خرپا چیست ؟
حتما در دروس خود و یا در مقاله های مختلف به واژه خرپا برخورده‌اید و اگر برای شما این سوال پیش آمده که اصلا خرپا چیست ؟ ما در این مقاله شما به این سوال جواب خواهیم داد. در دامه با ما همراه باشید.
مقدمه
سازه‌های سـاختمانی شـامل انواع سـازه‌های قابی، سازه‌های پوسـته‌ای، سازه‌های کابلی وسـازه‌های خرپایی می‌باشد. به هر عضو یا مجموعه‌ای از اعضا که نیروی وارد شده به آن را تحمل نموده و منتقل نماید، سازه گفته می‌شود. بنابراین تیرها، ستون‌ها، بادبندها و … نیز نوعی سازه می‌باشند. منظـور از تحلیـل سـازه، بررسـی پایداری سـازه، تعییـن عکس‌العمل‌هـای تکیه‌گاهـی، نیروهای داخلـی و تغییر شـکل سـازه تحـت تأثیـر نیروهـای خارجـی وارد بـه آن می‌باشد کـه درپودمـان دوم کتـاب راجـع بـه تعییـن عکس‌العمل‌هـا بحـث شـد و در ایـن پودمـان تنهـا بـه تعییـن نیروهای داخلـی در اعضـای خرپاهـای صفحه‌ای و تیرها بسـنده می‌شود.
خرپا (Truss) :
خرپاهـا سـازه‌هایی هسـتند متشـکل از اعضـا (میله‌هایـی) کـه در دو انتهـای خـود به صـورت مفصـل (پین) به یکدیگـر متصـل شـده و عموماً تشـکیل شـبکه‌های مثلثـی می‌دهند.
خلاصه نکات آزمون نظام مهندسی منتشر شده در سایت ساخت و اجرا
شامل خلاصه نکات مبحث 8 و 9 و 12
انواع خرپا
خرپاها به طور کلی به دو گروه تقسیم می‌شوند.
۱ – خرپاهای صفحه‌ای : خرپاهایـی هسـتند کـه فرم پایه آنها تشـکیل شـده از سـه عضـو (میله) و سـه گره (پیـن یـا مفصـل) کـه در یـک صفحـه واقع شـده و بـا افـزودن دو عضـو و یک گـره جدیـد گسـترش می‌یابند.
۲ – خرپاهـای فضایی : بـه خرپاهایی گفته می‌شود کـه فرم پایه آنها تشـکیل شـده از شـش عضـو و چهار گـره کـه یک شـبکه فضایـی سـاخته و با افزودن سـه عضـو و یـک گـره جدیـد گسـترش می‌یابند.
شکل خرپاها
همانطــور کــه گفتــه شــد خرپاهــای صفحه‌ای از تعــدادی شــبکه مثلثــی تشــکیل می‌یابند و دلیـل اسـتفاده از هندسـه مثلثـی در آنهـا، پایـداری هندســی مثلــث نســبت بــه ســایر اشــکال هندســی می‌باشد. چـرا کـه در مثلـث تغییـر زاویـه مشـروط بـه تغییـر طـول اضـاع آن می‌باشد و ایـن تغییـر در هندسـه مثلثـی خرپاهـا بـه سـادگی اتفـاق نمی‌افتد درحالیکــه در یــک هندســه چهارضلعــی بــدون تغییـر طـول اضـاع آنهـا تغییـر شـکل بـه راحتـی صــورت می‌پذرید.
فرضیات تحلیل خرپاها
منظـور از تحلیـل خرپـا، تعییـن نیـروی داخلـی هـر عضـو خرپـا و محاسـبه عکس‌العمل‌هـای تکیه‌گاهـی آن می‌باشد و مبتنـی بـر فرضیاتـی بـه شـرح ذیل اسـت :
- ۱) نیروهای خارجی وارد بر خرپا در صفحه خرپا و در محل گره‌ها به آن اعمال می‌شود.
- ۲) اعضای خرپا (میله‌ها) به صورت مفصلی به یکدیگر متصل می‌شوند.
با توجـه بـه فرضیـات فوق، نیروهـای داخلی و خارجـی در محل گره بـه صورت متقـارب خواهند بـود. بنابراین نیروهـای داخلـی اعضـا در راسـتای آنهـا و به صورت کششـی یا فشـاری عمل می‌نمایند.
روش تحلیل خرپا
بـرای تحلیـل خرپاهـا روشهـای مختلفـی وجـود دارد کـه در اینجـا بـه روش تحلیـل مفاصـل(گره‌ها اشـاره می‌شود و در مقاطـع بالاتـر بـا سـایر روشهـای تحلیـل خرپـا آشـنا خواهید شـد
روش مفاصل (گره‌ها) در تحلیل خرپاها
فلسـفه ایـن روش بـر ایـن اصـل اسـتوار اسـت که چـون کل خرپا در حال تعادل اسـت پـس هر گره یـا جزء آن نیـز بایـد در حـال تعادل باشـد، بنابراین عموماً مراحل تحلیل خرپـا در این روش عبارتاسـت از :
- ۱) محاسبه عکس‌العمل‌هـای تکیه‌گاهی
- ۲) ترسیم پیکر آزاد هر گره
- ۳) اعمـال شـرایط تعـادل هـر گـره (نقطـه مادی)
- ۴) حـل معادلات تشکیل شـده و محاسـبه مجهولات مـورد نظر
از اینکه ما را با مقاله انواع اتصالات سازه های فولادی همرایی کردید از شما سپاسگذاریم.
منبع : دانش فنی تخصصی رشتۀ ساختمان (سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی)
