سازه خرپایی

خرپا یا (Truss structures)
خرپا

اسکلت فلزی وسازه خرپایی

سیستم های خرپایی

منظور از سازه های خرپایی اعضای فشاری و کششی هستند که غالبا به شکل مثلث به هم متصل میشوند. چند نوع سازه خرپایی وجود دارد که شامل کابل، خرپا و قابلهای ژیودزیک و قابهای فضایی می شود. از آنجایی که مثلث تنها شکل هندسی می باشد که دارای پایداری هندسی می باشد به همین دلیل شکل مثلث در رفتار خرپا ها نقش اساسی را ایفا میکند. برای دهانه خرپا ها از سازه های مسطح شکل مانند تیرها و قابهای مسطح استفاده می شود. برای دهانه های بلند سازه ها از سازه های فضایی  استفاده می شود. هرچند خرپاها و تیرهای مسطح معمولا دو بعدی هستند اما اینها در برابر بارهای وارد شده مقاومت خوبی دارند. در هنگامی که دهانه سازه به بیشتر از ده متر می رسد از خرپا های با جان باز با شبکه های ویرندیل به جای تیرهای توپر استفاده می شود.

اصول اولیه برای ساخت خرپا ها
زمانیکه شبکه در یک صفحه قرار گرفته باشد به این نوع خرپا ، خرپای صفحه ای می گویند و زمانیکه شبکه فضایی مورد استفاده باشد، خرپا ی بوجود آمده با نام خرپا ی فضایی مورد بحث است. خرپا ی مثلثی معمولا بر اثر نیروی وارد شده دچا تغییر نمی شود تنها در زمانیکه یکی از اعضای خرپا بشکند این اتفاق می افتد. شبکه های دارای 4 عضو معمولا پایدار نیستند و معمولا در اثر نیروهای وارده فرو می ریزند.

خرپا ها چه کاربردهایی دارند؟
از موثرترین فرم های ساختمانی خرپا ها هستند که در ماشین ها و ساختمانها مورد استفاده قرار می گیرند. ساختمانهایی که به وسیله خرپا ساخته می شند دارای مقاومت بالایی هستند و همچنین بسیار مقرون به صرفه می باشند. اگر میله های خرپا فلزی باشند به وسیله جوش یا پیچ و مهره به هم متصل می شوند . اما درخرپا های چوبی اتصال به روش میخ و پیچ شکل می گیرد. در ماشین های سنگین مانند برخی از جرثقیل ها از خرپا استفاده می گردد. لازم به ذکر است اساس بال و سیستم پرواز برخی از پرندگان مشابه خرپا می باشد. خرپاها دارای مقاومت بسیار بالا و وزنی سبک هستند.

 مزایای استفاده از خرپا:
همانطور که می دانیم سازه ها از اجزای مستقیم و کوچکی هستند برای تشکیل دادن سازه ای که قائم است استفاده از خرپا مفید است.
اگر سیستم های با عملکرد برداری آرایش و چیدمان مناسبی داشته باشند، قادر خواهند بود عملکرد سازه ای جمع آوری بارگذاری خطی و انتقال بار و پایداری در مقابل بار ها را همزمان با هم انجام دهند.