桁(héng)架 (jià)(truss):一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)。桁架由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu),桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力,從而能充分利用材料的強(qiáng)度,在跨度較大時(shí)可比實(shí)腹梁節(jié)省材料,減輕自重和增大剛度。
“桁”字念“héng”,由于“桁”字較少使用,誤被念為“háng”(行),故此,“行架”由此得名。 桁架的定義: 由桿件通過(guò)焊接、鉚接或螺栓連接而成的支撐橫梁結(jié)構(gòu),稱(chēng)為“桁架”。
桁架的優(yōu)點(diǎn)是桿件主要承受拉力或壓力,可以充分發(fā)揮材料的作用,節(jié)約材料,減輕結(jié)構(gòu)重量。常用的有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、預(yù)應(yīng)力混凝土桁架、木桁架、鋼與木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架。
空間桁架
組成桁架各桿件的軸線和所受外力不在同一平面上。在工程上,有些空間桁架不能簡(jiǎn)化為平面桁架來(lái)處理,如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。塔架、起重機(jī)構(gòu)架等??臻g桁架的節(jié)點(diǎn)為光滑球鉸結(jié)點(diǎn),桿件軸線都通過(guò)聯(lián)結(jié)點(diǎn)的球鉸中心并可繞球鉸中心的任意軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在空間有三個(gè)自由度。節(jié)點(diǎn)和桿件數(shù)的關(guān)系為W=3j-n,W>0為幾何可變桁架,W=0為幾何不變且無(wú)多余約束的空間桁架??臻g桁架和平面桁架一樣,可用部分截割法和節(jié)點(diǎn)法求出桁架內(nèi)所有桿件所受的內(nèi)力。部分截割法則是利用空間任意力系的六個(gè)平衡條件求出各桿的內(nèi)力。節(jié)點(diǎn)法是截取節(jié)點(diǎn)為隔離體,利用每個(gè)節(jié)點(diǎn)所受的空間匯交力系的三個(gè)平衡條件,求出各桿的內(nèi)力。
梯形桁架
梯形桁架和三角形桁架相比,桿件受力情況有所改善,而且用于屋架中可以更容易滿足某些工業(yè)廠房的工藝要求。如果梯形桁架的上、下弦平行就是平行弦桁架,桿件受力情況較梯形略差,但腹桿類(lèi)型大為減少,多用于橋梁和棧橋中。