什么是桁架?
桁架结构(Truss structure)中的桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构。桁架相当于梁掏空了部分材料形成的构件,其本质是梁构件;
但桁架又不同于梁构件,桁架构件本身是个受力体系,不是单一杆件。
各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。
桁架的分类?
按材料分为:钢桁架、混凝土桁架、木桁架等;
按截面形式分:平面桁架、正三角桁架、倒三角桁架、四边形桁架、异性桁架;
按形状分:平行弦桁架、折弦桁架、三角形桁架;
按桁架几何组成方式分:
(1)简单桁架(由一个基本铰结三角形依次增加二元体组成);
(2)联合桁架(由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规则联合组成);
(3)复杂桁架(不同于前两种的其它静定桁架)。
按所受水平推力分:
(1)无推力的梁式桁架(与相应的实梁结构比较,掏空率大,上下弦杆抗弯,腹杆主要抗剪,受力合理,用材经济);
(2)有推力的拱式桁架(拱圈与拱上结构联为一体整体性好,便于施工,跨越能力强,节省钢材料)。
折弦桁架、平面桁架(如上图)
三角形桁架、平面桁架(如上图)
平行弦桁架(如上图)
正三角形桁架(如上图)
四边形桁架(如上图)
木桁架、平面桁架(如上图)
桁架与网架的区别和联系?
桁架与网架主要是尺寸上的区分。桁架一般是细长的杆系结构,构件的长度方向的尺寸远大于宽度和高度;网架是大面积的面系结构,长度和宽度尺寸相当,长度和宽度远大于高度;
桁架与网架有很多相似之处,桁架与网架的杆件受力均以单向拉、压为主,杆件之间为铰接(虽然有时做成刚接节点,但仍以拉压受力为主,弯矩、剪力较小)。
有时,桁架与网架组成混合结构,形成异性结构网架结构;
比如上图中钢桁架组成异性结构的主经脉,网架填充在主经脉之间,形成异性花瓣状结构屋面。
此建筑是无锡新区科技交流中心(2010年已建成)
桁架的应用?
桁架内力分布均匀,材料强度能充分应用,减少材料耗量和结构自重,使结构跨度增大。
所以桁架结构是大跨度建筑常用的一种结构形式,主要用于体育馆、影剧院、展览馆、火车站、机场、食堂、菜场、商场、厂房等公共建筑。