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從力學方面分析,桁架外形與簡支梁的彎矩圖相似時,上下弦桿的軸力分布均勻,腹桿軸力小,用料最??;從材料與制造方面分析,木桁架做成三角形,鋼桁架采用梯形或平行弦形,鋼筋混凝土與預應力混凝土桁架為多邊形或梯形為宜。
桁架的高度與跨度之比,通常,立體桁架為1/12~1/16,立體拱架為1/20~1/30,張拉立體拱架為1/30~1/50,在設計手冊和規范中均有具體規定。桁架的使用范圍很廣,在選擇桁架形式時應綜合考慮桁架的用途、材料和支承方式、施工條件,其最佳形式的選擇原則是在滿足使用要求前提下,力求制造和安裝所用的材料和勞動量為最小。
三角形桁架在沿跨度均勻分布的節點荷載下,上下弦桿的軸力在端點處最大,向跨中逐漸減少;腹桿的軸力則相反。三角形桁架由于弦桿內力差別較大,材料消耗不夠合理,多用于瓦屋面的屋架中。
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,但腹桿類型大為減少,多用于橋梁和棧橋中。
三角形桁架。上弦節點位于二次拋物線上,如上弦呈拱形可減少節間荷載產生的彎矩,但制造較為復雜。在均布荷載作用下,桁架外形和簡支梁的彎矩圖形相似,因而上下弦軸力分布均勻,腹桿軸力較小,用料最省,是工程中常用的一種桁架形式。
空腹桁架基本取用多邊形桁架的外形,無斜腹桿,僅以豎腹桿和上下弦相連接。桿件的軸力分布和多邊形桁架相似,但在不對稱荷載作用下桿端彎矩值變化較大。優點是在節點相交會的桿件較少,施工制造方便。