桁架結構是一個技術術語，拼音為Hé n π   Ji à   Ji é   π ò u，桁架指桁架梁，是一種格構梁結構。桁架結構常用于大跨度廠房、展覽館、在體育館和橋梁等公共建筑中。桁架通常被稱為屋架，因為它們主要用于建筑屋頂結構。

桁架結構

桁架的歷史演變

只承受節點荷載的等直桿的理想鉸接系統稱為桁架結構。它被一些軸相交于一點的工程結構所抽象和簡化。桁架最早用于建造木橋和屋頂桁架。古羅馬人用桁架來建造橫跨多瑙河的特雷河大橋的上部結構（發現于羅馬浮雕中）文藝復興時期的意大利建筑師（帕拉第奧 帕拉第奧）也開始使用木桁架來建造橋梁、湯式、豪式桁架。英國最早的金屬桁架建于1845年，適用于類似木桁架中的格子桁架第二年，三角形沃倫桁架被采用。

跨中主要結構特征

所有的桿都向一個方向受力、壓力是主要因素，通過合理布置上下弦桿和腹桿可以適應結構中彎矩和剪力的分布。由于水平拉力、內部壓縮力實現自平衡，整個結構不對支座產生水平推力。結構布置靈活，適用范圍廣。桁架梁和實腹梁（也就是我們平時看到的光束）相比之下，在抗彎方面，由于受拉和受壓截面集中布置在上下兩端，內力臂增大，使得同樣數量的材料達到更大的抗彎強度。在抗剪方面，通過合理布置腹桿，可以將剪力逐漸轉移到支座上。這樣，桁架結構可以充分發揮材料的強度，無論是彎曲還是剪切，因此適用于建造各種跨度的屋頂結構。更重要的是，它將橫向受彎的實腹梁中復雜的應力狀態轉化為桁架桿件中簡單的拉壓應力狀態，使我們可以直觀地了解力的分布和傳遞，便于結構的變化和組合。

桁架可以根據不同的特性進行分類。

一、根據桁架的形狀分為：

1.平行弦桁架（雙層結構布置方便；有利于標準化生產，但桿力分布不夠均勻）

2.折弦桁架（如拋物線桁架梁，形狀與簡支梁在均布荷載作用下的彎矩圖相同，桿件受力分布均勻，材料使用經濟，結構復雜）

3.三角形桁架（桿力分布更不均勻，結構布置困難，但斜面滿足屋面排水需要）

二、按桁架幾何組成劃分：

1.簡單桁架（它由一個基本的鉸鏈三角形和依次添加的二元體組成）

2.聯合桁架（它由幾個簡單的桁架按照幾何不變系統的簡單組合規則組合而成）

3.復雜桁架（不同于前兩種的其他超靜定桁架）

三、根據水平推力：

1.無推力梁桁架（與相應的實梁結構相比，空心率大，上下弦桿受彎，腹桿以抗剪為主，受力合理，用料經濟）

2.推力拱桁架（拱圈與拱形上部結構為一體，整體性好，施工方便，跨越能力強，節省鋼材）

受力特點是結構內力只有軸力，沒有彎矩和剪力。這種力學特性反映了實際結構的主要因素，軸力稱為桁架的主要內力。實際結構（如鋼筋混凝土屋架鉚接（栓）連接或焊接鋼桁架橋）由于接頭的非理想鉸鏈，還存在較小的彎矩和剪力2（理想鉸接沒有）對軸向力也影響不大（由于節點的剛度和桁架桿的截面積與慣性矩之比，一般減少5%～0.1%，稱為次內力。

考慮承受交叉力系作用的桁架各節點的平衡，可逐一建立各節點的投影平衡方程，求出所有未知桿件力這種方法稱為節點法，最適用于簡單桁架。求解時應根據組成特點先確定零杠，盡量避免聯立方程。有時只需要幾個桿件的內力，或者當節點法可以 對于組合桁架和復雜桁架，需要采用截面法。有選擇地切斷吧（一般不超過三桿）以桁架的局部為平衡對象，考慮其中的任意一部分，由平衡方程即可得到桿件所需的軸力。對于某些桁架（如K式桁架）節點法和截面法的聯合應用更有效。對于復雜的桁架或有許多桿件的空間桁架，最好的選擇應該是計算機方法。

各種梁桁架的比較

梁桁架可以認為是由梁演變而來的相同跨度的梁和普通梁桁架在相同均布荷載下的內力比較如下。桁架的形狀對構件的內力分布有很大影響。平行弦桁架的弦桿內力從跨中向兩端遞減；而三角形桁架的弦桿內力從跨中向兩端逐漸增大。這是因為桁架依賴于、如果下弦桿的內力形成截面彎矩，則弦桿的內力可表示為：

F=±M°/r

其中m為同跨度簡支梁對應桁架節點位置的截面彎矩，r為弦內力向中心的力臂。在均布荷載作用下，簡支梁的彎矩按拋物線規律分布，并在跨度內達到最大值。因為平行桁架弦桿的力臂不變，所以內力從跨中向兩端遞減；三角形桁架弦桿的力臂從跨中向兩端呈線性遞減，按拋物線規律比M快，所以弦桿內力從跨中向兩端遞增。當桁架上弦的節點位于一條拋物線上時，下弦的力臂和每個上弦的水平分力都像M一樣按拋物線規律變化，所以每個下弦的內力和每個上弦的水平分力相等，所以每個上弦的內力幾乎相等。

平行弦桁架的豎桿內力和斜桿的豎向分力與簡支梁相應位置的剪力相等，因此從中間向兩端增大；拋物線桁架的上弦桿符合合理的拱軸線，作用在上弦桿節點上的豎向力完全被上弦桿的軸力平衡，因此腹桿內力為零；三角形桁架腹桿的內力從中間向兩端逐漸增大。

1、桁架橋是橋梁的一種。

2、桁架橋一般常見于鐵路和公路；可分為上弦應力和下弦應力。

3、桁架由上弦、下弦、腹桿組成；腹桿的形式分為斜腹桿、直腹桿；由于構件本身的長細比很大，雖然構件之間的連接可能“固接”然而，桿端的實際彎矩通常很小，因此設計分析可簡化如下“鉸接”簡化計算時，成員都是“二力桿”承受壓力或張力。

4、因為橋梁跨度大，而且桁架單一“平面外”的剛度相對較弱，因此，“平面外”需要設置支撐。設計橋梁時，“平面外”一般也設計成桁架，使橋梁形成一個整體，雙向剛度好。

5、有些橋面設置在上弦桿上，所以力主要通過上弦桿傳遞；一些橋面位于下弦桿由于平面外剛度的要求，上弦桿仍需連接，以減少上弦桿的平面外計算長度。

6、桁架弦桿的應力在跨中較大，向支座方向逐漸減小；但腹桿應力最大主要在支座附件，跨中部分腹桿應力相對較小，即使理論上也是如此“零桿”