯合型廠房，參見圖4。

從圖4看，其橫向主廠房排架柱半百以上，縱向輔廠房20余跨，建筑軸線縱橫交織，如起重機跨度泛用比廠房跨度少2m，或狹義沿襲起重機標準跨度規范的規定，勢必造成廠房跨間插入距頻出，以致縱橫交錯的軸線遍地，稍有不慎就會造成工程設計圖面和施工建設的錯誤，以致帶來難于挽回的損失，并為后期續建造成的困難更是難于估量，不堪設想。

因此對ШПП聯合型廠房縱橫交錯的建筑軸線的擬定，除主輔廠房銜接處不得不設的插入距照常設置外，所有跨度間不論是主廠房，還是輔助廠房，一律不再設置任何插入距，而全部通過對起重機所謂標準跨度的適度增減，以使建筑軸線的設置變成單一性的簡化。對主輔廠房銜接處主廠房的柱距，擬定為12m、15m和18m三種規格，分別用于輔助廠房跨度為24m、30m、18m或36m的對接，且銜接處主輔廠房排架柱的承臺合二為一，形成整體，以使設計、施工也得以簡化，數量得以減少。主廠房其它剩余的柱距以及所有輔廠房的柱距，則仍為慣用的12m。這樣使得縱橫交錯的建筑軸線，得到最大程度的集約簡化，為施工特別是分期建設提供方便，亦為設計和施工中錯誤的根除奠定了可能性。

5結論：

本文基于“經濟、安全、實用”的設計理念，綜合分析了單層廠房在軸線布置方面的注意事項。采用就繁從簡的原則，優化平面尺寸布局的同時兼顧了廠房設計的通用性。

在工業建筑中，我們的首要任務是滿足工藝需求，注重各個專業之間的相互影響，相互協調，綜合考慮其經濟合理性和空間布局的靈活多變。采用模塊化設計，節省安裝時間，縮短工期，既提高了勞動生產率，又降低了工程成本，且提高工程質量。

定位軸線與廠房建筑設計和結構布置有著密切的關系。如何在遵守國家和行業規范的前提下，充分體現生產工藝的特色，亦減少構件類型，便于工業化生產和機械化施工，是我們一直努力探索的課題。【4】

參考文獻：

[1]王艷敏. 工業建筑設計的現狀與發展[J]. 工業C：00186-00187.

[2] 中華人民共和國建設部. 廠房建筑模數協調標準：GBJ5006-2010[S].北京：中國計劃出版社出版，2010.

[3]史書丹， 吳賀. 建筑施工中單層廠房定位線的標定[J]. 中國房地產業， 2011， 000（005）：362.

[4]柏曉雪. 單層工業廠房建筑設計概要[J]. 建筑工程技術與設計， 2017， 000（026）：430-431.

作者簡介：張青鵬 （1971-7），女，本科，高級工程師，研究方向：建筑設計及建筑材料的應用。