桁架是現代建筑中常用的一種結構形式，它由一系列的桿件通過節點連接形成的空間結構。桁架具有重量輕、強度高、剛度大和制造方便等優點，廣泛應用于橋梁、體育館、劇院、展覽館、機場、車站等大型公共建筑及工業廠房等。在體育場看臺上采用桁架結構可以有效地分散荷載，減輕結構自重，提高穩定性；在體育館中，桁架的跨度和高度可以根據需要進行調整，以滿足不同場地的需求。桁架在現代建筑中的應用越來越廣泛，其獨特的優勢使其成為現代建筑設計中的優選方案。

桁架定義

桁架的基本概念

桁架是一種由桿件通過焊接、鉚接或螺栓連接而成的支撐橫梁結構。其主要特點在于桿件主要承受拉力或壓力，能夠充分發揮材料的潛力，從而節省材料并減輕結構重量。

桁架的歷史與應用

桁架結構最早見于古羅馬時期的特雷江橋建設，文藝復興時期意大利建筑師也開始采用木桁架建橋。英國最早的金屬桁架建于1845年，隨后發展出多種形式的桁架結構，包括三角形、矩形、梯形和拱形等。

桁架的結構特點

桁架結構以其獨特的幾何形狀和受力特性，在建筑領域得到了廣泛應用。其主要優點包括：

• 抗彎能力強：通過將受拉與受壓的截面集中布置在上下兩端，增大了內力臂，使得以同樣的材料用量，實現了更大的抗彎強度。
• 抗剪效率高：通過合理布置腹桿，能夠將剪力逐步傳遞給支座，有效利用材料強度。
• 結構布置靈活：整個結構不對支座產生水平推力，使得結構布置更加靈活，應用范圍非常廣。

桁架的分類

根據外形分類

• 三角形桁架：相對穩定，適用于大跨度結構。
• 矩形、梯形和拱形桁架：各有其特點和適用場景。

根據幾何組成方式分類

• 簡單桁架：由較少的桿件組成。
• 復雜桁架：包含更多桿件，結構更為復雜。

根據所受水平推力分類

• 無推力的梁式桁架：結構內力只有軸力，而沒有彎矩和剪力，受力合理，用材經濟。

桁架與其他結構的比較

桁架與框架的區別

• 連接方式：桁架的上下桿及斜桿的連接為鉸接，均為拉壓受力；而框架結構的連接多為固結，可能承受彎矩。
• 優點對比：桁架的優點在于能夠充分發揮材料的作用，節約材料，減輕結構重量；框架結構則以其較高的強度和較輕的自重，適合建造跨度較大的建筑。

總之，桁架作為一種重要的結構形式，不僅在現代建筑中得到廣泛應用，而且在歷史上的多個重要建筑項目中發揮著關鍵作用。通過了解桁架的定義、分類及其與其他結構的比較，可以更好地理解其在建筑領域的應用和價值。

桁架結構在現代建筑中的應用案例

桁架與框架結構的具體區別是什么

桁架結構的歷史演變過程

桁架設計的基本原則有哪些