組成桁架的桿件的軸線和所受外力都在同一平面上(圖1)。平面桁架可視為在一個(gè)基本的三角形框上添加桿件構(gòu)成的。每添加兩個(gè)桿，須形成一個(gè)新節(jié)點(diǎn)才能使結(jié)構(gòu)的幾何形狀保持不變。這種能保持幾何堅(jiān)固性的桁架叫作無(wú)余桿(或叫無(wú)冗桿)桁架。如果只添加桿件而不增加節(jié)點(diǎn)，就不能保持桁架的幾何堅(jiān)固性，這種桁架叫作有余桿(或叫有冗桿)桁架。

空腹桁架基本取用多邊形桁架的外形，無(wú)斜腹桿，僅以豎腹桿和上下弦相連接。桿件的軸力分布和多邊形桁架相似，但在不對(duì)稱荷載作用下桿端彎矩值變化較大。優(yōu)點(diǎn)是在節(jié)點(diǎn)相交會(huì)的桿件較少，施工制造方便。

足夠強(qiáng)度—不發(fā)生斷裂或塑性變形；足夠剛性—不發(fā)生過(guò)大的彈性變形；足夠穩(wěn)定性—不發(fā)生因平衡形式的突然轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致坍塌；良好的動(dòng)力學(xué)特性—抗震、抗風(fēng)性。

桁架的設(shè)計(jì)要求： 要有符合要求的桿件；要有良好的連接件，包括鉚釘、銷釘及焊縫的連接。這些就涉及到桁架的類型、桿件的尺寸和材料，但首先是靜力學(xué)分析。

平面桁架一般按理想的鉸接桁架進(jìn)行計(jì)算，即假設(shè)荷載施加在桁架節(jié)點(diǎn)上（如果荷載施加在節(jié)間時(shí)，可按簡(jiǎn)支梁換算為節(jié)點(diǎn)荷載），并和桁架的全部桿件均在同一平面內(nèi)，桿件的重心軸在一直線上，節(jié)點(diǎn)為可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接點(diǎn)。理想狀態(tài)下的靜定桁架，可以將桿件軸力作為未知量，按靜力學(xué)的數(shù)解法或圖解法求出已知荷載下桿件的軸向拉力或壓力（見(jiàn)桿系結(jié)構(gòu)的靜力分析）。