桁架是什么意思 桁架的作用和優(yōu)缺點(diǎn)

一、桁架是什么意思

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。桁架是由桿件通過(guò)焊接、鉚接或螺栓連接而成的支撐橫梁結(jié)構(gòu)，稱為“桁架”。

常用的桁架有鋼桁架、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。

二、桁架的作用

桁架是一種用來(lái)支撐和加固結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，它主要由多個(gè)桿件和節(jié)點(diǎn)組成。桁架的作用有很多，包括承載和傳遞荷載、抵抗變形、提供穩(wěn)定性和剛度、分散荷載并保持結(jié)構(gòu)的整體性等。

1、承載和傳遞荷載

通過(guò)合理設(shè)計(jì)和安排桿件，桁架可以將受力點(diǎn)的荷載均勻分散到各個(gè)桿件上，從而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。桁架通常可以承受較大的荷載，使得其在大跨度和高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。

2、抵抗變形

桁架采用三角形布置的桿件結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式使得桁架具有較高的剛度和抗彎能力。在受到外力作用下，桁架可以通過(guò)其桿件之間的相互約束，減小結(jié)構(gòu)的變形，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和正常工作。

3、提供穩(wěn)定性和剛度

由于桁架的桿件由節(jié)點(diǎn)連接而成，其桿件之間的相互約束可以有效地提高結(jié)構(gòu)的剛度，使得結(jié)構(gòu)具有更好的抗震和抗風(fēng)能力。此外，桁架還能夠保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生屈曲或失穩(wěn)等問(wèn)題。

4、分散荷載并保持結(jié)構(gòu)的整體性

在橋梁、大型體育館等大跨度結(jié)構(gòu)中，桁架可以將荷載均勻傳遞到各個(gè)桿件上，從而避免局部結(jié)構(gòu)受力過(guò)大而造成破壞。此外，桁架還能夠保持整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性，使得結(jié)構(gòu)的組成部分之間的位移和變形保持一致，從而更好地保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

三、桁架的優(yōu)缺點(diǎn)

1、桁架的優(yōu)點(diǎn)

（1）可重復(fù)使用：桁架的組件可以被拆卸并重復(fù)使用，這種結(jié)構(gòu)的可重復(fù)性更加節(jié)約了資源，這是框架結(jié)構(gòu)所不具備的。

（2）強(qiáng)度高：桁架結(jié)構(gòu)由各種大小的桿件和節(jié)點(diǎn)組成，它們能夠均衡地分散載荷并承受荷載，使整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高。

（3）建造速度快：相比傳統(tǒng)的混凝土建筑，桁架的建造時(shí)間更短，因?yàn)榻ㄖと丝梢栽谝粋€(gè)廠房?jī)?nèi)制造和預(yù)制這些構(gòu)件，然后將它們拼接在工地上。這樣大大提高了施工效率。

（4）空間利用率高：相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)形式，桁架結(jié)構(gòu)中的空間所占比例較小，因此能夠增加可使用的建筑空間。這也是桁架建筑物在機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、展覽中心等場(chǎng)所廣泛使用的原因之一。

（5）良好的設(shè)計(jì)性：桁架結(jié)構(gòu)是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化的，因此能夠更好地滿足設(shè)計(jì)師的需求。

2、桁架的缺點(diǎn)

（1）難于施工：桁架結(jié)構(gòu)的組裝需要更高的精度水平和更高的成本。需要設(shè)計(jì)師和施工團(tuán)隊(duì)有更高的技能水平和經(jīng)驗(yàn)。

（2）維護(hù)成本較高：與其他結(jié)構(gòu)相比，桁架結(jié)構(gòu)的維護(hù)和修繕成本更高。由于桁架構(gòu)件之間需要進(jìn)行拼接，這些連接部分容易受到疲勞和應(yīng)力問(wèn)題的影響，這就需要定期的檢查和維護(hù)。

（3）需要高質(zhì)量的材料和制造工藝：為了保證桁架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，需要使用高質(zhì)量的材料和精確的制造工藝。

（4）熱量阻擋：桁架結(jié)構(gòu)中的窄小空間結(jié)構(gòu)對(duì)于熱量傳遞是非常困難的，這就涉及到空調(diào)和供熱設(shè)備的設(shè)計(jì)問(wèn)題。