桁架結構有哪些建筑形式(桁架結構與框架結構的區別)
桁架結構是一種常見的建筑形式,其特點是通過一系列垂直的桿件(桁)和水平支撐(梁)來承載重量。它與框架結構在建筑中都扮演著重要的角色,但它們在設計、構造和用途上存在一些顯著區別。,,桁架結構的主要特點包括:,1. 靈活性高:由于桁架結構中的桿件可以在不同的位置連接,因此可以根據需要調整結構的形狀和功能,適應不同的建筑需求。,2. 經濟性:桁架結構的施工過程相對簡單,材料利用率高,能夠有效降低建筑成本。,3. 抗彎性能強:桁架結構中的桿件通常具有較大的截面尺寸,能夠承受較大的彎矩,從而提供更強的抗彎性能。,4. 穩定性好:桁架結構的整體穩定性較強,能夠有效地抵抗地震等自然災害的影響。,,相比之下,框架結構則以其簡單的幾何形狀和明確的結構劃分而著稱。框架結構主要由水平方向的梁和垂直方向的柱組成,其設計相對簡單,施工也較為容易。框架結構在抗彎性能和穩定性方面相對較弱,可能不如桁架結構適用于需要較高承載能力的場合。
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桁架結構的建筑形式
桁架結構是一種由桿件通過鉸鏈連接而成的結構體系,其主要特點是桿件主要承受拉力或壓力,能夠充分發揮材料的作用,節約材料,減輕結構重量。根據不同的建筑需求和功能要求,桁架結構可以采用多種形式,以下是幾種常見的桁架結構建筑形式:
1. 三角形桁架
三角形桁架通常用于小跨度(跨度≤21米)的屋蓋,常用于陡坡屋面(i≥1/3)的有檁屋蓋體系。這種形式的桁架與柱子只能鉸接,房屋的整體剛度較低。三角形屋架的腹桿布置有芬克式、單斜式和人字式三種,其中芬克式腹桿最多,但它的壓桿短,拉桿長。
2. 梯形桁架
梯形桁架是一種常見的桁架形式,其形狀類似于梯形。這種形式的桁架在建筑中應用廣泛,可以根據建筑的具體需求進行調整和設計。
3. 平行弦桁架
平行弦桁架的特點是上下弦桿平行,這種形式的桁架在工業廠房和倉庫等建筑中較為常見,因為它能夠提供較大的內部空間,適合于大面積的無柱覆蓋。
4. 人字形桁架
人字形桁架因其形狀像“人”字而得名,這種形式的桁架在視覺上具有較強的穩定感,常用于需要強調結構美感的建筑中,如展覽館、影劇院等。
5. 拱形桁架
拱形桁架是一種具有拱形外觀的桁架結構,它不僅具有良好的受力性能,還能提供獨特的建筑美學效果。拱形桁架在大跨度建筑中應用較多,如體育場館、火車站等。
6. 無斜腹桿式桁架
無斜腹桿式桁架是一種特殊的桁架形式,其特點是不設置斜腹桿,僅依靠上下弦桿和垂直腹桿來承受荷載。這種形式的桁架在某些特定的建筑需求下使用,如需要內部縱向交通的空間。
7. 三鉸拱式桁架
三鉸拱式桁架是一種具有三個鉸接點的拱形桁架,它能夠在承受荷載的同時保持較好的穩定性。這種形式的桁架在橋梁和大型公共建筑中應用較多。
8. 華倫式桁架
華倫式桁架是一種由三角形單元組成的桁架結構,其特點是每個三角形單元的兩個斜桿長度相等。這種形式的桁架在19世紀中期開始被廣泛應用,特別是在橋梁建設中。
9. 豪式桁架
豪式桁架是一種由多個三角形單元組成的桁架結構,其特點是每個三角形單元的斜桿長度不相等。這種形式的桁架在文藝復興時期開始被采用,特別是在木橋建設中。
10. 湯式桁架
湯式桁架是一種由多個三角形單元組成的桁架結構,其特點是每個三角形單元的斜桿長度相等,且上下弦桿平行。這種形式的桁架在英國最早被采用,特別是在金屬桁架橋的建設中。
以上是桁架結構的一些常見建筑形式,每種形式都有其特定的應用場景和優點,可以根據具體的建筑需求和功能要求進行選擇和設計。
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桁架結構在現代建筑中的應用
桁架結構與框架結構的區別
桁架結構的力學性能分析
桁架結構設計的基本原則
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