خرپا: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
FreshmanBot (بحث | مشارکت‌ها)
جز replaced: شده است ← شده‌است (2)، بنابر این ← بنابراین با ویرایشگر خودکار فارسی
خط ۱:
[[رده:خرپاها]]
[[پرونده:RRTrussBridgeSideView.jpg|بندانگشتی|350px|پلی که از خرپا ساخته شده‌است.]]
[[رده:ساختمان‌ها و سازه‌ها]]
[[رده:سیستم‌های سازه‌ای]]
[[رده:عناصر معماری]]
[[رده:مکانیک]]
[[رده:مهندسی عمران]]
'''خرپا ( Truss )''' سازه ای صلب و مثلثی شکل می باشد که اعضای آن مستقیم و بدون انحنا بوده و اتصال اعضا ی آن با یکدیگر به صورت مفصل (لولا) می باشد. اگر '''اعضای خرپا''' همگی در یک صفحه موجود باشند به آن '''خرپا'''، '''خرپا صفحه ای''' می گویند. '''خرپا''' ها توانایی تحمل نیروهای کششی و فشاری را دارند و تحت اثر نیروهای وارد شده تغییر هندسی نمی دهند مگر آنکه یکی از اعضای آن خم شود یا بشکند.
 
به دلیل نوع اتصال '''اعضای خرپا''' به صورت مفصل با یکدیگر نیروی گشتاور در '''خرپا''' تاثیری ندارد و به همین دلیل '''خرپاها''' جزء سازه های ساده ی باربر محسوب می شوند که در پل ها، سقف ها، در سواله ها با دهانه های بلند و سازه های هوا فضا کاربرد دارند. '''خرپا''' ها به دلیل سه عضوی و مثلثی شکل بودنشان پایدار می باشند ولی اشکالی که دارای چهار عضو یا بیشتر باشند ناپایدار بوده و تحت اثر نیروهای وارد شده فرو می ریزند.
'''خرپا''' [[سازه|سازه‌ای]] [[صلب]] از واحدهای [[مثلث|مثلثی]] شکل است که از اتصال اجزای باریک و بلند ساخته شده‌است. خرپاها توانایی تحمل [[نیروی کششی|نیروهای کششی]] و فشاری را دارند.
 
== '''انواع خرپا :''' ==
خرپاها از جملهٔ ساده‌ترین [[اعضاء باربر]] سازه‌ها هستند که در کل به عنوان [[تیرهای خمشی|اعضاء خمشی]] عمل نموده و در سقف‌ها، [[پل|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.
1. خرپا ساده simple truss: با اتصال سه عضو در دو گره به صورت مفصلی با یکدیگر یک مثلث تشکیل 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 می‌گردند. خرپاهایی که بدین نحو ایجاد می گردند به خرپاهای ساده موسومند.
 
2. خرپای مرکب یا Compounded Trusses: خرپای مرکب خرپایی است که از اتصال و ترکیب دو یا چند خرپای ساده ایجاد می گردد.
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 بنابراین شکل مثلثی تنها شکل پایدار خواهد بود.
 
3. خرپای پیچیده و مبهم: به خرپایی که شرایط خرپای ساده و مرکب را نداشته باشد خرپای مبهم گفته می شود.
== انواع ==
 
مدل های خرپا :
خرپاها به سه دسته زیر تقسیم بندی می‌شوند:
{| class="wikitable"
* خرپا ساده: با مفصل نمودن سه عضو در انتهای یکدیگر و ایجاد شکل مثلث ساده تشکیل شده‌است. 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.
|'''نوع خرپا'''
* ۲-خرپای مرکب یا Compounded Trusses:این نوع خرپا ترکیبی از چند خرپای ساده است.
|'''شکل خرپا'''
* ۳-خرپاهای پیچیده و مبهم
|'''جنس خرپا'''
|'''محل استفاده'''
|'''توضیحات'''
|-
|
== پرات (Pratt) ==
|
|معمولا فولاد، در  بعضی موارد چوب
|معمولا در سقف و پل
|دهانه حداکثر در حدود 30 الی 60 متر
|-
|
== هاو (Howe) ==
|
|معمولا چوب
|معمولا در سقف، در گذشته برای سخت پل نیز امورد استفاده بود
|دهانه حد اکثر حدود 30 متر
|-
|
== فینک (Fink) ==
|
|معمولا فولاد
|معمولا در سقف
|معمولا دهانه در حدود 20 متر
|-
|
== قوسی (Bowst ring) ==
|
|معمولا فولاد
|معمولا در سقف
|معمولا برای سقف انبارها و گاراژها، دهانه ممکن است به 30 متر برسد
|-
|
== وارن (Warren) ==
|
|فولاد
|معمولا در پل
|دهانه تا حدود 60 متر
|-
|
== پارکر (Parker) ==
|
|فولاد
|معمولا در پل
|دهانه های حدود 50 تا 100 متر
|-
|
== بالتیمور (Baltimore) ==
|
|فولاد
|معمولا در پل
|دهانه های بیش از 100 متر
|-
|
== خرپا ی K) K truss) ==
|
|فولاد
|معمولا در پل
|دهانه های بیش از 100 متر
|}
 
انواع== '''مهار بندی خرپا :''' ==
اعضای خرپا لنگر خمشی را تحمل نمی کنند و پایداری اعضا در صفحه ی خرپا توسط گره ها تامیین می گردد به همین دلیل می توان اعضا خرپا را از پروفیل های نازک تری ساخت که ای موضوع باعث ایجاد مشئله پایداری ارتجاعی می شود که برای پایداری خرپا در جهت جانبی از مهاربند استفاده می کنند.
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.
 
== '''معینی و نامعینی خرپا :''' ==
== نگارخانه ==
اگر تعداد گره های خرپا را J بنامیم، تعداد اعضا خرپا را M و R تعداد مولفه های واکنش تکیه گاهی مستقل موجود باشد روایط زیر بر قرار می باشد
<gallery>
Image:80ft Double Chorded Heavy Timber Truss.JPG|<!--Double chorded heavy timber truss with 80&nbsp;foot clear span.-->
Image:HK_Bank_of_China_Tower_View.jpg|<!--The [[Bank of China Tower, Hong Kong|Hong Kong Bank of China Tower]] 中銀大廈 (香港) has an externally visible truss structure.-->
Image:HK_HSBC_Main_Building_2008.jpg|<!--The [[HSBC Main Building, Hong Kong]] has an externally visible truss structure.-->
Image:Below Auckland Harbour Bridge Hossen27.jpg|<!--Support structure under the [[Auckland Harbour Bridge]].-->
Image:Auckland Harbour Bridge Watchman.jpg|<!--The [[Auckland Harbour Bridge]] from [[Watchman Island]], west of it.-->
Image:Truss Dachstuhl.jpg|<!--Roof truss in a side building of [[Cluny Abbey]], [[فرانسه]].-->
File:Woodlands mall3 texas.jpg|<!--A space truss carrying a floor in [[The Woodlands Mall]].-->
File:Elledningsstolpe2_lund.jpg|<!--[[Electricity pylon]]-->
</gallery>
 
* اگر M+R2J باشد خرپا نامعین استایی است ولی پایداری هندسی و ایستایی خرپا باید بررسی شود.
== منابع ==
{{پانویس}}
* اخوان لیل آبادی، محمد رضا، طاحونی، شاپور، ''تحلیل سازه‌ها 2''، انتشارات [[جهاد دانشگاهی]] واحد صنعتی [[امیر کبیر]]، تهران ۱۳۸۴. {{شابک|964-6096-12-3}}
 
* خرپایی که کمتر از 2J-R عضو داشته باشد حتما ناپایدار می باشد.
{{داده‌های کتابخانه‌ای}}
 
== '''اتصالات خرپا :''' ==
[[رده:خرپاها]]
پس از تعیین حداقل سطح مقطع اعضا، طراحی اتصالات خرپا آخرین گام در طراحی خرپا می باشد. اعضای خر پاها به وسیله جوش ، پیچ و مهره ویا پرچ به یکدیگر متصل می شوند. بر اساس نیازهای پروژه، اتصالات خرپا داخلی (مفاصل) می تواند به شکل سفت و سخت، نیمه سفت و سخت، یا لولا طراحی شود.
[[رده:ساختمان‌ها و سازه‌ها]]
 
[[رده:سیستم‌های سازه‌ای]]
== '''منابع و پیوند ها :''' ==
[[رده:عناصر معماری]]
دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
[[رده:مکانیک]]
 
[[رده:مهندسی عمران]]
کتاب تحلیل سازه ها ، محمد رضا اخوان لیل آبادی و شاپور طاحونی
 
en.wikipedia.org
 
www.classictruss.com