经典教材中单层工业厂房设计实例(用于参考)
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----------------------------------------------------------------------------------------------小 计 3.48kN/m 查附表 1-6，一般天沟板选用 TGB77-1，开洞天沟板选用 TGB77-1a 或 TGB77-1b，端 部为 TGB77-1Sa 或 TGB77-1Sb, 允许外加荷载 4.13kN/m>3.48kN/m，自重 2.24kN/m。 同理可求得内天沟外加荷载设计值 2.81kN/m，由附表 1-6，一般天沟板选用 TGB62-1， 开洞天沟板选用 TGB62-1a 或 TGB62-1b，端部为 TGB62-1Sa 或 TGB62-1Sb , 允许外加荷 载 3.16kN/m>2.81kN/m，自重 2.06kN/m。 2）屋架及支撑 屋架型号根据屋面面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况及檐口形状选定。跨度较小 时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查 95G314；跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架， 查 95G414。 本例不设天窗（类别号为 a），檐口形状为一端外天沟、一端内天沟,代号为 D。 屋面荷载: 屋面板穿来的荷载 1.60kN/m 屋面板自重 1.2×1.4=1.68kN/m 灌缝重 1.2×0.1=0.12kN/m -------------------------------------------------------------------------小 计 3.40kN/m 15m 跨采用钢筋混凝土屋架，中间选用 WJ-15-2Da；两端选用 WJ-15-2Da'。允许外加荷 载 3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重 45.65kN。 18m 跨采用预应力混凝土屋架，中间选用 YWJ18-1Da；两端选用 YWJ-18-1Da'。允许 外加荷载 3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重 67.6KN。 对于非抗震及抗震设防烈度为 6、7 度，屋盖支撑可按附图 1-1~1-4 布置。当厂房单元 不大于 66m 时，在屋架端部的垂直支撑用 CC-1 表示，屋架中部的垂直支撑用 CC-2 表示； 当厂房单元不大于 66m 时，另在柱间支撑处的屋架端部设置垂直支撑 CC-3B。屋架端部的 水平系杆用 GX-1 表示；屋架中部的水平系杆用 GX-2 表示。屋架上弦横向水平支撑用 SC 表示；当吊车起重量较大、有其他振动设备或水平荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下 弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑用 XC 表示。当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水 平支撑。本例不需设纵向水平支撑。 3）吊车梁 吊车梁型号根据吊车的额定起重量、吊车的跨距（LK=L—2λ ）以及吊车的载荷状态选 定，其中钢筋混凝土吊车梁可查 95G323、先张法预应力混凝土吊车梁可查 95G425、后张法 预应力混凝土吊车梁可查 95G426。 对 18m 跨厂房，吊车起重量为 32t，中级载荷状态，Lk=18-2×0.75=16.5m，采用混凝土 吊车梁。查附表 1-4，中间跨选用 DL-11Z，边跨选用 DL-11。梁高 1200mm，自重 39.98KN。 对 15m 跨厂房，吊车起重量为 10t，中级载荷状态，Lk=15-2×0.75=13.5m。采用混凝土 吊车梁。查附表 1-4，中间跨选用 DL-7Z，边跨选用 DL-7B，梁高 900mm，自重 27.64KN。 4）基础梁 基础梁型号根据跨度、墙体高度、有无门窗洞等查 93G320。 墙厚 240mm，突出于柱外。由附表 1-8，纵墙中间选用 JL-3，纵墙边跨选用 JL-15；山 墙 6m 柱距选用 JL-14，山墙 4.5m 柱距选用 JL-23。基础梁布置见例图 2-4。 5）柱间支撑 柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑型号可查表 97G336。首先根据吊车起重量、柱
15000
72Y-WB-1II
TGB62-1a TGB62-1sa B KWB-1s TGB62-1sb TGB62-1b
TGB62-1
TGB62-1b KWB-1
TGB62-1 88Y-WB-1II YWJ18-1Da YWJ18-1Da YWJ18-1Da
2.8 单层厂房设计示例 2.8.1 设计条件及要求 1．设计条件 某双跨等高金工车间， 厂房长度 60m， 柱距为 6m， 不设天窗。 跨度分别为 18m 和 15m， 其中 18m 跨设有两台 32t 中级载荷状态桥式吊车；15m 跨设有两台 10t 中级载荷状态桥式 吊车。吊车采用大连起重机厂“85 系列 95 确认”的桥式吊车，轨顶标志高度均为为 7.8m。 厂房围护墙厚 240，下部窗台标高为 1.2m，窗洞 4.8m×3.6m；中部窗台标高为 6.3m， 窗洞 4.8m×1.5m； 上部窗台标高为 9.6m， 窗洞 4.8m×1.2m。 采用钢窗。 室内外高差为 0.30m。 屋面采用大型屋面板，卷材防水（两毡三油防水屋面） ，为非上人屋面。 厂房所在地的地面粗糙度为 B 类，基本风压 w0=0.35kN/m2，组合值系数ψ c=0.6；基本 雪压 S0=0.4kN/m2，组合值系数ψ c=0.6。 基础持力层为粉土，埋深为-2.0m，粘粒含量ρ c=0.8，地基承载力特征值 fak=140kN/m2， 基底以上土的加权平均重度γ m=17kN/m3、基底以下土的重度γ =18kN/m3。 排架柱拟采用 C30 砼，基础采用 C20 砼；柱中受力钢筋采用 HRP335 钢，箍筋、构造 筋、基础配筋采用 HPB235 钢。 2．设计要求 除排架柱、抗风柱和基础外，其余构件均选用标准图集。设计内容包括： （1）选择厂房结构方案, 进行平面、剖面设计和结构构件的选型； （2）设计中柱及柱下单独基础； （3）绘制施工图，包括结构平面布置图、排架（中）柱的模板图和配筋图等。 2.8.2 结构方案设计 1．厂房平面设计 厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。 柱距为 6m，横向定位轴线用①、②„表示，间距取为 6m；纵向定位轴线用（A） 、 （B） （C）表示，间距取等于跨度，即（A）~（B）轴线的间距为 18m， （B）~（C）轴线的间距 为 15m。 为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线 600mm，其余排架柱的形心与横向 定位轴线重合。 （B）~（C）跨的吊车起重量小于 20t 时， （C）列柱初步采用 封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合； （A）~（B）跨吊车起重 量大于 20t 时， （A） 列采用非封闭结合， 初步取联系尺寸 D=150mm。 λ 是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需要根据吊车架外 B3 B1 缘与上柱内缘的净空尺寸 B2 确定（参见例图 2-1） 。 B2
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HB
HC
吊车（大连起重机厂“85 系列” ）分别为 230mm、260mm、260mm、300mm；
B3 ——是上柱内边缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封
闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸 D。 假定上柱截面高度为 400mm，则 对（A）列柱 B2=750-[300+（400-150）]=200mm>80mm，满足要求 对（C）列柱 B2=750-（230+400）=120mm>80mm，满足要求 对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘的净 空尺寸能满足要求。 厂房长度 66m，小于 100m，可不设伸缩缝。 2． 构件选型及布置 构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑） 、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间 支撑、抗风柱等。 1）屋面构件 ①屋面板和嵌板 屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载 （不含屋面板自重） 的设计值， 查 92G410 （一） 。 当屋架斜长不是屋面板宽 1.5m 的整数倍时，需要布置嵌板，嵌板查 92G410（二） 。 荷载： 二毡三油防水层 1.2×0.35=0.42kN/m2 20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48kN/m2 屋面均布活载（不上人） 1.4×0.5=0.70kN/m2 取较大值 雪载 1.4×1.0×0.4=0.56kN/m2 -----------------------------------------------------------------------------------------------小 计 1.60kN/m2 采用预应力混凝土屋面板。根据允许外加均布荷载设计值 1.60kN/m2，查附表 1-5，中部 选 用 Y-WB-1 Ⅱ , 端 部 选 用 Y-WB-1 Ⅱ s , 其 允 许 外 加 荷 载 1.99kN/m2>1.60kN/m2 。 板 自 重 1.40kN/m2。 嵌板采用钢筋混凝土板，查附表 1-2，中部选用 KWB-1，端部选用 KWB-1S，其允许外加 荷载 3.35kN/m2>1.60kN/m2，板重 1.70kN/m2。 ②天沟板 当屋面采用有组织排水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用 内天沟；对于多跨，内侧只能采用内天沟。 天沟的型号根据外加均布线荷载设计值查 92G410（三） 。计算天沟的积水荷载时，按天 沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置 的天沟板需开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a” 、 “b”表示。厂房端部有端壁的天沟 板用“sa” 、 “sb”表示。本例在②、④、⑥、⑧、⑩轴线处设置落水管。 本例的内天沟宽度采用 620mm，外天沟宽度采用 770mm。 外天沟荷载: 焦渣砼找坡层 1.2×1.5×0.77=1.39kN/m 二毡三油防水层 1.2×0.35×0.77=0.32kN/m 20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20×0.77=0.37kN/m 积 水 荷 载 1.4×10×0.13×0.77=1.40kN/m 取较大值 屋面均布活载 1.4×0.5×0.77=0.54kN/m2
TGB77-1sb C WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da’ WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da 9Y-WB-1IIs 9Y-WB-1IIs WJ-15-2Da’ TGB62-1sb KWB-1s KWB-1 TGB62-1a 11Y-WB-1IIs 6000 TGB62-1sa TGB77-1sb 600 DL-7B DL-7B QL-1,+4.8 QL-2,+7.8 QL-3,+10.86 PJZ-2B KFZ-1 DL-11B DL-11B PJZ-1B PJZ-1 DL-11Z PJZ-1A PJZ-2 PJZ-2A DL-11Z ZC042-1 ZC072-1 PJZ-2 KFZ-1 PJZ-2B DL-11B DL-11B PJZ-1 PJZ-1B 600 YWJ18-1Da’ PJZ-3B WJ-15-2Da TGB77-1 TGB77-1b TGB77-1a TGB77-1sa
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顶标高、牛腿顶标高、吊车梁顶标高、上柱高、屋架跨度等查出排架号，然后根据排架号和 基本风压确定支撑型号。 6）抗风柱 抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨 度。18m 跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为 6m；15m 跨的抗风柱中间的间距为 6m， 两边的间距为 4.5m。 例图 2-2 给出了屋面结构布置，例图 2-3 给出了构件平面布置。
B2 ( B1 B3 ) 应满足：
Q 50 t 80mm B2 100mm Q 75t
其中 ——吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取 750mm；
例图 2-1 单厂的净空尺寸要求
B1 ——吊车轮中心线至桥身外缘的距离，对于 10t、16t、20t 和 32t
----------------------------------------------------------------------------------------------小 计 3.48kN/m 查附表 1-6，一般天沟板选用 TGB77-1，开洞天沟板选用 TGB77-1a 或 TGB77-1b，端 部为 TGB77-1Sa 或 TGB77-1Sb, 允许外加荷载 4.13kN/m>3.48kN/m，自重 2.24kN/m。 同理可求得内天沟外加荷载设计值 2.81kN/m，由附表 1-6，一般天沟板选用 TGB62-1， 开洞天沟板选用 TGB62-1a 或 TGB62-1b，端部为 TGB62-1Sa 或 TGB62-1Sb , 允许外加荷 载 3.16kN/m>2.81kN/m，自重 2.06kN/m。 2）屋架及支撑 屋架型号根据屋面面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况及檐口形状选定。跨度较小 时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查 95G314；跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架， 查 95G414。 本例不设天窗（类别号为 a），檐口形状为一端外天沟、一端内天沟,代号为 D。 屋面荷载: 屋面板穿来的荷载 1.60kN/m 屋面板自重 1.2×1.4=1.68kN/m 灌缝重 1.2×0.1=0.12kN/m -------------------------------------------------------------------------小 计 3.40kN/m 15m 跨采用钢筋混凝土屋架，中间选用 WJ-15-2Da；两端选用 WJ-15-2Da'。允许外加荷 载 3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重 45.65kN。 18m 跨采用预应力混凝土屋架，中间选用 YWJ18-1Da；两端选用 YWJ-18-1Da'。允许 外加荷载 3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重 67.6KN。 对于非抗震及抗震设防烈度为 6、7 度，屋盖支撑可按附图 1-1~1-4 布置。当厂房单元 不大于 66m 时，在屋架端部的垂直支撑用 CC-1 表示，屋架中部的垂直支撑用 CC-2 表示； 当厂房单元不大于 66m 时，另在柱间支撑处的屋架端部设置垂直支撑 CC-3B。屋架端部的 水平系杆用 GX-1 表示；屋架中部的水平系杆用 GX-2 表示。屋架上弦横向水平支撑用 SC 表示；当吊车起重量较大、有其他振动设备或水平荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下 弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑用 XC 表示。当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水 平支撑。本例不需设纵向水平支撑。 3）吊车梁 吊车梁型号根据吊车的额定起重量、吊车的跨距（LK=L—2λ ）以及吊车的载荷状态选 定，其中钢筋混凝土吊车梁可查 95G323、先张法预应力混凝土吊车梁可查 95G425、后张法 预应力混凝土吊车梁可查 95G426。 对 18m 跨厂房，吊车起重量为 32t，中级载荷状态，Lk=18-2×0.75=16.5m，采用混凝土 吊车梁。查附表 1-4，中间跨选用 DL-11Z，边跨选用 DL-11。梁高 1200mm，自重 39.98KN。 对 15m 跨厂房，吊车起重量为 10t，中级载荷状态，Lk=15-2×0.75=13.5m。采用混凝土 吊车梁。查附表 1-4，中间跨选用 DL-7Z，边跨选用 DL-7B，梁高 900mm，自重 27.64KN。 4）基础梁 基础梁型号根据跨度、墙体高度、有无门窗洞等查 93G320。 墙厚 240mm，突出于柱外。由附表 1-8，纵墙中间选用 JL-3，纵墙边跨选用 JL-15；山 墙 6m 柱距选用 JL-14，山墙 4.5m 柱距选用 JL-23。基础梁布置见例图 2-4。 5）柱间支撑 柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑型号可查表 97G336。首先根据吊车起重量、柱
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TGB62-1a TGB62-1sa B KWB-1s TGB62-1sb TGB62-1b
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TGB62-1 88Y-WB-1II YWJ18-1Da YWJ18-1Da YWJ18-1Da
2.8 单层厂房设计示例 2.8.1 设计条件及要求 1．设计条件 某双跨等高金工车间， 厂房长度 60m， 柱距为 6m， 不设天窗。 跨度分别为 18m 和 15m， 其中 18m 跨设有两台 32t 中级载荷状态桥式吊车；15m 跨设有两台 10t 中级载荷状态桥式 吊车。吊车采用大连起重机厂“85 系列 95 确认”的桥式吊车，轨顶标志高度均为为 7.8m。 厂房围护墙厚 240，下部窗台标高为 1.2m，窗洞 4.8m×3.6m；中部窗台标高为 6.3m， 窗洞 4.8m×1.5m； 上部窗台标高为 9.6m， 窗洞 4.8m×1.2m。 采用钢窗。 室内外高差为 0.30m。 屋面采用大型屋面板，卷材防水（两毡三油防水屋面） ，为非上人屋面。 厂房所在地的地面粗糙度为 B 类，基本风压 w0=0.35kN/m2，组合值系数ψ c=0.6；基本 雪压 S0=0.4kN/m2，组合值系数ψ c=0.6。 基础持力层为粉土，埋深为-2.0m，粘粒含量ρ c=0.8，地基承载力特征值 fak=140kN/m2， 基底以上土的加权平均重度γ m=17kN/m3、基底以下土的重度γ =18kN/m3。 排架柱拟采用 C30 砼，基础采用 C20 砼；柱中受力钢筋采用 HRP335 钢，箍筋、构造 筋、基础配筋采用 HPB235 钢。 2．设计要求 除排架柱、抗风柱和基础外，其余构件均选用标准图集。设计内容包括： （1）选择厂房结构方案, 进行平面、剖面设计和结构构件的选型； （2）设计中柱及柱下单独基础； （3）绘制施工图，包括结构平面布置图、排架（中）柱的模板图和配筋图等。 2.8.2 结构方案设计 1．厂房平面设计 厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。 柱距为 6m，横向定位轴线用①、②„表示，间距取为 6m；纵向定位轴线用（A） 、 （B） （C）表示，间距取等于跨度，即（A）~（B）轴线的间距为 18m， （B）~（C）轴线的间距 为 15m。 为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线 600mm，其余排架柱的形心与横向 定位轴线重合。 （B）~（C）跨的吊车起重量小于 20t 时， （C）列柱初步采用 封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合； （A）~（B）跨吊车起重 量大于 20t 时， （A） 列采用非封闭结合， 初步取联系尺寸 D=150mm。 λ 是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需要根据吊车架外 B3 B1 缘与上柱内缘的净空尺寸 B2 确定（参见例图 2-1） 。 B2
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吊车（大连起重机厂“85 系列” ）分别为 230mm、260mm、260mm、300mm；
B3 ——是上柱内边缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封
闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸 D。 假定上柱截面高度为 400mm，则 对（A）列柱 B2=750-[300+（400-150）]=200mm>80mm，满足要求 对（C）列柱 B2=750-（230+400）=120mm>80mm，满足要求 对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘的净 空尺寸能满足要求。 厂房长度 66m，小于 100m，可不设伸缩缝。 2． 构件选型及布置 构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑） 、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间 支撑、抗风柱等。 1）屋面构件 ①屋面板和嵌板 屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载 （不含屋面板自重） 的设计值， 查 92G410 （一） 。 当屋架斜长不是屋面板宽 1.5m 的整数倍时，需要布置嵌板，嵌板查 92G410（二） 。 荷载： 二毡三油防水层 1.2×0.35=0.42kN/m2 20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48kN/m2 屋面均布活载（不上人） 1.4×0.5=0.70kN/m2 取较大值 雪载 1.4×1.0×0.4=0.56kN/m2 -----------------------------------------------------------------------------------------------小 计 1.60kN/m2 采用预应力混凝土屋面板。根据允许外加均布荷载设计值 1.60kN/m2，查附表 1-5，中部 选 用 Y-WB-1 Ⅱ , 端 部 选 用 Y-WB-1 Ⅱ s , 其 允 许 外 加 荷 载 1.99kN/m2>1.60kN/m2 。 板 自 重 1.40kN/m2。 嵌板采用钢筋混凝土板，查附表 1-2，中部选用 KWB-1，端部选用 KWB-1S，其允许外加 荷载 3.35kN/m2>1.60kN/m2，板重 1.70kN/m2。 ②天沟板 当屋面采用有组织排水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用 内天沟；对于多跨，内侧只能采用内天沟。 天沟的型号根据外加均布线荷载设计值查 92G410（三） 。计算天沟的积水荷载时，按天 沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置 的天沟板需开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a” 、 “b”表示。厂房端部有端壁的天沟 板用“sa” 、 “sb”表示。本例在②、④、⑥、⑧、⑩轴线处设置落水管。 本例的内天沟宽度采用 620mm，外天沟宽度采用 770mm。 外天沟荷载: 焦渣砼找坡层 1.2×1.5×0.77=1.39kN/m 二毡三油防水层 1.2×0.35×0.77=0.32kN/m 20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20×0.77=0.37kN/m 积 水 荷 载 1.4×10×0.13×0.77=1.40kN/m 取较大值 屋面均布活载 1.4×0.5×0.77=0.54kN/m2
TGB77-1sb C WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da’ WJ-15-2Da WJ-15-2Da WJ-15-2Da 9Y-WB-1IIs 9Y-WB-1IIs WJ-15-2Da’ TGB62-1sb KWB-1s KWB-1 TGB62-1a 11Y-WB-1IIs 6000 TGB62-1sa TGB77-1sb 600 DL-7B DL-7B QL-1,+4.8 QL-2,+7.8 QL-3,+10.86 PJZ-2B KFZ-1 DL-11B DL-11B PJZ-1B PJZ-1 DL-11Z PJZ-1A PJZ-2 PJZ-2A DL-11Z ZC042-1 ZC072-1 PJZ-2 KFZ-1 PJZ-2B DL-11B DL-11B PJZ-1 PJZ-1B 600 YWJ18-1Da’ PJZ-3B WJ-15-2Da TGB77-1 TGB77-1b TGB77-1a TGB77-1sa
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顶标高、牛腿顶标高、吊车梁顶标高、上柱高、屋架跨度等查出排架号，然后根据排架号和 基本风压确定支撑型号。 6）抗风柱 抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨 度。18m 跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为 6m；15m 跨的抗风柱中间的间距为 6m， 两边的间距为 4.5m。 例图 2-2 给出了屋面结构布置，例图 2-3 给出了构件平面布置。
B2 ( B1 B3 ) 应满足：
Q 50 t 80mm B2 100mm Q 75t
其中 ——吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取 750mm；
例图 2-1 单厂的净空尺寸要求
B1 ——吊车轮中心线至桥身外缘的距离，对于 10t、16t、20t 和 32t