خرپا چیست؟

خرپا سازه‌ایست چند عضوی که تمام بخش‌ های آن به وسیله پین به یکدیگر وصل است. معنی پین این است که در هیچ مفصلی گشتاوری وجود ندارد، پس در خرپا فقط نیرو وجود دارد.

در شکل زیر می‌توانید خرپا و نیروهای خارجی وارد شده به آن را ببینید.

انواع خرپا :
1. خرپا ساده simple truss: با اتصال سه عضو در دو گره به صورت مفصلی با یکدیگر یک مثلث ایجاد شده که به آن مثلث بنیادی خرپا گفته می شود. توسعه خرپا هر بار با اضافه نمودن دو عضو و یک گره صورت می‌گیرد. اعضای جدید در گره (محل تقاطع دو یا چند عضو را گره می گویند) جدید به یکدیگر مفصل شده و انتهای دیگر آنها به گره‌های موجود مفصل میشوند . خرپاهایی که بدین نحو ایجاد می شوند به خرپاهای ساده معروفند.

2. خرپای مرکب یا Compounded Trusses : خرپای مرکب خرپایی است که از اتصال و ترکیب دو یا چند خرپای ساده ایجاد میشود.

3. خرپای مبهم: به خرپایی که شرایط خرپای ساده و مرکب را نداشته باشد خرپای مبهم گفته می شود.

انواع خرپا :

مهار بندی خرپا :

اعضای خرپا لنگر خمشی را تاب نمی آورند  و پایداری اعضا در صفحه خرپا توسط گره ها تامین می شود به این دلیل میتوان اعضای خرپا را از پروفیل نازک تری ساخت که این موضوع باعث ایجاد پایداری ارتجاعی میشود که برای پایداری خرپا در جهت جانبی از مهاربند استفاده میشود.

معینی و نامعینی خرپا :

اگر تعداد گره های خرپا را J بنامیم، تعداد اعضا خرپا را M و R تعداد مولفه های واکنش تکیه گاهی مستقل موجود باشد روابط زیر بر قرار می باشد:

1.اگر M+R2J باشد خرپا نامعین استایی است ولی پایداری هندسی و ایستایی خرپا باید بررسی شود

2.خرپایی که کمتر از 2J-R عضو داشته باشد حتما ناپایدار است.

اتصالات خرپا :

پس از تعیین حداقل سطح مقطع ، طراحی اتصالات خرپا آخرین گام در طراحی خرپا است. اعضای خرپاها به وسیله جوش،پیچ و مهره و یا پرچ به یکدیگر متصل میشوند.بر اساس نیازهای سازه، اتصالات خرپا داخلی می تواند به شکل سفت و سخت، نیمه سفت و سخت، یا لولا طراحی شود.

در ادامه تصویر چند نوع خرپا را مشاهده مینمایید :