خرپاها توانایی تحمل چه نیروهایی را دارد؟
خرپا ها توانایی تحمل نیروهای کششی و فشاری را دارند که تحت تاثیر این نیروهای وارده تغییر شکل نمی دهند و پایدار باقی می مانند. از دیگر دلایل پایداری خرپاها می توان به مثلثی شکل بودن آن ها اشاره کرد. اشکالی که دارای 4عضو و یا بیشتر هستند ناپایدار محسوب می شوند و تحت تاثیر نیروهای وارد بر اعضایشان میریزند. خرپاها تنها در صورتی که یکی از اعضای آنها خم بشود و یا بشکند از شکل خود خارج می شوند.خرپا ها را ب اتوجه به نوع ساختار و نیروهایی که به آن وارد می شود جز سازه های ساده ی باربر به حساب می آورند. جهت خرید این محصول می توانید به پروفایل شرکت پویا صادرات نقش جهان(آهن پویا) مراجعه فرمایید.
مزایای استفاده از خرپاها :
1.اگر طراحی های ما صحیح باشند خرپا یکی از کارامدترین روش ها می باشد که برای مسافت های طولانی با کمترین میزان ابزار
حال این سوال مطرح است که چرا خرپا کارامدترین روش است؟
زیرا بارهای داخلی اعضا به صورت محوری یعنی در جهت عضو فشرده سازی یا تنش القایی می شوند.
2.از دیگر مزایای خرپا نصب آسان و سریع آن است .
3.یکی دیگر از مزایای خرپا توزیع بار است.شکل مثلثی خر پا به آن این امکان را میدهد که تمام وزنی که روی پاهای خرپا است به پایین و به دور از مرکز انتقال پیدا می کند.
معایب استفاه از خرپا:
- به دلیل اینکه خرپاها در محیط کارگاهی ساخته میشود برای ساخت آن ها به جای بسیار نیاز داریم پس تا حدودی جاگیر می باشد.
- در ساختن خر پاها باید از حداکثر دقت در ساخت آن ها استفاده کنیم پس زمان ساخت آن ها و اجرای آن ها بسیار طولانی است.
- یکی دیگر از معایب خرپاها وزن زیاد و سنگین بودن آن ها می باشد.
- از دیگر معایب خرپاها میتوان به هزینه های تعمییر و ساخت و نگهداری بسیار آن اشاره کرد.
انواع خرپا کدامند؟
خرپاها بر اساس شکل و ترکیب منحصر به فرد خود به گونه های مختلفی تقسیم می شود که برخی از آنها عبارت هستند از :
- خرپای ساده: این نوع خرپا از یک مثلث تشکیل شده است که ممکن است در یک سقف قالب بندی شود که این سقف از خرپا و تیرچه سقفی تشکیل شده است.
- خرپای مرکب : این نوع خرپا از اتصال و ترکیب دو یا چند نوع خرپای ساده بوجود می اید.
- خرپای دو بعدی : این خرپا با توجه به اینکه از لحاظ هندسی اختلاف دو بعدی ندارد می توانند در یک صفحه قرار گیرد.
- خرپای سه بعدی : این خرپا از اجزا و اتصالات ساخته می شود و قابلیت تحمل بارهای سنگین قرار دارد و همچنین ویژگی سبب حجیم شدن سازه می شود.
- خرپای وارون : این خرپا به شکل مثلث متساوی الاضلاع است و استفاده از آن باعث می شود، فشارهای وارده بر سازه ها به تمامی نقاط پخش شود. این ویژگی نشان می دهد که این نوع خرپا فشارهای وارد شده بر سازه هایی که بر روی یک نقطه متمرکز می شود را بر همه ی نقاط پخش کند؛ بنابراین این سازه ها در ساختمان های بلند و سازه های ساده کاربرد دارد . توزیع مناسب بار در این سازه ها و پخش کردن نیروها به صورت برابر باعث شده تا از امتیاز ویژه ای نسبت به دیگر خرپا ها برخوردار باشد. ازجمله معایبی که می توان به آن اشاره کرد، پیچیدگی در ساخت و استفاده از مواد و مصالح بیشتر در ساخت این نوع سازه در ساختمان سازی می باشد.
- خرپای برایت : در ساخت پل ها و سازه های طاق مانند استفاده می شود. در این نوع سازه ها بیشترین فشار اعمالی در راستای عمودی صورت می گیرد. طراحی ساده، وزن کم خرپا، تسهیل در ساخت سازه، کاهش هزینه های ساخت و مقرون به صرفه بودن بودن از مزایای این خرپا است.
ساختار خرپاها:
1.پایداری جانبی :
برای ایجاد قاب های راست گوشه مقاومت در برابر نیروی باد و سایر نیروهای افقی لازم است.این مقاومت با تقسیمات مثلثی شکل،اتصال صلب (ایجاد یک اتصال صلب در نقطه تقاطع اعضا) و دیوارهای برشی(به کار گرفتن مقاومت برشی درونی یک سطح صاف مانند دیوار برای تغییر شکل آن ها ) به دست می اید.
2.دهانه ها :
دهانه عبارت است از تقسیم داخلی از قاب های تکراری که به وسیله ی فضای بین ستون ها (دیوار های باربر) تعریف می شود.اگر بخواهیم باری که روی ستون ها است را یکسان سازی کنیم باید از نیم دهانه هایی استفاده کنیم که تیر های گیر دار نیز دارند.
با یکسان سازی با روی ستون ها ،با روی ستون ها متعادل گردیده پس تعداد ستون های مورد نظر را کاهش می دهیم.
3.قاب های صلب:
اگر ستون ها به تیر ها اتصال صلب داشته باشند مجموعا یک قالب صلب است. اگر تکیه گاههایمان در دو سر تیر قرار داشته باشند و بار یکنواختی به تیر وارد شود تیر نیز تغییر شکل خواهد داد و ستون دچار جابجایی هایی خواهد شد.حال اگر جلوی حرکت پایه ها نیز گرفته شود تغییر شکل تیر نیز به صورت خمش خواهد بود که این موضوع کمک میکند تا مقاومت خود را به صورت خمشی در کل تیر به کار بگیرد و مانع از تغییر شکل در بالای تیر می شود.
چه سیستم هایی نیاز به اتصالات صلب دارند؟
- قاب های صلب به علت تداخل کمی که با پلان ها و بخش هایی خدماتی دارند،مناسب می باشد
- قاب های صلب بیشترین کارایی را با دهانه های منظم دارند.
قاب صلب برای چه سیستمی مناسب و کاربردی نمی باشد؟
به طور کلی،قاب های صلب نیاز به تیر های مرتفع تر و ستون هایی سنگین تر نسبت به قاب مهر بندی و یا دیوار برشی دارند .پس می توان نتیجه گرفت قاب های صلب در فضاهای مرتفع یا دهانه های خیلی بزرگ کاربرد چندانی ندارند و مناسب نیستند.
معینی یا نا معینی خرپا چگونه مشخص می شود؟
اگر تعداد گره های خرپا را Pبنامیم و تعداد اعضای ان را Qوتعداد مولفه های واکنی تکیه گاهی مستقل موجود را G بنامیم انگاه اگر:
Q+G2R باشد در نتیجه خرپا نامعین ایستایی است ولی پایداری هندسی و ایستایی آن باید بررسی شود و به طور قطع نمی توان نظر داد.
اگر 2P-G عضو داشته باشیم خرپای ما حتماً نامعین می باشد.
منبع: گروه تأمین محتوای فولاد24