平面桁架一般按理想的鉸接桁架進(jìn)行計算,即假設(shè)荷載施加在桁架節(jié)點上(如果荷載施加在節(jié)間時,可按簡支梁換算為節(jié)點荷載),并和桁架的全部桿件均在同一平面內(nèi),桿件的重心軸在一直線上,節(jié)點為可自由轉(zhuǎn)動的鉸接點。理想狀態(tài)下的靜定桁架,可以將桿件軸力作為未知量,按靜力學(xué)的數(shù)解法或圖解法求出已知荷載下桿件的軸向拉力或壓力(見桿系結(jié)構(gòu)的靜力分析)。
2.2 連接件的截面
連接件的截面形式常用的桿件截面形式為圓形、矩形、方形等,按連接構(gòu)件的不同截面可分為以下幾種桁架形式:
C-C型桁架:即弦桿和腹桿均為圓管相貫的桁架結(jié)構(gòu);
R-R型桁架:即弦桿和腹桿均為方鋼管或矩形管相貫的桁架結(jié)構(gòu);
R-C型桁架:即矩形截面弦桿與圓形截面腹桿直接相貫焊接的桁架結(jié)構(gòu)。
2.3 桁架的外形
從桁架外形(即從弦桿類型來分)方面可分為:直線型與曲線型管桁結(jié)構(gòu)。隨著社會對美學(xué)要求的不斷提高,為了滿足空間造型的多樣性,管桁結(jié)構(gòu)多做成各種曲線形狀,豐富結(jié)構(gòu)的立體效果。當(dāng)設(shè)計曲線型管桁結(jié)構(gòu)時,有時為了降低加工成本,桿件仍然加工成直桿,由折線近似替曲線。如果要求較高,可以采用彎管機(jī)將鋼管彎成曲管,這樣建筑效果更好。
2.1 管桁架的分類
根據(jù)受力特性和桿件布置不同,可分為平面管桁結(jié)構(gòu)和空間管桁結(jié)構(gòu)。平面管桁結(jié)構(gòu)的上弦、下弦和腹桿都在同一平面內(nèi),結(jié)構(gòu)平面外剛度較差,一般需要通過側(cè)向支撐保證結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定。在現(xiàn)有管桁結(jié)構(gòu)的工程中,多采用Warren桁架和Pratt桁架形式,Warren桁架一般是最.經(jīng)濟(jì)的布置,與Pratt桁架相比Warren桁架只有它一半數(shù)量的腹桿與節(jié)點,且腹桿下料長度統(tǒng)一,這樣可極大地節(jié)約材料與加工工時。Vierendeel桁架主要應(yīng)用于建筑功能或使用功能不容許布置支撐斜桿時的情況.