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基本的三角形框上添加桿件構(gòu)成的。每添加兩個桿，須形成一個新節(jié)點才能使結(jié)構(gòu)的幾何形狀保持不變。這種能保持幾何堅固性的桁架叫作無余桿(或叫無冗桿)桁架。如果只添加桿件而不增加節(jié)點，就不能保持桁架的幾何堅固性，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，但在不對稱荷載作用下桿端彎矩值變化較大。優(yōu)點是在節(jié)點相交會的桿件較少，施工制造方便。

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)變而導致坍塌；良好的動力學特性—抗震、抗風性。

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，但首先是靜力學分析。

平面桁架一般按理想的鉸接桁架進行計算，即假設(shè)荷載施加在桁架節(jié)點上（如果荷載施加在節(jié)間時，可按簡支梁換算為節(jié)點荷載），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)點為可自由轉(zhuǎn)動的鉸接點。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（見桿系結(jié)構(gòu)的靜力分析）。