تفاوت سازه فضاکار با خرپا

در پروژه های عمرانی و ساختمان سازی، اولین و مهم ترین موردی که باید به آن توجه شود، مقاومت سازه است. سازه هایی مانند پل، ساختمان، سد و…، تنها در صورتی قابل استفاده خواهند بود که از مقاومت کافی برخوردار باشند.

ساده ترین و در عین حال کاربردی ترین ابزار مورد استفاده در ساخت سازه های مقاوم، خرپا است. طی سال های اخیر و با پیشرفت تکنولوژی، خرپا به صورت سه بعدی نیز طراحی و ساخته شده است.

خرپای سه بعدی، سازه فضاکار نام دارد. در این مقاله قصد داریم تا تفاوت سازه فضاکار با خرپا را توضیح دهیم.اگر شما هم می خواهید اطلاعات خود را در زمینه این ابزارهای مقاوم سازی افزایش دهید، تا پایان با ما همراه باشید.

 1.خرپا چیست؟

همانگونه که در پاراگرافِ قبل نیز به صورت مختصر اشاره کردیم، خرپا، ابزاری است که برای مقاوم سازی سازه های مختلف، مورد استفاده قرار می گیرد. هر بخش از خرپا ساختاری مثلثی شکل دارد و مجموعه این مثلث ها، یک زیگزال را تشکیل می دهند.

ساختار مثلثی شکلِ خرپا سبب می شود تا وزنِ سازه به یک نقطه وارد نشود و در کلِ محیط، توزیع گردد. این توزیع وزن نیز از خمش سازه جلوگیری خواهد کرد.

خرپا های موجود در بازار، به دو روشِ دستی و ماشینی تولید می شوند. در روش دستی، ابتدا دو میلگرد با استفاده از روش خم کاری به همدیگر متصل می گردند و سپس، دو میلگرد دیگر بر روی آنها جوش داده می شوند. از آنجایی که در روش دستی، تمامی فرآیند های طراحی، اندازه گیری و ساخت، توسط انسان انجام می شود، احتمال بروز خطا در آن زیاد است و مقاومت سازه نیز ممکن است پس از نصب خرپا، کاهش یابد.

ماشینی، چهار میلگرد به صورت همزمان وارد دستگاه می شوند و دستگاه به صورت اتوماتیک، فرآیند خم کاری و جوش را انجام می دهد. دقتِ طراحی، اندازه گیری و ساختِ خرپا در این روش، بسیار بالا است

2. سازه فضاکار چیست؟

خرپای سه بعدی، سازه فضاکار نامیده می شود. سازه فضاکار، فشارِ بار را به یک صفحه واحد منتقل می کند. این فشار، به صورت مساوی در تمامی بخش های صفحه واحد، توزیع می شود. داربست هایی که برای ساختِ ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند، بهترین نمونه از سازه های فضاکار هستند.

3. تفاوت سازه های فضاکار با خرپا ها

تا این قسمت از مقاله، با سازه فضاکار و خرپا آشنا شدیم. در این بخش قصد داریم تا تفاوت سازه فضاکار با خرپا را بیان نماییم. این تفاوت ها عبارتند از؛

3.1. تفاوت سازه فضاکار با خرپا: نوع کاربرد

در مبحثِ تفاوت سازه فضاکار با خرپا، اولین موردی که به آن خواهیم پرداخت، نوع کاربرد است. خرپا ها وزن کمتری نسبت به سازه های فضاکار دارند و بارهای مُرده و زنده را به دیوار ها یا تیرهای باربر منتقل می کنند. به همین دلیل، از این ابزار در ساخت سازه هایی که باید وزن کمی داشته باشند و یا سازه هایی که سقف بزرگی دارند (به منظور جلوگیری از خمش)، استفاده می شود.

در مقابل، سازه های فضاکار از خرپا ها سنگین تر هستند اما از یک سمت مهاربندی می شوند. به همین دلیل، سازه فضاکار برای استفاده در سقف ورزشگاه، سقف سوله، سقف آشیانه هواپیما، سقف مراکز تفریحی و…، موردی مناسب می باشد.

3.2. تفاوت سازه فضاکار با خرپا: شکل هندسی

در مبحثِ تفاوت سازه فضاکار با خرپا، دومین موردی که به آن خواهیم پرداخت، شکل هندسی است. خرپا ها ساختاری دو بعدی دارند و به همین دلیل، برای نصب باید از هر دو سمت مهاربندی شوند. در مقابل، سازه های فضاکار، سه بعدی هستند و امکان مهاربندی آنها از یک سمت نیز امکان پذیر است. 

به همین دلیل، خرپا ها را تنها می توان در سقف های صاف مورد استفاده قرار داد اما سازه های فضاکار در سقف های گنبدی و دایره ای شکل نیز قابل استفاده هستند.

همچنین، خرپا ها معمولا توسط سقف ساختمان پنهان می شوند و تنها به عنوان یک سازه برای افزایش مقاومت مورد استفاده قرار می گیرند اما سازه های فضاکار، علاوه بر افزایش مقاومت، بخشی از نمای ساختمان نیز به حساب می آیند.

3.3. تفاوت سازه فضاکار با خرپا: نوع طراحی

در مبحثِ تفاوت سازه فضاکار با خرپا، سومین موردی که به آن خواهیم پرداخت، نوع طراحی است. طراحی و ساختِ خرپا، بسیار آسان تر از سازه های فضاکار می باشد. خرپا ها، از یک ساختارِ ساده مثلثی شکل تشکیل شده اند و یک میلگرد به صورت عمودی در بین وتر و راس آنها قرار گرفته است.همچنین، خرپا ها را می توان بر اساس نیاز مشتری، در هر اندازه ای طراحی کرد و در مکان های مختلفی مورد استفاده قرار داد.

در مقابل، سازه های فضاکار دارای ساختار پیچیده ای هستند و برای طراحی آنها باید از ابزارهایی پیشرفته و برنامه هایی خاص استفاده کرد.

3.4. تفاوت سازه فضاکار با خرپا: میزان وزن و حجم

در مبحثِ تفاوت سازه فضاکار با خرپا، چهارمین موردی که به آن خواهیم پرداخت، میزان وزن و حجم است. خرپا ها، وزن و حجم کمتری نسبت به سازه های فضاکار دارند.علت این امر نیز، وجود اتصالات زیاد در ساختار سازه های فضاکار می باشد. بنابراین، خرپا ها در سازه هایی استفاده می شوند که باید وزن کمی داشته باشند اما سازه های فضاکار برای ساخت سقف های گنبدی یا دایره ای شکل، مورد استفاده قرار می گیرند.

3.5. تفاوت سازه فضاکار با خرپا: جنس و متریال

در مبحثِ تفاوت سازه فضاکار با خرپا، پنجمین موردی که به آن خواهیم پرداخت، جنس و متريال مورد استفاده است. برای ساخت خرپا باید از میلگرد فولادی استفاده شود و قطر این میلگرد نیز باید اندازه ای مشخص داشته باشد.در مقابل، سازه های فضاکار با متریال های مختلفی ساخته می شوند. این متریال ها عبارتند از؛ آلومینیوم، بتن، فولاد، چوب و کامپوزیت.

3.6. تفاوت سازه فضاکار با خرپا: هزینه

در مبحثِ تفاوت سازه فضاکار با خرپا، آخرین موردی که به آن خواهیم پرداخت، هزینه است. هزینه استفاده از سازه فضاکار نسبت به خرپا، بالاتر می باشد. علت این امر نیز استفاده از اتصالات و متریال بیشتر در ساختار سازه فضاکار است. البته، به این نکته نیز باید توجه کرد که پس از نصب خرپا، یک لایه بتن بر روی آن قرار خواهد گرفت اما سازه فضاکار نیازی به لایه بتنی نخواهد داشت.

سخن پایانی

در این مقاله، ابتدا ساختار خرپا و سازه فضاکار را به شما توضیح دادیم و سپس، تفاوت های این دو ابزار را بیان کردیم. معماران با توجه به نوع ساختمان، از خرپا یا سازه فضاکار استفاده می کنند. خرپا به دلیل حجم و وزن کمتر نسبت به سازه فضاکار، معمولا در ساختمان هایی به کار می رود که سقف آنها، تحمل وزن بالایی را ندارد. از طرفی دیگر، سازه های فضاکار را می توان تنها از یک سمت مهاربندی کرد. به همین دلیل، سازه های فضاکار، ابزاری مناسب برای ساخت سقف های گنبدی و دایره ای شکل می باشند.