（知识点）中国传统文化之“桁”字念

第三章 桁架结构

桁架（héng）（jià）（桁架）：由两端用铰链相互连接的杆组成的结构。 桁架由直杆组成，一般具有三角形单元的平面或空间结构。 桁架杆主要承受轴向拉力或压力，使材料的强度得到充分利用。 当跨度较大时，与实腹梁相比可节省材料，减轻自重，提高刚度。

“桁”字发音为“héng”。 由于“桁”字很少使用，故被误读为“行”，“行家”由此得名。 桁架的定义：由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑梁结构称为“桁架”。

桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节省材料，减轻结构重量。 常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢木复合桁架、钢混凝土组合桁架等。

第一节平面桁架

定义：主要承受轴向力的直杆在相应节点处连接，形成几何形状不变的格构承重结构。

应用学科：水利科学与技术（一级学科）； 工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）； 工程结构（水利）

常用的桁架有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢木复合桁架、钢混凝土复合桁架等。 根据形状，桁架分为三角形桁架、梯形桁架、多边形桁架、平行弦桁架、开腹桁架等。 选择桁架形式时，应综合考虑桁架的用途、材料、支撑方法和施工条件。 在满足使用要求的前提下，应尽量减少制造和安装的材料和人工用量。

第二节 三角桁架

桁架分类：

结构分类：

三角形桁架

在沿跨均匀分布的节点荷载作用下，上、下弦杆轴力在端点处最大，向跨中逐渐减小； 腹杆的轴向力相反。 由于弦杆内力差异较大，材料消耗不合理，三角桁架多用于瓦屋面屋架。

梯子桁架

与三角形桁架相比，杆件的受力得到了提高，用在屋架上时，更容易满足一些工业厂房的工艺要求。 如果梯形桁架的上弦和下弦平行，则为平行弦桁架。 杆件的受力比梯形桁架稍差，但腹杆的种类大大减少，多用于桥梁、栈桥。

多边形桁架

也称为折线桁架。 上弦节点位于二次抛物线上。 若上弦呈拱形，可减小节间荷载产生的弯矩，但制造较复杂。 在均布荷载作用下，桁架形状类似于简支梁的弯矩型式，因此上下弦轴力分布均匀，腹杆轴力小，材料消耗少至少。 是工程中常用的桁架形式。

空腹桁架

它基本采用多边形桁架的形状，上弦节点之间为直线，没有对角腹杆，只有垂直腹杆连接上下弦。 杆件的轴力分布与多边形桁架类似，但杆端弯矩值在不对称载荷作用下变化较大。 其优点是节点处相交的杆件较少，施工、制造方便。

产品类别：

1、固定桁架：最强的桁架类型，重复使用性高。 唯一的缺点是运输成本较高。 产品分为方管和圆管。

2、折叠桁架：最大的优点是运输成本低，重复利用性差。 产品分为方管和圆管。

3、蝴蝶桁架：最具艺术性的桁架类型，造型独特、美观。

4、球节桁架：又称球节桁架，造型美观，坚固性好。 它也是最昂贵的桁架类型。

第 4 章 网格结构

网格结构：

由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而成的空间结构。 具有空间应力小、重量轻、刚度高、抗震性能好等优点； 可作为体育场馆、影剧院、展览馆、候车厅、体育场看台雨篷、飞机机库、双向大柱距车间等建筑物的屋顶。 缺点是节点处交接的杆件数量较多，制作和安装较平板结构复杂。

第一节 螺栓球网架

分类：

网格结构的类型有很多种，可以根据不同的标准进行分类。

1、根据网格本身结构可分为：单层网格结构、双层网格结构； 和三层网格结构。 其中单层网格和三层网格分别适用于跨度较小（不大于30m）和跨度特别大（大于100m）的情况。 它们在中国的工程应用很少。

2、按施工材料分为：钢格板、铝格板、木格板、塑料格板、钢筋混凝土格板和组合格板（如钢格板与钢筋混凝土板的组合格板等），其中其中，钢格栅在我国已得到广泛应用，组合式格栅也可用作楼盖结构。

3、根据支撑情况可分为：周边支撑、四点支撑、多点支撑、三边支撑、对边支撑和混合支撑。

4、根据组成方式不同，网格可分为四大类：

1、交叉桁架系统网格；

2、三角金字塔系统网格；

3、方金字塔系统网格；

4.六角金字塔系统网格。

第四种分类方法是目前国内流行的分类方法。

第二节 焊接球栅

内力分析：

网格结构是一种高阶超静定结构体系。 在分析板网格时，一般假设节点是铰接的，根据静力等效原理将外部荷载作用在节点上。 计算可按照空间桁架位移法，即铰接杆系统有限元法进行。 也可采用简化的计算方法，如横梁系统微分分析法、拟板法等来计算内力和位移。 单层壳网格的节点一般假定为刚性连接，应按刚性连接杆系统有限元法进行计算； 双层壳网格可根据铰杆系统有限元法进行计算。 伪壳法还可用于简化单层和双层壳网格的计算。

第三节 网格檩条支撑

形式：

1、交叉桁架系统网格

第一类是由两组或三组平面桁架组成的网架结构，称为十字桁架系统网架（如图所示）。 这是最简单也是最早采用的网格结构形式之一。 它是在横梁的基础上发展演变而来的。 这种网格的上弦和下弦长度相等。 腹杆一般可设计为“拉杆系统”，即长杆（倾斜杆）受拉，短杆（垂直杆）受压。 斜杆与弦杆的夹角应在40度至60度之间。 其中，竖杆为各组平面桁架共用。 这种类型的网格有两种常用的形式。

交叉桁架系统分为：二向网格和三向网格（如图所示）。

2.三角金字塔系统网格

第二大类适用于平面形状为正方形、长方形、三角形、梯形、六边形、八边形、圆形等的建筑物。

分为：三角锥网格、抽空三角锥网格、蜂窝三角锥网格。

3.方金字塔系统网格

第三大类是由四角锥体组成的网格结构。 有五种形式，即：方形四角锥网格、方形抽空四角锥网格、斜四角锥网格、棋盘形四角锥网格和星形四角锥网格。

4、六角金字塔系统网格

第四类是由六角锥体（七面体）组成的网格结构，称为六角锥体系统网格。 其基本单元元素是由6根弦组成的六角锥体（可以是倒立的，也可以是正立的）。 此类网格的主要形式之一是六角锥网格。

第五章 实力结构

第一节 实力栏

第2节 刚性梁柱节点

第三节 刚性桁架

第六章 装配式结构

第一节 钢管束结构

第二节 钢板框架系统

图片来源：技术质量流程标准化三维图集（钢结构）

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