网架结构的安全与效率，***终凝结于每一根杆件的***设计中。杆件设计并非简单的强度校核，而是一个环环相扣、多目标优化的系统性决策过程，核心围绕截面选择、计算长度、强度、稳定与疲劳验算五大支柱展开。

　　一、 设计起点：截面选择——效能与经济的平衡
　　截面选择是杆件设计的物理基础，决定了其几何特性与材料效率。现代网架主要采用圆钢管（无缝管或高频焊管）和方（矩）形钢管。
　　· 材料效率：圆钢管以其各向同性、无强弱轴的特性，在轴心受压时抗屈曲性能***，是网架杆件的***主流，尤其适用于受力复杂的空间汇交节点。
　　· 连接构造：方（矩）形钢管与节点板的连接相对简便，但其局部稳定性常需关注宽厚比限值。选择时需优先遵循设计图纸，综合考虑受力大小、节点构造（螺栓球或焊接球）、长细比要求及用钢量经济性。

　　二、 稳定控制的核心：计算长度与屈曲
　　轴心受力杆件（尤其是压杆）的失效通常由稳定性而非强度控制，而稳定性的关键参数是计算长度。
　　· 计算长度：指杆件在屈曲时，其挠曲线中一个正弦半波对应的长度，计算公式为 l₀ = μ × l，其中 l 为几何长度，μ 为计算长度系数。
　　· 系数确定：对于铰接的网架杆系模型，计算长度系数μ通常取1.0，即计算长度等于几何长度。这是基于节点近似铰接、杆件仅承受轴力的理想假定。但在某些复杂节点或考虑节点刚度影响时，需根据《空间网格结构技术规程》（JGJ 7）进行调整。
　　· 长细比限值：长细比 λ = l₀ / i（i为截面回转半径）是衡量杆件刚度和稳定性的核心指标。规范对压杆和拉杆分别规定了容许长细比限值（如压杆通常≤180），旨在防止杆件过于柔细，导致运输安装变形、振动过大或承载力过早因稳定问题而下降。

　　三、 基础承载能力：强度验算
　　强度验算是设计的基础，确保材料在***内力下不发生破坏。
　　· 轴心受力杆件：强度验算公式为 σ = N / A ≤ f。其中，N 为轴心力设计值（拉为正，压为负），A 为杆件毛截面面积，f 为钢材抗拉或抗压强度设计值。
　　· 关键点：对于受压杆件，此公式仅在杆件极短或受支撑极强（长细比极小）时起控制作用。绝大多数情况下，稳定验算将主导截面设计。强度验算更关键的作用是校核净截面，特别是在有销孔或高强度螺栓连接的节点区域，需考虑截面削弱。

　　四、 决定性环节：稳定性验算
　　稳定性验算是网架压杆设计的核心与灵魂。
　　· 核心公式：轴心受压杆件的稳定验算公式为 N / (φA) ≤ f。这里的 φ 是轴心受压构件的稳定系数，是整个验算的灵魂。
　　· 稳定系数φ：它是一个≤1.0的折减系数，反映了杆件因长细比影响而承载力降低的程度。φ 值通过杆件的长细比λ和钢材的屈服强度fy，根据规范给出的柱子曲线（b类曲线常用）查表或公式计算得出。长细比越大，φ值越小，稳定承载力越低。设计者通过调整截面（增大回转半径i以减小λ）来获得更优的φ值，是提升压杆效率的直接手段。

　　五、 动载下的耐久保障：疲劳验算
　　对于承受重型吊车、频繁设备振动或强风动力作用区域的网架杆件（尤其是拉杆），需考虑疲劳验算。
　　· 适用场景：并非所有杆件都需要。规范通常规定，直接承受动力荷载重复作用、应力变化循环次数达到一定量级（如≥5×10⁴次）的杆件及其连接才需进行。
　　· 验算核心：疲劳验算关注的是应力幅 Δσ，即杆件在动力荷载下***与***小应力的代数差，而非***应力值本身。验算公式为 Δσ ≤ [Δσ]，其中 [Δσ] 为根据构件和连接细节类别、预期循环次数查得的容许应力幅。例如，带焊缝的杆端连接区域，其容许应力幅远低于母材光滑处。