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構。桁架由直桿(gan)(gan)組成的(de)一般具有三角形單元的(de)平(ping)面或(huo)空(kong)間結構，桁(heng)架桿(gan)(gan)件主要承(cheng)受軸向(xiang)拉(la)力或(huo)壓力，從而能充(chong)分利用(yong)材料的(de)強度(du)(du)，在跨(kua)度(du)(du)較(jiao)大時可比(bi)實腹梁(liang)節省材料，減(jian)輕自重(zhong)和(he)增大剛度(du)(du)。

“桁”字念(nian)“héng”，由(you)于(yu)“桁”字較少使用，誤被念(nian)為(wei)“háng”（行(xing)），故此，“行(xing)架”由(you)此得名。桁架是(shi)由(you)桿(gan)件通過焊(han)接、鉚接或螺(luo)栓(shuan)連接而成的支撐橫梁結構(gou)，稱為(wei)“桁架”。

常用的桁(heng)架有鋼(gang)桁(heng)(heng)(heng)架(jia)、鋼(gang)筋(jin)混凝土桁(heng)(heng)(heng)架(jia)、預應力(li)混凝土桁(heng)(heng)(heng)架(jia)、木桁(heng)(heng)(heng)架(jia)、鋼(gang)與木組(zu)(zu)合桁(heng)(heng)(heng)架(jia)、鋼(gang)與混凝土組(zu)(zu)合桁(heng)(heng)(heng)架(jia)。

二、桁架的作用

桁(heng)架(jia)(jia)是一種(zhong)用來支撐(cheng)和加(jia)固結構(gou)的(de)(de)構(gou)件(jian)，它主要(yao)由多個桿(gan)件(jian)和節點組成。桁(heng)架(jia)(jia)的(de)(de)作用有很多，包括承載和傳遞荷載、抵抗變形、提供(gong)穩定(ding)性和剛度、分散(san)荷載并保持(chi)結構(gou)的(de)(de)整體性等。

1、承載和傳遞荷載

通過合理設計和安(an)排桿件(jian)，桁架(jia)可(ke)(ke)以將受(shou)(shou)力點的荷載(zai)均勻分散到各個桿件(jian)上，從而保證結構的穩定(ding)性和安(an)全性。桁架(jia)通常可(ke)(ke)以承受(shou)(shou)較大(da)的荷載(zai)，使得(de)其在大(da)跨度和高層建(jian)筑中(zhong)得(de)到廣(guang)泛應(ying)用(yong)。

2、抵抗變形

桁架(jia)采用三角形布置的(de)(de)桿件結(jie)(jie)構(gou)，這種(zhong)結(jie)(jie)構(gou)形式使得(de)桁架(jia)具有較(jiao)高的(de)(de)剛(gang)度(du)和(he)抗(kang)彎能(neng)力。在受到外力作用下，桁架(jia)可以通(tong)過其桿件之間(jian)的(de)(de)相(xiang)互約(yue)束，減小結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)變形，保(bao)證結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)穩定(ding)性和(he)正常(chang)工作。

3、提供穩定性和剛度

由(you)于(yu)桁架的(de)(de)桿件(jian)由(you)節點連接而成，其(qi)桿件(jian)之間(jian)的(de)(de)相互(hu)約束可以有效地提(ti)高(gao)結構的(de)(de)剛度，使(shi)得結構具有更好的(de)(de)抗震和抗風能(neng)力(li)。此(ci)外，桁架還能(neng)夠保(bao)持結構的(de)(de)穩定性，防(fang)止結構發生屈曲或失穩等問題。

4、分散荷載并保持結構的整體性

在橋梁、大型體育館等大跨(kua)度結(jie)構(gou)中，桁架可(ke)以將荷載均勻(yun)傳(chuan)遞到各個桿件(jian)上，從而(er)避免局部結(jie)構(gou)受力過大而(er)造成破(po)壞(huai)。此外(wai)，桁架還能(neng)夠(gou)保持整個結(jie)構(gou)的整體性(xing)，使得結(jie)構(gou)的組成部分之間的位移(yi)和(he)變形保持一致，從而(er)更好地保證結(jie)構(gou)的安全(quan)性(xing)和(he)穩定性(xing)。

三、桁架的優缺點

1、桁架的優點

（1）可(ke)重(zhong)復使(shi)用：桁架的(de)(de)組件可(ke)以被(bei)拆卸并重(zhong)復使(shi)用，這種(zhong)結(jie)構(gou)的(de)(de)可(ke)重(zhong)復性更加(jia)節約(yue)了資(zi)源，這是框架結(jie)構(gou)所不具備的(de)(de)。

（2）強(qiang)度高(gao)：桁架(jia)結構由各種(zhong)大小的桿件(jian)和節(jie)點組成，它們能夠均衡地分散載(zai)荷并承受荷載(zai)，使整個結構強(qiang)度更高(gao)。

（3）建(jian)造速度(du)快：相比傳統的混凝土(tu)建(jian)筑，桁(heng)架(jia)的建(jian)造時(shi)間更短，因(yin)為(wei)建(jian)筑工(gong)人可(ke)以在(zai)一個廠房內制(zhi)造和(he)預制(zhi)這(zhe)些構件，然(ran)后將它們拼(pin)接(jie)在(zai)工(gong)地上。這(zhe)樣大(da)大(da)提高了施工(gong)效率。

（4）空(kong)間(jian)利用(yong)率高(gao)：相對于其他結構形式，桁(heng)架(jia)結構中的空(kong)間(jian)所(suo)占比例(li)較小(xiao)，因(yin)此能(neng)夠增加可使用(yong)的建筑(zhu)空(kong)間(jian)。這也是桁(heng)架(jia)建筑(zhu)物(wu)在機場、商場、展(zhan)覽中心等(deng)場所(suo)廣泛使用(yong)的原(yuan)因(yin)之一(yi)。

（5）良好的(de)設計(ji)性(xing)：桁架結構是通過計(ji)算機軟(ruan)件進行設計(ji)和優化的(de)，因(yin)此能夠(gou)更好地滿(man)足設計(ji)師的(de)需求。

2、桁架的缺點

（1）難于施工：桁架結構的組裝需(xu)要更(geng)高的精度(du)水平(ping)和更(geng)高的成本。需(xu)要設計(ji)師(shi)和施工團(tuan)隊有(you)更(geng)高的技(ji)能水平(ping)和經驗。

（2）維護成本較高：與其(qi)他結(jie)構(gou)相比，桁(heng)架(jia)結(jie)構(gou)的(de)(de)維護和(he)修(xiu)繕(shan)成本更(geng)高。由于桁(heng)架(jia)構(gou)件之間需要進(jin)行拼(pin)接，這些(xie)連接部分(fen)容易受(shou)到疲勞(lao)和(he)應(ying)力問題的(de)(de)影響，這就需要定期的(de)(de)檢查和(he)維護。

（3）需要高質量的材料和制造工藝：為了保證桁架結構的(de)強(qiang)度和穩(wen)定性，需(xu)要(yao)使用高質量的(de)材料和精確的(de)制造工藝。

（4）熱量阻擋：桁(heng)架(jia)結構中的(de)窄小(xiao)空(kong)間(jian)結構對于熱量傳遞是非常困難的(de)，這就(jiu)涉及到(dao)空(kong)調和供(gong)熱設(she)備的(de)設(she)計問題(ti)。