桁架的设计要求: 要有符合要求的杆件;要有良好的连接件,包括铆钉、销钉及焊缝的连接。这些就涉及到桁架的类型、杆件的尺寸和材料,但先是静力学分析。工程用的桁架节点,一般是具有一ding刚性的节点而不是理想的铰接节点,由于节点刚性的影响而出现的杆件弯曲应力和轴向应力称为次应力。计算次应力需考虑杆件轴向变形,可用超静定结构的方法或有限元法求解。
考虑桁架各结点的平衡,结点承受汇交力系作用,逐次建立各结点的投影平衡方程,可求出所有的未知杆力,这种方法称结点法,适用于简单桁架。求解时宜根据组成特点先判定零杆,并尽可能避免解联立方程。有时只需求少数杆件内力或者对于联合桁架和复杂桁架,结点法无法奏效时,需用截面法。
桁架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。