桁架是一種由許多直桿組成的結(jié)構(gòu)，它能夠承受較大的荷載。桁架的搭建過程需要遵循一定的步驟和技巧，以確保其穩(wěn)定性和安全性。在搭建完成后，維護(hù)是保證桁架長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。桁架的維護(hù)方法包括定期檢查、清潔、潤滑和更換損壞部件等。桁架的造型設(shè)計(jì)靈感來源可以來自于自然界中的生物形態(tài)、人類建筑和文化藝術(shù)作品等。這些靈感來源可以為桁架的設(shè)計(jì)提供新的思路和創(chuàng)意。

桁架造型搭建的基礎(chǔ)

一、桁架類型與材料選擇

• 根據(jù)用途選擇桁架類型
  • 在建筑領(lǐng)域，若用于建筑物的支撐結(jié)構(gòu)、屋頂結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)等，可根據(jù)建筑規(guī)模和設(shè)計(jì)需求選擇合適的桁架類型。例如大型建筑可能會用到鋼桁架，因其強(qiáng)度高、承重能力強(qiáng)；對于一些有外觀要求且處于戶外環(huán)境的建筑部分，鍍鋅桁架是不錯(cuò)的選擇，它表面鍍鋅，防腐性能好。
  • 在舞臺領(lǐng)域，用于舞臺燈光架、音響架、背景板等時(shí)，可選擇常規(guī)桁架中的方管桁架、圓管桁架等，這類桁架拆裝方便、組合靈活，適合舞臺設(shè)備的頻繁安裝和拆卸需求，還能減輕懸掛點(diǎn)的負(fù)擔(dān)。
• 材料特性與造型的關(guān)系
  • 金屬材料（如鋁合金、鋼等）
    • 鋁合金桁架輕便、耐用，常用于舞臺桁架的搭建，方便搬運(yùn)和快速搭建，其造型可以通過不同的連接方式和構(gòu)件組合實(shí)現(xiàn)多樣化。例如可以搭建出直線型的框架用于支撐背景板，也可以組合成弧形用于特殊的舞臺造型設(shè)計(jì)。
    • 鋼桁架強(qiáng)度高，能承受較大的荷載，在大型建筑和橋梁建設(shè)中應(yīng)用廣泛。在建筑造型上，可以構(gòu)建出復(fù)雜的空間桁架結(jié)構(gòu)，如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，實(shí)現(xiàn)大跨度的空間覆蓋。
  • 木材
    • 木桁架是傳統(tǒng)材料，外觀自然，適用于一些特定風(fēng)格的建筑。在一些古建筑修復(fù)或仿古建筑的桁架造型中，木桁架可以通過榫卯等傳統(tǒng)工藝進(jìn)行連接，搭建出具有古典韻味的三角形、梯形等桁架造型。

二、前期準(zhǔn)備工作

1. 場地測量與規(guī)劃
   • 測量場地的尺寸、形狀、平整度等參數(shù)。例如在搭建舞臺桁架時(shí)，要根據(jù)舞臺布景和設(shè)備的尺寸，以及舞臺的形狀和高度制定合理的桁架搭建方案，確保桁架搭建后能滿足使用需求且布局合理。
   • 標(biāo)記出關(guān)鍵位置，如立柱的安裝點(diǎn)等。如果是在不平整的場地搭建，需要提前規(guī)劃好如何調(diào)整桁架的高度以適應(yīng)地面不平的情況，對于高度可調(diào)節(jié)的桁架，要確定調(diào)節(jié)的范圍和方式。
2. 材料與工具準(zhǔn)備
   • 根據(jù)桁架的設(shè)計(jì)和搭建需求，準(zhǔn)備足夠數(shù)量的桁架桿件、連接件（如螺絲、鉚釘、銷釘?shù)龋?。例如搭建一個(gè)大型的展覽桁架，需要提前計(jì)算好方管或圓管桁架桿件的數(shù)量，以及相應(yīng)的螺絲數(shù)量用于連接。
   • 準(zhǔn)備必要的工具，如扳手（用于擰緊螺絲）、測量工具（卷尺、水平儀等）。在桁架搭建過程中，水平儀可用于確保桁架的水平度，卷尺用于測量桿件長度和間距等。

三、常見造型的搭建步驟

（一）直線型桁架造型

1. 基礎(chǔ)安裝
   • 在地上大致的位置擺好四個(gè)底座，調(diào)節(jié)好下面的支腿，使之在一個(gè)水平面。這是搭建的基礎(chǔ)，確保整個(gè)桁架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。就像蓋房子要先打好堅(jiān)實(shí)的地基一樣，四個(gè)底座的水平度會影響到后續(xù)桁架搭建的垂直度和整體穩(wěn)定性。
   • 在四個(gè)角上的底座的外側(cè)插入斜支撐底下的部分，每個(gè)角上插2根，總計(jì)8根。斜支撐可以增強(qiáng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止桁架在承受荷載時(shí)發(fā)生傾斜或晃動。
2. 桁架主體組裝
   • 把反頭用螺絲固定在底座上，注意反頭的旋轉(zhuǎn)方向要和圖中標(biāo)注的一致。反頭作為連接部件，其正確安裝對于后續(xù)桁架的組裝至關(guān)重要。
   • 在反頭上套好方套，然后把橫梁在地面上連接起來，將橫梁的兩端分別和兩側(cè)的兩個(gè)方套對接鏈接好，此時(shí)橫梁部分在地面上都組裝完畢。
   • 把立柱桁架平躺著連接好，然后把其中一端擰在反頭上，另一端擰上橫擔(dān)，同時(shí)把吊掛葫蘆和橫擔(dān)鏈接好。葫蘆的作用是用來提升下面的橫梁桁架。
3. 整體豎立與調(diào)整
   • 多個(gè)人一起把立柱桁架慢慢豎起來，注意不要用力太大把立柱推到，然后固定好反頭上面的螺絲。立柱豎起后，把吊掛葫蘆下面的掛鉤通過吊帶鉤住下面的橫梁。
   • 4個(gè)人一起慢慢拽動吊掛葫蘆把橫梁拉起到人的頭部左右位置，然后在橫梁上面裝好燈光音響設(shè)備（如果是用于舞臺桁架）或者進(jìn)行其他相關(guān)操作（如用于建筑支撐則進(jìn)行下一步結(jié)構(gòu)加固等操作）。
   • 4個(gè)人在一起拽動吊掛葫蘆到預(yù)定高度停止，把斜支撐的一端和立柱擰緊，另外一端和底座的橫支撐擰緊，這樣直線型的桁架就搭建完成。

（二）弧形桁架造型

1. 制作弧形模板（可選）
   • 如果需要精確的弧形桁架造型，可以先制作一個(gè)弧形模板。可以使用木材或者金屬板材制作，模板的弧度要根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。這個(gè)模板可以作為桁架桿件彎曲和組裝的參照。
2. 桿件彎曲與組裝
   • 對于金屬桁架桿件，如果要彎曲成弧形，可以使用專業(yè)的彎曲設(shè)備。在彎曲過程中要注意控制彎曲的角度和半徑，避免桿件變形過度或損壞。
   • 將彎曲好的桿件按照弧形模板的形狀進(jìn)行組裝。組裝時(shí)要確保桿件之間的連接緊密，可以使用特制的弧形連接件或者通過焊接（對于金屬桁架）、榫卯（對于木桁架）等方式進(jìn)行連接。
   • 在弧形桁架的兩端和關(guān)鍵部位設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，以保持弧形的穩(wěn)定性。例如在搭建弧形的舞臺背景桁架時(shí)，可以在兩端設(shè)置堅(jiān)固的立柱支撐，并在中間適當(dāng)位置增加斜支撐。

（三）多邊形桁架造型（以三角形桁架為例）

1. 確定三角形形狀與尺寸
   • 根據(jù)使用需求確定三角形桁架的形狀和尺寸。例如在建筑屋頂桁架中，要考慮屋頂?shù)钠露?、面積等因素來確定三角形的形狀和大小。
2. 桿件連接
   • 準(zhǔn)備好三根桁架桿件，將它們的端部通過連接件（如螺絲、鉚釘或者焊接）連接在一起，形成一個(gè)三角形的框架。在連接時(shí)要確保三根桿件的連接角度準(zhǔn)確，以保證三角形的穩(wěn)定性。
   • 如果是多個(gè)三角形桁架組合成更大的多邊形桁架造型，可以按照設(shè)計(jì)要求將三角形桁架逐個(gè)連接起來。連接時(shí)要注意相鄰三角形之間的共用桿件的連接牢固性。

四、安全與質(zhì)量檢查

1. 連接部位檢查
   • 檢查桁架桿件之間的連接是否牢固，螺絲、鉚釘、銷釘?shù)冗B接件是否擰緊或者安裝到位。例如在檢查舞臺桁架時(shí)，要仔細(xì)查看每個(gè)連接點(diǎn)，確保在演出過程中不會因?yàn)檫B接松動而發(fā)生危險(xiǎn)。
   • 對于焊接部位，檢查焊縫是否飽滿、無裂縫等缺陷。在鋼桁架建筑結(jié)構(gòu)中，焊接質(zhì)量直接關(guān)系到桁架的整體強(qiáng)度和安全性。
2. 整體結(jié)構(gòu)檢查
   • 使用水平儀檢查桁架的水平度，確保桁架在安裝后沒有傾斜現(xiàn)象。在搭建展覽桁架時(shí)，如果桁架不水平可能會影響展品的展示效果或者導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力不均。
   • 檢查桁架的垂直度，特別是立柱部分。可以使用鉛垂線等工具進(jìn)行測量，垂直度不符合要求的桁架在承受荷載時(shí)可能會產(chǎn)生較大的側(cè)向力，影響結(jié)構(gòu)安全。
   • 檢查桁架的整體穩(wěn)定性，輕輕搖晃桁架，觀察是否有異常晃動。如果有晃動過大的情況，要檢查斜支撐等加固部件是否安裝正確或者數(shù)量不足。

桁架搭建的安全注意事項(xiàng)

舞臺桁架搭建技巧分享

桁架搭建后的維護(hù)方法

桁架造型設(shè)計(jì)靈感來源