گروه مهندسی آرشکو

خرپا چیست

خرپا سازه‌ای صلب از واحدهای مثلثی شکل است که از اتصال اجزای باریک و بلند ساخته شده است. خرپاها توانایی تحمل نیروهای کششی و فشاری را دارند.

خرپاها از جملهٔ ساده‌ترین اعضاء باربر سازه‌ها هستند که در کل به عنوان اعضاء خمشی عمل نموده و در سقف‌ها، پل‌ها، و سازه‌های هوا و فضا مورد استفاده قرار می‌گیرند. دراین گونه سازه‌ها به علت عدم وجود نیروی برشی و لنگر خمشی در تک تک اعضاء متشکله مثلث‌ها اتصالات باید به صورت مفصلی مدل شود.

خرپا بر حسب تعریف از مجموعه‌ای از اعضایی بوجود می‌آید که همگی در یک صفحه قرار داشته و ترکیب آنها یک شبکه مثلثی ایجاد نماید. چون در خرپاها فرض می‌شود که اعضا در انتهای خود به اعضای دیگر لولا شده‌اند بنابر این شکل مثلثی تنها شکل پایدار خواهد بود.

انواع

خرپاها به سه دسته زیر تقسیم بندی می‌شوند:

• خرپا ساده: با مفصل نمودن سه عضو در انتهای یکدیگر و ایجاد شکل مثلث ساده تشکیل شده است. توسعه خرپا هر بار با اضافه نمودن دو عضو و یک گره صورت می‌گیرد. اعضای جدید در گره جدید به یکدیگر مفصل شده و انتهای دیگر آنها به گره‌های موجود مفصل می‌گردند.
• خرپای مرکب این نوع خرپا ترکیبی از چند خرپای ساده است.
• خرپاهای پیچیده و مبهم

انواع خرپا

خرپاها را در یک تقسیم بندی ساده می‌توان به گونه‌های زیر تقسیم نمود :

 ۱- خرپای دوبعدی : در این دسته از خرپاها تمامی اعضای خرپا را می‌توان در یک صفحه جای داد. این بدان جهت است که از لحاظ هندسی اختلاف بعدی در نحوه قراگیری و جهت‌گیری اعضا وجود ندارد.بسیاری از طرح‌های کلاسیک خرپا در این دسته جای می‌گیرند. توانایی تحمل تنشها و بارهای صفحه‌ای و حجم و ابعاد متناسب از نقاط قوت این گونه برشمرده می‌شوند.

 ۲- خرپای سه بعدی: خرپای این دسته از خرپاها بر خلاف نمونه قبل شامل شبکه‌ای از اعضا و اتصالات‌اند که روی هم حجمی را در برگرفته و در امتداد هر سه محور مختصات امتداد یافته‌اند. قدرت تحمل بارها و تنشهای سه بعدی از مزایای این گونه خرپا به شمار می‌رود که البته این مزایا با هزینه حجیم بودن سازه حاصل می‌گردند.

 ۳- خرپای چندگانه : این دسته از خرپاها با هدف حذف نقاط ضعف و حفظ نقاط قوت دو گونه قبل ابداع گردیده‌اند. در این گونه از خرپاها معمولاً لینک‌های وسط به صورت تکی و لینک‌های بالا و پایین به صورت دوگانه یا چندگانه طراحی می‌گردند. قدرت تحمل بارهای صفحه‌ای و مقاومت خمشی و کمانشی مناسب در جهات گوناگون، در عین حفظ ابعاد متناسب از جمله نقاط قوت این گونه‌اند.

 نویسنده : گروه تحریریه مهندسین مشاور آرشکو