桁架支撑结构（桁架支撑结构的成本控制）

桁架支撑结构是一种常见的建筑结构，其特点是通过一系列三角形或矩形的金属杆件（桁条）来支撑整个结构。在成本控制方面，桁架支撑结构的设计和施工需要精心规划和执行以确保经济性和效率。设计阶段需考虑材料选择、杆件尺寸及连接方式，以减少材料浪费并提高结构稳定性。施工过程中要严格控制质量，确保所有构件均按设计标准制作，避免后期维修费用。采用现代施工技术如预制构件可显著降低现场作业难度和时间成本，同时提升整体工程的经济性。定期维护是保证桁架支撑结构长期使用性能的关键。通过这些措施，可以有效地对桁架支撑结构的成本进行控制和管理。

一、桁架支撑结构概述

桁架支撑结构是一种在建筑工程等领域广泛应用的结构形式。它是由直杆组成的三角形单元的平面或空间结构，杆件主要承受轴向拉力或压力，这种受力特性使得材料的强度能够得到充分利用。当跨度较大时，与实腹梁相比，可以节省材料，减轻自重，增加刚度。

二、桁架支撑结构的类型

（一）按材料分类

钢桁架：具有较高的强度和较好的韧性，适用于大跨度和对结构强度要求较高的建筑，如大型工业厂房、桥梁等。
钢筋混凝土桁架：结合了钢筋和混凝土的优点，具有较好的耐久性和稳定性，适用于多种建筑类型，尤其是对防火、防腐等性能有要求的建筑。
预应力混凝土桁架：通过对混凝土施加预应力，提高结构的抗裂性和承载能力，适用跨度较大的建筑，如大型商业建筑、体育场馆等，其适用跨度可达18 - 36m或更大。
木桁架：常用的有方木或原木齿连接的豪式木屋架，分为三角形和梯形。大都在工地手工制作，节间长度2 - 3m，一般为4 - 8节间，适用跨度为12 - 18m，高跨比宜在1/5 - 1/4之间。三角形屋架适用于跨度在18m以内（取12m）的建筑，坡度大，适用于屋面材料为粘土瓦，水泥瓦及小青瓦等要求排水坡度较大的情况；梯形屋架受力性能比三角形屋架合理，可用于跨度较大房屋适用跨度为12 - 18m。
钢 - 木组合桁架：形式有豪式、芬克式、梯形、下折式等。由于不易取得符合下弦材质标准的上等木材，特别是原木和方木干燥较慢，干裂缝对下弦不利，采用钢拉杆作为屋架的下弦，每平方米建筑面积的用钢量增加2 - 4kg，但显著提高了结构的可靠性和屋架刚度。

（二）按外形分类

三角形桁架：适用于屋面坡度较大的屋盖结构中，内力变化较大，弦杆内力在支座处最大，在跨中最小，材料强度不能充分发挥作用，一般用于中小跨度的轻屋盖结构。例如在一些小型住宅或者对屋面排水要求坡度较大的建筑中较为适用。
梯形桁架：受力性能比三角形桁架优越，可用于屋面坡度较小的屋盖中，适用于较大跨度或荷载的工业厂房，用于无檩体系屋盖，屋面材料大多用大型屋面板。常见的梯形屋架上弦为直线，屋面坡度为1/10 - 1/12，适用于卷材防水屋面，上弦节间为3m，下弦节间为6m，矢高与跨度之比为1/6 - 1/8，屋架端部高度为1.8 - 2.2m，自重较大，刚度好。另外在混凝土屋架中，梯形屋架也是常见形式，根据是否对屋架下弦施加预应力，分为钢筋混凝土屋架（适用跨度为15 - 24m）和预应力混凝土屋架（适用跨度为18 - 36m或更大）。
抛物线桁架：上弦曲线做成圆形使屋架外形与抛物线弯矩图接近，为便于制作，常将桁架上弦各节点与弯矩图重合，而在各节点之间取直线，成为折线形桁架，这种桁架的（斜）腹杆内力全部为零，是较为理想的桁架形式。
折线形桁架：高度呈抛物线型，上弦曲线做成圆形使屋架外形与抛物线弯矩图接近，为便于制作，常将桁架上弦各节点与弯矩图重合，而在各节点之间取直线，（斜）腹杆内力全部为零。
平行弦桁架：具有结构简单、杆件规格统一等特点，常用于一些对结构空间要求较为规则的建筑或结构中。

三、桁架支撑结构中的支撑架

（一）一种用于桁架的支撑架的结构特点

组成结构：
- 支撑板：用于支撑桁架，包含第一开口，可设置至少一个第一开口。
- 支撑件：包括第二开口，第二开口可以是沿垂直方向延伸的条形缝隙，也可以是多个沿支撑件垂直方向均匀分布的圆形通孔。
- 紧固组件：第一开口通过紧固组件与第二开口相连，从而使支撑板固定于支撑件上。
滑动特性：支撑板设置于支撑件上，且相对于支撑件可在水平方向和垂直方向滑动，这样可以适应不同尺寸的桁架，对桁架起到支撑和稳固的作用，能够节约成本，减少操作步骤，提高生产效率。支撑板与支撑件平行设置时，支撑板的第一开口沿水平方向延伸，支撑件的第二开口沿垂直方向延伸，紧固组件穿过第一开口与第二开口。

（二）支撑架的辅助结构

挡板：设置于支撑板的上端，支撑板的上端面与挡板配合形成用于放置桁架的搁置空间。挡板可设置于支撑板的一端，其长度为支撑板长度的1/5 - 1/2，宽度与支撑板的宽度比为1 - 2:1，且挡板靠近搁置空间的一侧，上端倾斜设置，下端垂直于支撑板的上端面。
加强筋：设置于支撑件远离挡板的一侧，且位于靠近搁置空间的一端。

四、桁架支撑结构的应用实例

在建筑中的应用：
- 在桁架楼层板的制备中，桁架放置于支撑架上，再将底板放置于桁架上，使用固定装置将桁架和底板连接在一起。由于桁架楼层板尺寸根据实际情况调整，桁架尺寸也会变化，这种可滑动的支撑架能够适应不同尺寸桁架的支撑需求，从而节约成本。
- 在屋架结构中，不同类型的桁架（如三角形、梯形等）作为屋架，通过桁架支撑结构将屋面荷载传递到柱子等下部结构上，不同外形和材料的桁架根据建筑的功能、跨度、荷载等要求进行选择。
在桥梁中的应用：例如低净空大跨度混凝土结构施工用的主梁桁架，第一立柱竖立在待浇筑桥体底部的人行道和机动车道之间，第二立柱竖立在待浇筑桥体底部的已浇筑支撑柱的两侧，跨越组件等组成的桁架结构为待浇筑桥体提供浇筑施工支撑体系。
在光伏发电中的应用：在光伏组件桁架结构中，利用桁架的稳定性对光伏组件进行支撑，提高光伏组件在户外恶劣环境（如刮风、下雨等）下的使用寿命，使得光伏组件支撑稳固，安装方便。