影响单层工业厂房横向定位轴线的因素分析

摘要:考虑到《房屋建筑学》对厂房纵向定位轴线分析很透彻了，本文着重分析横向定位轴线。首先对吊车梁、屋架国标图集进行分析，指出其对横向定位轴线的影响，并指出国标图集需要完善的地方。其次分析影响端部轴线定位、温度缝定位的因素以及温度缝对纵向总长度的影响。通过本文的探索，为确定厂房布置方案起到积极的指导作用。

关键词:吊车梁，屋架，标准图集，横向定位轴线，单层工业厂房；

中图分类号：V268.1文献标识码： A

引言：

单层工业厂房在跨度、高度、吊车荷载较大时，多采用排架结构；结构平面的主要尺寸，都由轴线表示。跨度方向的轴线称纵向定位轴线，以A、B、C……表示；柱距方向的轴线称横向定位轴线，以1、2、3、……表示。

在结构平面布置中，厂房的跨度在18m和18m以下，一般取3m的倍数；在18m以上，一般取6m的倍数，必要时也允许采用21m，27m，33m的跨度。横向定位轴线，一般说来通过柱子的截面几何中心，所以它们的间距一般就是柱距，柱距主要有4m、6m、7.5m、9m、12m等。

对于厂房纵向定位轴线的确定，参考资料16:《房屋建筑学》中已经分析很透彻了，本文不再对其进行赘述。而厂房横向定位轴线的确定影响因素需要进一步细化研究。

正文：

厂房横向定位轴线的确定不仅与工艺专业有关，而且也受到吊车梁以及屋架型式的影响。为了提高施工效率和节约设计时间，一般情况下在有条件选国标图集的情况下尽可能选用国标图集。所以我们有必要对目前国内标准图集进行分析，以确定其适用范围，在此基础上来分析其对厂房横向定位轴线的影响。

吊车梁的跨度对横向定位轴线的影响。

现有的吊车梁国标图集统计情况见附表1，根据附表1，可总结如下：

柱距为6m、中轻级工作制时，可选钢吊车梁或混凝土吊车梁。

柱距为6m、重级工作制时，只能选混凝土吊车梁。

柱距为7.5m、9m、12m时，只能选钢吊车梁。

跨度为7.5m，9m时吊车梁为重级工作制时没有可选的国标图集。

混凝土吊车梁只有跨度为6m；

柱距为6m、7.5m、9m钢吊车梁为重级工作制时目前没有可选的国标图集。

柱距为12m时钢吊车梁各种工作制下均有可选图集。

屋架型式对横向定位轴线的影响

现有的屋架国标图集的统计情况见附表2，由附表2可以得出：

屋架跨度要求为6m时，只能选用序号4“钢筋混凝土屋面梁”和序号5“轻型屋面三角形钢屋架”。

柱间距对屋架形式的影响：

2.1序号10“预应力混凝土双T板”适用于任何柱间距。

2.2除了序号10以外，序号8“轻型屋面梯形钢屋架”能适用的柱间距最多：6m、7.5m、9m、12m。

2.3柱间距为4m时，除序号10以外，只能采用序号5“轻型屋面三角形钢屋架”。

2.4柱间距为6m时，可以选表里的任何一种屋架，所以厂房尽可能按6m设柱距。

2.5柱间距为7.5m时，除序号10以外,还能采用序号5～序号7“轻型屋面三角形钢屋架”、序号8“轻型屋面梯形钢屋架”。

2.6柱间距为9m时，除序号10以外，只能采用序号8“轻型屋面梯形钢屋架”。

如果屋架底部需要悬挂一些消防水管等管道时，只能选用序号5～序号9这些钢结构屋架。

混凝土屋架均可以设1t～3t的电动葫芦。

钢结构屋架中只有序号9“梯形钢屋架”下适合设1t～3t的电动葫芦。

厂房吊车吨位大于10吨时，不能采用序号5～序号7“轻型屋面三角形钢屋架”，此时屋架下弦将会受压失稳。

屋架下弦标高大于10m时，不能采用序号5“轻型屋面三角形钢屋架”, 此时屋架下弦容易受压失稳。

屋架下弦标高大于12m时，不能采用序号5～序号7“轻型屋面三角形钢屋架” 此时屋架下弦容易受压失稳。

端部横向定位轴线的影响因素

屋架的影响：

1.1如果屋架选用的是附表二的序号10“预应力混凝土双T板”，那么厂房的定位需要将横向定位轴线与山墙内皮重合，将山墙内侧第一排柱边与山墙对齐即可(见图1)，纵向总长度为“预应力混凝土双T板”单个板宽的整数倍，中间柱距可根据情况随意调整；

(图1)

1.2如果屋架选用的是除 “预应力混凝土双T板”以外的其它屋架，在厂房尽端，横向定位轴线与山墙内皮重合，将山墙内侧第一排柱中心线内移600mm（如图2所示），并将端部屋面板做成一端伸臂板。这样做的目的是使端屋架和山墙抗风柱的位置不发生冲突，使端部屋面板与中部屋面板的长度相同，使屋面板端头与山墙内皮重合，屋面不留缝隙，以形成封闭式横向定位轴线。柱距需要满足所选屋架的要求。(图2)

吊车的影响：

2.1吊车轨道的运行范围不到端部，比如说只运行到山墙内侧第二排柱，如果屋架选用的是“预应力混凝土双T板”，那么厂房的定位需要将横向定位轴线与山墙内皮重合，将山墙内侧第一排柱边与山墙对齐即可，山墙柱内侧第二排柱（也就是吊车梁的边跨）的定位就有两种情况，这两种情况在实际设计中均可以采用：一种情况是可以选中间跨的吊车梁，即该处柱距为标准柱距（如图3所示），此时需要在车挡位置增加吊车梁腹板加劲肋；另一种情况该位置处的的厂房柱间距按减少600mm的尺寸进行设计,这样该处的吊车梁可以选端部吊车梁 (如图4所示)。

（图3）

(图4)

2.2吊车轨道的运行范围不到端部，同样比如只运行到山墙内侧第二排柱，如果屋架选用的是除 “预应力混凝土双T板”以外的其它屋架，横向定位轴线与山墙内皮重合，将山墙内侧第一排柱中心线内移600mm，山墙柱内侧第二排柱（也就是吊车梁的边跨）的定位处理方法就和上一条相同了。

2.3吊车轨道的运行范围到端部，这时如果屋架选用的是“预应力混凝土双T板”，那么，那么厂房的定位就有两种情况，这两种情况在实际设计中均可以采用：一种情况是厂房的定位将横向定位轴线与山墙内皮重合，将山墙内侧第一排柱边与山墙对齐，该端跨选标准中间跨吊车梁，即该处柱距为标准柱距, 此时需要在车挡位置增加吊车梁腹板加劲肋；另一种情况该位置处的的厂房柱间距按减少600mm的尺寸进行设计,这样该处的吊车梁可以选端部吊车梁。

2．4吊车轨道的运行范围到端部，如果选用的是除“预应力混凝土双T板”以外的其它屋架的话，还应该为了避免山墙和屋架位置的冲突仍需要将山墙内侧第一排柱中心线内移600mm。

屋架对厂房纵向总长度及温度缝定位的影响

如果选用的是序号10“预应力混凝土双T板” ，那么对于设有温度缝的厂房就需要特别注意了，那就是屋面板的支腿不能分别跨在温度缝两侧的柱上，（如图5所示），否则温度缝在屋面上就实现不了。这时候就需要根据情况来调整厂房的纵向总长度或者调整温度缝的位置。

(图5)

墙体的伸缩缝应该与屋面对齐，如果对不齐，这里温度缝的封闭将会很难实现。

温度缝不同型式对纵向总长度的影响

如果厂房长度过长为了减少温度应力就需要设温度缝，具体设温度缝的要求详见现行的《混凝土结构设计规范》和《钢结构规范》，这里不再赘述。

设有温度缝的厂房当屋面采用大型屋面板时,温度缝处的屋面板做成一端伸臂板。这样做的目的是使温度缝处的两个柱子位置不发生冲突，使温度缝处的屋面板与中部屋面板的长度相同，使缝两端屋面板端头在屋面处留下温度缝，该处温度缝设置方式见图6。为了保证屋面板也能在温度缝处脱开，需要纵向总长度为“基本长度”+温度缝宽。这里的“基本长度”，对于“预应力混凝土双T板”来说是“单个板宽的整数倍”；对于除“预应力混凝土双T板”以外的屋面板来说就是“标准柱距的整数倍之和”。(举例如图6)

(图6)

设有温度缝的厂房如果采用有檩体系轻型屋面，这时如果厂房设有吊车梁，温度缝处的吊车梁做成一端伸臂梁。这样就使温度缝处的两个柱子位置不发生冲突；则要保证吊车梁在该位置也要有缝脱开，此时厂房的横向定位轴线确定方法同上；如果厂房内没有设置吊车梁，那么厂房的纵向总长度就是“基本长度”即可，没必要按传统的温度缝设置联系尺寸的方式进行设置，只需要在合适位置设置温度缝，处理方法见下图。

(图7)

结论：

现有的图集中有一些构件尚没有国标图集，国标图集仍需要进一步完善和补充。

在考虑尽可能选用国标图集的情况下，单层工业厂房横向定位轴线不仅与工艺专业有关，还与吊车梁及屋架型式有很大的关系。

温度缝处有屋面板或吊车梁时应采用图6的方式设置温度缝；温度缝处没有吊车梁且为有檩轻型屋面时可采用图7的方式设置温度缝；温度缝的不同设置方式对厂房纵向总长度有影响。

通过本文的探索，为单层工业厂房方案阶段提供了参考资料，对于今后方案阶段确定厂房的横向定位轴线起到积极的指导作用，提高了方案确定的准确性，以便于获得更优化的设计方案，从而避免了方案阶段由于考虑的不周全而导致重复修改。

参考资料：

1、《预应力混凝土折线形屋架04G415-1》

2、《混凝土折线形屋架04G314》

3、《预应力混凝土空腹屋架 96G443（一）~（三）》

4、《钢筋混凝土屋面梁04G353-1~6》

5、《轻型屋面三角形钢屋架05G517》

6、《轻型屋面三角型钢屋架（圆钢管、方钢管）06SG517-1》

7、《轻型屋面三角型钢屋架（部分T型钢）06SG517-2》

8、《轻型屋面梯形钢屋架 05G515》

9、《梯形钢屋架 05G511》

10、《预应力混凝土双T板08SG432-3》

11、《预应力混凝土双T板09SG432-2》

12、《钢筋混凝土吊车梁 04G323-1~2》

13、《实腹式钢吊车梁 03SG520-1~2》

14、《钢吊车梁（H型钢）08SG520-3》

15、《实腹式钢吊车梁05G514-1~4》

16、《房屋建筑学》,聂洪达 郄恩田，北京大学出版社

附表一

序号 吊车梁型式 选用图集号 适用工作制 钢号 适用跨度

1 钢筋混凝土吊车梁 《04G323-1》 A6 6m

2 钢筋混凝土吊车梁 《04G323-2》 A4、A5 6m

3 实腹式钢吊车梁 《03SG520-1》 A1～A5 Q235钢 6m、7.5m、9m

4 实腹式钢吊车梁 《03SG520-2》 A1～A5 Q345钢 6m、7.5m、9m

5 钢吊车梁（H型钢） 《08SG520-3》 A1～A5 Q235钢、Q345钢 6m、7.5m、9m

6 实腹式钢吊车梁 《05G514-1》 A1～A3 Q235钢 12m

7 实腹式钢吊车梁 《05G514-2》 A4～A5 Q235钢 12m

8 实腹式钢吊车梁 《05G514-3》 A4～A5 Q345钢 12m

9 实腹式钢吊车梁 《05G514-4》 A6、A7 Q345钢 12m

编号 屋架型式 选用图集号 适用跨度 屋架

间距 配合屋面情况 屋面材料 屋架下是否适合吊管道 屋架下是否适合设单轨吊 备注

1 预应力混凝土折线形屋架 《04G415-1》 18m、21m、24m、27m、30m 6m 1.5m×6m混凝土屋面板 不适合 可悬挂一台1t~3t电动葫芦或中轻级电动单梁悬挂吊车

2 混凝土折线形屋架 《04G314》 15m、18m 6m 1.5m×6m混凝土屋面板 不适合 可悬挂一台1t~3t电动葫芦或中轻级电动单梁悬挂吊车

3 预应力混凝土空腹屋架 《96G443（一）》 12m 6m

1.5m×6m混凝土屋面板 不适合 可悬挂一台1t、2t电动葫芦或1t~3t且跨度等于9m的电动单梁悬挂吊车

《96G443（二）》 15m

《96G443（三）》 18m

4 钢筋混凝土屋面梁 《04G353-1》 6m单坡 6m 1.5m×6m混凝土屋面板 不适合 可悬挂一台1t、2t电动葫芦

《04G353-2》 9m单坡

《04G353-3》 12m单坡

《04G353-4》 9m双坡

《04G353-5》 12m双坡

《04G353-6》 15m双坡

5 轻型屋面三角形钢屋架 《05G517》 6m、9m、12m、15m、18m 4m、

6m、

7.5m 有檩体系轻型屋面 瓦楞铁、压型钢板、波型瓦、混凝土瓦、水泥瓦等 适合 不适合 屋架下弦标高不大于10m；

厂房只允许使用起重量不大于10t的中轻级单梁吊车

6 轻型屋面三角型钢屋架

（圆钢管、方钢管） 《06SG517-1》 12m、15m、18m 6m、

7.5m 有檩体系轻型屋面 瓦楞铁、压型钢板、波型瓦、混凝土瓦、水泥瓦等 适合 不适合 屋架下弦标高不大于12m；

厂房只允许使用起重量不大于10t的中轻级单梁吊车

7 轻型屋面三角型钢屋架

（部分T型钢） 《06SG517-2》 12m、15m、18m 6m、

7.5m 有檩体系轻型屋面 瓦楞铁、压型钢板、夹芯板、混凝土瓦、水泥瓦等 适合 不适合 屋架下弦标高不大于12m；

厂房只允许使用起重量不大于10t的中轻级单梁吊车

8 轻型屋面梯形钢屋架 《05G515》 15m、18m、21m、24m、27m、30m、33m、36m 6m、

7.5m、

12m 发泡水泥复合大型屋面板、有檩轻型屋面 适合 不适合

9m 有檩体系轻型屋面

9 梯形钢屋架 《05G511》 18m、21m、24m 6m、12m 1.5m×6m混凝土屋面板 适合 可悬挂一台1t~3t电动葫芦或单梁悬挂吊车

27m、30m、33m、36m 适合 不适合

10 预应力混凝土双T板 《08SG432-3》 9m、12m、15m、18m、21m、24m 任意 本身就是屋面 不适合 不适合 双坡，板宽3.0m

《09SG432-2》 9m、12m、15m、18m、21m、24m 任意 本身就是屋面 不适合 不适合 平坡，板宽2.0m、2.4m、3.0m

附表二