اجرای خرپا

اجرای خرپا با استفاده از میله هایی صورت می گیرد که به یکدیگر توسط مفصل متصل شده اند. در واقع خرپاها شبکه های مثلثی شکل می باشند که به شکل های گوناگون به وجود آمده اند و سازه های فلزی مستحکم با استفاده از آنها به وجود می آید.

“شبکه های مثلثی شکل می توانند سازه هایی با شکل های مختلف را به وجود آورند.”

این سازه ها مقاومت بسیار بالایی داشته و اجرای آنها مقرون به صرفه می باشد. اجرای خرپا با توجه به جنس آن می تواند متفاوت باشد؛ به عنوان مثال “خرپای چوبی با استفاده از میخ و پرچ و خرپای فلزی با استفاده از پیچ و جوش اجرا می شود.”

علت اینکه از اشکال مثلثی در اجرای خرپا استفاده می شود؛ این است که مثلث ها مقاومت بسیار بالایی در برابر نیروهای خارجی دارند و هیچ چگونه تغییر شکلی در آن ها با وجود اعمال نیروهای خارجی مشاهده نمی شود.

• دلیل دوم این است که با قرار دادن مثلث ها در کنار هم می توان شکل های متنوعی خلق کرد.

انواع ساخت و اجرای خرپا

خرپاها به صورت کلی به دو صورت صفحه ای و مسطح مشاهده می شوند. خرپاهای صفحه ای برای ساخت پل و سقف مورد استفاده قرار می‌گیرند. مثلث های تشکیل دهنده این خرپاها تماما در یک صفحه قرار دارند به همین سبب به این نوع خرپا، خرپای صفحه ای گفته می شود.

خرپای مسطح برای ساخت پل و شاه تیر مورد استفاده قرار می گیرد. ساخت خرپای مسطح به صورت ذوزنقه و مستطیل صورت می گیرد. اعضای فوقانی و تحتانی خرپای مسطح به صورت موازی نسبت به هم قرار می‌گیرند.

خرپای سقف- شیبدار

از کاربردهای خرپا این است که با استفاده از آنها سقفهای مختلف را اجرا می نمایند؛ بیشتر سقف های اجرا شده با خرپا به شکل شیب دار می باشند.

ساخت خرپای سقف شیبدار به شکل های مختلف صورت می پذیرد. پرات، هاو، فینک، قوسی و دندانه ای از انواع خرپاهای سقف شیب دار است. با توجه به طول دهانه و محل نصب می توان از انواع این خرپاها استفاده نمود. به عنوان مثال برای محل هایی که دهانه آنها حداکثر ۲۰ متر می باشد از خرپای فینک که از جنس فولاد است استفاده می نمایند.

برای محل هایی که دهانه آنها در حدود ۳۰ متر است؛ از پرات و هاو استفاده می نمایند. جنس خرپای هاو از چوب و جنس خرپای پرات می تواند از فولاد و چوب باشد.خرپای قوسی از جنس فولاد بوده و برای سقف های بلند مانند فروشگاه ها، گاراژ، سقف مناره مسجد ها و غیره به کار برده می شود. این نوع سقف برای مکان هایی که حداکثر دهانه آن ها ۳۰ متر است به کار برده می شود.

خرپای دندانه ای نوع دیگر خرپای سقف شیب دار می باشد که دارای شیب تندی است.

خرپای پل ها چه ویژگی دارد؟

• برای ساخت پل از خرپا استفاده می نمایند. اجرای خرپای پل به شکلهای پرات، هاو، وارن، بالتیمور و k انجام می شود.
• خرپای پرات از جنس فولاد بوده و برای پل‌هایی که دهانه آنها تا ۶۰ متر می باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
• خرپای پل از نوع هاو از جنس چوبی و فولاد بوده و در پل های قدیمی مورد استفاده قرار می گرفته است؛ در طراحی و ساخت پل های جدید از این نوع خرپا استفاده نمی شود.
• خرپای وارن از جنس فولاد بوده و همانند پرات برای مکانهایی که دهانه آنها تا ۶۰ متر می باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
• خرپای k برای دهانه هایی که بیش از ۱۰۰ متر است به کار برده می شود. این نوع خرپا از فولاد ساخته می شود.

مزیتهای اجرای سازه با خرپا

• برای مکان هایی که دارای دهانه ی بزرگ می باشند؛ می توان از خرپا  برای پوشش سقف آنها استفاده نمود.
• برای مکان هایی چون استخر، کارخانجات و نمایشگاه های دائمی می‌توان از خرپا برای ساخت سازه آنها استفاده نمود.
• حداکثر روشنایی طبیعی را می‌توان در فضا از طریق خرپا ایجاد نمود.
• خرپاها بیشترین انعطاف پذیری را داشته و مقاومت بالایی در برابر نیروهای عمودی، افقی و پیچش دارند.
• سقف استادیوم فوتبال سیدنی یکی از نمونه های معروف اجرای خرپا در معماری مدرن می باشد.
• ساخت خرپا با استفاده از تیرچه ها صورت می پذیرد؛ نیروهای رانشی در این سازه خنثی شده که یکی از علت های مقاومت این سازه ها می باشد.
  

انواع خرپا از نظر اعضای تشکیل دهنده

• خرپا از نظر تعداد اعضای تشکیل دهنده به سه نوع ساده، ترکیبی و پیچیده یا مبهم تقسیم بندی می شود.
• خرپاهای ساده از سه عضو و دو گره تشکیل شده است. می توان گفت که یک مثلث بنیادی، ساختار اصلی این خرپا را تشکیل داده و با اضافه نمودن دو عضو و یک گره این خرپا گسترش پیدا می‌کند.
• چندین خرپای ساده در کنار هم تشکیل خرپای ترکیبی را می‌دهد.
• خرپاهایی که ویژگی های خرپای ساده و مرکب را نداشته باشند؛ خرپای مبهم یا پیچیده نامیده می شوند.
• جالب است بدانید که از خرپا فقط برای کارهای عمرانی و ساخت سازه استفاده نمی کنند؛ خرپا در صنعت نیز بسیار کاربرد داشته و در ساختار ماشین های سنگین، جرثقیل، هواپیما و کشتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اجزای تشکیل دهنده خرپا

خرپا از یال زیرین، یال بالایی، اعضای عمودی و اعضای قطری تشکیل شده است.این اعضا از طریق مفاصل به یکدیگر متصل می شوند؛ مفاصل خرپا در سه نوع سفت و سخت، نیمه سفت و سخت و لولایی وجود دارد.

برای اجرای خرپا از نیمرخ های فولادی استفاده می کنند؛ نیمرخ های فولادی در انواع ساده و نبشی، پروفیلهای ipe، پروفیلهای ipb، پروفیلهای unp، پروفیل های قوطی مربع و مستطیل شکل و پروفیلهای لوله ای موجود بوده که با توجه به ساختار خرپا از هر کدام از آنها استفاده می شود.

به عنوان مثال از پروفیل های لوله ای برای ساخت خرپای جرثقیل استفاده می نمایند. اعضای خرپای لوله ای نسبت به دیگر انواع خرپا کمی سخت بر یکدیگر منطبق می شوند.

اتصالات در خرپا ها

یکی از مهم ترین مراحل در اجرای خرپا، متصل کردن اعضای خرپا به یکدیگر می باشد. اتصالات در خرپا به صورت مستقیم یا به وسیله ورق ها انجام می شود.در هنگام اتصال اعضای خرپا به یکدیگر باید توجه داشته باشید که انتهای محور تمامی میله ها از یک نقطه مشترک عبور نماید.

میله های خرپا به فاصله ۳ تا ۶ متر از یکدیگر به هم متصل می شوند.مهار کردن خرپا و لاپه ریزی یکی از مراحل مهم در اجرای خرپا است؛ برای مهار کردن از تیرهای مستحکم استفاده می نمایند. تیرها به صورت عمود بر صفحه خرپا قرار گرفته می‌شوند.

خرپای فضایی چیست؟

همانطور که در سرتیترهای قبل بیان شد، خرپاها می‌توانند در شکل های متنوع اجرا شوند. شکل هندسی خرپا می تواند تاثیر مهمی در استحکام و قدرت آن داشته باشند.

در صورتی که ساختار بنیادی خرپا از شش عضو و چهار گره تشکیل شده باشد؛ خرپای فضایی تشکیل می شود. این ۶ عضو و ۴ گره به یکدیگر مفصل شده و برای پوشش فضای کارخانه ها، نمایشگاه ها، استخر، ورزشگاه ها و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

خرپای فضایی یکی از مقاوم ترین خرپا ها بوده و جنس پروفیل های آن از آهن، آلومینیوم، نبشی و قوطی می باشد.

قیمت اجرای خرپا

قیمت اجرای خرپا با توجه به عوامل متعددی تعیین می شود. طول دهانه محل نصب، جنس پروفیل های بکار رفته در نیمرخ خرپا، جنس میله های خرپا، سطح مقطع میله ها، نحوه اتصال میله های خرپا به یکدیگر، نوع مفصل خرپا، طرح خرپا و غیره از جمله عوامل تعیین کننده هزینه ساخت خرپا می باشند.

به عنوان مثال اگر نوع مفاصل به کار برده شده در خرپا از نوع سفت و سخت باشد؛ هزینه اجرای خرپا بیشتر از خرپاهایی است که مفاصل آن از نوع نیمه سخت است.یا مثلاً هزینه اجرای خرپا با نیمرخ هایی از پروفیل های قوطی مربع و مستطیل است؛ بیشتر از هزینه ساخت خرپا با نیمرخ های لوله ای می باشد.

• خرپا در طرح های تک شیب، دو شیب و ۴ شیب اجرا می شود؛ هزینه اجرای خرپا به صورت چهار شیب بیشتر از هزینه اجرای آن به صورت دو شیب می باشد.
• هزینه ساخت خرپا در صنعت با عمران می تواند متفاوت باشد.
• لاپه پریزی و مهار کردن باعث افزایش هزینه اجرای فرم ها می شود.
• نحوه اتصالات در خرپا نیز از عوامل تعیین قیمت می باشد.

خرپای دستک دار چیست؟

خرپای دستک دار از نمونه خرپاهای ساده و پایدار می باشد. این نوع خرپا در هر زمان و هر مکان و برای هر نوع ساختمان قابل اجرا می باشد؛ برای مکان هایی که دهنه آنها تا ۱۰ متر می باشد این نوع خرپا قابلیت اجرا دارد.”جنس این نوع خرپا از فولاد بود و بسیار مستحکم می باشد.”

خرپای چتری چیست؟

خرپای چتری همان خرپای فینک است که دارای ساختاری متقارن می باشد.این نوع خرپا دارای یک نوع قوس فوقانی بوده که به بخش های کوچک تقسیم بندی شده است؛ برای مکان هایی که تقویت تیرک اتصال بسیار مهم می باشد؛ اجرای خرپای چتری توصیه می شود.

نمونه خرپاهای اجرا شده توسط آرتا ویلا