تفاوت سازه فضاکار (سازه فضایی) و خرپا چیست؟

مقدمه

سازه ­های فضاکار (خرپاهای سه بعدی) و خرپاهای معمولی دو بعدی امروزه کاربرد زیادی در صنعت ساخت و ساز دارند. گاهی افراد این دو سیستم سازه­ ای را با هم اشتباه می‌گیرند در حالی که خرپا و سازه فضایی متفاوت از یکدیگر هستند و انواع، کاربرد، مزیت و ساختار مجزایی دارند. اگر شما هم به دنبال درک این تفاوت‌ها هستید تا انتهای مقاله ما را همراهی کنید.

 خرپا معمولی (خرپا دو بعدی) چیست؟ سیستم سازه ای خرپای معمولی چگونه است؟

سازه خرپایی در واقع نوعی سازه با شبکه­ های مثلثی است که اعضای آن به کمک اتصالات لولایی به هم وصل می­شوند. این اعضا هیچ گونه انحنایی ندارند و کاملاً مستقیم هستند. به همین خاطر فقط نیروی محوری داخلی فشاری و کششی در آن­ها ایجاد می­شود. به عبارتی، نیروهای خارجی وارد بر سازه اعم از بارهای ثقلی مرده و زنده، بارهای حرارتی، بارهای جانبی باد یا زلزله و غیره بواسطه ایجاد نیروهای داخلی در اعضای خرپا، به سازه زیرین و سپس به فونداسیون انتقال پیدا می­کنند. خرپاهای معمولی به صورت دوبعدی آنالیز و طراحی می­شوند و هر دو قاب خرپایی بوسیله قطعاتی به نام پرلین به یکدیگر متصل می­شوند.

مزایای سیستم خرپای معمولی چیست؟

 یکی از مهمترین مزایای این نوع سازه، سبک بودن سیستم در مقایسه با دیگر سیستم­ های سازه­ ای است. البته که مزیت سبک بودن این نوع سیستم صرفاً برای دهانه­ های کوچک می­باشد. به عبارتی، با بالا رفتن دهانه سازه، عمق و سایز المان­ های خرپای دو بعدی به طور چمشگیری افزایش یافته و متقابلاً سازه بسیار سنگین خواهد شد. تولید سازه‌های خرپایی، نصب و اجرای آن­ها سریع می­باشد. بواسطه سبک بودن تیرهای دو بعدی خرپایی (برای دهانه ­های کوچک)، اجرای آن­ها نیازی به جرثقیل ­های سنگین ندارد. در ساختمان‌ های مرتفع نیز از خرپاهای دو بعدی به عنوان کمربند سازه ای استفاده می‌شود.

کاربردهای سازه خرپایی (سازه دو بعدی)

 هدف اصلی از به کارگیری سازه ­های خرپایی دو بعدی، پوشش دهانه­ های به نسبت بزرگ است. همچنین خرپا یک گزینه پرکاربرد برای ساخت ساختمان‌های چند طبقه، شیروانی و … نیز می­باشد. خرپا به عنوان سازه نگهبان نیز در مراحل اولیه ساخت یک سازه (عملیات خاک برداری) به کار می‌رود. یکی از مزیت‌های مهم به کارگیری خرپا به عنوان سازه نگهبان این است که می‌توان آن را در شرایط مختلف محیطی و آب و هوایی هر منطقه‌ای به اجرا درآورد.

بعلاوه آنکه در ساخت پل‌ها نیز استفاده از خرپا بسیار پر کاربرد است. بیشترین کاربرد سازه خرپایی امروزه به خرپاهای فولادی بر می‌گردد و در موارد محدود و خاصی خرپاهای چوبی هم به کار می‌روند. اجزائی که از آن‌ها صحبت کردیم با گره بهم وصل می‌شوند که این نقطه اتصال و گره به سه صورت لولایی، صلب و نیمه صلب است. اتصالات خرپا اگر به خوبی اجرا نشوند، سازه عملکرد اصلی خود را از دست می­دهد. به همین جهت عملیات نصب پیچ و جوش دادن در این سازه ­ها بسیار حائز اهمیت است.

معایب خرپاهای دو بعدی

استفاده از خرپا و سازه خرپایی علاوه بر مزیت‌های مذکور یکسری معایبی نیز به همراه دارد. سازه‌های خرپایی فضای زیادی را اشغال می‌کنند؛ زیرا برای تحمل کردن بارهای سنگین و توزیع فشار، اجزای مثلثی باید بزرگ باشند. بنابراین در مکان‌هایی که کمبود فضا وجود داشته باشد، امکان استفاده از سیستم خرپایی نیست.

معرفی سازه فضاکار (سازه فضایی) و انواع آن

سازه فضاکار سازه‌ای متشکل از لوله­ های متصل به هم در یک ساختاری سه بعدی است و به انواع مختلفی به لحاظ طرح معماری دسته بندی می‌شود. سازه‌ فضاکار نیم قوسی، سازه‌ فضاکار قوسی یا چلیک، سازه فضاکار شیبدار، سازه فضاکار هرمی، سازه فضاکار تخت و … از جمله این انواع هستند. سازه­ های فضاکار عمدتاً از جنس فولاد هستند. لوله، پیچ، گوی، مخروطی یا بشقابک، المان­های مختلف اجزای سازنده سازه فضاکار هستند. این سازه‌ها علاوه بر زیبایی، سبک و در عین حال مستحکم هستند. هم‌چنین فرایند نصب و اجرای آن‌ها نیز آسان است. سازه­ های فضاکار از این جهت فضایی نامیده می­شوند که برای تحلیل و آنالیز، حتما می­بایست به صورت سه بعدی مدل و بارگذاری شوند.

«برای مشاهده‌ی تمام نکات تکمیلی درباره طراحی و اجرای سازه فضایی، مقاله راهنمای جامع سازه فضایی را بخوانید.»

تفاوت سازه فضاکار (خرپای سه بعدی) و خرپای دو بعدی

۱- تنوع بیشتر سازه فضاکار در کاربرد

سیستم سازه‌ فضاکار و خرپایی در عین شباهت‌هایی که دارند، متفاوت از همدیگر هستند. یکی از وجوه تفاوت این دو سازه در کاربرد آن‌ها است. سازه‌های فضاکار در مقایسه با خرپاها کاربردهای متنوع تری دارند. ساختار سه بعدی  سازه­ های فضاکار و نحوه اتصال لوله­ ها، امکان پوشش دهانه ­های بسیار بزرگ (مثلاً دهانه 130 متر بدون هیچگونه ستون میانی) را بصورت مقرون به صرفه و اقتصادی فراهم می­کند.

۲- سه بعدی بودن ساختار سازه فضایی و دو بعدی بودن خرپا

سازه فضاکار و خرپاها از نظر ساختاری نیز متفاوت هستند. خرپاها عمدتا دو بعدی و سازه‌های فضایی سه بعدی هستند. تفاوت در ساختار هندسی این دو موجب می‌شود تا نحوه مهاربندی آن‌ها با یکدیگر فرق داشته باشد. برای مثال در سازه‌ های خرپایی مهاربندی از هر دو طرف الزامی است؛ زیرا از ساختاری دو بعدی برخوردار می‌باشد. این در حالی است که می‌توان در سازه‌های فضاکار یک سر را آزاد گذاشت.

۳- تفاوت وزنی و حجمی سازه فضاکار و خرپا

سازه فضاکار و خرپا از نظر وزن و حجم متفاوت از هم هستند. سازه‌های فضاکار اجزای بیشتر و در نتیجه اتصالات زیادتری دارند. به همین جهت وزن آن‌ها نسبت به خرپاها سنگین تر است. از طرف دیگر سازه‌های فضایی حجیم‌تر هم هستند. به زبان دیگر، همین تفاوت باعث می­شود که دهانه ­های بزرگ را بتوان به راحتی و اقتصادی با سیستم سازه­ های فضاکار پوشش داد.

۴- تفاوت سازه فضایی و خرپا از نظر قیمت

خرپاها سازه‌های ساده‌تری در مقایسه با سازه فضاکار محسوب می‌شوند. تولید و اجرای آن‌ها نیز آسان‌تر است. به همین جهت هم در ابتدای کار از نظر هزینه ارزان تر هستند. با این حال باید این نکته را در نظر بگیرید که سازه‌های فضایی نیاز به مصالح جانبی مثل بتن ندارند و از این جهت به عنوان یک سازه مستقل شما را از هزینه‌های جانبی معاف می‌کنند.

۵- جذابیت بصری سازه فضاکار در مقایسه با خرپا

سازه فضایی علاوه بر اینکه به عنوان سایبان، عضو نگهدارنده و… عمل می‌کند، امروزه یکی از گزینه‌هایی است که در طراحی و معماری سازه‌ها نیز نقش مهمی ایفاء می‌کند. طبیعی است که خرپاها از چنین جذابیت بصری و زیبایی منحصربه‌ فردی برخوردار نیستند.

سخن پایانی

در نوشتار فوق سعی ما بر این بود تا علاوه بر آشنایی با سازه فضایی و خرپا راجع به تفاوت این دو با یکدیگر اطلاعات لازم را در اختیارتان قرار دهیم. با توجه به مطالبی که بیان شد واضح است که سازه‌های فضایی در مقایسه با خرپاها از تنوع، کاربرد و مزیت‌های بیشتری برخوردار هستند و در طراحی‌های مدرن نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شرکت فضاسازه نقش جهان با بیش از 25 سال سابقه ی فعالیت در زمینه سازه فضاکار، از پرسابقه ترین و برترین شرکت های فعال در زمینه ی طراحی، تولید و اجرای سازه فضاکار میباشد و با پشتوانه به نیروهای متخصص و باتجربه، طراحی تخصصی، تولید سازه با بالاترین کیفیت و اجرای حرفه ای، باعث کاهش قیمت سازه فضاکار و همچنین افزایش سرعت اجرا گردیده است، همچنین رزومه ی فضاسازه با دارا بودن بیش از 200 پروژه موفق داخلی و خارجی گواهی بر این ادعا میباشد.

اگر شما هم قصد استفاده از خدمات فضاسازه نقش جهان را دارید، به راحتی می‌توانید با پر کردن فرم مشاوره در این لینک، به صورت رایگان راهنمایی‌های لازم را توسط کارشناسان دریافت کنید.