桁架是由三角形构成的框架,用于高效地跨越长距离。三角形是关键所在。它是唯一一种不弯曲边就无法改变形状的多边形。将三角形排列成行或网状,就能得到一种坚固、刚硬且轻便的结构。
桁架广泛应用于屋顶、桥梁和楼板。屋顶桁架横跨墙体,支撑屋顶覆盖层。桥梁桁架承载交通跨越河流或山谷。楼板桁架支撑着开放空间上方的楼板。桁架可由木材、钢材或二者组合制成。
桁架的杆件承受拉力或压力。上弦杆通常受压,下弦杆通常受拉。斜杆和竖杆在杆件之间传递力。杆件相交的地方称为节点。在铰接桁架中,假设杆件可在节点处自由转动,这简化了分析。
桁架之所以高效,是因为它能将材料放置在需要的地方,并将材料从不需要的地方移除。桁架可以跨越比重更大的实心梁更长的距离。正是这种高效性使得桁架无处不在,从仓库屋顶到桥梁桥面,随处可见。
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