در واقع تنها سازه های فلزی هستند که شکل آن مثلثی شکل است. و کاربرد بسیار زیادی در ساختمان سازی دارد .و یکی از مهم ترین مصالح ساختمان سازی به شمار می رود. خرپا ها دارای انواع مختلفی هستند. که در این مقاله قصد داریم درباره اتصالات خرپا از چه نوعی است؟ مطالب بسیار مفیدی در اختیارتان قرار دهیم .پس ما را تا انتهای مطالب همراهی کنید تا پاسخ سوال هایتان را بیابید. در واقع اگر بخواهیم به طور مختصر بگوییم. باید بگویم که خرپا به سازه های فلزی می گویند .که شکل مثلثی دارد .و از پیوست‌ های متشکل، تشکیل شده است. همچنین خرپا دارای وظیفه می باشد. که می توانیم به کنترل تنش و توزیع یکنواخت وزن ساختمان اشاره کنیم؛ همچنین خرپا انواع مختلفی دارد. و مزایا و کاربرد بسیار زیادی دارد. پس ما را تا انتهای مطالب همراهی کنید.

خرپا چیست؟

سازه های فولادی در معرض نیرو های محوری قرار دارد. که کار های بسیار زیادی دارند. و انعطاف بسیار بالایی دارند، خرپا ها  دارای محور اصلی مختلفی هستند. که برای پوشاندن دهانه های بزرگ به کار می روند. خرپا های کمتری مصرف کردند و برای ساختن آن نیروی کمتری احتیاج دارید، خرپا ها در قسمت های مختلف ساختمان از جمله از سقف ساختمان های بلند، سقف های صنعتی و ساختمان های چند طبقه می ‌توانیم اشاره کنیم که کاربرد دارند.

خرپا ها در قسمت های دیگر با هدف ایجاد مقاومت در برابر آب و هوا و فشار های جانبی مورد استفاده قرار می گیرد .که شامل ساختمان ها دیوار های طبقه می باشد؛ اگر بخواهیم به طور معمولی تعریف کنیم. خرپا های ساده از اتصال چند میله تشکیل می ‌شوند .که این میله ها به شکل مثلث هستند و نیرو های وارد باید به مرحله اتصالات وارد شوند.تفاوت سازه فضاکار با خرپا در چیست؟بیشتر بخوانید.

اتصالات خرپا از چه نوعی است؟

در بسیاری از مواقع برای این که دهانه های بزرگ را بپوشاند از خرپا استفاده می کنند. و مکان هایی از سیستم هایی که خرپا استفاده می شود در مقایسه با سایر سیستم ها مواد بسیار کمتری استفاده می ‌شود. و همچنین از نیروی کمتری بهره می‌ برند به همین دلیل خرپا در زمینه ساخت و سازه فضایی بسیار مناسب است مثلثی تشکیل شده است. و همین واحد های مثلثی بدون انحنا تشکیل شده‌ اند. و با اعضا و اتصالات به گروه متصل می‌ شوند. آن ها برای تشکیل گروه به مواردی مانند لولا و سخت نیم سفت و سخت استفاده می شود.

گره هایی که توانایی حمل بار ها را دارند. به زمین منتقل می ‌شوند. از این نوع خرپا ها در ساخت پل برج سقف استفاده می ‌شود اشتباه نکنید از حرف ها تنها برای این مکان ها استفاده نمی شود. بلکه برای ساخت انبارهای صنعتی و سوله کاربرد بسیاری دارد.

خرپا ها دارای معایبی می باشد که شامل: هزینه نگهداری و مراقبت از خرپای ها بسیار سنگین می باشد. که به طوری که اگر یک قطعه از این وسیله خراب شود. بسیار گران برای شما تمام می شود، خرپاها به قدری سبک نیستند. که شما خودتان آن ها را حمل و نقل کنید پس باید هزینه ماشین سنگین آن ها را جابجا می کند را در نظر بگیرید، همچنین خرپا به فضای بسیار زیادی احتیاج دارد پس حواستان به مکانی که قصد دارید آن ها را نصب کنید باشد.

انواع خرپا

1. خرپا های فلزی یک نوع خرپای می باشد. که با عنصر مثلثی شکل تشکیل می ‌شوند .و خرپا های فلزی ساده اصولاً برای ساخت یک سقف کاربرد بسیاری دارد. این خرها از تیره شیب دار تشکیل شده است .و از زمان گذشته تا به امروز کاربرد بسیاری دارد.
2. خرپای فلزی مسطح همه اعضا در یک صفحه دو بعدی قرار دارند .این نوع خرپا ها اعضای فوقانی مسطح دارند .که بیشتر برای ساخت پل ها، شاه تیرها و سقف کاربرد زیادی دارند.
3. خرپای فلزی مرکب این نوع خرپا از نظر مقاومت نسبت به سایر خرپاها بسیار بیشتر از استحکام بالایی دارد. و در پروژه های ساختمان سازی استفاده فراوانی می شود.
4. خرپا فلزی فضایی این شبکه سه بعدی تشکیل شده است .که مثلث ‌های آن به طور خودکار متصل هستند. این نوع خرپا در بین کار فرمایان آن محبوبیت بسیاری دارد .و برای ساخت استخر ها، نمایشگاه ها و کارخانه ها محصول استفاده می شوند. که جنس آن ها معمولاً از آلومینیوم و فولاد و آهن می باشد .اتصال این نوع خرپا از نوع لولا می باشد، اگر شما دوست دارید استقامت و استحکام ساختمان تان را بیشتر کنید .می‌ توانید از خرپای فلزی فضایی دولایه استفاده کنید.

اجرای سازه فضاکار معمولا به این صورت انجام‌ می شود .که در ابتدا چندین عضو برای راحتی کار فیکس می شوند. و در ادامه باقی اجزا اضافه می شوند. به طور ملی می توان گفت که سازه فضاکار سیستمی خرپایی می باشد. برای ساخت این سیستم ابتدا لازم است تا لوله ای به شکل مثلث ایجاد گردد. بعد از اتمام کار این لوله ها به هم وصل می گردند.

در ساخت این سیستم می توان دهانه بسیار بلند را ایجاد کرد. به همین دلیل از سیستم فضاکار در ساختمان های مدرن، آشیانه هواپیما، ساختمان های ادارای، نمایشگاه ها و استخرها استفاده می کنند.

اجزای تشکیل دهنده سازه فضاکار

در اجرای سازه فضاکار معمولا از گوی، مخروطی، لوله و اسلیو استفاده می شود. سازه ها معمولا آلومینیومی، فلزی، قوطی یا نبشی می باشند که در سبک های، تک لایه، تخت، دولایه، چندلایه، گنبدی و چلیک و غیره قابلیت اجرا دارند.

اجرای شبکه تک لایه تخت

در شبکه های تک لایه محور اعضا در یک صفحه قرار می گیرند سازه های سایه بان، عرشه پل ها از این نمونه می باشند. اجرای تشکیل دهنده محور معمولا به صورت صلب به یکدیگر متصل می شوند.

شبکه دولایه تخت

اجرای سازه فضاکار دولایه به این صورت است که لایه بالایی و پایینی و اجزاهای تشکیل دهنده آن ها توسط جان به یکدیگر متصل می شوند. این شبکه ها معمولا به صورت افقی اجرا می شوند. اما قابلیت اجرا در درجه های مختلف را دارا می باشند.

شبکه های چند لایه

این شبکه در بیش از دو لایه اجرا می شود، در برخی موارد ممکن است اجرای طرح به این صورت باشد. که در قسمت هایی دارای دو لایه و در قسمت های دیگر بیش از دو لایه داشته باشند. از نظر اجرای سازه فضاکار این شبکه ها مانند شبکه های دولایه می باشند. با این تفاوت که این سیستم برای پروژه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد.

اجرای سازه فضاکار چلیکی

سازه های فضاکار معمولا در یک قسمت دارای انحنا می باشند. که ممکن است یک لایه، دولایه و یا چند لایه می باشند که در سیستم یک فضای دالان شکل ایجاد می کنند. شکل های مختلفی مانند استوانه و زین اسبی دارد که اکثرا برای گلخانه ها از این سازه استفاده می شود.

سازه فضاکار گنبدی

سازه های گنبدی معمولا در دو جهت دارای انحنا می باشند. که اشکال متفاوتی مانند دنده ای، لملا، اسکالپ و از این مدل ها می باشند.

سازه های تاشو

اجرای سازه فضاکار تاشو به گونه ای ست که قابلیت جمع شدن دارد. به همین خاطر از این سیستم برای نمایشگاه، سیرک و مکان های موقت مورد استفاده قرار می گیرد.

چگونگی اجرای سازه فضاکار

از آنجایی که تعداد مدل های سازه متنوع می باشند، نحوه اجرای آن ها نیز متفاوت می باشد.اما به طور کلی برای اجرای تمامی آن ها نیاز به تکیه گاه برای سازه می باشد.قطعات متصل شده را باید به مکان پروژه منتقل کرد و اتصال آن ها در این مرحله.

مزایای اجرای سازه فضاکار

برای قرار دادن سازه در محل پروژه باید از جرثقیل استفاده کرد.

اجرای سازه فضاکار در دهانه های بزرگتر قابل اجرا می باشد و از هزینه ای کمی دارد و می توان در تمام شرایط آب و هوایی آن را اجرا کرد. از آنجایی که نیاز نیست در تکیه گاه نظم وجود داشته باشد اجرا به سرعت انجام می شود.بیاز طرفی می توان با این سیستم از ایمنی سازه مطمئن بود.

همان طور که بیان شد این سیستم در اجرای دهانه به هیچ عنوان محدودیت ندارد و از ستون در آن خبری نیست. از همین رو می توان با معماری مختلف از آن استفاده کرد. با توجه به نحوه اجرا سازه، می توان زیبایی منحصر به فردی خلق کرد که بسیار مورد توجه معماران قرار گرفته است. ساخت تمام قطعات و اجزای سیستم به صورت شرکتی می باشد. و ایمنی و دقت آن بسیار بالا می باشد. با توجه به سبک بودن سازه و نحوه اجرای سازه فضاکار به راحتی می توان آن را به مکان های مختلف انتقال داد .بدون اینکه نیاز به مصالح دیگری باشد، پروژه بر پا می شود. تنها لازم است از قبل لوله ها به هم متصل گردند تا کار در محل پروژه در زمان کمتری اجرا شود.

بیشتر بخوانید:

بررسی رفتار خرپاهای فضاکار تک یال تحت اثر بار قائم

تفاوت سازه فضاکار با خرپا مبحثی است که در این مطلب بیان می شود. ایجاد استحکام در سازه های فضایی و سازه های  عمرانی از مهم ترین نکاتی است که در ساخت تمام سازه هایی مانند پل ها، سوله ها، پل ها، سدها اهمیت دارد. با توجه به محاسبات مهندسی مختلف می توان سازه های مختلف و مقاومی را طراحی کرد. که در بیشتر آن ها نیاز به خرپا مشاهده می شود. استفاده از خرپا در ساخت سازه ها و ساختمان ها، از مصالح اولیه می باشد. که با توسعه علم و دانش، خرپاها ظاهری سه بعدی به خود گرفته اند. که از جهات مختلف با خرپاها متفاوت هستند. و در تمام قسمت های مختلف یک ساختمان می توانداز آن ها استفاده کرد. شکل ظاهری سه بعدی خرپاها را سازه فضاکار می نامند. که از نظر مهندسی بسیار کارآمد می باشند.

تفاوت سازه فضاکار با خرپا

آشنایی با خرپا

یک قطعه فلزی به شکل مثلث که قابلیت اتصال به هم دارند، را خرپا می گویند. زمانی که این قطعات به هم متصل می شوند.یک مجموعه کامل ساخته می شود .که زیگزال های ساده ای ایجاد می کردند. با ایجاد این شبکه های ایجاد شده نیروی وارده بر کل مجموعه یکنواخت می باشد. و هیچ قسمتی بار اضافی تحمل نمی کند. از ساختار مثلثی شکل برای خرپاها به دلیل مقاومت آن ها استفاده شده است. چراکه مثلث نسبت به سایر اشکال دیگر از مقاومت بیشتری برخوردار است. هرچه اشکال اتصال گوشه کمتری داشته باشند قدرت بالاتری دارند. و در مقابل برش استحکام بیشتری نشان می دهند.

به طور کلی خرپا ها از میلگرد بالایی که خمش نام دارد تشکیل شده است.که این تمام ماجرا نیست و میلگرد پایینی که مقاومت در برابر خمش ایجاد می کند. در نهایت زیگزاگ ها هستند که خرپا را تکمیل می کنند.

چگونگی تولید خرپا

روش تولید خرپا معمولا به دو روش مکانیزه و دستی می باشد. برای تولید خرپا به روش دستی ابتدا با روش خم کاری زیگزاگ ها را آماده می کنند. و بعد دو ردیف زیگزاگ را به میل‌گردهای موجود در بالا و قسمت پایین جوش می دهند. که در نهایت این روش ممکن است خطای انسانی در بر داشته باشد، چراکه اندازه گیری و جوشکاری بسیار مستعد اشتباه هستند. از همین رو خرپاهای ساخت دست ممکن است دارای نقص هایی باشد.

تفاوت سازه فضاکار با خرپا در نحوه ساخت آن ها هم دیده می شود.در روش تولید خرپا به شیوه مکانیزه دستگاهی برای تولید وجود دارد. که در ابتدا ۴ میلگرد به طور همزمان وارد می شوند که دوتای آن میلگردهای بالایی و پایینی را ایجاد می کنند و دوتای دیگر برای ایجاد زیگزاگ ها به کار می روند.

بعد از آن زیگزاگ ها به قسمت جلویی دستگاه هدایت می شوند و میلگردها به شکل موازی در فاصله اندازه شده قرار می گیرند و برای جوشکاری توسط دستگاه های دیگر آماده می گردند. جوش توسط دستگاه بسیار کم می باشد. تا از خوردگی و ترد شدگی میلگردها جلوگیری شود. با توجه به نحوه ساخت می توان دریافت که تواید خرپا به روش مکانیزه از کیفیت بالاتری برخوردار است.

سازه فضاکار چیست؟

سازه فضا معمولا شکلی سه بعدی از خرپاها می باشند و مجموعه ای بزرگتر و پیچیده تر را تشکیل می دهند. سازه ها را معمولا در شکل های منحنی، گنبدی، مسطح طاق ها و طرح های دیگر تولید می گردند. نمونه ساده سازه های فضاکار را می توانید در داربست های ساختمان مشاهده کنید‌. نیروی وارده در یک سطح توزیع می شوند و از همین رو به نیروی کششی و فشاری تبدیل می گیرند. طراحی سازه ها باید به گونه ای انجام شود که در برابر تنش ها مقاومت نشان داده نشکند.

اگر بخواهیم تفاوت سازه فضاکار با خرپا را از نظر ظاهری بیان کنیم، سازه ها اشکال سه بعدی خرپاها می باشند. اما تمام تفاوت در این خلاصه نمی شود. در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم‌.

تفاوت سازه فضاکار با خرپا

از تفاوت این دو می توان به شکل ظاهری آن ها اشاره کرد که علاوه بر تحمل بارها می تواند آن را به تیرها و دیوارها منتقل می کنند. سازه های فضاکار با توجه به وزن بسیار کمی که دارند برای مجموعه هایی که نیاز به وزن کمتری دارند استفاده از سازه فضاکار مناسب تر است.خرپاها برای مواردی کاربرد دارند که سقف عریض تر است و دهانه هم بزرگتر است. چراکه در این سازه ها تحمل بار باعث شکم دادن می شود و استفاده از خرپا مجموعه ای مقاوم تر می سازد.

بیشتر بخوانید:

بررسی رفتار خرپاهای فضاکار تک یال تحت اثر بار قائم

ملاحظاتی برتحلیل و طراحی خرپاهای فضایی

به منظور نصب سازه های فضاکار، یکی از مهم ترین فرآیندهای که باید به صورت کامل انجام شود، بارگذاری  سازه فضاکار است. در این بین افرادی که در حوزه استفاده از سازه های فضایی فعالیت دارند، یکی از مهم ترین سوالاتی که مطرح می کنند این است که نحوه بارگذاری سازه فضاکار چگونه بوده و به منظور انجام این فرایند لازم است تا به چه نکاتی توجه داشته باشید. پس با ما همراه باشید تا در این مطلب به بررسی این مسئله بسیار مهم پرداخته و در مورد آن صحبت کنیم.

بارگذاری سازه فضاکار چیست؟

شاید برای شما این سوال بسیار مهم مطرح شود که بارگذاری سازه فضاکار چیست و شامل چه رنگ هایی می شود؟ به منظور پاسخ به این سوال باید گفت که به صورت کلی در راستای اجرا و نصب یک سازه فضایی لازم است تا قطعات مونتاژ شده به محل انجام پروژه منتقل شده و در این محل بر روی یکدیگر بارگذاری و نصب شوند.

این فرایند، بارگذاری سازه فضاکار نامیده می شود که دارای چالش های خاصی بوده و لازم است تا فرآیندهای مهندسی بر روی آن صورت گیرد. به همین دلیل امروزه بارگذاری سازه های فضاکار تنها توسط شرکت های مهندسی پیشرو و پیشگام انجام می پذیرد و تنها شرکت های مهندسی قادر خواهند بود تا به بهترین شکل ممکن فرایند بارگذاری این دسته از سازه ها را انجام داده و نیاز مشتریان را برطرف کنند.

نحوه محاسبه بارگذاری سازه فضاکار

همان طوری که بیان کردیم فرایند بارگذاری سازه های فضاکار چالش های بسیار زیادی داشته و فرایند آن کاملا مهندسی است. به همین دلیل لازم است تا محاسبات مختلفی پیش از نصب این دسته از سازه ها انجام پذیرد.

در همین راستا ممکن است این سوال برای تان مطرح شود که محاسبات نصب و بارگذاری سازه های فضایی به چه نحوی انجام می پذیرد؟ در پاسخ به این سوال بسیار مهم باید گفت که شرکت های مهندسی فعال در حوزه نصب سازه های فضایی برای انجام محاسبات خود از آیین نامه های گوناگونی استفاده می کنند. در این بین یکی از رایج ترین و اصلی ترین آیین نامه هایی که توسط سازمان نظام مهندسی ایران نیز مورد تایید قرار گرفته، آیین نامه AISC360-05 از موسسه سازه های فولادی آمریکا است.

این آیین نامه به صورت کامل شما را با نحوه محاسبه بارگذاری سازه های فضاکار آشنا کرده و رعایت دستورالعمل های آن باعث می شود تا بدون هیچ مشکل خاصی بتوانید سازه های فضاکار را در محل پروژه نصب و آن ها را بارگذاری کنید.

نکات مهم به منظور انجام فرایند بارگذاری در سازه های فضایی

پس از آن که در رابطه با بارگذاری سازه فضایی صحبت کردیم، ممکن است این سوال بسیار مهم برای شما مطرح شود که در راستای بارگذاری سازه ها باید به چه نکاتی توجه داشته باشید و چه پارامترهایی را مد نظر قرار دهید. در همین راستا باید گفت که همان طوری که مشاهده کردید، انجام این فرآیند یک عملیات کاملاً تخصصی است، به همین دلیل اگر قصد دارید تا سازه های فضایی خود را بارگذاری کرده و در محل مشخص شده برای اجرای پروژه از آن ها استفاده کنید، لازم است تا برای انجام این کار به سراغ شرکت های مهندسی فعال در حوزه سازه های فضایی رفته و از این موسسات بخواهید تا با کمک نیروهای متخصص و خبره خود فرایند بارگذاری سازه های فضایی را به بهترین شکل ممکن انجام داده و بدون هیچ مشکل خاصی شما را به هدف تان برسانند.

پیشنهاد ما این است که حتماً آیین نامه های موجود در رابطه با بارگذاری این دسته از سازه ها را بررسی کنید تا در هنگام انجام پروژه متوجه نقاط ضعف و قوت کار شوید، چرا که اگر این فرایند به درستی انجام نپذیرد، سازه شما در آینده با چالش ها و مشکلات بسیار زیادی مواجه خواهد شد. افزایش دانش در این حوزه می تواند به شما کمک کند تا فرایند اجرا و بارگذاری سازه ها را به بهترین شکل ممکن انجام دهید.

حرف آخر

در این مطلب به سراغ یکی از فرآیندهای بسیار مهم در حوزه اجرای سازه های فضایی رفته و شما را با برگزاری این دسته از سازه ها آشنا کردیم. توجه به نکات گفته شده در این مطلب به شما کمک می کند تا اطلاع کافی در رابطه با نحوه بارگذاری سازه فضایی به دست آورده و این فرآیند بسیار مهم را برای اجرای پروژه های مختلف انجام دهید.