工程用的桁架節(jié)點,一般是具有一定剛性的節(jié)點而不是理想的鉸接節(jié)點,由于節(jié)點剛性的影響而出現(xiàn)的桿件彎曲應(yīng)力和軸向應(yīng)力稱為次應(yīng)力。計算次應(yīng)力需考慮桿件軸向變形,可用超靜定結(jié)構(gòu)的方法或有限元法求解。
空間桁架由若干個平面桁架所組成,可將荷載分解成與桁架同一平面的分力按平面桁架進行計算,或按空間鉸接桿系用有限元法計算。
平面桁架一般按理想的鉸接桁架進行計算,即假設(shè)荷載施加在桁架節(jié)點上(如果荷載施加在節(jié)間時,可按簡支梁換算為節(jié)點荷載),并和桁架的全部桿件均在同一平面內(nèi),桿件的重心軸在一直線上,節(jié)點為可自由轉(zhuǎn)動的鉸接點。理想狀態(tài)下的靜定桁架,可以將桿件軸力作為未知量,按靜力學的數(shù)解法或圖解法求出已知荷載下桿件的軸向拉力或壓力(見桿系結(jié)構(gòu)的靜力分析)。
房屋建筑用的桁架,一般僅進行靜力計算;對于風力、地震力、運行的車輛和運轉(zhuǎn)的機械等動荷載,則化為乘以動力系數(shù)的等效靜荷載進行計算;特殊重大的承受動荷載的桁架,如大跨度橋梁和飛機機翼等,則需按動荷載進行動力分析(見荷載)。
三角形桁架
三角形桁架在沿跨度均勻分布的節(jié)點荷載下,上下弦桿的軸力在端點處,向跨中逐漸減少;腹桿的軸力則相反。三角形桁架由于弦桿內(nèi)力差別較大,材料消耗不夠合理,多用于瓦屋面的屋架中。