桁架—强度大自重小 _生活百科

一、桁架简介桁架是一种由杆件彼此在两头用铰链毗连而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件首要承受轴向拉力或压力，从而能充实操作材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节约材料，减轻自重和增大刚度。
桁架的利益是杆件首要承受拉力或压力，可以充实阐扬材料的浸染，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。

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二、桁架的设计要求1、有足够强度—不发生断裂或塑性变形；足够刚性—不发生过大的弹性变形；足够不变性—不发生因平衡形式的俄然改变而导致坍塌；精采的动力学特征—抗震、抗风性。
2、要有合适要求的杆件；要有精采的毗连件，搜罗铆钉、销钉及焊缝的毗连。这些就涉及到桁架的类型、杆件的尺寸和材料，但首先是静力学剖析。
三、桁架的工作事理各杆件受力均以单向拉、压为主，经由过程对上下弦杆和腹杆的合理安插，可顺应结构内部的弯矩和剪力分布。因为水平标的目的的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不合错误支座发生水平推力。结构安插矫捷，应用规模很是广。桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）对比，在抗弯方面，因为将受拉与受压的截面集中安插在上下两头，增大了内力臂，使得以同样的材料用量，实现了更大的抗弯强度。在抗剪方面，经由过程合理安插腹杆，能够将剪力慢慢传递给支座。这样无论是抗弯仍是抗剪，桁架结构都能够使材料强度获得充实阐扬，从而合用于各类跨度的建筑屋盖结构。
四、桁架的优错误谬误1、利益：
（1）桁架的设计、建造、安装均为精练。
（2）桁架顺应跨度规模很大，故其应用很是普遍。
2、错误谬误：
（1）结构空间大，其跨中高度H较大，一般为（1／10—1／5）l0，给建筑体型带来粗笨的大山头，单层建筑尤难措置。
（2）侧向刚度小，钢屋架尤甚，需要设置支撑，把各榀桁架联成整体，使之具有空间刚度，以抵当纵向侧力，支撑按机关（长细比）要求确定截面，耗钢而未能材尽其用。

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五、桁架的分类1、按外形分为：
（1）平面桁架：组成桁架的杆件的轴线和所受外力都在统一平面上。平面桁架可视为在一个根基的三角形框上添加杆件组成的。每添加两个杆，须形成一个新节点才能使结构的几何外形连结不变。这种能连结几何坚贞性的桁架叫作无余杆(或叫无冗杆)桁架。若是只添加杆件而不增添节点，就不能连结桁架的几何坚贞性，这种桁架叫作有余杆(或叫有冗杆)桁架。
（2）空间桁架：组成桁架各杆件的轴线和所受外力不在统一平面上。在工程上，有些空间桁架不能简化为平面桁架来措置，如网架结构。塔架、起重机构架等。空间桁架的节点为滑腻球铰结点，杆件轴线都经由过程联络点的球铰中心并可绕球铰中心的肆意轴线动弹。每个节点在空间有三个自由度。
2、按结构分类：
（1）三角形桁架
三角形桁架在沿跨度平均分布的节点荷载下，上下弦杆的轴力在端点处最大，向跨中逐渐削减；腹杆的轴力则相反。三角形桁架因为弦杆内力分歧较大，材料耗损不够合理，多用于瓦屋面的屋架中。
（2）梯形桁架
梯形桁架和三角形桁架对比，杆件受力情形有所改善，而且用于屋架中可以更轻易知足某些工业厂房的工艺要求。若是梯形桁架的上、下弦平行就是平行弦桁架，杆件受力情形较梯形略差，但腹杆类型大为削减，多用于桥梁和栈桥中。