空間桁架的節(jié)點為光滑球鉸結(jié)點，桿件軸線都通過聯(lián)結(jié)點的球鉸中心并可繞球鉸中心的任意軸線轉(zhuǎn)動。每個節(jié)點在空間有三個自由度。節(jié)點和桿件數(shù)的關(guān)系為W=3j－n，W>0為幾何可變桁架，W=0為幾何不變且無多余約束的空間桁架?？臻g桁架和平面桁架一樣，可用部分截割法和節(jié)點法求出桁架內(nèi)所有桿件所受的內(nèi)力。部分截割法則是利用空間任意力系的六個平衡條件求出各桿的內(nèi)力。節(jié)點法是截取節(jié)點為隔離體，利用每個節(jié)點所受的空間匯交力系的三個平衡條件，求出各桿的內(nèi)力。 [2]

從力學(xué)方面分析，桁架外形與簡支梁的彎矩圖相似時，上下弦桿的軸力分布均勻，腹桿軸力小，用料省；從材料與制造方面分析，木桁架做成三角形，鋼桁架采用梯形或平行弦形，鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土桁架為多邊形或梯形為宜。

足夠強度—不發(fā)生斷裂或塑性變形；足夠剛性—不發(fā)生過大的彈性變形；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；良好的動力學(xué)特性—抗震、抗風(fēng)性。

桁架的設(shè)計要求： 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。

根據(jù)桁架桿件所用的材料和計算所得出的內(nèi)力，選擇合適的截面應(yīng)能保證桁架的整體剛度和穩(wěn)定性以及各桿件的強度和局部穩(wěn)定，以滿足使用要求。

桁架的整體剛度以控制桁架的豎向撓度不超過容許撓度來保證；平面桁架的平面外剛度較差，必須依靠支撐體系保證。支撐系統(tǒng)有上弦支撐、下弦支撐、垂直支撐和桁架共同組成空間穩(wěn)定體系。