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件（拉桿和壓桿）組成的格構式擴大構件，用以承受橫向荷載和跨越較大的空間。當跨度較大采用實(shí)腹式受彎構件將造成多費鋼材時(shí)，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）和水工結構如閘門(mén)等建筑中，用途極為廣泛。根據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(jiàn)圖6-56a）和各種塔架（見(jiàn)圖6-56b）等常為空間鋼桁架，其內力分桁必須借助于空間力系的平衡條件。工程結構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(shí)；（d）圖所示梭形屋架由三角形屋架變化而來(lái)，可用于需保持較平屋面坡度但又需加大屋架高度時(shí)；（。）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(shí)。（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(lái)，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、皮帶輸送機下的支承桁架和各種棧橋桁架等。

　　對三角形屋架，當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)濟高度常為其跨度的1/15左右。在決定屋架高度時(shí)，要考慮從制造廠(chǎng)到建筑工地的運輸條件。當用火車(chē)運送時(shí)，構件的運送單元高度應小于3.85m.

　　屋架外形的選用應考慮所用屋面材料、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(guò)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(lái)常被采用的長(cháng)尺壓型鋼板屋面，則可用于i=l/8～1/20時(shí)，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、下弦桿構成節點(diǎn)并傳遞節點(diǎn)荷載。