خرپا سازه ای صلب پایدار است که اعضای آن به صورت یک شبکه مثلثی با اتصالات مفصلی و با نیروی کششی یا فشاری می باشند و خرپا بطور کلی به صورت خمشی عمل می کند.
شاید از اول مقاله این سوال در ذهنتان شکل گرفته باشد که خرپا چه کاربردی دارد. در ادامه مهم ترین مکان های که از این سازه استفاده می شود را براتان معرفی می کنیم.
شاید یکی از کاربردی ترین استفاده خرپا در سقف ساختمان باشد این سازه ها به عنوان تیرک های اصلی عمل می کند و وزن سقف و بارهای وارد بر آن را به فونداسیون منتقل می کند و دیگر نیاز به ستون نمی باشد و این مسئله باعث افزایش فضای قابل استفاده در ساختمان می شود.
به دلیل استحکام بالا و توانایی تحمل بارهای دینامیکی در ساخت پل های بزرگ و عابر پیاده استفاده می شود.
خرپا در سوله ها، انبارها و ... مورد استفاده قرار می گیرد این سازه ها وزن ماشین آلات سنگین و بارهای اضافی را بدون خطر و شکستگی تحمل می کند.
به دلیل نصب راحت و قابل حمل بودن برای سازه های موقت از جمله سازه های نمایشگاهی بسیار مناسب است.
استفاده از خرپا در استادیوم ها و سالن های ورزشی مورد استفاده قرار می گیرد.
خرپا معمولا از یک ساختار کلی و رایج پیروی می کنند که از اجزای مختلفی تشکیل می شوند که در ادامه آن ها را معرفی میکنیم.
۱. آکوردها: ( وترهای بالا و پایین) تیرهای افقی هستند که تکیه گاه اصلی خر پا را ایجاد می کنند.
۲. شبکه: اعضای مورب یا عمودی را تشکیل می دهند.
۳. اتصالات: آکوردها به وسیله اتصالات به یکدیگر متصل می شود.
هنگامی که خرپا ها به درستی طراحی می شوند روشی کار آمد برای پوشش مساحت های طولانی و به حداقل رساندن مقدار مواد مصرفی هستند، زیرا بارهای داخلی به صورت محوری ( در جهت عضو) به صورت فشاری یا کششی القا می شود و نیرو بین تعدادی از اعضا توزیع می شود.
خرپا ساده: با اتصال سه عضو به شکل مثلث به یکدیگر ایجاد می شود و با اضافه شدن اعضای دیگر گسترش می یابد.
خرپا مرکب: از اتصال چند خرپای ساده به یکدیگر و یا ترکیب آن ها خرپای مرکب ساخته می شود.
خرپا پیچیده: به خرپایی که ساده یا مرکب نباشد خرپای مبهم یا پیچیده می گویند.
خرپای سه بعدی: خرپاهای سه بعدی مانند خرپای ساده در یک صفحه قرار ندارند و اعضای اتصالات آن ها حجمی را ایجاد می کنند که در سه محور امتداد دارد.
خرپا چند گانه:
خرپا هاو
خرپا وان
خرپا فن
خرپا فلت
خرپا پرات
خرپا باتیمور
پایداری خرپا در صفحه توسط گره ها تامین می شود اما در جهت های جانبی باید پایداری آن توسط مهاربند بصورت ضربدری تامین شود.
از سه روش پیچ، پرچ و جوش برای اتصال استفاده می شود. که در سال های اخیر روش پرچ دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد چون علاوه بر زمان بر بودن نیاز به نیروی متخصص دارد. معمولا خرپاها در کارخانه ساخته و متصل می شود و به محل پروژه ارسال می شوند تا خطای کمتری داشته باشند.
در ساخت خرپا از انواع تیرآهن H و I شکل، قوطی، پروفیل، انواع نبشی، سپری و ... استفاده می شود. متداول ترین نوع خرپای فولادی می باشد ولی نوع چوبی و بتنی آن نیز وجود دارد و در معدود جاهایی مورد استفاده قرار می گیرد.
عوامل مختلفی بر قیمت این سازه تاثیر گذار هستند از جمله:
شکل ظاهری خرپا ( پیچیدگی یا پیکربندی های نا متعارف)
اندازه دهانه
نوع خرپا ( خرپاهای فولادی گران تر از نوع چوبی و بتنی هستند ولی استحکام و دوام بیشتری دارند)
در دسترس بودن مصالح طبق مقرارت ملی
ولی مهم ترین عامل در خرپاهای فولادی نوسان قیمت قوطی آهن و ورق سیاه است .
نتیجه گیری
خرپا سازه ای است که با توجه به کاربرد فراوان آن در ساخت دهانه های بلند، پل ها، سازه های موقت سقف سالن های صنعتی سرپوشیده بسیار کارآمد است و با توجه به سادگی ساخت و زمان کوتاه جهت ساخت و استفاده از پروفیل جهت ساخت آن که نسبت به مصالح دیگر مانند ورق فولادی قیمت مناسب تری در کشورمان دارد در صورت استفاده از انواع خرپا که پیچیدگی کمتری دارند می توانند از لحاظ سازه ای و اقتصادی جوابگوی نیاز کارفرمایان باشند و استفاده از این سازه را در پیشبرد ساخت پروژه های صنعتی و ساختمانی بسیار مناسب می سازد.
