桁架的優(yōu)點(diǎn)是桿件主要承受拉力或壓力,可以充分發(fā)揮材料的作用,桁架搬運(yùn)機(jī)械手,節(jié)約材料,減輕結(jié)構(gòu)重量。常用的有鋼桁架、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。
桁架的歷史演變只受結(jié)點(diǎn)荷載作用的等直桿的理想鉸結(jié)體系稱桁架結(jié)構(gòu)。它是由一些桿軸交于一點(diǎn)的工程結(jié)構(gòu)抽象簡(jiǎn)化而成的。桁架在建造木橋和屋架上先見諸實(shí)用。古羅馬人用桁架修建橫跨多瑙河的特雷江橋的上部結(jié)構(gòu)(發(fā)現(xiàn)于羅馬的浮雕中),文藝復(fù)興時(shí)期,意大利建筑師(帕拉迪奧 Palladio)也開始采用木桁架建橋出現(xiàn)朗式、湯式、豪式桁架。英國(guó)早的金屬桁架是在1845年建成的,適合湯式木桁架相似的格構(gòu)桁架,第二年又采用了三角形的華倫式桁架 。工程用的桁架節(jié)點(diǎn),一般是具有一定剛性的節(jié)點(diǎn)而不是理想的鉸接節(jié)點(diǎn),桁架,由于節(jié)點(diǎn)剛性的影響而出現(xiàn)的桿件彎曲應(yīng)力和軸向應(yīng)力稱為次應(yīng)力。計(jì)算次應(yīng)力需考慮桿件軸向變形,兩軸桁架機(jī)械手,可用超靜定結(jié)構(gòu)的方法或有限元法求解。
空間桁架由若干個(gè)平面桁架所組成,可將荷載分解成與桁架同一平面的分力按平面桁架進(jìn)行計(jì)算,或按空間鉸接桿系用有限元法計(jì)算。
根據(jù)桁架桿件所用的材料和計(jì)算所得出的內(nèi)力,選擇合適的截面應(yīng)能保證桁架的整體剛度和穩(wěn)定性以及各桿件的強(qiáng)度和局部穩(wěn)定,以滿足使用要求。
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