平面桁架
組成桁架的桿件的軸線和所受外力都在同一平面上。平面桁架可視為在一個基本的三角形框上添加桿件構(gòu)成的。每添加兩個桿,須形成一個新節(jié)點(diǎn)才能使結(jié)構(gòu)的幾何形狀保持不變。這種能保持幾何堅(jiān)固性的桁架叫作無余桿(或叫無冗桿)桁架。如果只添加桿件而不增加節(jié)點(diǎn),就不能保持桁架的幾何堅(jiān)固性,襄樊桁架,這種桁架叫作有余桿(或叫有冗桿)桁架。
各類梁式桁架的比較
梁式桁架可以看作是由梁演化而來,對同樣跨度的梁和常見梁式桁架,在相同均布荷載作用下的內(nèi)力情況作如下比較。桁架的外形對桿件內(nèi)力分布影響很大。平行弦桁架弦桿的內(nèi)力由跨中向兩端遞減;而三角形桁架弦桿的內(nèi)力卻由跨中向兩端遞增。這是由于桁架是依靠上、下弦桿的內(nèi)力形成截面彎矩的,弦桿的內(nèi)力可以表示為:
f=±m(xù)°/r
式中m°為同樣跨度簡支梁相應(yīng)桁架節(jié)點(diǎn)位置的截面彎矩,r為弦桿內(nèi)力對距心的力臂。在均布荷載作用下,簡支梁的彎矩是按拋物線規(guī)律分布的,桁架機(jī)械手?jǐn)?shù)控車床,在跨中達(dá)到大值。因平行桁架弦桿的力臂是不變的,所以內(nèi)力由跨中向兩端遞減;三角形桁架弦桿的力臂有跨中向兩端按線性規(guī)律遞減,快于m°按拋物線規(guī)律遞減的速度,所以弦桿內(nèi)力由跨中向兩端遞增。當(dāng)桁架的上弦節(jié)點(diǎn)位于一條拋物線上時,其下弦以及各上弦水平分力對矩心的力臂與m°一樣均按拋物線規(guī)律變化,故各下弦桿內(nèi)力及各上弦桿水平分力的大小均相等,這樣各上弦的內(nèi)力也近乎相等。