اتصالات خرپا

پس از تعیین حداقل سطح مقطع اعضا، طراحی اتصالات خرپا آخرین گام در طراحی خرپا است. اعضای خر پاها به وسیله جوش، پیچ و مهره و یا 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.

اتصال اعضا گاهی به طور مستقیم و گاهی به وسیله ورقی موسوم به (ورق اتصال) صورت می گیرد. بنابراین در عمل، نه تنها حالت اتصال مفصلی در انتهای اعضا وجود دارند، بلکه پیوند آن ها به یکدیگر و به ورق اتصال از گیرداری قابل ملاحظه ای نیز برخوردار است. توجه به نکاتی خاص موجب می شود که فرض اتصال مفصلی و نیروی محوری خالص در اعضای خرپاها واقعیت بیشتری پیدا کند. در طرح خرپا سعی می شود تا امتداد محور میله ها از نقطه مشترکی بگذرد. همچنین اعمال نیروهای خارجی به محل گره ها از شرایط دیگر این فرض است.

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 می دهد و برای حل تست های آزمون مناسب تر است.

در روش تعادل مفصل ابتدا سعی می شود با استفاده از معاملات تعادل کل سیستم، نیروهای تکیه گاه های 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 مفصل های خرپا در نظر گرفته شده و برای هر یک 2 معادله تعدل افقی و عمودی نوشته می شود. به این ترتیب تعدادی معادله برای پیدا کردن مجهولات (نیروهای اعضا و نیروهای تکیه گاهی که هنوز مجهول هستند) به وجود میآید.