خرپاها از اجزای سازهای مهم و کاربردی در ساخت و سازهای مدرن هستند که به دلیل قابلیت تحمل بارهای سنگین و پایداری بالا، در انواع سازه‌ها از پل‌ها گرفته تا سقف‌های بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از روش‌ها، ساخت خرپا با قوطی است که عمدتا به دلیل وزن پایینتر نسبت به تیرآهن و صرفه اقتصادی بیشتر، اصلی‌ترین روش ساخت خرپا است.
در این مقاله، به بررسی گام به گام فرآیند ساخت خرپا با استفاده از قوطی‌های فولادی خواهیم پرداخت. هدف از این مقاله، ارائه یک راهنمای عملی برای افرادی است که علاقه‌مند به اجرای عملیات ساخت خرپا هستند اما دانش کافی در زمینه مهندسی و طراحی سازه‌ها ندارند. با مطالعه این مقاله، شما با اصول اولیه طراحی خرپا، انتخاب مواد مناسب، ابزارهای مورد نیاز و تکنیک‌های اجرایی آشنا خواهید شد. همچنین نکات مهمی که باید در طول فرایند ساخت رعایت کنید تا خرپای شما از لحاظ ایمنی و کارایی در بهترین حالت ممکن باشد، ارائه خواهد شد.
فیلم آموزشی ساخت خرپا با قوطی
با اینکه در متن، جزئیات کامل ساختن خرپا را آورده‌ایم، اما بسیاری از مخاطبان تمایل دارند نحوه اجرای ساخت خرپا را به صورت تصویری مشاهده کنند. به همین دلیل، ویدیوی آموزشی زیر را برای شما قرار می‌دهیم.
اصول ساخت خرپا با قوطی
طراحی و ساخت خرپا با قوطی یک عملیات مهندسی است که نیاز به تسلط بر علم استاتیک دارد. با اینکه ما سعی می‌کنیم اطلاعات ضروری را در مورد ساخت خرپا به شما منتقل کنیم اما اصلا توصیه نمی‌کنیم بدون مشورت یک مهندس عمران این کار را انجام بدهید! خصوصا هنگامی که اتصمیم دارید برای کاهش هزینه به جای تیرآهن از قوطی استفاده کنید، طراحی و نقشه خرپا و اجرای آن باید بی نقص باشد تا از به وجود آمدن مشکلات احتمالی جلوگیری شود.
محاسبات ساخت خرپا با قوطی
به عنوان مقدمه این بخش، باید مهمترین بارهایی که به خرپا مربوط است را بشناسید. بارهای وارد بر خرپا، فاصله اتصال قوطی و نبشی‌ها و همچنین شیب را تعیین می‌کند. این بارها عبارتند از:
- بار زنده: بار دینامیکی که به صورت دائمی بر سازه وارد نمی‌شود اما بسیار مهم و تعیین کننده است. به عنوان مثال، وزن ماشین‌هایی که از روی پل عبور می‌کنند، یا وزن برفی که در فصل زمستان روی سقف شیروانی می‌نشیند، بار زنده محسوب می‌شود. بار زنده علاوه بر تاثیر بر فواصل اتصال قوطی‌ها، بر عمق و اندازه دهانه خرپا هم اثر می‌گذارد.
- بار مرده: بار استاتیک و ثابت که خرپا ناچارا دائما آن را تحمل می‌کند. وزن خرپا، مصالح، سقف، نبشی و … مواردی هستند که در دسته این بار ثابت قرار می‌گیرند. بار مرده به همراه بار زنده، اصلی ترین عامل تعیین کننده اندازه جزئیات طرح خرپا هستند.
- بار لرزه‌ای: یک سازه ایمن، باید برای ایمنی ساختمان در برابر تمامی اتفاقات احتمالی آماده باشد. زلزله، با تکان دادن سازه، تمام نیرو‌های وارد بر خرپا را تغییر می‌دهد و سازنده، باید برای چنین روزی تمامی محاسبات لازم را انجام داده باشد. معمولا، ضخامت قوطی و تعداد آن را بالا می‌برند تا حتی بیش از مقدار نیاز خرپا مقاوم شود تاهنگام رخ دادن بلایای طبیعی، سالم بماند.
- بار باد: باد می‌تواند به عنوان یک نیروی افقی، به خرپا نیرو وارد کند. همچنین در باد تند، باد می‌تواند نیرویی به سمت بالا به خرپا وارد کند. مهندس و طراح باید این نیرو‌ها را لحاظ کند.
در بخش بعدی، باید تعیین شود که خرپا تک شیب است یا دو شیب.
محاسبات خرپا تک شیب
اندازه قوطی که برای ارتفاع (ضلع قائمه) خرپا استفاده می‌شود، طبق فرمول خاصی محاسبه می‌شود. برای بدست آوردن ارتفاع، عدد شیب را که با درصد بیان می‌شود را ضرب در اندازه قاعده کنید. مثلا اگر قاعده 9 متر و شیب خرپا 30 درصد باشد، ضرب این دو عدد، عدد 270 سانتی‌متر به دست می‌آید.
در ساخت خرپا با قوطی، بهتر است نسبت دهانه به عمق خرپا عددی بین 10 الی 15 باشد. بهترین شیب برای اعضای مورب عددی بین 30 درجه و 60 درجه است طوری که اعضای با طول بلند را در معرض کشش قرار دهد.
محاسبات خرپا دو شیب
خرپا دوشیب را، دو عدد خرپا تک شیب در نظر بگیرید که به هم متصل شده‌اند. محاسبات را برای تک شیب انجام دهید و در نهایت آنهارا به هم متصل کنید.
نقشه رایگان سقف خرپایی
برای دانلود فایل نقشه خرپا، اینجا کلیک کنید. ابتدا فایل را از حالت فشرده خارج کنید سپس با یکی از نرم افزار‌های نقشه کشی مانند اتوکد آن را باز کنید.
مراحل ساخت خرپا با قوطی
برای ساخت خرپا به ترتیب موارد زیر عمل کنید:
- طراحی خرپا
اولین نکته‌ای که باید بدانید این است که خرپا انواع بسیار زیادی دارد. خرپا می‌تواند برای سوله، سقف شیروانی، پل و بسیاری موارد دیگر طراحی شود و هر کدام بارهای متفاوتی را متحمل می‌شوند. در این مرحله طرح یا نقشه را می‌توانید از یک مهندس عمران دریافت کنید.
معمولا خرپاهایی که با قوطی طراحی می‌شوند، دهانه 6 متری یا 8 متری دارند زیرا پروفیل‌ها به خوبی وظایف خود را در سازه انجام می‌دهند و از آنجایی که قیمت پروفیل به دلیل توخالی بودن و وزن نهایی پایینتر، از قیمت تیر آهن کمتر است، انتخاب پیمانکاران همیشه خرید قوطی است.
با استفاده از محاسبات گفته شده در قسمت قبل یا با استفاده از نقشه، طرح خرپا را آماده داشته باشید. - آماده سازی قوطی و برش به اندازه‌های مشخص شده در نقشه
با دستگاه برش پروفیل، قوطی‌ها را بر اساس اندازه خواسته شده برش بزنید. سپس سطح برش خورده را تمیز کرده و برای جوشکاری آماده کنید. برخی خرپاها به جای عملیات جوشکاری، طوری طراحی شده‌اند که با پیچ و مهره به هم متصب می‌شوند. برای این مدل اتصال، یا باید از قوطی‌های پانچ دار استفاده کنید یا سوراخ را خودتان ایجاد کنید. استفاده از پیچ و مهره روش مطمئن تری برای حفظ استحکام و ایمنی خرپا است اما زمان‌بر است.
پر طرفدارترین قوطی‌هایی که در ساخت خرپا استفاده می‌شوند: قوطی مربعی (4 در 4 و 6 در 6) و قوطی های مستطیلی (4 در 8)، نبشی و دیگر پروفیل‌ها. - جوشکاری قوطی‌ها
تمامی اصول جوشکاری قوطی را رعایت کنید تا آسیبی به پروفیل نرسد. همچنین از کیفیت و استحکام جوشی که ایجاد کردید اطمینان پیدا کنید. - رنگ آمیزی
قوطی پروفیل نمی‌تواند در معرض رطوبت و آفتاب قرار بگیرد و استحکام خود را در طول زمان از دست می‌دهد و ظاهر زشتی پیدا می‌کند. برای جلوگیری از این اتفاق، باید روکش محافظ روی آن قرار بگیرند. سازندگان از رنگ‌های ضد زنگ استفاده کرده و روی خرپا اسپری می‌کنند.
مزایای ساخت خرپا با پروفیل
مزایایی که در زیر لیست شده‌اند، دلیل اصلی انتخاب قوطی توسط سازندگان خرپا است:
- استحکام فوق العاده با توجه به وزن پایین
- هزینه کمتر قوطی نسبت به تیرآهن
- حمل و نقل آسان قوطی
- سرعت بالای اتصال قوطی‌ها به هم
- قوطی‌های ضخیم با طرح ضربدر بیشتر مقاومت کافی در برابر زلزله را می‌دهد.
- عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته
- امکان ساخت خرپا با دهانه بزرگتر
معایب ساخت خرپا با پروفیل
- عدم امکان رنگ آمیزی ضد زنگ داخل پروفیل و خطر زنگ ردن داخل پروفیل
- نیاز به دقت بالا در اجرا و نصب خرپا
- هزینه بالا تعمیر و نگهداری
کاربرد خرپا ساخته شده با قوطی
خر پا‌هایی که با قوطی ساخته می‌شوند، دارای دهانه 6 متری، 8 متری یا نهایتا 12 متری هستند. خرپا با اندازه دهانه مذکور در موارد زیر به کار برده می‌شود:
- سقف سوله‌های کوچک و متوسط
- کارگاه و کارخانجات متوسط
- سالن ورزشی
- پارکینگ
- انبار
- نمایشگاه‌های غرفه دار
- مکان‌های تفریحی
- وسایل حمل و نقل
صفر تا صد ساخت خرپا فلزی برای سقف شیروانی
ساخت خرپا با قوطی برای دهانه‌های 6 متری، 8 متری و 12 متری مناسب است و هزینه شما را بهینه می‌کند. با اسفاده از محاسبات گفته شده یا نقشه‌ای که بالاتر قرار دادیم، می‌توانید ارتفاع خرپا و فواصلی که قوطی پروفیل‌ها قرار می‌گیرند را تعیین کنید. در صورتی که دهانه سقف شما در این بازه قرار دارد، به راحتی با استفاده از آموزش موجود در همین صفحه، به ساخت خرپا با پروفیل بپردازید.