桁架产品如何分类（桁架产品材质对比分析）

桁架产品根据其材质可分为多种类型，包括铝合金、钢制、复合材料等。每种材料都有其独特的性能和适用范围。铝合金桁架轻便且易于加工，适用于轻型或中型结构；而钢制桁架则因其良好的强度和耐久性，常用于重型或需要高强度支撑的结构中。复合材料桁架结合了金属和塑料的优点，具有更好的耐腐蚀性和更高的承载能力，适用于特殊环境和要求较高的场合。

桁架产品的分类

一、按材质分类

钢桁架：
- 刚度大、跨度大，造型宏伟。钢桁架的形式包括三角形、梯形、平行弦和人字形等。其中三角形钢桁架一般用于小跨度（跨度≤21m）的屋盖，常用于陡坡屋面（i>1/3）的有檩屋盖体系；梯形桁架按支座斜腹杆的布置角度分为上承式和下承式两种；平行弦桁架上下弦均水平，弦杆和腹杆等长，节点形式相同，有利于标准化生产，但和人字形、梯形桁架相比，桁架形状和弯矩图偏差较大，造成杆件内力不均匀；人字形桁架也是钢桁架的一种形式。
钢筋混凝土桁架：常用于建筑结构中，在一些大型建筑或者对结构强度要求较高的建筑中应用广泛。从力学方面解析，多边形或梯形的钢筋混凝土桁架为宜，其桁架高度与跨度之比有一定的规范要求。
预应力混凝土桁架：与钢筋混凝土桁架类似，通过对混凝土施加预应力提高结构性能，常在大跨度建筑结构中使用，例如一些大型的桥梁或者工业厂房等建筑结构，并且在设计手册和规范中有其桁架高度与跨度之比的规定。
木桁架：做成三角形较为常见。由于材料特性，多用于一些小型建筑或者对建筑风格有特殊要求的建筑，如传统风格的建筑或者小型住宅等，在跨度较大时相比其他材质的桁架可能会受到一定限制。
铝质桁架：
- 轻巧、灵活、安全可靠，可随意组合，拆装方便。可分为三管铝质桁架、四管铝质桁架、铝管焊接桁架等，还有如6060T6铝合金桁架，长度一般为100cm - 180cm，可用于展览搭建；异型铝合金桁架形状为圆形、三角形等特殊形状，跨度可达66米 - 120cm，适用于大型场馆的搭建等。

二、按外形分类

三角形桁架：
- 在沿跨度均匀分布的节点荷载下，上下弦杆的轴力在端点处最大，向跨中逐渐减少；腹杆的轴力则相反。弦杆内力差别较大，材料耗资不够合理，多用于瓦屋面的屋架中。三角形屋架的腹杆布置有芬克式、单斜式和人字式三种，芬克式腹杆最多，压杆短，拉杆长，受力合理，且可分为两个小桁架制作和运输；单弦式腹杆和节点数目较多，只适用于下弦需要设置天棚的屋架；人字式腹杆节点最少，但压杆长，拉杆短，适用于跨度较小（L≤18m）的情况，并且人字形屋架抗震性能优于芬克式屋架，高烈度地区更倾向于用人字式三角桁架。三角形桁架相当于一个变截面梁，由于截面（桁架高度）变化太快，超过了弯矩的减小速度（弯矩中间大两端小），对弦杆受力不利，反而使得中部弦杆受力小，端部弦杆受力大。
梯形桁架：
- 形状与同跨度同荷载简支梁的弯矩图相似，弦杆受力较为均匀，与柱可以做成铰接或者刚接。按支座斜腹杆的布置角度分为上承式和下承式两种，一般情况，与柱刚接的桁架宜用下承式，与柱铰接上承式或下承式均可，上承式使屋架中心降低，支座斜腹杆受拉，稳定性更好，且利于安装。中部高度主要取决于经济要求，一般为（1/10 - 1/8）L，与柱刚接的梯形桁架，端部高度一般为（1/16 - 1/12）L，通常取2.0 - 2.5m。
平行弦桁架：
- 将人字形桁架的坡度设置成0即为平行弦桁架，其上下弦均水平，弦杆和腹杆等长，节点形式相同，非常有利于标准化的生产，有利于生产工期，但和人字形、梯形桁架相比，桁架形状和弯矩图偏差较大，造成杆件内力不均匀。常用于桥梁和栈桥中，如果梯形桁架的上、下弦平行就是平行弦桁架，杆件受力情况较梯形略差，但腹杆种类大为减少。
多边形桁架（折线形桁架）：
- 上弦节点位于二次抛物线上，如上弦呈拱形可减少节间荷载产生的弯矩，但制造较为复杂。在均布荷载作用下，桁架外形和简支梁的弯矩图形相似，所以上下弦轴力分布均匀，腹杆轴力较小，用料最省，是工程中常用的一种桁架形式。
空腹桁架：
- 基本取用多边形桁架的外形，无斜腹杆，仅以竖腹杆和上下弦相连接。杆件的轴力分布和多边形桁架相似，但在不对称荷载作用下杆端弯矩值变化较大。优点是在节点交会的杆件较少，施工制造方便。
人字形桁架：也是钢桁架的一种常见外形，有其自身的力学特性和适用范围等，例如在一些建筑造型或者结构受力体系中有独特的应用价值。