مصالح ساختمانی؛دلیل استفاده از خرپا

خرپا چیست؟

ساختمان ها از سازه های فولادی ساخته می شوند. اعضا‌ی سازه های فولادی در معرض نیروهای محوری قرار دارند و کارایی بیشتری نسبت به اعضای انعطاف‌ پذیر دارند. سطح مقطع سازه های فولادی یکنواخت است. خرپا‌ها از اعضای مختلفی که دارای محور اصلی هستند تشکیل می‌ شوند و به منظور ایجاد مقاومت در برابر بارهای خارجی استفاده می شوند.

از خرپاها در بسیاری از مواقع برای پوشاندن دهانه های بزرگ استفاده می شود. در سیستم ‌هایی که در آن ها از خرپاها استفاده می شود در مقایسه با سایر سیستم ‌ها، مواد کمتری استفاده می شود و برای ساختن آن ها از نیروی کمتری نیز استفاده می شود، به همین دلیل است که خرپا در زمینه ساخت سازه‌ های فضایی مناسب می باشد.

دلایل استفاده از خرپا

به ‌طور کلی، خرپاها با توجه به ویژگی های منحصر به فردی که دارند، به دلایل زیر مورد استفاده قرار می‌ گیرند:

1.وزن وارد شده به اسکلت ساختمان را به حداقل می رسانند.
2.کاهش انحراف و خمش سازه
3.بارهای سنگین را پشتیبانی می کنند.

انواع خرپا از نظر شکل

خرپاها انواع مختلفی دارند که از نظر شکل ظاهری با هم متفاوت هستند. در ادامه مقاله به بررسی انواع مختلف خرپا می پردازیم.

خرپای فلزی

این نوع خرپا یک نوع خرپای مسطح است که با یک عنصر مثلثی شکل تشکیل می شود. خرپای فلزی ساده، برای ساخت یک سقف قالب بندی شده کاربرد دارد. این خرپا متشکل از تیرهای شیبدار است. این خرپا در گذشته کاربرد بسیاری داشته است.

خرپای فلزی مسطح

همه اعضای خرپای فلزی مسطح در یک صفحه دو بعدی قرار دارد. این نوع از خرپاها اعضای تحتانی و فوقانی مسطح دارند. خرپای فلزی مسطح برای ساخت پل ها، شاه تیر ها و سقف ها و غیره استفاده می شود.

خرپا فلزی فضایی

خرپای فلزی مسطح از یک شبکه سه بعدی تشکیل شده است که مثلث ها هم متصل هستند. ای نوع خرپا در بین کارفرمایان از محبوبیت ویژه ای برخوردار است. از خرپای فلزی فضایی برای ساخت استخرها، نمایشگاه ها و کارخانه ها استفاده می شود. این نوع خرپا معمولا از جنس آهن، فولاد و آلومینیوم است. اتصالات خرپای فلزی فضایی از نوع لولا است. اگر قصد افزایش استقامت و استحکام ساختمان را دارید از خرپای فلزی فضایی دولایه استفاده کنید.

خرپا فلزی مرکب

این نوع خرپا مقاومت و استحکام بالایی نسبت به بقیه خرپاها دارد و در پروژه های مختلف برای ساخت و ساز استفاده می شود.

مزایای استفاده از خرپای فلزی

همانگونه که تا این قسمت مقاله گفته شد خرپاها از جمله سازه‌ های بسیار مستحکم و پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی می باشند که معمولا برای طول دهانه مشابه با جان تیرآهن استفاده می شوند. به همین دلیل از خرپاها به عنوان تیرهای تو‌خالی مشبک نیز یاد می‌شود. از مزایای بالقوه استفاده از خرپاها در صنعت ساختمان سازی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1.مقاومت بالا در برابر تنش های محیطی
2.سهولت در نصب و اجرا
3.حمل و جا به جایی آسان
4.از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.
5.انتخاب مناسب برای ساختمان های مرتفع

انواع خرپا از نظر کارایی

خرپاها با توجه به کاربرد و نوع شکلی که دارند به انواع گوناگونی تقسیم می شوند که هر کدام نام منحصر به فرد خود را دارد. انواع مدل های خرپاها با توجه به شکل آن ها عبارت است از:

1.خرپا پرات (Pratt)
2.خرپا وارن (warren)
3.خرپا نور شمالی (North light)
4.خرپا شاه ‌تیر (king post)
5.خرپا عصایی (queen post)
6.خرپا فینک (fink)
7.خرپا هاو (Howe)
8.خرپای ویرندیل (Vierendeel)