桁架是一種由一系列垂直和水平的桿件組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁和航空航天等領(lǐng)域。根據(jù)其組成和連接方式，桁架可以分為多種類型，如三角形桁架、四邊形桁架等。，，三角形桁架是最常見的一種，它通過在三個或更多的節(jié)點上使用三角形的幾何形狀來提供穩(wěn)定性。這種桁架的優(yōu)點是能夠提供較高的承載能力和良好的剛度，同時其結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和維護。三角形桁架的缺點是可能過于笨重，特別是在跨度較大的場合。，，四邊形桁架則是通過在四個節(jié)點上使用四邊形的幾何形狀來提供穩(wěn)定性。這種桁架的優(yōu)點在于其較輕的重量和較好的經(jīng)濟性，尤其適合用于跨度較小的場合。四邊形桁架的缺點是其剛度較低，可能無法滿足某些高強度應(yīng)用的需求。

桁架分類及優(yōu)缺點

桁架的分類

桁架是一種由桿件通過鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)，主要用于承受軸向拉力或壓力，從而能夠充分利用材料的強度。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，桁架可以分為多種類型，以下是幾種常見的分類方式：

按照形狀分類

1. 三角形桁架：這種桁架通常用于小跨度（跨度≤21米）的屋蓋，特別是在陡坡屋面（i≥1/3）的有檁屋蓋體系中。三角形桁架的腹桿布置有芬克式、單斜式和人字式三種。
2. 梯形桁架：梯形桁架的上、下弦平行，桿件受力情況較梯形略差，但腹桿種類大為減少，多用于橋梁和棧橋中。
3. 平行弦桁架：這種桁架的上、下弦平行，桿件受力均勻，適用于各種跨度的結(jié)構(gòu)。
4. 多邊形桁架：也稱為折線形桁架，上弦節(jié)點位于二次拋物線上，如上弦呈拱形可減少節(jié)間荷載產(chǎn)生的彎矩，但制造較為復(fù)雜。
5. 空腹桁架：基本取用多邊形桁架的外形，無斜腹桿，僅以豎腹桿和上下弦相連接，施工制造方便。

按照材料分類

1. 鋼桁架
2. 鋼筋混凝土桁架
3. 預(yù)應(yīng)力混凝土桁架
4. 木桁架
5. 鋼與木組合桁架
6. 鋼與混凝土組合桁架。

桁架的優(yōu)缺點

優(yōu)點

1. 桿件主要承受軸向力：這使得桁架能夠充分利用材料的強度，節(jié)約材料，減少結(jié)構(gòu)重量。
2. 適應(yīng)跨度范圍大：桁架的應(yīng)用非常廣泛，可以適應(yīng)從小型到大型的各種跨度需求。
3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單：對于靜定結(jié)構(gòu)的桁架，其設(shè)計和施工相對簡單，受力明確。
4. 用料經(jīng)濟：超靜定結(jié)構(gòu)的桁架能夠充分發(fā)揮桿件的潛力，節(jié)約用材。

缺點

1. 側(cè)向剛度小：桁架的側(cè)向剛度較小，需要設(shè)置支撐以增加整體剛度，抵抗縱向側(cè)力。
2. 結(jié)構(gòu)空間大：桁架的跨中高度較大，可能給建筑設(shè)計帶來困難，特別是對于單層建筑。
3. 施工復(fù)雜：超靜定結(jié)構(gòu)的桁架施工較為復(fù)雜，需要精確的計算和施工技術(shù)。
4. 抗震性能差異：不同類型的桁架在抗震性能上存在差異，例如人字式三角桁架在高烈度地區(qū)的抗震性能優(yōu)于芬克式屋架。

綜上所述，桁架作為一種重要的結(jié)構(gòu)形式，具有多種分類方式和顯著的優(yōu)缺點。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的需求和條件選擇合適的桁架類型，并采取相應(yīng)的措施來克服其缺點。

桁架結(jié)構(gòu)在地震中的表現(xiàn)

桁架結(jié)構(gòu)的維護與加固方法

桁架結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)比較優(yōu)勢

桁架結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用案例