重型工業(yè)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(yè)廠房建筑軸線采用的就繁從簡措施，從用足起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度的規(guī)定，到適當(dāng)采用非標(biāo)跨度的起重機(jī)和非標(biāo)跨度的廠房，分別加以簡明扼要的闡述，以期為工業(yè)建筑設(shè)計及施工建設(shè)提供便利。

關(guān)鍵詞：建筑軸線 ?廠房跨度 ?插入距 ?起重機(jī)跨度

0前言

工業(yè)建筑是廣義建筑學(xué)范疇中的一員，是與時代生產(chǎn)力結(jié)合最為緊密的建筑類型，在建筑領(lǐng)域中已占有較大的比重?！?】在工業(yè)建筑設(shè)計中建筑師所需要關(guān)注的因素有很多，而重型工業(yè)廠房作為與起重機(jī)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(jī)尺寸的制約，如何合理設(shè)計建筑軸線，優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案，達(dá)到快捷的施工效果，值得探討及思索。

1目前常規(guī)的廠房建筑軸線設(shè)計方法

為了使廠房建筑主要構(gòu)配件的幾何尺寸達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，減少構(gòu)件類型，增加構(gòu)件的互換性和通用性，廠房設(shè)計及建筑軸線的設(shè)計依據(jù)主要執(zhí)行國標(biāo)《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ5006-2010有關(guān)規(guī)定。

在設(shè)置廠房定位軸線的時候，由于上柱截面的技術(shù)要求或變形縫處理等構(gòu)造需要，有時候要設(shè)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(gòu)件類型，有利于建筑工業(yè)化。這兩條軸線的間距就是插入距。

在中小型橋式起重機(jī)工業(yè)廠房的設(shè)計中，往往在起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度（大車規(guī)矩）的基礎(chǔ)上加1.5m或2.0m便可得到廠房的標(biāo)準(zhǔn)跨度，于是廠房跨間無需設(shè)置插入距，避免增加建筑軸線的復(fù)雜性，特別是鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)柱廠房一般更無需要。即使鋼排架結(jié)構(gòu)的邊柱按建筑新標(biāo)準(zhǔn)，其上柱斷面高度因開設(shè)走道板人孔需要加高，認(rèn)為邊柱插入距的設(shè)置還是不可避免的，實(shí)際也無需畫蛇添足再增加一根尚無實(shí)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(shè)當(dāng)后顧無憂。

但是在大型或超大型熱加工重型橋式起重機(jī)的廠房設(shè)計中，廠房的標(biāo)準(zhǔn)跨度與起重機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)跨度則是一對永遠(yuǎn)繞不開的矛盾，于是只要處置不當(dāng)就會造成廠房跨間插入距的滿天飛。為此在滿足起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度的規(guī)定前提下，適當(dāng)采用非標(biāo)跨度的起重機(jī)和非標(biāo)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(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度規(guī)定的現(xiàn)象

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

對于不等高的高低跨起重機(jī)常規(guī)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(fèi)材料較多，應(yīng)盡量少用。

于是，在重型或超重型熱加工廠房的設(shè)計中，只要對起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度的規(guī)定充分加以利用，對所擬定重型起重機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)跨度選擇得當(dāng)，跨間插入距是可以大大減少的，甚至是完全可以避免的?？v觀一些重型工業(yè)廠房插入距的滿天飛，究其原因不外乎是對起重機(jī)跨度比廠房跨度少2.0m起重機(jī)的泛用。

3廠房非標(biāo)跨度的采用

2010年在太重6連跨大型煉鋼鑄鋼車間的設(shè)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(biāo)準(zhǔn)要求建筑軸線設(shè)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(biāo)為主進(jìn)行考慮的，設(shè)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(jī)非標(biāo)跨度的采用

當(dāng)今起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，由于下料方式的自動化、拼裝精度的提高，起重機(jī)所謂標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計時，對重型起重機(jī)跨度的抉擇，可在現(xiàn)行起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上，按設(shè)計需要進(jìn)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(jī)所謂的標(biāo)準(zhǔn)跨度，而把廠房的軸線搞得異常復(fù)雜，以致后患無窮。

4.1多聯(lián)跨廠房的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

2008年我公司在天津江天重工鑄鋼5連跨廠房的設(shè)計中，其起重機(jī)的跨度除30m露天庫一跨為非標(biāo)24.5m外，其余均為標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計上的不便，我公司就在設(shè)計中充分利用非標(biāo)起重機(jī)來調(diào)整廠房跨度。在30m爐料跨中，標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)軌距為28m、28.5m、29m三種，如果采用28m，根據(jù)結(jié)構(gòu)計算必須在爐料跨和熔煉跨中間插入700mm的插入距，故設(shè)計直接采用軌距27.3m的起重機(jī)。熔煉跨24m，如采用標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)軌距為22.5m的起重機(jī)，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(jī)。具體如表3和圖3所示。

4.2縱橫跨廠房的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

在縱橫跨的廠房中，常規(guī)做法為縱橫跨的連接處采用雙柱設(shè)計，并設(shè)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(jī)跨度標(biāo)準(zhǔn)的釋縛，在其它大中型項目的設(shè)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(shè)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(shè)計中，所擬定的鍛造起重機(jī)為史無前例的1000t，為減少超重型起重機(jī)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(jìn)行生產(chǎn)，并因地制宜將生產(chǎn)廠房，集約優(yōu)化為空前龐大的超大型ШПП聯(lián)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(jī)跨度泛用比廠房跨度少2m，或狹義沿襲起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度規(guī)范的規(guī)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(shè)計圖面和施工建設(shè)的錯誤，以致帶來難于挽回的損失，并為后期續(xù)建造成的困難更是難于估量，不堪設(shè)想。

因此對ШПП聯(lián)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(shè)的插入距照常設(shè)置外，所有跨度間不論是主廠房，還是輔助廠房，一律不再設(shè)置任何插入距，而全部通過對起重機(jī)所謂標(biāo)準(zhǔn)跨度的適度增減，以使建筑軸線的設(shè)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(guī)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(shè)計、施工也得以簡化，數(shù)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(shè)提供方便，亦為設(shè)計和施工中錯誤的根除奠定了可能性。

5結(jié)論：

本文基于“經(jīng)濟(jì)、安全、實(shí)用”的設(shè)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(yōu)化平面尺寸布局的同時兼顧了廠房設(shè)計的通用性。

在工業(yè)建筑中，我們的首要任務(wù)是滿足工藝需求，注重各個專業(yè)之間的相互影響，相互協(xié)調(diào)，綜合考慮其經(jīng)濟(jì)合理性和空間布局的靈活多變。采用模塊化設(shè)計，節(jié)省安裝時間，縮短工期，既提高了勞動生產(chǎn)率，又降低了工程成本，且提高工程質(zhì)量。

定位軸線與廠房建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)布置有著密切的關(guān)系。如何在遵守國家和行業(yè)規(guī)范的前提下，充分體現(xiàn)生產(chǎn)工藝的特色，亦減少構(gòu)件類型，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工，是我們一直努力探索的課題。【4】

參考文獻(xiàn)：

[1]王艷敏. 工業(yè)建筑設(shè)計的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 工業(yè)C：00186-00187.

[2] 中華人民共和國建設(shè)部. 廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)定[J]. 中國房地產(chǎn)業(yè)， 2011， 000（005）：362.

[4]柏曉雪. 單層工業(yè)廠房建筑設(shè)計概要[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)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(shè)計及建筑材料的應(yīng)用。