桁架与网架的参数化设计

桁架分类

▲单柱式桁架

▲ 单柱式桁架电池图

▲双柱式 桁架

▲ 双柱式桁架电池图

随着社会经济的发展，到19世纪中叶，简单的三角桁架已经不能满足经济建设的需要，加上新材料铁和钢的广泛应用，各种现代桁架形式相继出现，比如豪威桁架(Howe)、芬克桁架(Fink)、华伦桁架(Warren)、普拉特桁架(Pratt)等 。

芬克式桁架

芬克式桁架由法国工程师于1837年发明，并应用于巴黎-凡尔赛铁路的建筑屋面。它由两个帝柱式桁架连接而成。芬克式桁架在法国译作Polonceau truss，但在美国译作pink truss，以工程师Albert Pink的名字命名。

随着跨度的增大，需要增加腹杆数量，确保檩条能以较密的间距布置在桁架上弦上，这便是第二种，也是目前常用的形式，这种形式虽然耗材增加不少，但是在跨度，承重和稳定性等方面都有很大的提升。

芬克式桁架的第三种形式，将桁架下弦拱起得到，这样可以获得更高的内部空间，造型也更加优美。但是，与桁架下弦为直线的形式相比，它也有内力增大，效率下降和稳定性降低的缺点。

梁桁架

在美国西部大开发时期，对铁路桥梁的需求急速增加，当时的大多数桥梁都是木桥，但因木材易腐朽，强度低，跨越能力不大，在一定程度上限制了铁路运输的发展。于是，以钢为主要材料的梁桁架就出现了，桁架梁桥一般是由两片主桁架和纵向联结系及横向联结系组成空间结构达到跨越和承重的目的。

芬克式梁桁架 ：

豪式梁桁架：

沃伦 梁桁架：

惠普尔梁桁架:

芬克式桁架：

空间桁架是由轻便刚性结构组成的一个几何样式，通常运用一个多向间距，是由张力杆和压力杆组成的结构。 空间桁 架 结构处在三维空间的受力状态下，能承受来自各个方向的载荷，对抗震大垮距的建筑物更能发挥功用。

空间桁架因三根弦杆不在同一平面属于三维结构，有较大的侧向刚度和平面外稳定性，减少了侧向支撑，节省了用钢量。现如今广泛应用在桥梁、体育馆、机场、车站等大尺寸及特殊造型建筑物上，是一种越来越普遍使用的建筑技术。

与网架结构相比，空间管桁架节点没有外部构件采用相贯线焊接的相贯节点，可以适应多种结构形式，构造为圆拱等任意曲线外形，具有流畅柔美的视觉效果，没有难以刷漆和容易积灰的位置，更利于后期的维护。同时桁架为单向受力结构，对于大多数单向受力的矩形平面建筑来说较网架杆件数量更少，结构更轻巧，更节省材料。

按工程来说，桁架结构要比网架的受力好，可以做100多米跨度；网架一般不超过10 0米的跨度。构成网架的基本单元有三角锥，三棱体，正方体，截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三边形，四边形，六边形，圆形或其他任何形体。