一、桁架的外形、主要尺寸和腹桿體系

1 .概述

　　桁架主要是由軸心受力構(gòu)件(拉桿和壓桿)組成的格構(gòu)式擴(kuò)大構(gòu)件，用以承受橫向荷載和跨越較大的空間。當(dāng)跨度較大采用實(shí)腹式受彎構(gòu)件將造成多費(fèi)鋼材時，就需采用桁架。鋼桁架主要用于房屋建筑中的屋蓋、橋梁、各種塔架(起重、輸電、鉆探等)和水工結(jié)構(gòu)如閘門等建筑中，用途極為廣泛。根據(jù)其承受荷載后的傳力途徑，有空間桁架和平面桁架之分。屋蓋體系中的鋼網(wǎng)架(見圖 6-56a )和各種塔架(見圖 6-56b )等常為空間鋼桁架，其內(nèi)力分桁必須借助于空間力系的平衡條件。工程結(jié)構(gòu)中的大部分鋼桁架則�？砂雌矫骅旒芸紤]，例如圖 6-57 中的屋架，屋面荷載由檁條傳給屋架后，其內(nèi)力即可借助于平面力系的平衡條件求解。以下介紹的將限于平面桁架，主要是屋架。

　　2 .平面桁架的外形及主要尺寸

　　根據(jù)用途和跨度不同，平面桁架可有不同的外形。圖 6 -58 所示為常用的幾種屋架外形及其腹桿布置。( a )圖~(c)圖為三角形屋架，用于屋面材料要求的屋面坡度 i 較陡，i≥1 / 5 時; ( d )圖所示梭形屋架由三角形屋架變化而來，可用于需保持較平屋面坡度但又需加大屋架高度時;(。)圖一( h )圖所示屋架可用于屋面坡度較平坦，即 i=1 / 10~1 / 20 時。( f )圖和( g )圖所示多角形屋架和人字形屋架均系由(。)圖所示梯形屋架變化而來，可減少屋架在跨中的高度。( h )圖所示平行弦桁架不但可用于屋架，而且還可用于如屋蓋中的各種支撐桁架、屋架和托架、皮帶輸送機(jī)下的支承桁架和各種棧橋桁架等。

　　對三角形屋架，當(dāng)屋架的跨度和屋面坡度一旦確定，屋架的高度也就確定。梯形屋架的端部高度常取跨度的 1 / 10 ~1 / 8 (常用端部高度 h0=2.0m 左右)，跨度愈大，比值可取小些。平行弦桁架的經(jīng)濟(jì)高度常為其跨度的 1/15 左右。在決定屋架高度時，要考慮從制造廠到建筑工地的運(yùn)輸條件。當(dāng)用火車運(yùn)送時，構(gòu)件的運(yùn)送單元高度應(yīng)小于 3 . 85m 。

　　屋架外形的選用應(yīng)考慮所用屋面材料、屋架的跨度和房屋的使用要求等條件。波形石棉瓦屋面要求屋面坡度i=1 / 2 . 5~1 / 3 ，瓦楞鐵屋面要求 i≈1 / 5 ，若這種屋面的坡度 i 過小，易造成漏雨，因此常需選用三角形屋架。油氈防水屋面則要求i≤1/8，因此常用 i=1 / 10 ~1/12的梯形屋架，近來常被采用的長尺壓型鋼板屋面，則可用于 i =l / 8~1 / 20 時，因而常選用梯形屋架和接近于平行弦的屋架。

　　桁架中腹桿主要用以聯(lián)系上、下弦桿構(gòu)成節(jié)點(diǎn)并傳遞節(jié)點(diǎn)荷載。