从结构上讲，弦屋顶两根上弦被下面的梁拉结在一起，可以看作是拱结构。其中由斜杆和竖杆组成或由不同方式斜杆组成腹杆体系的桁架，又称三角形腹杆体系桁架，是西方建筑经常采用的木结构屋架形式。

三角桁架通常架设于建筑上部作为屋架支撑屋面。三角桁架横向间隔排列，纵向由檩连接。三角桁架上面的构件一般称为上弦，底部构件称为下弦，或水平拉杆。

三角形桁架的高度自跨中最大处向支座节点最小处呈线性变化，在沿跨度均匀分布的节点荷载下，弯矩自跨中向支座呈抛物线变化，弯矩的减小速度比桁架高度的减小速度慢，故上下弦杆的内力在端点处最大，向跨中逐渐减少；腹杆的轴力则相反。三角形桁架由于弦杆内力差别较大，材料消耗不够合理，一般用于屋面坡度较大且跨度较小的轻屋盖结构中。带竖杆、斜杆的三角形桁架的优点是竖杆受力小，受压（或拉）斜杆的数量少，构造简单，适于定型化。不带竖杆的纯三角形桁架，因有外形简洁、美观的优点，已较多地被采用。

古罗马建筑学家维特鲁威曾描述过最早的木屋架形式，即两根相对的木料构成人字形，中间用水平的联系杆件连接。古罗马在大型公共建筑上除了使用拱顶和穹顶之外，也使用木桁架。完整记载的最早木桁架是公元2世纪用于万神殿柱廊上的屋架。据文艺复兴时期的研究文献，古罗马时代的木桁架的形式是由人字形的木结构以水平的构件连接，并且有两层压杆。三角屋架在中世纪得到发展，早期的三角桁架由弦连接，但难以抵抗侧推力，易发生水平位移甚至倒塌。5～10世纪，西欧大部分地区的古罗马拱券技术失传，开始大量采用木屋架，包括有压杆的桁架、剪刀式桁架等。

三角桁架主要有两类形式，一类是封闭三角形，下弦位于底部；一类是开放式的，下弦被抬高以获得更大的室内空间。封闭式和开放式三角桁架的区别主要是在两方面：①封闭式有水平拉杆，开放式的水平拉杆被抬高或采取剪式。②封闭式的三角桁架一般隐藏在天花板内，在室内不可见。开放式的三角桁架露出可见。

①中柱三角桁架（a king post truss）。中柱三角桁架有水平拉杆、中柱及两个斜向的弦，在内部加两个斜撑就构成最简单的三角桁架。柱与弦和拉杆的连接比较复杂，有时也用铁杆代替。

②双竖杆桁架（queen post truss）。双竖杆桁架有两根弦和两根竖杆，跨度较大，经常与其他长构件组合进一步延伸建筑跨度。双竖杆桁架的竖杆也可以用铁杆代替。因为文艺复兴时期的意大利建筑大师A.帕拉第奥（Andrea Palladio，1508～1580）经常使用这种桁架，因而在意大利也被称作帕拉第奥桁架。

③凳式桁架（liegender stuhl）。凳式桁架是一种起源于德国的桁架，为避免上弦下垂，早期的工匠采用斜撑来支撑上弦，提高了结构稳定性。稍晚的支撑结构更加丰富，增加了更多的横向支撑，来保证三角屋顶稳定性。德语区建筑从这种树状结构上发展出了一种叫作“立凳”（stehender stuhl）的构造方式，即把中柱变成主要结构组件，像凳子一样支撑着上面的连系梁和整个屋架。在15～16世纪，“立凳”构造在民间建筑中发展为一种叫作“liegender stuhl”的结构，意为“躺着的凳子”（lying chair）。其特点是将竖向立柱放到旁边，然后用节点来进行加固，在下层形成一个刚度比较大的空间，可以把屋顶中间的净空让出来使用，这种形式的立柱也可以形成非常多的层数，形成巨大的构架。这两种凳式桁架是德语区最常见的屋顶形式。在美国保留着很多18～19世纪德国移民修建的凳式桁架的住宅。

①拱撑桁架。由于对教堂屋顶审美要求提高，人们在人字形的三角屋架上面加入一些略微带弯曲的斜撑，形成一个类似拱架的结构，并以联系梁承担两边的侧推力。形成了若干个相对开敞的屋顶空间。拱撑式桁架没有水平拉杆，主拉杆由一对拱支撑，通过两侧的弦将屋顶的重力传给下部的承重墙。

②托臂梁桁架。在15世纪，英国对原有木桁架进行了一项很大的改革，创造了“托臂梁桁架”（hammer beam）。这种桁架与拱肋相结合，可以产生较大的跨度，是拱撑桁架发展的顶峰。托臂梁桁架可以由一个托臂梁或多个托臂梁组成。位于伦敦的威斯敏斯特大厅（Westminster Hall）是保留最好的采用这种木构架的建筑，由H.赫兰德设计，安装于1395年至1399年之间，是中世纪欧洲最大的木制屋顶空间，跨度超过20米（66英尺）。

③剪式桁架。剪刀桁架因其形似剪刀而得名。剪刀桁架具有两个主要特征：下弦的连接点（铰链）必须牢固连接；上弦末端必须落在下弦上。如果下弦连接到上弦的下部，则被总称为“剪刀支撑”，而非剪式桁架。