两铰或三铰组合屋架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，顶节点为刚接(两铰组合屋架)或 铰接(三铰组合屋架)。这类屋架杆件少、杆件短、自重轻、 受力明确、构造简单、施工方便，特别适用于农村地区的 中小型建筑。屋面坡度，当采用卷材防水时为1／5，非卷 材防水时为1／4。
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桁架支撑通常可分为水平支撑(上弦和下弦平面、横向和 纵向)、垂直支撑(桁架两端和中间)和系杆等几种类型。
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桁架支撑的作用主要是：
1、保证桁架结构的空间几何稳定性，即几何形状不变。 2、保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。 3、为桁架弦杆提供必要的侧向支承点。 4、承受并传递水平荷载。
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2钢屋架
钢屋架的型式主要有三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架。有时为改善上弦 杆的受力情况，可采用再分式腹杆的形式。 三角形屋架用于陡坡屋面的屋盖结构中。 芬克式屋架，是钢屋架的典型型式，其特点是： 1、钢材是一种柔性材料，强度高，但抗弯性能差。屋架上弦是压弯构件，为 了适应钢材这个弱点，芬克式屋架把上弦分成左右两个小桁架，小桁架内的 杆件长度就变得较短。 2、屋架下弦中段虽较长，但因下弦内力是受拉，钢材抗拉最适宜。
现代建筑结构欣赏
桁架结构
嘉庚学院土木工程系 许云燕
（六）桁架结构
• 桁架结构是指由若干直杆在其两端用铰连接而成的结构。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 而在结构工程中得到了广泛的应用。
• 1 桁架结构的特点 • 1.1 桁架结构的产生 • 如果把纵截面上的中间部分挖空形成空腹型式，同样可以收到节省材 料和减轻结构自重的效果，挖空程度越大，材料越省，自重越轻。倘 若大幅度挖空，中间剩下几根截面很小的连杆时，就发展成为所谓“ 桁架” 。
南京奥林匹克体育场
天津奥林匹克中心体育场
天津奥林匹克中心体育场为2008年北京奥运会足球赛场。体育场位于 天津中心市区西南部。体育场建筑面积15.8万m2，共由6层组成，总高 53m，可同时容纳6万名观众，可满足国际足球和田径比赛的要求。结 构设计的构思为：屋顶桁架选用V字形平行弦桁架，悬挑结构，以表现 体育场地的动感与轻快。该体育场成为天津市重大体育活动的中心场地 和标志性建筑。天津奥林匹克体育中心体育场基础为高强混凝土预应力 管桩，主体为钢筋混凝土框架结构，屋顶桁架选用V字形平行弦桁架， 悬挑结构。主桁架最大跨度117m，主、环桁架均为平面管桁架结构形 式，桁架最大安装高度达53m，整个钢屋盖由主桁架、子桁架、二道环 形桁架及水平、垂直支撑、檩条组成，总用钢量约13000t。主桁架上 口定位采用柱帽杆固定于看台柱顶支座上，下口定位采用落地形式。该 工程的特点，决定了整个工程施工的难度非常高。本工程主体钢屋架呈 双曲面，各点标高不一，主要构件超重、超长，主桁架跨度较大，而且 在屋盖内四周都是看台混凝土结构，在混凝土结构施工期间大型机械不 能以常规方式在屋盖下进行作业，另外，主桁架的最大安装标高都在 53m左右，安装高度较高，吊装难度大。
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8桁架结构的其他型式
1、立体桁架
平面屋架结构虽然有很好的平面内受力性能，但其在平面外的刚度很 小。为保证结构的整体性，必须要设置各类支撑。支撑结构的布置要 消耗很多材料，且常常以长细比等构造要求控制，材料强度得不到充 分发挥。采用立体桁架可以避免上述缺点。立体桁架的截面形式有矩 形、正三角形、倒角形。
豪式木屋架的适用跨度为9～21m，最经济跨度为9～15m。豪式木屋架的节间数目主 要考虑节间长度要适中。如果节间长度太长，则杆件长度太长，受力不利；如果节间 长度太短，则节点太多，制造麻烦。一般应控制节间长度在1.5～2.5m。 设计上通常的规定是：跨度6～9m时，采用四节间；跨度9～12m时，采用六节间； 跨度12～15m时，采用八节间。
5、便于结构安装施工，保证结构安装时的稳定。
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7.5 屋架结构的工程实例
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芜湖体育中心屋盖
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风向沿主桁架方向
风向沿次桁架方向
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九江长江大桥，为钢桁架桥，铁路桥长7675m，公路桥长4460m，江中 有桥墩10个，共架设11孔钢梁，最大跨度216m，最小跨度126m。整个 大桥设计新颖，造型优美，工艺独特，雄伟壮观。大桥铁路引桥采用的 无碴无枕预应力箱形梁，在我国建桥史上还是第一次。主河槽216m宽的 大跨度，居全国桥梁之首。我国第一次试验的15锰钡氮新钢种在这座桥 上首先使用。这座桥使用的钢材、水泥、木材等建筑材料，均创造了我 国建桥史上的最高纪录。九江大桥墩顶到基础最低底面，相距64米，相 当于一座22层高的楼房。从钢梁拱顶到基础最低底面，高达132m，相当 于一座45层的高楼。
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6钢筋混凝土-钢组合屋架
为了合理地发挥材料的作用，屋架的上弦和受压腹杆可采用钢筋混凝土杆件， 下弦及受拉腹杆可采用钢拉杆，这种屋架称为钢筋混凝土-钢组合屋架。 常用的组合屋架有折线形组合屋架、下撑式五角形组合屋架以及三铰组合屋 架、两铰组合屋架等。
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国建歌剧院
国家大剧院壳体外形是半个超级椭球体，其长轴长度为212.20m， 短轴长度为143.64m，高度为46.285m。其内部主要布置有一个容纳 2416人的戏剧厅、一个容纳2017人的音乐厅、一个容纳1040人的剧 场。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45D钢。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，采用厚度为60mm钢板条作为桁架的弦杆和腹杆 ，共46榀，总重量约为2050t；长轴桁架区域的屋面采用钛合金板形 式，为隐蔽构件，其弦杆和腹杆均为H型钢截面，共102榀，总重量 约为2100t。水平布置的环向系杆采用Φ140～Φ194等规格的钢管， 通过两端的半球与平面桁架连接。平面斜撑布置在长轴区域，截面 均采用H型钢截面。顶部结构由钢管环梁、箱形梁、顶部短轴桁架、 顶部长轴桁架、连系杆组成，钢管环梁的规格为Φ1117.6×26，顶 部短轴桁架、顶部长轴桁架、连系杆与下部结构近似，总重量约为 1050t。
有三角形屋架、 梯形屋架、 抛物线形屋架、 折线形屋架、 平行弦屋架等。
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1 木屋架
木屋架的典型型式是豪式屋架。这种屋架型式适用于木屋架的原因是： 1、屋架的节间大小均匀，屋架的杆件内力突变不大，比较均匀。 2、这种型式屋架的腹杆长度与杆件内力的变化相一致，两者协调而不矛盾。 3、木屋架的节点采用齿联结。这种屋架节点上相交的杆件不多，为齿联结提供了可 能性。
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5钢筋混凝土屋架
混凝土屋架的常见型式有梯形屋架、折线形屋架、拱形屋 架、无斜腹杆屋架等。 混凝土屋架的常见型式有梯形屋架、折线形屋架、拱形屋 架、无斜腹杆屋架等。根据是否对屋架下弦施加预应力， 可分为钢筋混凝土屋架和预应力混凝土屋架。钢筋混凝土 屋架的适用跨度为15～24m，预应力混凝土屋架的适用跨 度为18～36m或更大。
钢-木组合屋架的型式有豪式屋架、芬克式屋架、梯形屋架和下折式屋架。木 屋架的跨度一般为6～15m，大于15m时下弦通常采用钢拉杆，就形成了钢木组合屋架。每平方米建筑面积的用钢量仅增加2～4kg，但却显著地提高了 结构的可靠性。同时由于钢材的弹性模量高于木材，且还消除了接头的非弹 性变形，从而提高了屋架的刚度。钢-木组合屋架的跨度根据屋架的外形而不 同。三角形屋架跨度一般为12～18m；梯形、折线形等多边形屋架的跨度一 般为18～24m。
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2、无斜腹杆屋架 无斜腹杆屋架的特点是没有斜腹杆，结构造型简单，便于 制作。这种屋架的综合技术经济指标较好。但对于无斜腹 杆屋架，没有斜腹杆，仅有竖腹杆。这时若再把桁架节点 简化为铰节点，则整个结构就成为一个几何可变的机构， 所以必须采用刚节点的桁架，可按多次超静定结构计算， 也可按拱结构计算，按拱结构计算时，上弦为拱，下弦为 拱的拉杆。
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梯形屋架是由双梯形合并而成，它的外形和荷载引起的弯矩图形比较接近， 因而弦杆内力沿跨度分布比较均匀，材料比较经济。这种屋架在支座处有一 定的高度，既可与钢筋混凝土柱铰接，也可与钢柱做成固接，因而是目前采 用无檩设计的工业厂房屋盖中应用最广泛的一种屋架形式。 梯形屋架的上弦坡度较小，对炎热地区和高温车间可以避免或减少油毡下滑 和油膏的流淌现象，同时屋面的施工、修理、清灰等均较方便。另外，屋架 之间形成较大的空间，便于管道和人穿行，因此影剧院的舞台和观众厅的屋 顶也常采用梯形屋架。
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平行弦屋架的特点是杆件规格化，节点的构造也统一，因 而便于制造，在均布荷载作用下，弦杆内力分布不均匀。 倾斜式平行弦屋架常用于单坡屋面的屋盖中，而水平式平 行弦屋架多用做托架。平行弦屋架不宜用于杆件内力相差 悬殊的大跨度建筑中。
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3钢-木组合屋架
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当跨度较大时，因上弦压力较大，截面大，可把上弦一分 为二，构成倒三角形立体桁架。
立体桁架由于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，因而具有较大的优越性。但三角形 截面的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。
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3 屋架结构的型式与屋架材料

根据材料的不同
木屋架、 钢屋架、 钢一木组合屋架、 轻型钢屋架、 钢筋混凝土屋架、 预应力混凝土屋架、 钢筋混凝土-钢组合屋架等。