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??梢猿惺茌^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)廠房內(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)問題,。