خرپا یا خرپشتی (TRUSS)یک نوع ساختار مهم در مهندسی سازه است.
خرپا اساسا یک چهارچوب مثلثی از عناصر ساختاری مستقیم می باشد که از اتصال قطعات آهنی بلند و باریک ساخته شده است. اعضای خرپا توانایی تحمل نیروهای کششی و فشاری را دارند. خرپا جز سازه های باربر و حمل آسان محسوب می شوند که به عنوان یک ساختار خمشی عمل می کنند. در واقع خرپا سازه چند عضوی است که تمام بخش های آن به یکدیگر پین شده اند. بنابراین در خرپا فقط نیرو وجود دارد.
خرپا معمولا در سقف های شیبدار ازجمله شیروانی ویلا، پل ها و سازه های هوا و فضا به کار می روند و بیشتر اوقات برای طول دهانه های مشابه با جان تیرآهن در نظر گرفته می شود. به ان نوع خرپا ها تیرهای توخالی مشبک می گویند.
انواع خرپا
خرپابه چهار دسته تقسیم می شود.
1.خرپا ساده (simple truss)
خرپای ساده یک نوع خرپای مسطح است که با اتصال سه عضو در انتهای یکدیگر و ایجاد شکل مثلث ساده، تشکیل می شود. توسعه این خرپا از طریق هر بار اضافه نمودن دو عضو و یک گره صورت می گیرد. اعضای جدید در گره جدید به یکدیگر متصل شده و انتهای دیگر آن ها به گره های موجود دیگر متنقل می گردند. استفاده از خرپا در ساختمان های قدیمی بسیار متداول بوده ولی امروزه از خرپای های جدید استفاده می کنند.
- 2.خرپای مسطح (Planar truss)
در خرپای مسطح همه اعضا در یک صفحه دو بعدی قرار میگیرند. این بدان منظور است که از لحاظ هندسی اختلاف بعدی در نحوی قرار گیری و جهت گیری اعضا وجود ندارد. این نوع خرپا دارای اعضای تحتانی و فوقانی موازی است. اغلب طرح های کلاسیک خرپا در این دسته قرار دارد.
- 3.خرپای مرکب (Compounded Truss)
خرپای مرکب از ترکیب چند خرپای ساده تشکیل می گردد. استقامت این خرپا ها در قیاس با سایر خرپا ها بسیار زیاد بوده به همین علت در بسیاری از پروژه های ساخت و سازه استفاده می شود.
- خرپای پیچیده و مبهم (خرپای فلزی فضایی)
4.خرپای پیچیده و مبهم دارای بعد های مختلفی می باشد که شامل:
خرپا سه بعدی: خرپای سه بعدی شامل شبکه ای از اعضا و اتصالات اند و دارای حجم یه بعدی هستند. این خرپا ها قدرت تحمل بار و تنش های سه بعدی را دارند.
خرپا چندگانه: خرپا چندگانه با هدف حذف اشکالات خرپا سه بعدی ابداع گردیده است. در اغلب این خرپا ها معمولا لینک های وسط به صورت تکی و لینک های بالا و پایین به صورت دوگانه یا چندگانه طراحی می شوند.
تحلیل نیرو در خرپا
به منظور تحلیل نیروهای موجود در خرپا از دو روش «مفاصل (Joints)» و «مقاطع (Sections)» استفاده می شود. با اعمال نیروی خارجی در هر خرپا، درون هر عضوی نیروی ایجاد می شود. بنابراین در شکل یک نیروی F1، F2 و F3 به آن وارد می شود و نیروهایی مطابق شکل زیر در آن ایجاد شده است.
- روش مفاصل (Joints)
در روش مفاصل به منظور تحلیل نیرو به خرپا، هر مفصل را به صورت جداگانه تصور کیند؛ ابتدا برآیند تمام نیروهای وارد شده به آن را صفر قرار دهید، سپس هر مفصل را به صورت جدا تصور کنید و نیروی وارد شده به مفصل را معین کنید در نهایت برآیند نیروهای رسم شده روی مفصل را در راستای x و y برابر با صفر قرار دهید. نیروهای وارده به یک مفصل می تواند از نوع کششی یا فشاری باشد.
- روش مقاطع (Sections)
در روش مقاطع به منظور تحلیل نیرو به خرپا، ابتدا بخشی از خرپا جدا شده و به عنوان سیستم در نظر گرفته می شود. سرانجام برآیند نیروها و گشتاورهای وارد شده برآن برابر با صفر داده شده و نیروی مجهول را در مسئله بدست می آورید.
مزایا ومعایب خرپا
مزایا
از مزایای روش خرپایی این است که برای بیشتر سازه‌های مناطق شهری مناسب است. > اجرای خرپا در هر شرایطی انعطاف بسیاری دارد. > می‌توان خرپاها را دوباره استفاده کرد. > اجرای خرپا ساده بوده و نیاز به دستگاه تخصصی ندارد. > امکان استفاده برای مسافت‌های طولانی > القای بارهای داخلی اعضا به‌صورت محوری (در جهت عضو)، فشرده‌سازی یا تنشی و کم‌ترین میزان استفاده از مواد
معایب
- اجرای خرپا، زمان نسبتاً طولانی‌تری نسبت به روش‌های پیشرفته‌تر می‌برد.
- ساختار خرپا از لحاظ طراحی بزرگ بوده و مکان زیادی را اشغال می‌کند.
- هزینه‌های تعمیر و نگهداری خرپا زیاد است؛ زیرا از اعضای بسیاری تشکیل می‌شود.
- خرپا وزن زیادی به ساختمان اضافه می‌کند.
- پیمانکاری ویلاسقف پاسارد آماده ساخت ونصب انواع خرپا وسازه خرپشتی مناسب برای انواع سقف از خمله سقف های شیبدار ویلا،سقف های انباری وپارکینگ وآلاچیق می باشد.
- رجایی:09122058568
