桁架构成立体设计（桁架构成立体设计是一个复杂的过程需要考虑结构的过程）

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桁架构成立体设计是一个复杂的过程，它需要考虑到结构的过程。在这个过程中，我们需要首先确定桁架的结构形式和尺寸，然后选择合适的材料和制造工艺。在设计和制造过程中，我们需要注意保证桁架的稳定性和安全性，避免出现结构问题。我们还需要考虑桁架的使用环境和载荷条件，以便进行合理的设计和制造。在实际应用中，桁架构成立体设计可以应用于建筑、桥梁、船舶等领域，为人们提供更好的支撑和承载能力。

桁架构成立体设计

桁架结构的基本概念

桁架结构是一种格构式结构，通常由圆杆件在端部相互连接组成。与传统的开口截面（如H型钢和I字钢）钢桁架相比，管桁架结构截面材料绕中和轴较均匀分布，这使得截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度。空间三角形钢管桁架在受到竖向均布荷载作用时，表现出腹杆抗剪、弦杆抗弯的受力机理。弦杆轴力的主要影响因素是截面的高度，而竖面斜腹杆轴力的主要影响因素是竖面腹杆与竖直线的倾角。水平腹杆在竖向荷载作用下的受力较小，但如果受到明显的扭矩作用，则必须考虑适当加大其截面尺寸。

立体桁架的设计要点

立体桁架的高度通常可取跨度的1/12到1/16，立体拱架的拱架厚度可取跨度的1/20到1/30，矢高可取跨度的1/3到1/6。弦杆（主管）与腹杆（支管）及两腹杆（支管）之间的夹角不宜小于30度。当立体桁架跨度较大（一般认为不小于30米钢结构）时，可考虑起拱，起拱值可取不大于立体桁架跨度的1/300（一般取1/500）。管桁架结构在恒荷载与活荷载标准作用下的最大挠度值不宜超过短向跨度的1/250，悬挑不宜超过跨度的1/125。对于设有悬挂起重设备的屋盖结构，最大挠度不宜大于结构跨度的1/400。当仅为改善外观要求时，最大挠度可取恒荷载与活荷载标准作用下挠度减去起拱值。

桁架结构的计算与分析

管桁架结构应进行重力荷载及风荷载作用下的内力、位移计算，并应根据具体情况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力进行计算。内力和位移可按弹性理论，采用空间杆系的有限元方法进行计算。在杆件截面及节点设计中，应按作用基本组合的效应确定内力设计值。对于抗震设计，地震组合的效应应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》进行计算。在位移验算中，应按作用标准组合的效应（不乘荷载分项系数）的效应确定其挠度。

桁架结构的软件应用

目前，能对桁架结构进行前处理分析验算，后处理节点设计出图的软件有STS、STCAD、MST2006、3D3S等。STS桁架模块能方便建立平面桁架模型，但不能建立空间桁架模型。STCAD的建模以及模型编辑功能都比较强，但是操作上比较不便，截面定义、分组繁琐，其后处理节点设计的参数比较丰富。MST2006的桁架模型基本上套用网架模型的验算功能。3D3S可方便输入单元、节点、局部单元荷载，各种工况荷载都可以通过导荷载的方式由面荷载转化为节点荷载，风荷载可自动考虑风压高度变化系数、风振系数。工程中最常使用计算软件为3D3S。