رفتن به بالا

تلفن : 09124946517 - 09122345989


انواع خرپا

خرپا یک سازه به شدت قدرتمند، مستحکم و در عین حال مقرون به صرفه است که در صنعت ساخت و ساز جایگاه خود را باز کرده است و می‌‌توان از آن در ساخت انواع سازه‌‌ها بهره گرفت. برای به حداکثر رساندن بازدهی و کارآیی سازه (که برای محاسبه آن به میزان مواد و مصالح مصرفی و نیروی انسانی صرف شده برای ساخت آن استناد می‌‌کنند) می‌‌بایست نوع مناسبی از انواع خرپا را در طراحی سازه برگزید. در اینجا قصد داریم شما را با انواع خرپا آشنا کرده و به شما بگوییم استفاده از انواع خرپا چه مزایایی را برایتان در بر خواهد داشت.

انواع خرپا :

 

خرپا ی پرات (Pratt Truss)

بیش از دو قرن است که این نوع از انواع خرپا تأثیر و کارآیی خود را به همگان اثبات کرده و توانسته جایگاه مناسبی در صنعت برای خود دست و پا کند. اعضای عمودی این سازه مسئول تحمل تنش فشاری را دارد و عضوهایی که در راستای قطر خرپا واقع شده اند، تنش کششی را به دوش می‌‌کشند. یک روش منحصر به فرد و خاص که همه چیز را ساده و راحت کرده و یک طرح مؤثر و کارآمد با بازدهی بالا خلق می‌‌کند، چرا که از این طریق می‌‌توان حجم فولاد به کار رفته در اعضای قطری (کششی) را کاهش داد که این مسئله به نوبه خود اثرات مثبتی در پی خواهد داشت از جمله؛

• وزن خود خرپا کمتر خواهد شد.
• ساخت سازه را تسهیل می‌‌کند.
• به لطف اعضایی که تأثیر و کارآیی بیشتری دارند، هزینه‌های ساخت کاهش می‌‌یابد.

 

این نوع از انواع خرپا برای ساخت پل و سازه‌های تاق مانند که بیشترین فشار اعمالی در آن‌‌ها در راستای عمودی است، گزینه‌ای بسیار مناسب و ایده‌آل به شمار می‌‌رود. در تصویر زیر یک نمونه خرپا ی پرات را مشاهده می‌‌کنید که بر اساس محاسبات SkyCiv ساخته و پرداخته شده و مورد آنالیز قرار گرفته است.
در این تصویر اعضای تحت تنش کششی با رنگ سبز و اعضای تحت تنش فشاری با رنگ قرمز نمایش داده شده است.

خرپای پرات

خرپای پرات

مزایای خرپا ی پرات:

• آگاهی و اطلاع کامل از رفتار اعضای سازه، اعضای قطری تحت تنش کششی و اعضای عمودی تحت تنش فشاری می‌‌باشند.
• با استفاده از طرح‌های فوق می‌‌توانید یک سازه مقرون به صرفه و اقتصادی بسازید.
• طراحی ساده
• طراحی مورد قبول و جا افتاده در میان صنعتگران

نقاط ضعف خرپا ی پرات:

• اگر بار سازه در راستای عمود اعمال نشود به کارگیری این نوع از انواع خرپا مزیتی را در پی نخواهد داشت.

خرپا ی پرات بهترین گزینه برای؛

* مواقعی که به یک طراحی مقرون به صرفه و اقتصادی نیاز است.
* مواقعی که تلفیقی از چند نوع بار بر سازه وارد می‌‌شود.
* مواقعی که به یک سازه ساده احتیاج است.

خرپا ی وارن (Warren Truss)

خرپا ی وارن یکی دیگر از انواع بسیار محبوب انواع خرپا به شمار می‌‌رود که می‌‌توان به راحتی و از روی ظاهرشان که به شکل مثلث متساوی الاضلاع است،‌آنها را تشخیص داد و بازشناخت.
یکی از مزایای عمده این خرپا توانایی سازه در پخش کردن بارهایی ست که به اعضای مختلف آن وارد می‌‌شود؛ لذا زمانی که از تمامی جهات بار بر دوش سازه گذاشته می‌‌شود و می‌‌بایست یک بار پخش و متعادل شده را تحمل کند، استفاده از این نوع خرپا گزینه ایده آلی خواهد بود.
جالب اینجاست که این مسئله در عین حال که اصلی‌ترین مزیت خرپا ی وارن محسوب می‌‌شود، نقطه ضعف و عیب آن‌هم هست؛ زمانی که فشار مشخصی بر روی یکی از بخش‌های خرپا متمرکز می‌‌شود، طراحی سازه به گونه‌ای است که نمی‌‌تواند با موفقیت این فشار را در میان اعضای خود توزیع کند، لذا در مواردی که فشار و بار وارد شده به سازه در تمامی جهات پخش می‌‌شود، می‌‌توان از خرپا ی وارن بهره برد. لیکن استفاده از آن در سازه‌هایی که بار بر روی یک نقطه متمرکز شده و در میان بخش‌های مختلف توزیع نگردیده، به کار بستن این نوع خرپا منطقی و مدبرانه نخواهد بود.
در تصویر زیر یک نمونه خرپا ی وارن و بارهای محوری توزیع شده بر روی آن را مشاهده می‌‌کنید که بر اساس محاسبات SkyCiv ساخته و پرداخته شده و مورد آنالیز قرار گرفته است. در این تصویر اعضای تحت تنش کششی با رنگ سبز و اعضای تحت تنش فشاری با رنگ قرمز نمایش داده شده است.

خرپا‌ی وارن

خرپا وارن

مزایای خرپا ی وارن:

• توزیع نسبتاً متوازن بارها در میان اعضای سازه
• طراحی نسبتاً ساده

نقاط ضعف خرپا ی وارن:

• عملکرد ضعیف سازت زیر بارهای متمرکز
• با توجه به اعضای اضافی به کار رفته در طراحی آن، ساخت چنین سازه‌ای پیچیده‌تر و مستلزم صرف مواد و مصالح بیشتر است.

خرپا ی وارن گزینه‌ای ایده‌آل برای؛

* سازه‌های بلند و طویل
* مواردی که توزیع بار در تمام سازه یکنواخت است.
* مواردی که به سازه‌ای ساده و بی‌‌تکلف نیاز است.

خرپا‌ی کی (K Truss)

نسخه پیچیده‌تر خرپا ی پرات به شمار می‌‌رود. با این تفاوت که اعضای عمودی این نوع خرپا کوتاه‌تر از نوع پرات است و این امر مقاومت بهتر سازه را در برابر تنش‌های خمشی در پی دارد.
مزایا و معایب این دو نوع از انواع خرپا کاملاً مشابه‌هم می‌‌باشند اما استفاده از خرپا ی K رونق و رواج چندانی نداشته و طراحی قوی و محکم این سازه نتوانسته این روند را معکوس کند. یکی از نقاط ضعف عمده این سازه غیر قابل پیش بینی بودن رفتار اعضای خرپاست. به عنوان مثال یکی از اعضای خرپا ممکن است زیر یک بار خاص به عنوان عضو کششی عمل کند و زمانی که بار دیگری به همان عضو اعمال شود، رفتارش تغییر کرده و به یک عضو فشاری تبدیل گردد.
با این تفاسیر نمی‌‌توان از پتانسیل‌های این سازه به نحو احسنت بهره برد. در تصویر زیر یک نمونه خرپا ی K و عکس العمل آن در مقابل بارهای اعمال شده را مشاهده می‌‌کنید که بر اساس محاسبات SkyCiv ساخته و پرداخته شده و مورد آنالیز قرار گرفته است. در این تصویر اعضای تحت تنش کششی با رنگ سبز و اعضای تحت تنش فشاری با رنگ قرمز نمایش داده شده است.
خرپا‌ی K

خرپا‌ی k

مزایای خرپا ی K:

• کاهش تنش کششی در اعضای عمودی
• در صورتی که به درستی طراحی و اجرا شود، به فولاد کمتری برای ساخت آن نیاز است و در نتیجه هزینه‌های بنا کردن بنا کاهش و راندمان افزایش می‌‌یابد.

نقاط ضعف خرپا ی K:

• طراحی نسبتاً پیچیده
• با توجه به اعضای اضافی به کار رفته در طراحی آن، ساخت چنین سازه‌ای پیچیده‌تر و مستلزم صرف مواد و مصالح بیشتر است.