07 مه اتصالات خرپا
اتصالات خرپا
پس از تعیین حداقل سطح مقطع اعضا، 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 پروژه، اتصالات خرپا داخلی (مفاصل) میتواند به شکل سفت و سخت، نیمه سفت و سخت، یا لولا طراحی شود.
اتصالات خرپا
اتصال اعضا گاهی به طور مستقیم و گاهی به وسیله ورقی موسوم به (ورق اتصال) صورت میگیرد. بنابراین در عمل، نه تنها حالت اتصال مفصلی در انتهای اعضا وجود دارند، بلکه پیوند آنها به یکدیگر و به ورق اتصال از گیرداری قابل ملاحظهای نیز برخوردار است.
توجه به نکاتی خاص موجب میشود که فرض اتصال مفصلی و نیروی محوری خالص در اعضای خرپاها واقعیت بیشتری پیدا کند. در طرح خرپا سعی میشود تا امتداد محور میلهها از نقطه مشترکی بگذرد. همچنین اعمال نیروهای خارجی به محل گرهها از شرایط دیگر این فرض است.
حل خرپا :
به طور کلی برای حل خرپا دو روش وجود دارد. روش اول تعادل مفصلی و روش دوم تعادل برشی است. روش تعادل مفصلی، روشی با قاعده و مراحل انجام آن مشخص است اما برای خرپاهای دو بعدی معمولاً محاسبات بیشتری را نسبت به روش تعادل برشی نیاز دارد.
روش تعادل برشی کمی نیاز به ابتکار دارد اما برای خرپاهای دو بعدی معمولاً جواب را سریع تر نتیجه میدهد و برای حل تستهای آزمون مناسبتر است. در روش تعادل مفصل ابتدا سعی میشود با استفاده از معاملات تعادل کل سیستم، نیروهای تکیه گاههای خرپا یا حداقل بعضی از آنها محاسبه شود. البته این مورد همیشه امکان پذیر نیست .
زیرا ممکن است تعداد قیود تکیه گاهی از تعداد معاملات تعادل بیشتر باشد، سپس تعادل هر یک از مفصلهای خرپا در نظر گرفته شده و برای هر یک ۲ معادله تعدل افقی و عمودی نوشته میشود. به این ترتیب تعدادی معادله برای پیدا کردن مجهولات (نیروهای اعضا و نیروهای تکیه گاهی که هنوز مجهول هستند) به وجود میآید.
مزایای سازههای خرپایی
- از آنجا که سازههای مرکب با عملکرد برداری در رابطه با وضعیتهای بارگذاری متغیر بسیار کارآمد بوده و از آنجا که سازهها متشکل از اجزای مستقیم و کوچک هستند جهت تشکیل سیستمهای سازهای قائم برای ساختمانهای مرتفع مناسبت بارزی دارد.
- سیستمهای با عملکرد برداری به عنوان سیستمهای سازهای قائم جهت ساختمانهای مرتفع مزایای زیادی دارند. در صورتی که از آرایش مناسبی برخوردار باشند، میتوانند عملکردهای سازهای جمع آوری بارگذاری خطی، انتقال بار مستقیم و پایداری در مقابل بارهای جانبی را توأما انجام دهند.
- سیستمهای سازهای با عملکرد برداری، به دلیل اینکه جهت گسترش سه بعدی با عناصر استانداردشان در حداقل فضای ممکنه، امکانهای نا محدود و گوناگونی را مهیا میسازد. فرم سازه مناسب برای شهرهای متحول آتی به شمار میروند.
- سیستمهای سازهای با عملکرد برداری، در واقع پیش نیازهای سوق دادن همه جانبه طراحی شهری به سمت بعد سوم یعنی ارتفاع هستند. فقط به وسیله سازههای فضایی با عملکرد برداری میتوان تهاجم فنی فراگیر فضای سه بعدی و طراحی شهری را سامان داد.
