桁架结构
结构形式 桁架
结构形式桁架桁架是一种常见的结构形式，由多个杆件和节点组成。
它具有轻巧、稳定、承载能力强等特点，被广泛应用于建筑、桥梁、航天器等领域。
一、桁架的构成桁架由杆件和节点组成。
杆件可以是直线形状的，也可以是曲线形状的。
节点则是连接杆件的关键部分，通常是由连接板和螺栓组成。
杆件和节点的组合形成了桁架的整体结构。
二、桁架的分类桁架可以根据杆件的形状、节点的布置以及整体结构的特点进行分类。
常见的桁架类型包括平面桁架、空间桁架、刚性桁架和弹性桁架等。
1. 平面桁架平面桁架是指所有杆件和节点都在同一平面内的桁架结构。
它通常用于搭建临时性建筑物、体育场馆等场所。
平面桁架结构简单、搭建方便，但承载能力相对较低。
2. 空间桁架空间桁架是指杆件和节点在三维空间中构成的桁架结构。
它可以根据需要进行复杂的布置和组合，具有较高的承载能力和稳定性。
空间桁架常用于大型建筑、桥梁和航天器等领域。
3. 刚性桁架刚性桁架是指杆件和节点具有足够刚度的桁架结构。
它可以承受较大的外部荷载，并保持结构的稳定性。
刚性桁架常用于大跨度建筑、高楼大厦等场所。
4. 弹性桁架弹性桁架是指杆件和节点具有一定的弹性变形能力的桁架结构。
它可以在受到外部荷载时发生一定的弹性变形，从而减小对结构的影响。
弹性桁架常用于地震区域建筑、高速铁路桥梁等工程。
三、桁架的应用桁架由于其轻巧、稳定、承载能力强等特点，被广泛应用于各个领域。
1. 建筑领域在建筑领域，桁架常用于搭建临时性建筑物、体育场馆等场所。
它可以快速搭建，且承载能力较强，能够满足大量人员的需求。
2. 桥梁领域桥梁是桁架应用的重要领域之一。
桁架结构可以用于搭建大跨度的桥梁，如悬索桥、斜拉桥等。
这些桥梁具有较高的承载能力和稳定性，能够满足车辆和行人的通行需求。
3. 航天器领域在航天器领域，桁架常用于构建空间站、卫星等航天器。
由于航天器需要承受外部的高温、高压和重力等环境条件，桁架结构能够提供足够的稳定性和承载能力，确保航天器的正常运行。
桁架结构知识点总结
桁架结构知识点总结桁架结构是一种由单个杆件组成的网格结构，通常用于支撑大型建筑物的屋顶或桥梁。
桁架结构可以提供高强度和稳定性，同时减少结构重量，使其成为一种常用的建筑结构形式。
在本文中，我们将总结桁架结构的几个关键知识点，包括其历史发展、结构特点、应用范围以及设计与分析方法。
历史发展桁架结构的使用可以追溯到古代。
古希腊和古罗马时期的建筑中就大量采用了桁架结构，例如位于古希腊的建筑物如帕台农神庙和雅典卫城，以及古罗马的建筑物如科洛塞姆剧院和科尔纳凯斯市场。
这些古老建筑物的桁架结构在没有计算机辅助的情况下，通过石头和混凝土的组合，实现了强大的支撑力和耐久性。
随着工业革命的到来，钢结构和铝合金等新材料的发展推动了桁架结构的进一步发展。
这些新材料的出现使得桁架结构的设计更加灵活多变，可以用于更多类型的建筑和工程项目中。
20世纪初，诸如埃菲尔铁塔和美国纽约市的大都会大厦等建筑物的成功建造，更是进一步提升了桁架结构在现代建筑中的地位。
结构特点桁架结构的一个显著特点是其由相对较轻的杆件构成的网格结构。
这种结构形式使得桁架具有很高的强度和刚度，能够在不需要大量材料的情况下承受大跨度的荷载。
桁架结构的另一个特点是它的几何形状相对简单，因此在生产和安装时更容易实现。
桁架结构还具有较好的抗震性能和减震能力，这在地震频繁的地区尤为重要。
桁架结构通过其网格形式的分布，能够有效地分散和吸收地震时的能量，从而保护建筑物和其内部设施免受地震的破坏。
应用范围桁架结构广泛应用于建筑、桥梁、体育场馆和工业厂房等领域。
在建筑方面，桁架结构通常用于大跨度建筑的屋顶，如机场、展览馆和体育馆等。
桁架结构还广泛应用于桥梁工程中，例如在悬索桥、拱桥和梁桥等类型的桥梁中，都可以看到桁架结构的身影。
在体育场馆方面，桁架结构能够实现无柱式大跨度的设计，以满足大型活动场所的需求。
此外，在工业厂房中，桁架结构常用于支撑大型设备和机械，有效地利用了空间并提高了生产效率。
桁架结构
2.三角形桁架的高度自跨中最大处向支座节点最小处呈线 性变化,而弯矩的变化自跨中向支座呈抛物线变化,弯矩的减 小速度比桁架高度 的减小速度慢,故上、 下弦杆内力在跨中节 间最小,而在靠近支 座处最大。可见，三 角形桁架的杆件内力 也是不均匀的。
3.拱形屋架是最理想的桁架形式。因桁架高度的变化与外 荷载所产生的弯矩图完全一致,使上、下弦杆各节间轴力也 完全相等。可见，它的杆件内力大致均匀，从力学角度看， 它的形状与简支 梁的弯矩图形相 似，其形状符合 受荷后的内力变 化规律。
钢筋混凝土-钢组合屋架
上弦杆采用刚劲混凝土，下弦杆采用型钢。充分利用两种 材料的特性。屋架在荷载作用下，上弦主要承受压力，有时 还承受弯矩，下弦承受拉力。组合屋架的自重轻，节省材料， 常用跨度为9～18m。
常用组合屋架：折线形屋架，下撑式五角星屋架以及三铰，两铰屋架等。
木屋架
一般为三角形屋架， 内力支座处大而跨中小。 适用于跨度在18米以内 的建筑中。
二，桁架结构外形与内力的关系
桁架是有杆件组成的格构体系，其结点一般假定为铰结点， 当荷载作用在结点上时，桁架的杆件内力与桁架的外形有着 密切的关系。下面介绍几种不同外形桁架的杆件内力情况： 1.平行弦屋架为等高度, 沿跨度方向各腹杆的轴力变 化与剪力图一致,跨中小而 支座处大,其值变化较大。 弦杆跨中节间轴力大、靠 近支座处轴力较小或为零。 可见，内力是不均匀的。
五，建筑实例-国家大剧院：源自国家大剧院壳体钢结构主要由148榀沿椭球面均匀垂直布置 的平面桁架、11840根水平 布置的环向系杆、对称布置 的四块平面斜撑及顶部结构 组成，也就是说国家大剧院 是以众多桁架组成的壳体结 构。
平面桁架按照是否外露分为长轴桁架和短轴桁架，短轴桁 架区域的屋面采用玻璃形式，为外露构件；长轴桁架区域的 屋面采用钛合金板形式，为隐蔽构件；水平布置的为环向系 杆，通过两端的半球与平面桁架连接。
桁架结构
结构特点跨中主要结构特点各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布。
由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力。
结构布置灵活，应用范围非常广。
桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）相比，在抗弯方面，由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端，增大了内力臂，使得以同样的材料用量，实现了更大的抗弯强度。
在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将剪力逐步传递给支座。
这样无论是抗弯还是抗剪，桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥，从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构。
更重要的意义还在于，它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态，使我们能够直观地了解力的分布和传递，便于结构的变化和组合。
桁架结构历史演变桁架的历史演变只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。
它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。
桁架在建造木桥和屋架上最先见诸实用。
古罗马人用桁架修建横跨多瑙河的特雷江桥的上部结构（发现于罗马的浮雕中），文艺复兴时期，意大利建筑师（帕拉迪奥Palladio）也开始采用木桁架建桥出现朗式、汤式、豪式桁架。
英国最早的金属桁架是在1845年建成的，适合汤式木桁架相似的格构桁架，第二年又采用了三角形的华伦式桁架。
桁架结构桁架种类桁架可按不同的特征进行分类。
一、根据桁架的外形分为：1.平行弦桁架（便于布置双层结构；利于标准化生产，但杆力分布不够均匀）；2.折弦桁架（如抛物线形桁架梁，外形同均布荷载下简支梁的弯矩图，杆力分布均匀，材料使用经济，构造较复杂）；3.三角形桁架（杆力分布更不均匀，构造布置困难，但斜面符合屋顶排水需要）。
二、以桁架几何组成方式分：1.简单桁架（由一个基本铰结三角形依次增加二元体组成）；2.联合桁架（由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规则联合组成）；3.复杂桁架（不同于前两种的其它静定桁架）。
桁架的名词解释
桁架的名词解释桁架是一种由斜杆和横杆构成的空间结构，通常用于支撑建筑物、桥梁和其他大型结构。
它具有轻量化、刚性强、耐久性好等特点，因此成为现代工程领域中常见的结构形式。
一、桁架的基本结构和类型桁架的基本结构是由许多直杆和横杆组成的三角形网格状结构。
这种结构可以有效地将荷载传递到支撑点，提供了良好的力学性能。
根据桁架的不同形式和用途，可以分为以下几种类型。
1. 三角形桁架：由一系列等边或不等边三角形组成的桁架结构。
这种结构具有简单、稳定的特点，常用于梁、柱、屋顶等构件的支撑。
2. 空间桁架：由多个平面桁架组合而成的三维结构。
通过增加纵向横杆，可以增强整个结构的刚度和稳定性，常用于跨度较大的桥梁、建筑物和航天器的支撑。
3. 曲线桁架：由弯曲的杆件组成的桁架结构。
它可以适应不规则或曲线形状的空间，使得结构更加美观，常用于建筑物和雕塑等艺术装置。
二、桁架的优点和应用领域桁架作为一种特殊的结构形式，具有以下几个优点，所以广泛应用于各个领域。
1. 轻量化：桁架结构采用空间网格形式，将结构材料用于最有效的位置，最大限度地减少材料的使用量。
因此，相比于传统的结构形式，桁架结构具有更轻巧的特点，在建筑和航空航天领域有很高的实用价值。
2. 刚性强：桁架结构的三角形网格使得结构具有良好的刚性和稳定性。
即使在受到较大外力作用时，桁架结构仍能够保持稳定，不产生明显的形变或破坏。
这一特点使得桁架结构在大跨度建筑物和桥梁中得到广泛应用。
3. 耐久性好：由于桁架结构较轻巧，其自重对结构的影响较小，减少了因自重引起的变形和疲劳破坏。
此外，桁架结构可以通过防腐处理和涂层保护来提高耐久性，延长使用寿命。
桁架结构的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面。
1. 建筑领域：桁架结构在大跨度建筑物中被广泛运用。
例如，跨度较大的体育馆、机场航站楼、展馆等，往往采用桁架结构进行支撑，以满足较大跨度下的刚度要求。
2. 桥梁工程：桁架结构在桥梁工程中有着重要的应用。
桁架结构知识点总结归纳
桁架结构知识点总结归纳桁架结构是一种由多个杆件组成的支撑结构，它具有高强度、刚度和稳定性的特点，常用于建筑、桥梁和其他工程结构中。
桁架结构的设计和施工需要考虑多方面的因素，包括荷载、材料、连接方式等。
在本文中，我们将对桁架结构的基本知识点进行总结归纳，希望能够帮助读者更好地理解和应用桁架结构。
1.桁架结构的基本组成桁架结构由杆件、节点和连接件组成。
杆件是桁架结构的基本构件，它可以是直线型或曲线型的。
节点是杆件的连接点，通过节点将杆件连接在一起，形成桁架结构的整体。
连接件用于连接节点和杆件，常见的连接方式包括焊接、螺栓连接和销钉连接等。
2.桁架结构的类型桁架结构可以根据其构造形式分为平面桁架和空间桁架两种类型。
平面桁架是由一层平面构件组成的桁架结构，而空间桁架由多层平面构件组成的桁架结构。
根据杆件的形状和排列方式，桁架结构还可以分为平行桁架、交叉桁架、空间平行桁架等不同类型。
3.桁架结构的荷载特点桁架结构通常承受静载、动载和温度载荷等多种荷载。
静载是指桁架结构在静止状态下所承受的荷载，包括自重、外加荷载等；动载是指桁架结构在运动状态下所承受的荷载，包括风载、地震载等；温度载荷是指由于温度变化引起的结构变形和内力。
4.桁架结构的受力分析桁架结构的受力分析是设计和施工中的关键环节，它通过计算杆件和节点的内力、变形等参数，确定结构的稳定性和安全性。
在受力分析中需要考虑桁架结构的整体稳定性、节点的刚度和连接件的受力情况等。
5.桁架结构的设计要点桁架结构的设计需要考虑多方面的因素，包括结构的荷载、材料、构造形式等。
在设计中需要合理选择杆件的截面形状和尺寸、节点的连接形式和构造方法、连接件的选型和布局等。
此外，还需要考虑桁架结构的整体稳定性、杆件的疲劳寿命和变形控制等。
6.桁架结构的施工工艺桁架结构的施工包括杆件的加工、节点的装配和连接件的安装等多个环节。
在施工中需严格控制杆件的制作质量、节点的装配精度和连接件的安装工艺。
结构体系篇桁架结构讲义
•第二节 桁架的特点和形式
• •（一）、桁架结构的组成 • 桁架多应用于受弯构件，在外荷载的作用下，简支桁架 所产生的弯矩图和剪力图都与简支梁式的情况相似。但桁架 结构具有与简支梁完全不同的受力性能。 • 简支梁在竖向均布荷载作用下，沿梁轴线的弯矩和剪力 的分布和截面内的正应力和剪应力的分布都极不均匀。
同一标高。 在力学上可简化为铰接支座。 当跨度较小时，把屋架直接搁置在墙、柱或圈梁上；跨度
较大时，应采取专门的构造措施。
（四）屋架结构的支撑 包括：屋架之间的垂直支撑、水平系杆、设置在上、下
弦平面内的横向支撑、下弦平面内的纵向水平支撑。 作用：保证屋架在使用和安装时的侧向稳定性，增强屋
盖的整体刚度，增强排架的空间工作性能。
结构体系篇桁架结构讲 义
2024年2月5日星期一
第一节 概述
•桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的 格构式结构。
•（桁架是由直线形杆件组成三角形区格集合形成的一种 平面结构单元。）
桁架一般由上弦杆、腹杆（竖杆和斜腹杆）组成。
桁架结构受力合理，计算简单，施工方便，适应性强 ，对支座没有横向推力，因此在工程中得到广泛的应 用。
•（三）钢屋架
• 三角形屋架：
•
用于屋面坡度较大的屋盖结构
中。内力变化较大，弦杆内力在支
座处最大，在跨中最小，材料强度
不能充分发挥作用。一般用于中小
跨度的轻屋盖结构。
•
芬克式屋架，腹杆受力合理，
长杆受拉，短杆受压，可分为两榀
小屋架制作，现场安装，施工方便
。
梯形屋架 用于屋面坡度较小的屋盖中
，受力性能比三角形屋架优 越，适用于较大跨度或荷载 的工业厂房。 用于无檩体系屋盖，屋面材 料大多用大型屋面板。
第2章桁架结构
第2章桁架结构桁架结构又被称为屋架结构，是一种常见的工程结构，由许多小的杆件和节点组成。
通过将杆件连接在节点上，形成一个三角形的网格结构。
桁架结构被广泛应用于建筑、桥梁和其他工程领域，具有很好的抗压和抗拉能力，同时也具备较高的刚度和稳定性。
1.桁架结构的基本原理桁架结构的基本原理是通过将杆件连接在节点上，使其形成一个三角形的网格结构。
三角形是一种非常稳定的几何形状，能够承受较大的压力和拉力。
通过多个三角形的组合，可以形成一个稳定的整体结构。
桁架结构的优点之一是其重量轻，但具有较高的强度。
这是因为桁架结构采用了杆件和节点的组合，使力分散到整个结构中，从而减少了单个杆件的受力。
另外，桁架结构还具有较高的刚度和稳定性，能够有效地抵抗外部的振动和变形。
2.桁架结构的应用领域桁架结构被广泛应用于建筑、桥梁和其他工程领域。
在建筑领域，桁架结构常用于大跨度建筑物的屋架设计，如体育馆、展览中心和机场。
桁架结构不仅能够支撑较大的屋盖荷载，还能够提供较大的空间自由度，使建筑内部的空间得到充分利用。
在桥梁领域，桁架结构常用于大跨度桥梁的主梁设计。
桁架结构能够提供较大的横向刚度和纵向稳定性，以适应桥梁的荷载和变形。
同时，桁架结构还能够减少桥梁的自重，提高整体的加固效果。
此外，桁架结构还可以应用于塔架、煤矿井架、水泥工厂、电力塔架等工程领域。
桁架结构在这些领域中能够提供稳定的支撑和强度，同时也能够减少工程材料的使用量，降低工程成本。
3.桁架结构设计的考虑因素在进行桁架结构设计时首先是荷载和受力分析。
需要确定桁架结构所承受的荷载类型和大小，并进行力学分析。
根据力学分析的结果，确定杆件和节点的尺寸和数量，以及连接方式。
其次是材料选择。
桁架结构的材料可以选择钢材、木材、混凝土等。
选择适当的材料需要考虑结构的强度、稳定性和耐腐蚀性等因素。
还需要考虑桁架结构的连接方式。
连接杆件和节点的方式有很多种，如焊接、螺栓连接等。
选择合适的连接方式需要考虑结构的刚度和稳定性，以及施工和维修的便利性。
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上弦为钢筋混凝土或预应力混凝土构件，下弦 为型钢或钢筋，顶接点为刚接或铰接（三铰组合屋 架）。屋架杆件少，自重轻，受力明确，构造简单， 施工方便，适用于农村地区的中小型建筑。
三、屋架结构的选型与布置
（一）屋架结构的主要尺寸 1、矢高 矢高大，弦杆受力小，但腹杆长、长细比大、易压曲，用料 反而会增多。
等间距平行排列，与房屋纵向柱列的间距一致，屋架直接搁置
在柱顶。常见的有：6m、7.5m、9m、12m等。
3、屋架的支座
支座标高由建筑外形的要求确定，在同层中屋架的支座取 同一标高。
在力学上可简化为铰接支座。
当跨度较小时，把屋架直接搁置在墙、柱或圈梁上；跨度
较大时，应采取专门的构造措施。
（四）屋架结构的支撑
三角形、三铰拱屋架适用于斜坡屋面，屋面坡度通常取
1/2~1/3，梭形屋架的屋面坡度较平坦，通常取1/12~1/8。
（五）混凝土屋架 常见形式有：梯形、折线形、拱形、无斜腹杆屋架等。 根据是否对屋架下弦施加预应力，分为：钢筋混凝土屋架和
预应力混凝土屋架，前者适用跨度为15~24m，后者适用跨
度为18~36m或更大。 1、梯形屋架
要求确定截面，故耗钢量不少但未能材尽其用。
它在历史上出现很早，公元前500年罗马人就在多瑙河上修 建了桁架桥梁；后来迅速成为普遍的结构形式应用于土木工 程大跨度的结构中，在房屋建筑中尤其得到广泛推广。
第二节 桁架的特点和形式
（一）、桁架结构的组成 桁架多应用于受弯构件，在外荷载的作用下，简支桁架 所产生的弯矩图和剪力图都与简支梁式的情况相似。但桁架 结构具有与简支梁完全不同的受力性能。 简支梁在竖向均布荷载作用下，沿梁轴线的弯矩和剪力 的分布和截面内的正应力和剪应力的分布都极不均匀。 桁架的上弦受压、下弦受拉，由此形成力偶来平衡外荷 载所产生的弯矩。外荷载所产生的剪力则是由斜腹杆轴力中 的竖向分量来平衡。 桁架各杆件单元（上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆）均 为轴向受拉或轴向受压构件，使材料的强度可以得到充分的 发挥。
1、矩形桁架
1）弦杆：矩形桁架高度相等，下弦各节间的内力随外荷载
产生的总弯矩而变化，跨中节间轴力大、靠近支座处轴力 较小或为零，下弦内力变化较大。 2）腹杆：沿跨度方向各腹杆的轴力变化与剪力图一致，跨 中小而支座处大，其值变化较大。
2）三角形桁架
上、下弦杆内力在跨中节间最小，在靠近支座处最大。
（二）、桁架结构计算的假定
1、 组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆 的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面 称为桁架的中心平面； 2、 桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接 节点； 3、 所有外力（荷载和支座反力）都作用在桁 架的中心平面内，并集中作用于节点上。
（三）、桁架结构的内力
分析矩形桁架、三角形桁架和折线形桁架内力
2、工程实例—上海大剧院
位于上海市中心人民广场西北侧。工程用地面积21644m2，占地面积11530 m2，总建筑面积62800 m2，地下两层，地上6层，高度为40m。法国建筑师 中标。
方案中最引人注目的是呈反拱的月牙形屋盖，纵向长100.4m，横向宽94m，
纵向悬挑26m，横向悬挑30.9m，反拱圆弧半径R=93m，拱高11.5m。
第二篇 结构体系篇
第六章 桁架结构
第一节 概述
桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的 格构式结构。 （桁架是由直线形杆件组成三角形区格集合形成的一种 平面结构单元。）
桁架一般由上弦杆、腹杆（竖杆和斜腹杆）组成。 桁架结构受力合理，计算简单，施工方便，适应性强， 对支座没有横向推力，因此在工程中得到广泛的应用。 在房屋建筑中，桁架常用作为为屋盖承重结构，称为 屋架。目前在工业厂房结构中常见的屋架就是典型的 桁架。 如今，桁架结构已经有多种多样的形式，不局限于屋 架，在一些大跨度结构、高层建筑、桥梁中都有非常 广泛的应用。
但屋架端部屋面坡度太陡，可在上弦上不加设短柱，矢高比为 1/6~1/8。
（六）钢筋混凝土-钢组合屋架 1、折线形屋架 折线形屋架上弦及受压腹杆为钢筋混凝土，下弦 及受拉腹杆为角钢，充分发挥了两种不同材料的力学 性能，自重轻、材料省、技术经济指标较好，适用于 跨度为12~18m的中小型厂房。 2、两铰或三铰组合屋架
优点：具有较大的平面外刚度，有利于吊装和使用，节省用于支撑的
钢材； 缺点：三角形截面立体桁架杆长计算繁琐， 杆件的空间角度非整数，节点构造复杂， 焊缝要求高，制作复杂。
（二）、刚接桁架
1、概念 桁架结构杆件的连接节点均简化为铰节点，可简化计算，也符合结构的 实际受力情况。 但有时由于桁架使用功能上的要求，或建筑造型上的要求，桁架没有斜 腹杆，仅有竖腹杆。这时若把桁架节点简化为铰节点，则整个结构就成为一 个几何可变的机构，必须采用刚接桁架。
的中型厂房或大中型厂房。
屋面坡度平缓，适用于卷材防水屋 面的中型厂房，为改善屋架端部的屋面 坡度，减少油毡下滑，一般可在端部增
加两个杆件，使整个屋面的坡度较为均
匀。
3、拱形屋架
上弦为曲线形，采用抛物线形，为制作方便，可采用折线 形，但折线的节点应落在抛物线上。
屋架外形合理，杆件内力均匀，自重轻，经济指标良好，
为减少屋架制作工作量，减少杆件与节点数目，节间长度
可取大些，一般为1.5~4m。
（二）屋架结构的选型 1、屋架结构的受力
抛物线状的拱式结构：受力最为合理，但施工复杂。
折线形屋架：与弯矩图最接近，力学性能良好。 梯形屋架：力学性能较好，上下弦均为直线施工方便，在大中跨 建筑中被广泛应用。 三角形屋架：力学性能较差，适用于中小跨度。
屋盖体系采用交叉刚接钢桁架结构。
纵向为两榀主桁架和两榀次桁架，
在每榀主桁架下各设三个由电梯 井筒壁形成的薄壁柱，作为整个
屋架结构的支座，次桁架仅起到
保证屋盖整体性的作用。
反拱的月牙形屋盖内有两层，局部为三层，作为设备层和观光餐厅等， 既是覆盖整个大剧院下部结构的屋顶，又是上部屋顶结构的承重结构， 发挥双重功能。屋盖结构复杂，内力较大，采用刚接桁架结构较为合 理，以保证屋盖结构的整体刚度和承载能力。
强度得不到充分发挥。
立体桁架可以避免以上缺点。 1、概念 立体桁架：由两榀平面桁架相隔一定的距离以连接杆 件将两榀平面桁架成90度或45度夹角。
立体桁架的截面形式可为矩形、正三角形、倒三角形。 相比矩形截面，三角形截面立体桁架可减少连接杆件。当跨度较 大时，上弦压力大，截面大，可把上弦一分为二，构成倒三角形立体 桁架；当跨度较小时，上弦截面不大，宜把下弦一分为二，构成正三 角形立体桁架。 梭形架：两根下弦在支座节点汇交于一点，形成两端尖的梭子状。 立体桁架特点：
因高度变化速度大于剪力变化速度，故斜腹杆和竖腹杆的
受力都是跨中大，支座处小。
3）折线形桁架
高度呈抛物线型的桁架是最理想的桁架形式。 上弦曲线做成圆形使屋架外形与抛物线弯矩图接近，为便 于制作，常将桁架上弦各节点与弯矩图重合，而在各节点 之间取直线，成为折线形桁架。这时，上、下弦杆内各节
间轴力基本相等。
月牙形屋架采用无斜腹杆屋架，既可满足建筑对钢屋盖内部纵向交通
的要求，又使杆件总数减少，节点构造简便。受力性能好，具有很大 的抗扭刚度和双向抗弯刚度，整体稳定性墙，可省去大量支撑。
2~4kg，但显著提高了结构的可靠
性和屋架刚度。
（三）钢屋架
三角形屋架： 用于屋面坡度较大的屋盖结构中。 内力变化较大，弦杆内力在支座处 最大，在跨中最小，材料强度不能
充分发挥作用。一般用于中小跨度
的轻屋盖结构。 芬克式屋架，腹杆受力合理，长
杆受拉，短杆受压，可分为两榀小
屋架制作，现场安装，施工方便。
矢高小，弦杆受力大，截面大、且屋架刚度小，变形大。
因此，矢高不宜过大和过小，一般取1/10~1/5。 2、坡度 当采用瓦类屋面时，屋架上弦坡度应大些，一般不小于1/3； 当采用大型屋面板并做卷材防水时，屋面坡度可平缓些，一般为 1/8~1/12。
3、节间长度
上弦受压，节间长度应小些，下弦受拉，节间长度可大些。 屋面荷载应直接作用在节点上，以优化杆件的受力状态。
（一）木屋架
常用的木屋架是方木或原木齿连接的豪式木屋架。分为三角 形和梯形（如上图）。大都在工地手工制作。
豪式木屋架的节间长度2~3m，一般为4~8节间，适用跨度为
12~18m，高跨比宜在1/5~1/4之间。当屋架跨度不大时，上弦可 用整根木料。
三角形屋架适用于跨度在18m以内（取12m）的建筑。坡 度大，适用于屋面材料为粘土瓦，水泥瓦及小青瓦等要求 排水坡度较大的情况。
矩形屋架：力学性能较差，用作托架或荷载较特殊情况下使用。
2、屋面防水构造 三角形、陡坡梯形屋架：屋面材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥 瓦。 拱形、折线形屋架：采用卷材防水、金属薄板材料。
3、材料耐久性
木材、钢材：易腐蚀，维修费用高，不宜用于有侵蚀性的工业厂 房和通风不良的建筑。 预应力混凝土屋架：提高屋架下弦的抗裂性，防止钢筋腐蚀。 4、跨度
上弦为直线，屋面坡度为1/10~1/12，适用于卷材防水屋面。上弦 节间为3m，下弦节间为6m，矢高与跨度之比为1/6~1/8，屋架端部高 度为1.8~2.2m。梯形屋架自重较大，刚度好。适用于重型、高温及采
用井式或横向天窗的厂房。
2、折线形屋架
外形较合理，结构自重较轻，屋面 坡度为1/3~1/4，适用于非卷材防水屋面
梯形屋架受力性能比三角形屋架合理，可用于跨度较大房 屋适用跨度为12~18m。
（二）钢-木组合屋架
形式：（1）豪式、（2）芬
克式、（3）梯形、（4）下折式。
由于不易取得符合下弦材质 标准的上等木材，特别是原木和