Arkos skaičiavimas: ypatybės, taisyklės ir pavyzdžiai
Dažnai statybininkas susiduria su užduotimi pastatyti arkines lubas, sutvarkyti kupolo formos stogą ar originalų „kuprotą“ tiltą per rezervuarą, kuris tampa vis populiaresne mažosios architektūros forma. Tuo pačiu metu daugeliu atvejų meistrai nesirūpina sudėtingais skaičiavimais, naudodamiesi dviem reikšmėmis, kurios žinomos net septintokui. Šios vertės yra pločio plotis, vėliau uždengtas arka, ir arkos aukštis, kuris apskaičiuojamas nustatant atstumą tarp įsivaizduojamos horizontalios linijos, nubrėžtos tarp taškų, ant kurių laikoma arka, ir aukščiausio taško arkos. Pasak ekspertų, šių vertybių nepakanka, kad patikima arka būtų aprūpinta didelėmis eksploatacinėmis savybėmis. Pagrindinis vaidmuo projektuojant arkines grindis priskiriamas medžiagų, iš kurių bus pagaminta arka, pasirinkimui ir susijusiam arkos skaičiavimui, kurio teisingumas lemia tolesnes jo eksploatacines charakteristikas. Vadovaudamiesi šiomis rekomendacijomis, galėsite suprojektuoti patikimas arkines lubas, kurios bus puikus sprendimas ir ne tik paįvairins buto dizainą, bet ir taps puikia sodo kraštovaizdžio dizaino puošmena. Šios srities specialistai gali lengvai atlikti visus būtinus skaičiavimus, bet kas, jei nėra galimybės naudotis jų paslaugomis, o jūs turite atlikti visus darbus patys? Tokiu atveju pasinaudokite mūsų rekomendacijomis, kad padėtumėte kuo efektyviau susidoroti su užduotimi..
Arkinės sistemos profesionalo požiūriu
Specialistų inžinierių požiūriu, arkinės konstrukcijos yra sulaužytos arba išlenktos sistemos, ant kurių atraminių elementų veikia vertikalios apkrovos, dėl kurių į angą nukreipiamos įstrižinės reakcijos. Horizontalus tokios atraminės reakcijos komponentas yra traukos jėga, o tai rodo, kad arkinės sistemos yra išsiplėtimo konstrukcijos. Tai yra pagrindinis jų skirtumas nuo sijų, kurios patiria tik įprastą mechaninį įtempį. Šiuolaikinėje statyboje arkos yra naudojamos kaip pagrindinės konstrukcijų atraminės konstrukcijos įvairiems tikslams, nesvarbu, ar tai būtų ekonominiai, pramoniniai ar žemės ūkio pastatai, kurių ilgis yra nuo 12 iki 70 m. Kalbant apie užsienio statybas, šioje pramonėje arkinės konstrukcijos tarpsniai yra dar labiau išvystyti, o tai leidžia statyti arkas iki 100 m ir daugiau.
Arkų klasifikacija: pagrindinės veislės
Pagal statinė grandinė, išskirti be vyrių, dvigubas vyris ir trijų šarnyrų arkos;
Be to, arkos atraminiai galai gali būti sujungti horizontaliai esančia juosta, kuri suvokia horizontalią apkrovą ir vadinama pūsti. Arkos su priveržimu skaičiavimas šiek tiek skiriasi nuo dvigubos šarnyrinės ar trijų šarnyrinės arkos be priveržimo skaičiavimo.
Kiekvienas iš šių tipų turi savo privalumų ir trūkumų, todėl konstrukcijos pasirinkimą atlieka projektavimo inžinierius, kuris apskaičiuos trijų šarnyrų arką, atsižvelgdamas į jo stiprumo reikalavimus, jo gamybai naudojamas medžiagas. projektavimas ir architektūrinės užduotys, priskirtos tai ar kitai konstrukcijai.
Pagal paramos schemą yra arkos su priveržimu ir arkos be priveržimo. Jei pirmieji suvokia trauką, tada pastarųjų trauka perkeliama į atramas. Priveržimas pagamintas iš profilio plieno arba armatūros. Jei arka bus eksploatuojama agresyvioje aplinkoje, kuri yra palanki metalo korozijai, leidžiama naudoti klijuotus medinius kaklaraiščius.
Forma išsiskiria:
- Trikampės arkos, sudarytos iš tiesių pusiau arkų. Trikampio arkos apskaičiavimas nėra sudėtingas, ir jūs galite tai padaryti patys;
- Penkiakampės arkos;
- Segmentinės arkos, kurių pusiau arkų ašys yra bendrame apskritime;
- Smailios arkos, susidedančios iš kelių pusiau arkų, kurių ašys yra ant dviejų apskritimų;
Kaip apskaičiuoti trijų šarnyrų arką su priveržimu: ekspertų rekomendacijos
Jei planuojate montuoti nedidelę arką, skaičiavimas ir dizainas nesukels jokių ypatingų sunkumų, nes jų gamybai pageidautina naudoti didžiulių dydžių statybinės medžiagos lakštus, tokius kaip fanera, gipso kartono plokštės ar OSB plokštės. gamyba. Didžiausi jų pločio rodikliai yra atitinkamai 250 ir 120 cm, o tai leidžia paprasčiausiai nupiešti arką ant medžiagos lapo ir iškirpti bent dvi atraminių sijų sudedamąsias dalis. Pabaigoje tokios arkos yra padengtos lakštine medžiaga, po to galime manyti, kad arka yra paruošta. Nepaisant to, kad šiuo metodu arkos buvo sumontuotos greitai ir paprastai, jis taip pat turi savo trūkumų, įskaitant didelį medžiagų kiekį, išleistą atliekoms, gatavos arkos dekoratyvumą ir konstrukcijos nesugebėjimą perkelti krovinių..
Arkinių konstrukcijų išdėstymas yra labai sudėtingas, jei kapitonas susiduria su užduotimi įrengti arką virš didelės angos (iki kelių metrų) arba arkos, galinčios atlaikyti didžiausias apkrovas. Dėl to, kad statybų rinkoje sunku rasti medžiagų, kurių matmenys leidžia įrengti tokią arką, ji suprojektuota kaip tipo nustatymo konstrukcija, susidedanti iš kelių dalių. Šiuo atžvilgiu meistras susiduria su užduotimi tiksliai apskaičiuoti arką ir nustatyti jos dalių matmenis..
Kaip minėta anksčiau, arkos išskiriamos pagal tokius parametrus kaip forma, dydis ir aukštis, o prieš įgyvendinant medinės arkos skaičiavimo projektą, būtina aiškiai suprasti norimos arkos struktūrą ir apytikslius matmenis. Atsižvelgiant į šiuos parametrus, lengviau nuspręsti dėl medžiagų pasirinkimo jo įrengimui ir vėlesniems skaičiavimams.
Mėgėjai, išgirdę frazę „arkos skaičiavimas“, dažnai būna išsigandę, tačiau skaičiavimai šiuo atveju yra paprasti ir pagrįsti mokyklinių formulių naudojimu iš geometrijos. Be to, norint palengvinti skaičiavimus, ant grafiko popieriaus reikia šiek tiek sumažinta skale nubrėžti arkos kontūrą. Po to sukuriamas tikro dydžio arkos šablonas, kurį turėdami galite efektyviausiai atlikti tolesnius skaičiavimus, nes prie jo įrengimo vietos galite pritvirtinti vadinamąją arkos kopiją ir įvertinti skaičiavimų teisingumą. Norėdami sukurti šabloną, galite naudoti storą kartoną, fanerą arba medienos plaušų plokštės lapą..
Arkinės konstrukcijos užima didžiulę architektūros nišą, o jų naudojimas yra plačiausia tema, kurios negalima suvokti viename straipsnyje. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime arkos gamybą bute ar privačiame name, nes tradicinė stačiakampė anga, dekoruota arkos pavidalu, taps išskirtine buto interjero detale, kuri ją palankiai išskiria iš kitų butų..
Apsvarstykite trijų šarnyrinių arkų skaičiavimo pavyzdį:
Daugeliu atvejų, nepriklausomai nuo meistro patirties, jis žino tris arkos parametrus, įskaitant arkos uždengto tarpo plotį, arkos aukštį ir sienos gylį (plotį). Tuo pačiu metu kapitonas susiduria su užduotimi apskaičiuoti arkos dalių parametrus, surinkti juos į vieną arkinę konstrukciją ir tvirtai ją pritvirtinti..
1 metodas – empirinis
Nepaisant to, kad bet koks arkos skaičiavimas prasideda nuo jo apskritimo spindulio apskaičiavimo, arka ne visada reiškia apskritimo lanką. Yra situacijų, kai arka susideda iš dviejų lankų (tai reiškia arkas, pagamintas gotikos stiliumi) arba pasižymi asimetriškais kontūrais. Šiuo atveju kiekvieno lanko lanko skaičiavimas atliekamas atskirai. Bet grįžkime prie arkos apskritimo skaičiavimo. Patogiau tai padaryti popieriuje, mažinant dydį, pavyzdžiui, 1: 50. Paruošę popierių ir kompasus, atkreipkite lapo duris, atsižvelgdami į mastelį ir nubrėžkite ašį. simetrija padalija angą per pusę. Po to reikia pakeisti kompaso ašį, uždėjus koją su adata tiesiai ant simetrijos ašies. Toliau turite nupiešti keletą lankų ir, pasirinkę optimaliausią, pašalinkite likusią dalį trintuku.
Norėdami aiškiau parodyti šį pavyzdį, pavaizduosime arkos lanką:
kur R yra arkos apskritimo spindulys, o L yra lanko stygos pusė, o akordo dydis atitinka arkinio tarpo ilgį. Kalbant apie H, šis indikatorius rodo arkos aukštį..
2 metodas – matematinis
Norėdami atlikti matematinį arkos apskritimo spindulio apskaičiavimą, naudokite Pitagoro teoremą, pagal kurią:
R = L2 + (R2 – H2)
R = L2 + (R – H) 2
Išplėsdami dvejetainį, išraišką paversime tokia forma:
R2 = L2 + R2 – 2HR + H2
Atimkite R iš abiejų dalių ir gaukite:
L2 + H2 – 2HR = 0
Perkelkite terminą su R už lygybės ženklo:
2RH = L2 + H2
Ir galiausiai, mes gauname reikiamą R:
R = (L2 + H2) / 2H
Svarbu! Arkos apskritimo spindulio apskaičiavimo formulė: R = (L2 + H2) / 2H, kur R yra arkos apskritimo spindulys, H yra arkos aukštis, L yra lanko stygos pusė (arkos tarpas).
Atsižvelgiant į tai, kad arką sudaro kelios dalys, kurių gamybai turėsite naudoti tam tikro pločio lentą, mes apskaičiuosime dalies, kurią galima pagaminti iš konkrečių matmenų lentos, matmenis. Tam būtina išspręsti atvirkštinę problemą. Atsižvelgdami į žinomą arkos spindulį ir jo pakilimo aukštį (šiuo atveju tai yra lentos plotis), mes apskaičiuojame maksimalų galimą dalies ilgį, kurį galima pagaminti iš tam tikro pločio lentos, tai mes apskaičiuojame arkos ilgį. Atsižvelgiant į tai, kad mes jau žinome tam tikrus santykius iš ankstesnių skaičiavimų, gauname šią formulę:
L2 = 2RH -H2
HR – H2
Norint tinkamai padaryti arką, būtina paruošti dar keletą dalių, atsižvelgiant į tai, kad diegimo metu jie turės būti sujungti. Sujungimo būdas parenkamas atsižvelgiant į arkos paskirtį. Praktikuojama naudoti viršutines dalis ant arkos „skruostų“ ir dviejų arkų sujungimą, atsižvelgiant į pusės dalies poslinkį..
Skaičiuojant dalis, būtina atsižvelgti į tai, kuri arkos pusė, priklausomai nuo jos vietos detalių atžvilgiu, mus labiausiai domina (vidinė ar išorinė). Paprasčiau tariant, turime suprasti, kaip atraminės arkos dalys bus išdėstytos pačios arkos atžvilgiu. Pavyzdžiui, sutvarkant kupolinį stogą, arkinės konstrukcijos guolių dalys bus žemiau arkos, o montuojant arkinį skliautą – aukščiau. Pasitaiko situacijų, kai reikia įrengti dvipusę arką. Pastaruoju atveju arkos detalių skaičiavimas bus atliekamas pagal mažiausią apvalinimą.
Jei eksploatacijos metu arka turės didelių apkrovų, ją reikia sutvirtinti įvairiomis sijomis ir raiščiais, sumontuotais tarp arkos mazgų. Taigi, jūs galite įrengti laikančią santvarą, kuri gali atlaikyti padidėjusias apkrovas..
Jei nuspręsite įrengti arką gotikos stiliumi, turite kuo tiksliau nustatyti arkos kreivumo spindulį galuose. Tokiu atveju palengvinsite save naudodami empirinį arkos skaičiavimo metodą, kurio pagalba eksperimentiškai pasirenkate arkos apvalinimo tašką, tada nuo šio taško žemyn nubrėžkite liniją, einančią lygiagrečiai sienai , išmatuokite gautą atstumą ir nubrėžkite to paties ilgio liniją kitoje pusėje. Tada ant šios linijos uždedama kompaso kojelė, nustatomas atstumas (spindulys) ir, judant žemyn arba aukštyn lygiagrečiai tiesei, nustatomas taškas, kuriame sienos linija ir arkos lankas bus uždaryti antrojo (mažesnio) lanko. Antroje piešinio pusėje turite padaryti tą patį.
Kad jums būtų lengviau ir kuo efektyviau apskaičiuotumėte arką, galite padaryti keletą brėžinių ir pasirinkti tinkamiausią. Kaip jau supratote, pateikti arkos skaičiavimo pavyzdžiai toli gražu nėra vieninteliai, o yra ir kitų skaičiavimo metodų, tačiau empirinis metodas jums aiškiai parodo, kaip arka atrodys įdiegus. Be to, atliekant skaičiavimus, galite lengvai koreguoti piešinį, kol pasieksite norimą rezultatą..
Padarę brėžinį ir įsitikinę, kad jis teisingas, būtina padaryti arkos šabloną, kuriuo galite lengvai įdiegti bet kokią arkinę konstrukciją.
Keletas žodžių apie arkos medžiagos pasirinkimą
Arkos gamybai galite naudoti įvairias medžiagas, įskaitant metalą (metalinė arka apskaičiuojama šiek tiek kitaip), taip pat plytas ir betoną, tačiau paprasčiausias ir pigiausias būdas yra padaryti arką iš gipso kartono. Atsižvelgiant į tai, kad arka, pagaminta iš plytų ir betono, bus labai sunki, jai reikia sumontuoti armatūrinį narvą. Armatūrą lengva sulenkti, o iš jos galite lengvai suvirinti rėmą. Po to, naudojant perforatorių, būtina išgręžti skylutes sienose, į jas įkišti kaiščius ir suvirinti arkinį rėmą..
Padaryti gipso kartono arką yra daug lengviau ir greičiau, tačiau baigta konstrukcija bus mažiau patvari nei jos plytų ar betono kolegos. Norėdami tai padaryti, turite pagaminti rėmą iš alavo profilių, apklijuoti juos gipso kartono plokštėmis šonuose ir naudoti segmentus vidinei angai uždengti (jų gamybai gipso plokštės supjaustomos iš vienos pusės, išlenktos ir galiausiai pritvirtinamos savaime sriegimo varžtai). Gautus kraštus reikia išlyginti glaistai.
Plytų arkos apskaičiavimas: akcentai
Norint apskaičiuoti plytų arką, taip pat būtina iš medienos plaušų plokštės padaryti šabloną, kurio kokybė daugiausia lemia būsimos plytų arkos veikimą ir išvaizdą. Visų pirma, reikia apskaičiuoti šablono matmenis, dėl kurių reikės žinoti arkos angos plotį. Pavyzdžiui, arkinės angos plotis yra 15 000 mm..
Kadangi šablono plotis turėtų būti 5 mm mažesnis, tai reiškia, kad jis bus 1495 mm. Net jei šablonas išsipučia nuo drėgmės, paskutiniame darbo etape galite jį lengvai išardyti. Šablono aukštis turėtų atitikti arkos aukštį, mūsų atveju – 168 mm. Kadangi viršutinėje arkos dalyje rekomenduojama kloti visą priekinę plytą, būtina apskaičiuoti plytų skaičių. Kadangi vienos eilės aukštis yra apie 72 mm (plytų aukštis + siūlės aukštis), o bendras eilučių skaičius yra 4, arkinis aukštis yra 72 * 4 – 120 = 168 mm. (Šiuo atveju 120 mm yra plytų aukštis, padėtas ant krašto).
Apibendrinant
Dažniausiai arkinių konstrukcijų montavimas atliekamas kambario apdailai, neatsižvelgiant į jo paskirtį. Tai gali būti namas, butas ar biuras..
Dažnai, naudodami arką, jie papuošia duris tarp virtuvės ir svetainės. Tačiau arkos įrengimas taip pat gali būti naudojamas didesnio masto statybų procese. Jei planuojate kambario interjerą papuošti arka, ekspertai rekomenduoja padaryti arkinę konstrukciją iš gipso kartono, nes tai yra daug pigiau, lengviau ir mažiau darbo reikalaujanti. Tuo pačiu metu baigta konstrukcija jokiu būdu nėra prastesnė už plytų ar medžio arkas. Kad nebūtų nusivylę arkos grožiu ir teisingumu, ekspertai rekomenduoja deramai kreiptis į arkos konstrukcijos įrengimą ir apskaičiuoti arką, kurią galima atlikti keliais būdais. Mūsų straipsnyje mes jums pasiūlėme du labiausiai paplitusius ir efektyviausius arkos apskaičiavimo metodus, kuriais galite sukurti patikimą ir estetiškai patrauklią arką..