鋼桁架在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用很廣,例如在工業(yè)與民用建筑的屋蓋(屋架等)和吊車梁(即吊車桁架)、橋梁、起重機(jī)(其塔架、梁或臂桿等)、水工閘門、海洋采油平臺(tái)中,常用鋼桁架作為承重結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件。在大跨度公共建筑屋蓋結(jié)構(gòu)中較多采用的各種型式的鋼網(wǎng)架,則屬于空間鋼桁架。各種類型的塔架,如電視、輸電、鉆井、起重機(jī)用塔架和桅桿塔,常用三面、四面或多面平面桁架組成的空間鋼桁架。
鋼桁架與實(shí)腹梁相比是用稀疏的腹桿代替整體的腹板,并且桿件主要承受軸心力,從而常能節(jié)省鋼材和減輕結(jié)構(gòu)自重。這使鋼桁架特別適用于跨度或高度較大的結(jié)構(gòu)。此外,鋼桁架還便于按照不同的使用要求制成各種需要的外形。并且,由于腹桿鋼材用量比實(shí)腹梁的腹板有所減少,鋼桁架常可做成有較大高度,從而具有較大的剛度。但是,鋼桁架的桿件和節(jié)點(diǎn)較多,構(gòu)造較為復(fù)雜,制造較為費(fèi)工。
鋼桁架中,梁式簡支桁架最為常用。因?yàn)檫@種桁架受力明確,桿件內(nèi)力不受支座沉陷和溫度變化的影響,構(gòu)造簡單,安裝方便;但用鋼量稍大。剛架式和多跨連續(xù)鋼桁架等能節(jié)省鋼材,但其內(nèi)力受支座沉陷和溫度變化的影響較敏感,制造和安裝精度要求較高,因此采用較少。在單層廠房鋼骨架中,屋蓋鋼桁架常與鋼柱組成單跨或多跨剛架,水平剛度較大,能更好適應(yīng)較大吊車或振動(dòng)荷載的要求。連續(xù)鋼桁架常用于較大跨度的橋梁等結(jié)構(gòu)和有纖繩的桅桿塔結(jié)構(gòu)。在大跨度的公共建筑和橋梁中,也常采用拱式鋼桁架。在海洋平臺(tái)和某些房屋結(jié)構(gòu)中,也常采用懸臂式鋼桁架。各種塔架都屬于懸臂式結(jié)構(gòu)。
鋼桁架按桿件內(nèi)力、桿件截面和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)可分為普通、重型和輕型鋼桁架。普通鋼桁架一般采用單腹式桿件,通常是兩個(gè)角鋼組成的T形截面,有時(shí)也用十形、槽形或管形等截面,在節(jié)點(diǎn)處用一塊節(jié)點(diǎn)板連接,構(gòu)造簡單,應(yīng)用最廣。重型鋼桁架的桿件受力較大,采用由鋼板或型鋼組成的H形或箱形截面,節(jié)點(diǎn)處用兩塊平行的節(jié)點(diǎn)板連接,它常用于跨度和荷載較大的鋼桁架,如橋梁和大跨度屋架等。輕型鋼桁架采用小角鋼及圓鋼,或采用冷彎薄壁型鋼,節(jié)點(diǎn)處可用節(jié)點(diǎn)板連接,也可將桿件直接相連,它主要用于跨度較小、屋面較輕的屋蓋結(jié)構(gòu)。