ویزارد خرپای بام

این مقاله ساخت خرپای چوبی بام را در StatiCAD با ویزارد خرپا شرح می‌دهد: انتخاب الگو، پیش‌نمایش اندازه‌دار، جانمایی در پلان با دو نقطه تکیه‌گاه (در صورت نیاز به‌صورت آرایه)، ویرایش و مدل تحلیل. برای افزودن پرلین بین خرپاها به مقاله پرلین خودکار بین خرپاها مراجعه کنید.

1. درباره این مقاله

ویزارد به شما امکان می‌دهد خرپای چوبی بام را از روی الگو انتخاب کنید، با پیش‌نمایش اندازه‌دار تنظیم کنید و با کلیک روی دو نقطه تکیه‌گاه در پلان (در صورت نیاز به‌صورت آرایه) بسازید. خرپای ساخته‌شده را بعداً می‌توان با همان پنجره ویرایش کرد.

شرح بر پایه یک مثال ارائه شده است: در یک ساختمان یک‌طبقه 10 × 8 m با دیوارهای 24 cm، پنج خرپای Howe با دهانه 8 m، شیب 30% و پیش‌آمدگی 40 cm در دو طرف، با فاصله 2 m از یکدیگر قرار داده می‌شوند. افزودن پرلین بین خرپاها در مقاله پرلین خودکار بین خرپاها شرح داده شده است.

اطلاع

نسخه: ویزارد خرپا در همه نسخه‌های StatiCAD قابل استفاده است. تصاویر صفحه با StatiCAD Ultimate V.10.0.1.0 گرفته شده‌اند.

2. روش قبلی و تفاوت ویزارد

در StatiCAD خرپا پیش‌تر این‌گونه مدل می‌شد: نمای خرپا در پلان (در صفحه XY) با تیرها ترسیم می‌شد و سپس با دستور چرخش («Döndür») حول محور X به اندازه 90° چرخانده می‌شد تا به صفحه قائم برود. تیرهایی که پس از چرخش قائم می‌ماندند با تبدیل تیر به ستون («kirişi kolona çevir») به دیرک تبدیل می‌شدند.

ویزارد همان ساختار داده را به‌صورت پارامتریک تولید می‌کند. تفاوت در این است که هندسه در یک پنجره تعریف می‌شود، محور اعضا در گره‌ها به هم می‌رسند و چیدمان تکیه‌گاه و مفصل متناسب با مدل تحلیل خودبه‌خود برقرار می‌شود.

	روش چرخش	ویزارد خرپا
هندسه	ترسیم دستی؛ برای هر دهانه و شیب از نو	13 الگو؛ پارامترهای دهانه، شیب، خط‌الرأس و پیش‌آمدگی؛ با تغییر دهانه شیب حفظ می‌شود
محور اعضا	گره تیر در وجه بالایی، محور به اندازه h/2 پایین‌تر (خروج از مرکز)	محور روی خط گره: میله‌ها در گره به‌صورت مرکزی به هم می‌رسند
مفصل‌ها	دستی	بال‌ها (chords) پیوسته، انتهای اعضای جان (web) در صفحه خرپا مفصلی (قابل انتخاب)
تکیه‌گاه	بال تحتانی مستقیماً در تراز طبقه	دیرک نشیمن ثابت + لغزنده (توصیه‌شده) یا نشستن مستقیم
آرایه	با کپی	تعداد و فاصله؛ هر خرپا یک گروه انتخاب جداگانه (MAKAS-01 ...)
ویرایش	عضو به عضو	بازسازی خرپای انتخاب‌شده با ویزارد

نکته

پروژه‌های ترسیم‌شده با روش قدیمی: خرپاهایی که با روش چرخش ترسیم شده‌اند نیز پشتیبانی می‌شوند؛ توصیه‌ها برای این مدل‌ها در بخش 9 آمده است.

3. باز کردن ویزارد

ویزارد از سه مسیر باز می‌شود: ترسیم › خرپا (ویزارد خرپای بام)... («Çiz › Makas (çatı makası sihirbazı)...»)، ماکروها › ویزارد خرپا... («Makrolar › Makas sihirbazı...») و دکمه خرپا («Makas») در نوار ابزار سمت چپ. هر سه یک پنجره را باز می‌کنند. خرپا به‌عنوان عضوی از طبقه فعال ساخته می‌شود؛ در طبقه پی (TEMEL) هشدار داده می‌شود.

شکل 1 – منوی ترسیم: موارد خرپا و پرلین

شکل 2 – منوی ماکروها: ویزارد خرپا، ویرایش خرپای انتخاب‌شده، ویزارد پرلین

شکل 3 – نوار ابزار سمت چپ

4. پنجره ویزارد

در سمت چپ پنجره گالری نوع خرپا، در وسط پیش‌نمایش اندازه‌دار و در سمت راست تنظیمات در چهار زبانه قرار دارد. پیش‌نمایش با هر تغییر به‌روز می‌شود: بال فوقانی قرمز، بال تحتانی آبی، قائم‌ها سبز و قطری‌ها نارنجی ترسیم می‌شوند؛ دهانه، ارتفاع خط‌الرأس، پیش‌آمدگی‌ها و شیب‌ها اندازه‌گذاری می‌شوند و نمادهای تکیه‌گاه نمایش داده می‌شوند. با قرار دادن ماوس روی یک عضو، طول و مقطع آن دیده می‌شود. سطر زیر پیش‌نمایش تعداد گره‌ها و اعضا، تعداد و طول کل گروه‌های اعضا و حجم مقطع هر خرپا را می‌دهد.

شکل 4 – ویزارد خرپا: مثلثی – Howe، دهانه 8.00 m، شیب 30%، پیش‌آمدگی 0.40 m

4.1. انواع خرپا

در گالری 13 الگو وجود دارد. با انتخاب یک الگو، هندسه و اعضای جان با مقادیر پیشنهادی آن نوع پر می‌شوند؛ پس از آن هر مقدار در زبانه‌ها قابل تغییر است. دکمه بازگشت به مقادیر الگو («Şablon değerlerine dön») مقادیر الگوی انتخاب‌شده را دوباره بارگذاری می‌کند.

الگو	کاربرد
مثلثی – Fink (W) («Üçgen – Fink (W)»)	مثلث متقارن؛ قطری‌های W شکل. رایج‌ترین نوع در ساختمان‌های مسکونی
مثلثی – Howe («Üçgen – Howe»)	قطری‌ها به سمت خط‌الرأس بالا می‌روند (فشار)، قائم‌ها کشش را تحمل می‌کنند
مثلثی – Pratt («Üçgen – Pratt»)	قطری‌ها از خط‌الرأس پایین می‌آیند (کشش)، قائم‌ها فشار را تحمل می‌کنند
دارای دیرک مرکزی (King post) («Kral dikmeli»)	یک دیرک در وسط و دو مهاربند مورب (strut)؛ دهانه‌های کوتاه
ذوزنقه‌ای – Pratt / Warren («Trapez – Pratt / Warren»)	خرپای دارای رأس تخت (بریده)
تک‌شیب (سایبان) («Tek eğimli (sundurma)»)	شیب‌دار به یک سمت؛ سایبان‌ها و نیم‌بام‌ها
تخت – Pratt / Warren («Düz – Pratt / Warren»)	خرپای تخت با بال‌های موازی
بال‌های موازی شیب‌دار («Eğimli paralel başlıklı»)	خرپای شیب‌دار با بال‌های موازی
خرپای قیچی («Makas çatı»)	خرپایی که بال تحتانی آن نیز شیب‌دار است (سقف داخلی بالاتر)
قوسی / هلالی («Kemer / Hilal»)	بال فوقانی منحنی (در هلالی، بال تحتانی نیز)؛ منحنی به قطعات سهمی تقسیم می‌شود

4.2. زبانه هندسه («Geometri»)

فیلد	توضیح
دهانه (بین تکیه‌گاه‌ها) («Açıklık (mesnetler arası)»)	فاصله افقی بین دو تکیه‌گاه. اگر حفظ شیب هنگام تغییر دهانه («Açıklık değişince eğimi koru») علامت‌دار باشد، ارتفاع خط‌الرأس و پاشنه‌ها طوری تنظیم می‌شوند که شیب ثابت بماند (در جانمایی در پلان نیز همین قاعده است). مقادیر میانی هنگام تایپ (مثلاً «8» هنگام تایپ 800) در نظر گرفته نمی‌شوند.
خط‌الرأس («Mahya»)	وسط، چپ، راست یا وارد کردن موقعیت؛ موقعیت از چپ بر حسب cm داده می‌شود. اگر متقارن («Simetrik») علامت‌دار باشد، سمت راست از سمت چپ پیروی می‌کند.
بال فوقانی («Üst başlık»)	ارتفاع انتهای چپ/راست (پاشنه) و خط‌الرأس از کف بر حسب cm؛ شیب‌ها را می‌توان بر حسب % نیز وارد کرد. بال فوقانی منحنی («Eğrisel üst başlık») شکل قوسی می‌دهد.
بال تحتانی («Alt başlık»)	ارتفاع انتهای چپ/راست و زیر خط‌الرأس (برای خرپای قیچی). بال تحتانی منحنی («Eğrisel alt başlık») شکل هلالی می‌دهد.
پیش‌آمدگی و تراز («Saçak ve kot»)	پیش‌آمدگی چپ/راست، امتداد افقی بال فوقانی به بیرون از تکیه‌گاه است. بستن انتهای پیش‌آمدگی («Saçak ucunu kapat») در انتها بال تحتانی و قائم اضافه می‌کند. تراز پایه («Taban kotu») ارتفاع کف خرپا نسبت به تراز بالای طبقه است.

4.3. زبانه اعضای جان («Örgü»)

شکل 5 – زبانه اعضای جان

4.4. زبانه مقطع («Kesit»)

شکل 6 – زبانه مقطع

4.5. زبانه جانمایی («Yerleşim»)

شکل 7 – زبانه جانمایی: 5 خرپا، فاصله 2.00 m

5. جانمایی در پلان

با دکمه جانمایی در پلان (2 نقطه) («Planda yerleştir (2 nokta)») پنجره پنهان می‌شود و برنامه به حالت انتخاب در پلان می‌رود. گزینه‌های قفل‌شدن به نقاط (snap) برنامه (نقطه انتهایی، تقاطع محورها، تقاطع اشیا) معتبرند؛ با نگه داشتن Shift نقطه دوم نسبت به نقطه اول در راستای متعامد (ortho) قفل می‌شود.

1. روی نقطه تکیه‌گاه اول کلیک کنید (در مثال روی دیوار پایینی، x = 1.00 m).
2. ماوس را به سمت تکیه‌گاه دوم ببرید. خط لاستیکی (rubber band) همه خطوط خرپاهای آرایه را نشان می‌دهد؛ پنجره پیش‌نمایش خرپا («Makas önizleme») دهانه را به‌صورت زنده به‌روز می‌کند (شیب حفظ می‌شود).
3. روی نقطه تکیه‌گاه دوم کلیک کنید. خرپاها ساخته می‌شوند و خلاصه در نوار وضعیت نوشته می‌شود.
4. ابزار باز می‌ماند؛ برای یک آرایه جدید از خرپاها می‌توان دوباره دو نقطه را کلیک کرد. کلیک راست یا انتخاب ابزار دیگر ابزار را پایان می‌دهد.

شکل 8 – هنگام انتظار برای نقطه دوم: خط لاستیکی پنج خط خرپا را و پنجره پیش‌نمایش دهانه زنده (7.96 m) را نشان می‌دهد

شکل 9 – پس از کلیک دوم پنج خرپا (MAKAS-01 … MAKAS-05) ساخته شد؛ خلاصه در نوار وضعیت

6. مدل ایجادشده

ویزارد همان انواع عضوی را تولید می‌کند که روش چرخش قبلی تولید می‌کرد. بال‌ها و قطری‌ها تیرهای چوبی با ترازهای انتهایی متفاوت هستند. اعضای قائم از نوع دیرک خرپا («Makas Dikmesi») هستند؛ این نوع به‌طور خودکار تکیه‌گاه نمی‌گیرد و مفصل‌های آن در نظر گرفته می‌شود. محور اعضا روی خط گره است (آفست تیر h/2)؛ میله‌ها در گره‌ها به‌صورت مرکزی به هم می‌رسند.

شکل 10 – خرپاهای ساخته‌شده در نمای سه‌بعدی

گروه	نوع عضو	شرایط انتها
بال فوقانی	تیر چوبی	پیوسته (در اتصال پیشنهادی)
بال تحتانی	تیر چوبی	پیوسته
قطری	تیر چوبی	هر دو انتها در صفحه خرپا مفصلی (M3)
قائم	دیرک خرپا	هر دو انتها در صفحه خرپا مفصلی (M3)
دیرک نشیمن	دیرک خرپا	در تکیه‌گاه 1 در بالا مفصلی (ثابت)، در تکیه‌گاه 2 هر دو انتها مفصلی (لغزنده)

7. ویرایش خرپا

یکی از اعضای یک خرپای ساخته‌شده را انتخاب کنید؛ ویزارد را از منوی کلیک راست پلان یا با ماکروها › ویرایش خرپای انتخاب‌شده... («Makrolar › Seçili makası düzenle...») باز کنید. پنجره با عنوان ویرایش خرپا («makası düzenle») باز می‌شود. با به‌روزرسانی خرپا («Makası güncelle») اعضای قدیمی گروه حذف می‌شوند و خرپا از همان تکیه‌گاه اول، در همان راستا و با مقادیر جدید دوباره ساخته می‌شود (دهانه نیز قابل تغییر است).

شکل 11 – منوی کلیک راست پلان (وقتی در انتخاب عضو خرپا وجود دارد)

شکل 12 – حالت ویرایش: پارامترهای خرپایی که در همان نشست ساخته شده بارگذاری می‌شود؛ به‌روزرسانی خرپا

اخطار

پارامترها در فایل ذخیره نمی‌شوند: پارامترهای خرپا در این نسخه در فایل پروژه نوشته نمی‌شوند. همه تنظیمات خرپایی که در همان نشست ساخته شده به یاد سپرده می‌شوند. در خرپایی که از فایل باز شده، محور، دهانه، تراز پایه و دیرک‌های نشیمن از روی اعضا به دست می‌آیند؛ سایر تنظیمات با مقادیر الگو بارگذاری می‌شوند.

8. مدل تکیه‌گاه و تحلیل

وقتی بال تحتانی در تراز بالای طبقه مستقیماً روی دیوار می‌نشیند و گزینه دیافراگم در بارگذاری‌های قائم («düşey yüklemelerde diyafram») فعال است، دیافراگم صلب، تکیه‌گاه‌ها و گره‌های بال تحتانی را در صفحه به هم قفل می‌کند. در این حالت در بارهای قائم در بال تحتانی کشش ایجاد نمی‌شود؛ نیرو به قید دیافراگم می‌رود. در روش چرخش قبلی نیز وضع همین بود.

دیرک نشیمن ثابت + لغزنده («Sabit + kayıcı oturma dikmesi») (توصیه‌شده) این مشکل را برطرف می‌کند. خرپا به اندازه ارتفاع نشیمن (پیش‌فرض 10 cm) بالاتر ساخته می‌شود. دیرک کوتاه در تکیه‌گاه اول در بالا در صفحه خرپا مفصلی است (تکیه‌گاه ثابت). دیرک تکیه‌گاه دوم در هر دو انتها مفصلی است (آونگی، تکیه‌گاه لغزنده). خرپا در خارج از صفحه در هر دو انتها مقید شده است. به این ترتیب خرپا مانند یک خرپای واقعی عمل می‌کند.

اخطار

گزینه نشستن مستقیم: وقتی نشستن مستقیم («Doğrudan oturur») انتخاب شود، ویزارد درباره وضعیت دیافراگم هشدار می‌دهد. با این گزینه، برای حل خرپا در تنظیمات کلی پروژه › نیروهای عضو گزینه «ایجاد دیافراگم در بارگذاری‌های قائم (G و Q) نیز» («Düşey yüklemelerde (G ve Q) de diyafram oluştur») را غیرفعال کنید.

شکل 13 – تحلیل مدل نمونه: هشدار عضو معلق در هوا وجود ندارد (هشدارهای فهرست به وزن مخصوص مصالح دیوار نمونه مربوط‌اند)

9. خرپاهایی که با روش قدیمی ترسیم شده‌اند

خرپاهایی که با چرخش حول محور X ترسیم شده‌اند نیز مانند خرپاهای ساخته‌شده با ویزارد تحلیل می‌شوند. در تیرهایی که با قرینه‌سازی یا چرخش ایجاد می‌شوند، ترازهای انتهایی، نوع و طول تکیه‌گاه، پیش‌آمدگی («taşma»)، مفصل‌های انتهایی و آرماتور تکیه‌گاهی تثبیت‌شده همراه با انتها منتقل می‌شوند؛ هندسه خرپا در تحلیل تغییر نمی‌کند.

اتصال خرپاها به تیرهای تکیه‌گاهی را ماژول تماس تیرها (کنترل هندسه › اتصال خودکار تیرهای متقاطع/مماس («Geometri Kontrolü › kesişen/değen kirişleri otomatik bağla»)) انجام می‌دهد: بال تحتانی که به تیر لبه بام یا تیر دیوار تماس دارد با پیوند تماسی متصل می‌شود؛ عضو قائمی که انتهای پایینی آن روی یک تیر نشسته است (مثلاً دیرک رأس خرپا) به‌عنوان عضو متکی بر زمین در نظر گرفته نمی‌شود.

توصیه‌های پروژه:

• بال تحتانی خرپا را در ترازی ترسیم کنید که به تیر تکیه‌گاهی یا سر ستون تماس داشته باشد؛ اگر فاصله بین آن‌ها از تلورانس تماس (5 cm) بیشتر باشد، پیوند برقرار نمی‌شود.
• دیرک رهاشده‌ای که زیر آن خرپا وجود ندارد، ستونی که دو بار در یک محل ترسیم شده و ستونی که به هیچ‌جا متصل نیست، در فهرست هشدارهای تحلیل به‌صورت گروه اعضای معلق در هوا («havada kalan eleman grubu») دیده می‌شوند؛ آن‌ها را حذف کنید.
• انتهای دیرک رأس و مهاربندهای مورب باید روی خط بال باشد؛ انحراف چند سانتی‌متری ممکن است اعضای جان را به بال متصل نکند.
• برای خرپاهای جدید از ویزارد استفاده کنید؛ محورها در گره به هم می‌رسند و مدل تکیه‌گاه آماده می‌آید.

10. انتخاب در پنجره سه‌بعدی

انتخاب بال فوقانی خرپا در پلان دشوار است، زیرا بال‌ها، بال تحتانی و اعضای جان در پلان روی هم می‌افتند. در پنجره سه‌بعدی با دکمه حالت انتخاب («seçim modu») و کلیک روی عضو، انتخاب انجام می‌شود. انتخاب بر اساس زاویه دیدی که روی صفحه دیده می‌شود انجام می‌گیرد؛ با کلیک، تصویر تغییر نمی‌کند. اعضای خرپایی که در سه‌بعدی انتخاب شده‌اند در ویزارد پرلین با گرفتن از انتخاب («Seçimden al») استفاده می‌شوند (نک. پرلین خودکار بین خرپاها).

11. محدودیت‌ها و نکته‌ها

• خرپا فقط با مقطع مستطیلی چوبی (b × h) ساخته می‌شود؛ خرپای فولادی در این نسخه وجود ندارد.
• پارامترهای خرپا در فایل ذخیره نمی‌شوند (بخش 7)؛ اعضا به‌صورت تیر و دیرک معمولی ذخیره می‌شوند.
• خرپا در طبقه فعال ساخته می‌شود؛ نقاط تکیه‌گاه همان نقاطی هستند که در پلان کلیک شده‌اند و دیوار یا ستون جست‌وجو نمی‌شود.
• در پلان برای خرپا نماد جداگانه‌ای وجود ندارد؛ اعضا به‌صورت تیر و دیرک ترسیم می‌شوند.
• برای حذف یک خرپا یکی از اعضای آن را انتخاب کنید، سپس گروه انتخاب (MAKAS-nn) را انتخاب و حذف کنید. Geri Al (بازگردانی) عملیات ویزارد را در یک گام برمی‌گرداند.

مدل و مقاطع مثال جنبه نمونه دارند؛ درستی انتخاب مقطع و شرایط اتصال و تکیه‌گاه بر عهده مهندس مسئول پروژه است.