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Truss結構是什麼?淺談桁架應用,並認識3個桁架結構的特色

桁架結構案例:舞台燈光架設

Truss結構(桁架)是常見於工程中的一種穩定結構,無論是屋頂、橋樑、舞台架設等,都少不了Truss結構應用,究竟Truss是什麼?又有哪些特色?本文為您整理了Truss結構的定義,並介紹3種常見Truss結構,幫助您瞭解桁架的用途,以及桁架結構在舞台搭建上的應用。

 

Truss是什麼?淺談桁架結構應用

Truss一詞源自古代法文Trousse,意思是「將許多東西連結在一起,形成一個集合」,現在則用來描述許多元件組成的物體。在建築工程名詞中,Truss(桁架)代表「只由二力元件(two-force member)組成,組裝後如同單一物體」的結構,在上述這個定義下組成的任意形狀,就稱為Truss結構。

一般來說,桁架結構都會包含直杆結構以及5個以上的三角形,且各元件的末端以結構節點連接,讓外力只會作用在端點上,當一元件受到的轉矩時無法傳遞到其他元件,進而維持結構穩定。

 

Truss結構有哪些特色?認識3種常見Truss結構

Truss結構經常應用於戶外舞台

接下來透過3種常見的Truss結構介紹,帶你瞭解Truss結構的特色。

1.簡易Truss結構

簡易Truss結構就是三角形組成的桁架,三角形只要確定各邊長度,形狀就不會改變,相較於四邊形,在結構上更穩定,因此經常出現在Truss結構中。簡易Truss結構主要由二根斜向的椽架及水平托梁組成,常見於屋頂、自行車及飛機。

2.平面Truss結構

當Truss結構位在同一個平面時,稱為平面Truss結構,將多個平面Truss結構平行排列,就可以組成屋頂或橋梁,例如單柱桁架(king post truss)、雙柱桁架(queen post truss),都是橋樑中常見的結構。平面Truss結構比起實心的樑柱,在重量及成本上都更低,可以在節省材料的同時,以更低的成本打造相同強度的結構。

3.立體Truss結構

立體Truss結構也就是所謂的四面體,以6個邊、4個接點、4個三角形組成三維框架,常見於廠房、倉庫屋頂、橋樑結構以及大型的獨立電塔。

除了上述3種常見的Truss結構之外,根據實際工程應用,還可以發展出許多不同的Truss結構,例如坡頂桁架(pitched truss)、平行弦桁架(parallel chord truss)、扁桁架(flat truss)、普拉特桁架(Pratt truss)、弓弦桁架(Bowstring truss)等等,基本上只要滿足上述Truss結構的定義,都能在工程結構上提供穩定的支撐效果。

 

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