一、桁架历史演变
只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。桁架在建造木桥和屋架上最先见诸实用。古罗马人用桁架修建横跨多瑙河的特雷江桥的上部结构（发现于罗马的浮雕中，文艺复兴时期，意大利建筑师（帕拉迪奥 Palladio）也开始采用木桁架建桥出现朗式、汤式、豪式桁架。英国最早的金属桁架是在1845年建成的，适合汤式木桁架相似的格构桁架，第二年又采用了三角形的华伦式桁架 。 二、桁架结构
桁架由上弦、下弦、腹杆组成；腹杆的形式又分为斜腹杆、直腹
桁架结构（Truss structure）中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中，由于大多用于屋盖结构，桁架通常也被称为屋架
理想桁架：
（1）桁架的结点都是光滑无摩擦的铰接点； （2）各杆的轴线都是直线，并通过铰的中心；
（3）荷载和支座反力都作用在结点上(桁架的平面内)
铰接（铰接，指用铰链连接，钢结构中，梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。
刚接与铰接的区别在于是否能传递弯矩，举例如果锚栓在翼缘的外侧，就是刚接，而且一般不少于四个，如果在翼缘内侧，就是铰接，一般为两个或四个） 三 桁架的用材
木材
钢筋混凝土 钢管混凝土 钢材
四、桁架生产设备工具
1.刚管桁架杆件宜采用数控相贯线切割机下料、剪切机、数控火焰切割机、钻床、交流电焊机、直流电焊机、焊条烘干箱等。2.钢卷尺、钢角尺、游标卡尺、超声波探伤仪、漆膜测厚仪等。
其中提到相贯线切割机必须明白什么相贯线，相贯线是机械零件的形状往往是由两个以上的基本立体，通过不同的方式组合而形成。组合时会产生两立体相交情况，两立体相交称为两立体相贯，它们表面形成的交线称做相贯线，它属于画法几何研究的范畴。由于立体分为平面立体和曲面（回转）立体，故两立体相交可分为三种情况：
1 平面立体与平面立体相交，相贯线一般是封闭的空间折线，如右图a
1
2 平面立体与曲面立体相交，相贯线是由若干段平面曲线或直线所围成的空间曲线，如右图b
3两曲面立体相交，相贯线一般为封闭的空间曲线 提到交流与直流电焊机须知道他们的区别：
1.直流电焊机输出的电流没有“过零点”，不易断弧，电弧稳定，,不易断弧且飞溅小这是它最大的优点。
2.直流电焊机比交流电焊机空载电压高，更容易引弧。
3.直流电焊机比交流电焊机多出整流部分，成本要稍高一些,
4.直流电焊机能焊酸性和碱性焊条,交流焊机只能焊酸性焊条 5.交流电焊机优点在于不会产生磁偏吹。
使用直流电焊机时，若焊件接正极，焊条接负极时叫正接。反之为反接。正接时，工件为阳极，焊条为阴极，阳极要比阴极温度高，所以正接时熔深大、飞溅也大；反接的特点是电弧稳定、飞溅较小。一般采用反接法施焊，只有在焊接中厚板非重要结构时，为增加熔深也可考虑采用正接法。
与交流电源相比，直流电源能提供稳定的电弧和平稳的熔滴过渡。—旦电弧被引燃，直流电弧能保持连续燃烧；而采用交流电源焊接时，由于电流和电压方向的改变，并且每秒钟电弧要熄灭和重新引燃120次，电弧不能连续稳定燃烧。在焊接电流较低的情况下，直流电弧对熔化的焊缝金属有很好的润湿作用，并且能规范焊道尺寸，所以非常适合于焊接薄件。直流电源比交流电源更适合于仰焊和立焊，因为直流电弧比较短。
提到酸碱焊条要知道酸碱焊条区别 酸性焊条和碱性焊条的对比 序酸性焊条 碱性焊条 号 对水、锈的敏感性不大，使用前必对水、锈的敏感性较大，使用前须经1 须经100-150℃烘干保温1-2小时 350-400烘干，保温1-2小时 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 电弧稳定，可用交流或直流焊接 焊接电流较大 可长弧操作 合金元素过渡效果差 熔深较浅，焊缝成形好 熔渣成玻璃状，脱渣较方便 焊缝的常、低温冲击韧度一般 焊缝抗裂性较差 焊缝含氢量较高，影响塑性 焊接烟尘较少 需用直流反接施焊，当药皮中加如稳弧剂后，可交、直两用 施焊电流比同规格酸性焊条约小10％左右 须短弧操作，否则易引起气孔 合金元素过渡较好 熔深较深，焊缝成形一般 熔渣呈结晶状，脱渣不及酸性焊条 焊缝的常、低温冲击韧度高 焊缝抗裂性较好 焊缝含氢量较低 焊接烟尘稍多，且烟尘中韩有毒物质
J422是钛钙型焊条。J421Fe是氧化铁型焊条J422是钛钙型焊条。J421Fe是氧化铁型焊条焊条可以分为酸性焊条和碱性焊条两大类。药皮中含有多量酸性氧化物（TiO2SiO2 等）的焊条称为酸性焊条。药皮中含有多量碱
性氧化物（CaONa2O等）的称为碱性焊条 焊条型号编制方法如下： 字母“E”表示焊条；
2
前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值；
第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接（平、立、仰、横），“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；
第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。
在第四位数字后附加“R”表示耐吸潮焊条，附加“M”表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，附加“-1”表示冲击性能有特殊规定的焊条。
E43系列
E43—熔敷金属抗拉强度≥42MPa（430kgf/cm^2） 焊条型号 | 药皮类型 | 焊接位置 | 电流种类
E4300 特殊性 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 E4301 钛铁矿型 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 E4303 钛钙型 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 E4310 高纤维素钠型 平、立、仰、横 直流反接
E4311 高纤维素钾型 平、立、仰、横 交流或直流反接 E4312 高钛钠型 平、立、仰、横 交流或直流正接 E4313 高钛钾型 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 E4315 低氢钠型 平、立、仰、横 直流反接
E4316 低氢钾型 平、立、仰、横 交流或直流反接 E4320 氧化铁型 平 交流或直流正、反接 E4320 氧化铁型 平角焊 交流或直流正接 E4322 氧化铁型 平 交流或直流正接
E4323 铁粉钛钙型 平、平角焊 交流或直流正、反接 E4324 铁粉钛型 平、平角焊 交流或直流正、反接 E4327 铁粉氧化铁型 平 交流或直流正、反接 E4320 铁粉氧化铁型 平角焊 交流或直流正接 E4328 铁粉低氢型 平、平角焊 交流或直流反接 E50系列
E50系列—熔敷金属抗拉强度≥49MPa（500kgf/cm^2） 焊条型号 | 药皮类型 | 焊接位置 | 电流种类
E5001 钛铁矿型 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 E5003 钛钙型 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 E5010 高纤维素钠型 平、立、仰、横 直流反接
E5011 高纤维素钾型 平、立、仰、横 交流或直流反接 E5014 铁粉钛型 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 E5015 低氢钠型 平、立、仰、横 直流反接
E5016 低氢钾型 平、立、仰、横 交流或直流反接 E5018 铁粉低氢钾型 平、立、仰、横 交流或直流反接 E5018M 铁粉低氢型 平、立、仰、横 直流反接
E5023 铁粉低氢钙型 平、平角焊 交流或直流正、反接 E5024 铁粉钛型 平、平角焊 交流或直流正、反接
钢桁架应尽力整体的三维模型复杂节点三维实体仿真效果。另一种方法是通过三维曲面的处理来进行，即利用线框模型（wire frame model）是三维电子表示或者三维计算机图形中的物体的可视
化表示方法。通常说来，线框模型是利用对象形体的棱边和顶点来表示几何形状的一
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种模型，它只反映出二维实体的部分形状信息，难以得到物体的剖面图、消除隐藏线及画出两个面的交线或轮廓线等。
线框模型是可以生成、修改、处理二维和三维线框几何体，可以生成点、直线、圆、二次曲线、样条曲线等，又可以对这些基本线框元素进行修剪、延伸分段、连接等处理，生成更复杂的曲线，线框模型的曲面与曲面的求交，曲面的等参数线，曲面边界线，曲线在曲面上的投影，曲面在某一方向的分模线等方法来生成复杂曲线。实际上，线框功能是进一步构造曲面和实体模型的基础工具。在复杂的产品设计中，往往是先用线条勾划出基本轮廓，即所谓“控制线”，然后逐步细化，在此基础上构造出曲面和实体模型。
线框模型的表示方法：一般说来，线框模型由一些基本的图元来表示，这些图元包括点、线段、圆、圆环、弧等。
五、桁架结构作用
桁架支撑的作用主要是： 1.上弦横向水平支撑
位于相邻两榀桁架上弦杆之间的横向水（斜）平面内。沿厂房的纵向，上弦横向水平支撑应设置在房屋的两端，或当有温度缝时设置在温度缝区段的两端。一般设在第一个柱间（图7-4b）或设在第二个柱间。横向水平支撑的间距L0不宜超过60m。 当温度区段长度Lt超过60m时，还应在温度区段中部布置一道或几道横向水平支撑。 2. 下弦横向水平支撑
布置原则：一般情况均应设置下弦横向水平支撑。只有当桁架跨度比较小（L≤18m），且没有悬挂式吊车，或虽有悬挂吊车但起重吨位不大，厂房内也无较大的振动设备时，可不设下弦横向水平支撑。
布置位置：与上弦横向水平支撑布置在同一柱间，以形成空间稳定体。 3. 纵向水平支撑
布置位置：在屋架下弦（三角形屋架可在下弦或上弦）端节间沿厂房纵向水平面内布置。
布置原则：当房屋内设有托架，或有较大吨位的重级、中级工作制的桥式吊车，或有壁行吊车，或有锻锤等大型振动设备，以及房屋较高、跨度较大，空间刚度要求较高时，均应布置纵向水平支撑。 垂直支撑：
4、所有厂房中均应设置垂直支撑。
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布置位置： 梯形屋架在跨度L≤30m、三角形屋架在跨度L≤24m时，仅在屋架跨度中央设置一道垂直支撑，当屋架跨度大于上述数值时，宜在跨度1/3附近或天窗架侧柱处设置两道。 对于梯形屋架，在屋架两端还应各设置一道垂直支撑。
沿厂房纵向，屋架的垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。 5、系杆：
系杆的作用：对于不设横向支撑的其它屋架，屋架上、下弦的侧向稳定性则由与横向支撑节点相连的系杆来保证。
系杆的类型：能承受压力和拉力的系杆称为刚性系杆；只能承受拉力的系杆叫柔性系杆。其长细比分别按压杆和拉杆控制。
布置原则： 在垂直支撑的平面内一般应设置上、下弦系杆；屋脊节点及主要节点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中附近设置柔性系杆；当屋架横向支撑设在厂房端部第二柱间时，则第一柱间的所有系杆均布置为刚性系杆。 六、钢管桁架结构制作与安装施工工艺
1 一 般 规 定
1.1 适用范围
本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状的空间结构的建筑物以及构筑物。 1.2 编制依据的标准与规范
优质碳素结构钢 GB／T699—1999 普通碳素结构钢 GB／T700—1998 低合金高强度结构钢 GB／T1591—1994 一般工程用铸造碳素钢 GB 5576—1997 铸件尺寸差 GB 6414—86 结构用冷弯空心型钢 GB／T6728—1986 铸钢件超声探伤方法及质量评级方法 GB 7233—87 焊接结构用碳素钢铸件 GB／T7659—1987 结构用无缝管 GB／T8162—1999 铸件重量公差 GB／T11351—89 直缝焊管 GB／T13793—1992 结构用不锈钢无缝钢管 GB／T14975—1994 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205—2001 建筑工程施工质量验收统一标准 GB 50300—2001 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81—2002
合金钢铸件 JB／ZQ4297—1986 铸件质量分等通则 JB／JQ82001—90 1.3 材料要求
管桁架使用的管材、板材、焊材、铸钢，除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求，还必须符合下述规定： 1 管材 1) 材质：必须符合《优质碳素结构钢》GB／T699—1999、《普通碳素结构钢》GB／T700—1998、《低合金高强度结构钢》GB／T1591—1994和《结构用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994的规定；
2) 型材规格尺寸及其允许偏差：矩管必须符合《结构用冷弯空心型钢》GB／T6728—
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