浅谈门式轻钢结构在厂房中的应用

何勇

摘 要：作为我国近些年来备受关注的建筑物结构，钢结构凭借其各项的卓越性能在国内建造行业中得到了广泛运用，其中又以门式轻钢结构的优势最为明显。在本文的开始部分将对轻钢结构的众多应用优势进行概括总结，接着分层次分别对对门式轻钢结构在厂房中的应用要点予以分析，旨在优化门式轻钢结构的制作工艺。

关键词：门式 钢结构 厂房

一、前言

中国经济近年来的飞速发展，国内建造行业工业化程度得到了极大提升。门式轻钢结构的建筑物比其他结构的建筑物有诸多众多优势，例如：门式轻钢结构的建筑物不但整体重量较轻、强度和塑性韧性也极佳，且具有优秀的抗震性能。与此同时，国内的门式轻钢结构工业化程度高、便于施工建造，能够大大缩短施工周期。除此之外，门式轻钢结构还可以在保证建筑物安全性能等工程质量的同时，降低投资成本，实现节能减排，是一种环境友好的施工方式，因此在我国的建筑工业中门式轻钢结构备受青睐。在本文中，笔者将结合自身多年工作经验，对房屋等建造过程中，分别对门式轻钢结构在加工制作、安装验收、防火方面的要点进行深入分析。

二、轻钢结构的应用优势

轻钢结构因其诸多优点受到了建筑业的广泛青睐。与其它结构相比，轻钢结构的应用优势主要体现在以下几个方面：

（一）轻钢结构的钢材弹性模量大，强度和塑性韧性极佳，是一种较为理想的弹性-塑性体。它不仅拥有均匀的质地，而且与计算前提条件相吻合，即符合各向同性体的概念，所以轻钢结构的计算结果与实际情况相差不大，保障了轻钢结构的房屋的可靠性和安全性；

（二）轻钢结构是一种柔性结构，该结构自重较轻，且具有优秀的抗震性能。面对地震等自然灾害可以有效应对；

（三）轻钢结构的工业化程度高，可以在工廠进行大批量制造，而且生产的出来的产品精确度高。我国目前主要是将工厂制造与工地安装相结合，这种方式可以有效缩短工程周期，缩减投资成本，从而带来更高的经济效益：

（四）轻钢结构的围护结构采用了彩钢岩棉夹心保温复合板，所以轻钢结构的隔热和保温性能十分优秀。与此同时，轻钢结构还具有外观多样化可选择颜色范围广，拆卸运输方便等特点。

三、门式轻钢结构在厂房建造过程的应用要点

（一）门式轻钢结构的设计

总所周知，在进行厂房建设之前需对房屋的钢结构的予以设计。笔者依据自身的多年实践经验，对门式轻钢结构的设计要点进行了，具体总结如下：

1.在门式轻钢结构的设计过程中，通常将其结构间距（即柱网轴线间的纵向距离）的控制在6m～9m的范围内，跨度和高度分别取9m～36m 、4.5m～9m。除此之外，采用门式轻钢结构的房屋，其屋面坡度一般取1/10-1/20。

2.门式轻钢结构的伸缩缝间距也要达到相关标准。伸缩缝间距分为纵向温度区段（垂直钢架跨度方向）和横向温度区段（沿钢架跨度方向）两个部分。在通常情况下，纵向和横向温度区段分别要保证在220米以下和150米以下。

3.采用门式钢架进行建造的房屋，檐口高度和最大的高度分别是室外地坪到房屋外侧檩条上缘和到屋脊处檩条上缘的高度。

（二）门式轻钢结构的制作

厂房通常情况下的跨度都比较大，许多梁腹板的长度甚至有2米之多，这就加大了门式轻钢结构在生产制造上的复杂度，其生产制造步骤主要由生产准备、放样划线、切割钻孔、构件组装和焊接、变形校正、油漆防腐等组成。钢结构在具体生产加工之前需要进行充分准备，对设计图纸、钢材的规格尺寸等进行认真检查，避免设计过程中的错误造成产品瑕疵；同时检验钢材原料的化学性能和机械性能，尽可能降低生产误差，保证产品质量。对变截面的梁，不仅需要在操作台上依据设计图纸由1：1的比例弹出实样来制作样品，还需要根据实长制作的样品，通过在样品上进行划线和加工符号的标记，来尽可能提高后续批量生产的精度，减少瑕疵。在对样品的切割和钻孔过程中，需要严格按照操作流程，保证精度在误差允许范围内。根据钢结构的设计图纸组装加工制造好的零件或半成品，使其成为独立构件。然后对相关结构进行焊接工作，这是钢结构生产制造工艺中最为重要的一个环节，必须遵从具体焊接要求，规范化操作。之后，对焊接过程中发生变形的构件予以校正，目前常用的矫正手段分为热矫正和冷矫正这两类。完成上述步骤后，考虑到钢结构的在环境中易被腐蚀的化学性质，为了减缓钢结构被腐蚀的速度，增加厂房使用年限，所以需要对钢结构进行油漆处理。

（三）门式轻钢结构的安装及验收

已经加工好的门式轻钢结构，在具体进行对其的安装工作时，也有许多需要关注的地方。首先，设计人员与施工工人在安装过程中需要紧密配合，施工人员对设计图纸的修改都需要经过设计方的许可。未经许可就对施工图纸做任何形式都是违规的。而对关键构件的安装也是十分重要，需倍加重视。以钢柱的安装为例，钢柱自重轻且刚度、弹性好，因此使用一点正吊，将吊耳置于柱顶位置，柱身垂直于对角线校正。而在安装固定完成之后，需要加临时支撑来避免结构倾倒。具体采用何种起吊方式需要结合实际现场和钢柱重量来确定，目前多采用旋转法和滑行法。而连接斜梁、高强螺栓，以及安装次要结构或金属屋面墙也同要重要，需要根据图纸规范化操作。除此之外，需严密计算必要吊点并进行具体加固处理。严禁用已经完成安装的构件起吊重物，更不可在主要承重部位二次焊接其他构件。

整个施工过程需要认真遵守相关流程按标准进行，有文件可查，由专人组织，有机构监督，严格把好质量关。通常对钢结构建筑的验收工作是在完成全部或空间刚度单元部分的安装后开展，整个验收过程需要严格按照图纸要求以及《钢结构工程施工质量验收规范》进行。

（四）门式轻钢结构的屋面防水

对任何建筑物而言，不管采用何种结构，漏水问题和对屋面防水工作都是需要特别注意的。特别是应用门式轻钢结构的厂房，对其的防水处理更加重要。一般情况下，采用门式轻钢结构的厂房，漏水问题主要出现在屋面螺钉和紧固件处、屋面风机底座与透气窗等设备的根部、女儿墙和高低跨的连接处、屋脊盖板两侧和屋面采光窗与金属屋面板的接缝处。所以门式轻钢结构的厂房在上述部位的防水处理十分重要。目前普遍使用的外天沟排水的方法能够有效减少因雨水不能及时排出而侵蚀结构薄弱部位，有效减少漏水引起的系列问题

（五）门式轻钢结构的防火

目前为保障安全生产，对门式轻钢结构厂房的防火要求普遍较高。虽然钢结构不是易燃、可燃材料，但是在大火导致的高温下，除其物理性质外，其弹性模量、屈服强度等力学性质也将被改变。在关键部位形变且承重超过阈值后，建筑物将会失去平衡而坍塌。这不仅会带来财产上的损失，严重时还会造成人员伤亡，都严重影响了生产的正常进行。目前门式轻钢结构最有效的防火处理为喷涂法，这是一种用喷涂工具将具有防火作用的涂料直接喷涂在构件表面处理。在构件表面的涂料层将对构件形成隔离作用，这样钢结构就不会直接处于大火的高温中。值的注意的是，没喷涂保护层的时候，防火涂层需要达到规定厚度才能够起到防火的作用。

四、结束语

目前看来，门式轻钢结构应用于现代厂房建设中的优势越发突出，近年来在建筑行业中备受青睐，是一种值的研究和优化的结构。在具体建造过程中，门式轻钢结构从设计开始到验收使用的整个过程都需要严格按规定和流程进行，严格把控工程的每个环节，从而最好的发挥门式轻钢结构的优点，确保厂房的安全和质量，保障生产活动的顺利进行。

参考文献

[1]徐子娟.浅谈单层轻型门式刚架厂房结构设计[J].中国建材科技，2015（6）.

[2]高胜.谈门式轻钢结构在厂房中的应用分析[J].工程技术，2016（11）.