• تقاطع شیخ بهایی، بن بست برنا
  • +989222395217
  • Ctcivil.ir@gmail.com

خرپا و انواع خرپا چیست ؟

خرپا و انواع آن 

 

خرپا چیست؟

قرارگیری و سرهم بندی اجزا و المان­های مختلف که سازه­ای صلب را ایجاد کند را خرپا می ­نامند. در علوم مهندسی، خرپا سازه­ای است که تنها دارای اجزای دو نیرویی است که به صورتی در کنار هم قرار گرفته­ اند که کل سازه مانند یک جسم واحد عمل می­کند. اجزای دو نیرویی المان­هایی هستند که نیرو تنها بر یک نقطه از آنها وارد می­شود.

هر خرپا دارای المان­های صافی است که در نقاط مشخصی به یکدیگر متصل شده که نقاط صفحه­ای نام دارند. خرپاها معمولا و نه لزوما، به شکل­های مثلثی هستند زیرا استحکام و پایداری این­گونه طراحی­ها بالاتر از سایر اشکال هندسی می­باشد.

 

انواع خرپا

به طورکلی، دو نوع خرپا به صورت اساسی وجود دارد که از ترکیب این دو، خرپاهای دیگر بوجود می آیند:

1- خرپای شکاف­دار یا معمولی که به شکل مثلثی ساخته میشود. این مدل اغلب برای ساخت سقف و پشت بام مورد استفاده قرار می­گیرد. برخی از این خرپاها براساس شکل سازه­ای آنها نامگذاری می­شوند. اندازه وتر و پیکربندی شبکه­های خرپا با استفاده از اندازه­ی دهانه، نیرو و فاصله مشخص می­شود.

2- خرپا با وتر موازی یا خرپای صاف که براساس وترهای بالا و پایین موازی­اش نام­گذاری شده است. این خرپاها معمولا برای ساخت کف سازه­ها مورد استفاده قرار می­گیرند.

 

انواع دیگر خرپا به شرح زیر می­باشند:

خرپای وارن (Warren)

: اجزای خرپا چندین مثلث هم­اندازه را درکنار هم و به صورت سری در بالا و پایین نگه می­دارد.

 

خرپای اکتت (Octet)

در این مدل، اجزای خرپا از مثلث­های هم­اندازه و متساوی­الاضلاع ساخته شده است. خرپای اکتت دارای حداقل یک ترکیب شامل دو چهاروجهی به همراه یک هشت وجهی است. این اجزا می­توانند یک فضای سه بعدی را به شکل­های گوناگونی پر کنند. 

 

خرپای پرت (Pratt)

: طراحی این خرپا از المان­های عمودی برای تنش­های فشاری و المان­های قطری برای تنش­های کششی استفاده کرده است. خرپای پرت در میان طراحان پل­ها بسیار محبوب است زیرا با استفاده از این مدل، انها می­توانند از چوب به آهن و از اهن به فولاد تغییر طراحی دهند.

یکی دیگر از دلایل مهم محبوبیت این خرپا این است که المان­های قطری و مورب آن به دلیل اثرات ناشی از نیروی گرانشف تنها تحت تنش­های کششی هستند. این ویژگی باعث می­شود المان­های خرپا بازدهی بالاتری داشته باشند. بنابراین، برای خرپاهای صفحه­ای با عمق ثابت، خرپای پرت معمولا تحت نیروی عمودی یا ثابت، بازدهی بسیار بالایی خواهد داشت. 

 

خرپای زهی یا کمانی (Bowstring)

همان­گونه که از نام این خرپا مشخص است، شکلی کاملا کمانی دارد و اولین بار برای ساخت لبه­های قوسی شکل پل­ها مورد استفاده قرار گرفته است. 

 

خرپای تیرهای عمودی شیروانی (King post)

 این مدل یکی از ساده­ترین خرپاهای مورد استفاده می­باشد که دارای دو نگهدارنده­ی زاویه­دار مایل در یک نگهدارنده­ی عمودی معمولی است. 

:خرپای Queen post نیز از نظر نگهدارنده­های خارجی زاویه­داری که به سمت مرکز سازه قرار دارند، شبیه به King post است. تفاوت اصلی آنها کشیدگی افقی مرکزی است که بر میله­ای قرار دارد تا استحکام مکانیکی مناسبی ایجاد کند. این خرپا معمولا برای طول­های سازه­ای کوتاه مناسب است.

 

خرپای عدسی شکل (Lenticular)

این مدل دارای وترهای قوس­داری در بالا و پایین سازه است که شکل لنز عدسی به خود می­گیرد. شکل زیر، تصویری از این­گونه خرپاها را نشان می­دهد.

شکل1- خرپای عدسی شکل. 

 

خرپای مشبک تون (Town’s lattice truss) 

:  معیار آمریکایی به نام اتیل تون این خرپا را به عنوان جایگزینی برای پل­های چوبی سنگین طراحی کرده است. در طراحی وی ، از تخته هایی که به راحتی مجهز شده اند و به صورت مورب با فاصله های کوتاه بین آنها ، مرتب شده اند برای تشکیل یک شبکه استفاده شده است.

 

خرپای ویرندیل (Vierendeel) 

این خرپا سازه­ای است که در ان، المان­ها مثلثی نیستند ولی دریچه­های مربعی تشکیل می­دهند که دارای چارچوبی با اتصالات ثابت است که در برابر خم شدن مقاومت می­کند. از طرفی، به دلیل داشتن المان­هایی با بیش از یک نیرو، تعریف خرپا را تغییر داده است و در خرپاهای معمولی تمامی المان­ها اتصالات پین شده دارند.

شکل2- پلی ساخته شده از خرپای ورندیل. 

 

 

 

 

ارسال دیدگاه

Mohammad Tashakkori

خیلی هم عالی