خرپا سازه‌ای چند عضوی است که تمامی بخش‌های آن به یکدیگر پین شده‌اند. معنی پین این است که در هیچ مفصلی گشتاوری وجود ندارد؛ بنابراین در خرپا فقط نیرو وجود دارد.
در واقع خرپا شبکه ای متشکل از چندین عضو می باشد که سرهایشان به هم متصل شده اند و مجموعا یک سازه صلب را تشکیل داده اند. خرپا های متداول عبارتند از: پل ها، سقف ها، دکل جرثقیل ها و سازه های مشابه آن ها. اعضای متداول مورد استفاده در ساخت خرپا ها که معمولا به اعضای دو نیرویی معروف هستند عبارتند از: تیر آهن، نبشی، ناودانی، میله و برخی پروفیل های خاص که این اعضا را با جوش، پرچ، پیچ یا پین های بزرگ بهم متصل می کنند.
انواع خرپا
انواع خرپاها را در یک تقسیم بندی ساده می‌توان به گونه‌های زیر تقسیم کرد.
خرپای دو بعدی
در این دسته از خرپاها تمامی اعضای خرپاها را می‌توان در یک صفحه جای داد. این بدان جهت است که از لحاظ هندسی اختلاف بعدی در نحوه قراگیری و جهت‌گیری اعضا وجود ندارد. بسیاری از طرح‌های کلاسیک خرپا در این دسته جای می‌گیرند. توانایی تحمل تنش‌ها و بارهای صفحه‌ای و حجم و ابعاد متناسب از نقاط قوت این گونه برشمرده می‌شود.
خرپای سه بعدی
خرپاهای این دسته بر خلاف نمونه قبل شامل شبکه‌ای از اعضا و اتصالات‌اند که روی هم حجمی را در برگرفته و در امتداد هر سه محور مختصات امتداد یافته‌اند. قدرت تحمل بارها و تنش‌های سه بعدی از مزایای این گونه دسته به شمار میرود که البته این مزایا باعث افزایش هزینه و حجیم شدن سازه می‌شوند.
خرپای چند گانه
این دسته از خرپاها با هدف حذف نقاط ضعف و حفظ نقاط قوت دو گونه قبل ابداع شده‌اند. در این گونه از خرپاها معمولاً لینک‌های وسط به صورت تکی و لینک‌های بالا و پایین به صورت دوگانه و یا چندگانه طراحی می‌شوند. قدرت تحمل بارهای صفحه‌ای و مقاومت خمشی و کمانشی مناسب در جهات گوناگون، در عین حفظ ابعاد متناسب از جمله نقاط قوت این گونه‌اند.
خرپای پرات
این نوع برای ساخت پل و سازه‌های تاق مانند که بیشترین فشار اعمالی در آنها در راستای عمودی است، گزینه‌ای بسیار مناسب و ایده‌آل شمار میرود.
مهار بندی خرپا
اعضای خرپا لنگر خمشی را تحمل نمی کنند و پایداری اعضا در صفحه ی خرپا توسط گره ها تامیین می گردد به همین دلیل می توان اعضا خرپا را از پروفیل های نازک تری ساخت که ای موضوع باعث ایجاد مشئله پایداری ارتجاعی می شود که برای پایداری خرپا در جهت جانبی از مهاربند استفاده می کنند.
اصول ساخت خرپاها
چون در خرپاها فرض می‌شود که اعضا در انتهای خود به اعضای دیگر لولا شده‌اند، بنابراین (شکل مثلثی) تنها شکی پایدار خواهد بود. اگر شبکه در یک صفحه واقع باشد، خرپا را (خرپای صفحه‌ای) و اگر شبکه فضایی باشد، خرپای حاصل را (خرپای فضایی) می‌گویند. مطالعه خرپایی نشان می‌دهد که خرپای مثلثی تحت تاثیر نیروی وارد آمده تغییر شکل نمی‌دهد مگر این که یکی از اعضای آن خم شده یا بشکند. شبکه‌هایی که به صورت چهار عضو یا بیشتر باشند، پایدار نیستند و تحت تاثیر نیروهای موثر فرو می‌ریزند. این شکل‌ها بدون این که در طول و اندازه اعضای آنها تغییری رخ دهد، تغییر فرم می‌دهند.
منبع : فولاد ۲۴
