立體桁架、立體拱架與張弦立體拱架設計的基本規定總結及實際工程經驗：

 一、幾何尺寸與構造要求

 1. 立體桁架

 高度：取跨度的 1/12~1/16（常見于大跨度結構，如體育館、展覽館）。

 節點構造：

   弦桿（主管）與腹桿（支管）之間的夾角 不宜小于30°（避免應力集中）。

   節間長度與截面高度（或直徑）之比 不小于12（主管）和24（支管） 時，可假定節點為鉸接。

 2. 立體拱架

 拱架厚度：取跨度的 1/20~1/30（控制橫向剛度）。

 矢高：取跨度的 1/3~1/6（矢跨比影響受力性能，矢高越大，內力分布越均勻）。

 約束條件：

   兩端下部結構需可靠傳遞豎向反力，并抵抗水平位移（如設置抗推支座或基礎錨固）。

   跨度較大時，應進行平面內的整體穩定性驗算（防止失穩）。

 3. 張弦立體拱架

 厚度：取跨度的 1/30~1/50（適用于超大跨度結構）。

 矢高：

   拱架矢高取跨度的 1/7~1/10。

   張弦垂度取跨度的 1/12~1/30（平衡剛度與材料用量）。

 二、支撐與穩定性要求

 1. 防側傾體系

 立體桁架支承于下弦節點時，需設置可靠的防側傾體系（如邊桁架或上弦縱向水平支撐）。

 曲線形立體桁架：豎向荷載作用下支座水平位移較大，需在下部結構設計中考慮其影響（如設置水平限位裝置）。

 2. 平面外穩定支撐

 對立體桁架、立體拱架和張弦立體拱架，應在上弦設置水平支撐體系（結合檁條或橫向支撐），以保證平面外穩定性。

 三、起拱與撓度控制

 1. 起拱要求

 跨度 ≥ 30m 的鋼結構：可考慮起拱，起拱值取 不大于跨度的1/300（一般取1/500）。

 起拱影響：起拱值可抵消恒載+活載作用下的撓度，設計時可按不起拱計算（桿件內力變化較小）。

 2. 撓度容許值

 恒載+活載標準值作用下：

   立體桁架最大撓度 ≤ 跨度的1/250。

   懸挑部分 ≤ 跨度的1/125。

   設有懸掛起重設備的屋蓋結構 ≤ 跨度的1/400。

 四、荷載與計算原則

 1. 荷載組合

 非抗震設計：按《建筑結構荷載規范》GB500092012 計算基本組合效應（內力設計值）。

 抗震設計：按《建筑抗震設計規范》GB50011 計算地震組合效應。

 2. 風荷載與風振

 風載體型系數：

   標準體型可查表（如GB50009表8.3.1），復雜體型需通過風洞試驗確定。

   基本自振周期 T1 > 0.25s 的結構（如跨度>30m），需進行風振計算（隨機振動理論）。

 3. 溫度與施工荷載

 需考慮溫度變化、支座沉降及施工安裝荷載的影響，尤其是大跨度結構。

 五、節點設計

 1. 節點類型

 立體桁架：當節間長度與截面高度比滿足要求時，可假定節點為鉸接（僅承受軸力）。

 單層網殼：節點為剛接（需考慮彎矩、扭矩、剪力等）。

 2. 連接方式

 焊接節點：優先采用相貫焊接（如鋼管桁架），需校核局部應力集中。

 螺栓連接：適用于輕型桁架或臨時支撐，需保證連接強度與可靠性。

 六、施工與安裝

 1. 預壓與卸落

 支架預壓：軟土地基或軟硬不均地基需預壓消除非彈性變形（預壓荷載為設計荷載的1.05~1.1倍）。

 卸落裝置：設置木楔、砂筒或千斤頂，確保卸載均勻（參考《一級建造師“公路”考點》）。

 2. 分段吊裝

 大跨度結構（如沈陽南站66m跨屋面桁架）可采用分段吊裝法，需校核施工階段內力變化。

 七、材料與規范依據

 1. 材料要求

 鋼材：常用Q235、Q345鋼（需符合國家標準）。

 節點連接件：與主材匹配，保證強度與韌性。

 2. 規范引用

 《空間網格結構技術規程》JGJ72010：

   第3章：幾何尺寸與構造要求。

   第7章：計算與穩定性驗算。

 《建筑結構荷載規范》GB500092012：

   第8章：風荷載與局部風壓系數。

 《建筑抗震設計規范》GB50011：

   第5章：地震作用與抗震驗算。

設計注意事項

1. 跨度較大時（≥30m）：必須進行整體穩定性驗算，并考慮風振效應。

2. 節點設計：優先采用焊接相貫節點，避免應力集中。

3. 施工階段驗算：臨時支撐體系需單獨驗算穩定性，防止施工失穩。

4. 風荷載敏感區域：如山區、海島，需結合地形修正系數（GB50009第8.2.2條）。

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