Расчет арки: особенности, правила и примеры

Особенности расчета арок. Сбор нагрузок

Арки используются в качестве основных несущих конструкций зданий различного назначения. Их применяют в покрытиях промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий пролетом от 12 до 70 м. В зарубежном строительстве с успехом применяют арки пролетом до 100 м и более.

По статической схеме арки разделяют на трехшарнирные и двухшарнирные без ключевого шарнира:

Рисунок 1 – Трехшарнирная и двухшарнирная арка

По схеме опирания их делят на арки с затяжками, воспринимающими распор и на арки без затяжек, распор которых передается на опоры.

Рисунок 2 – Арка без затяжки и с затяжкой

Затяжки изготовливают в большинстве случаев из арматуры или профильной стали. Возможно применение деревянных клееных затяжек, в условиях химически агрессивных сред, где металл будет корродировать.

По форме оси арки делят на:

– треугольные из прямых полуарок

Рисунок 3

– сегментные, оси полуарок располагаются на общей окружности

– стрельчатые, состоящие из полуарок, оси которых располагаются на двух окружностях, смыкающихся в ключе под углом.

Рисунок 4

По конструкции арки делятся на:

1) цельные (только треугольной формы);

Рисунок 5 – Арка из фермы (l=30…60 м, f=l/3…l/2)

3) арки из балок на пластинчатых нагелях (Деревягина)

4) кружальные арки, состоящие из двух или более рядов косяков, соединенных между собой нагелями

Рисунок 6 – Кружальная арка

5) арки с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях

Рисунок 7 – Арка с перекрестной дощатой стенкой (l=20…40 м, f≥l/6)

6) клееные арки (дощатоклееные и клеефанерные)

Из перечисленных видов арок наиболее широкое применение получили клееные арки заводского изготовления. Распоры и несущая способность таких арок могут отвечать требованиям сооружения покрытий самого различного назначения, в том числе уникальных по своим размерам.

По форме оси дощатоклееные арки могут иметь любой из перечисленных выше видов, т.е. они могут быть треугольными (без затяжек – при высоте 1/2 l и с затяжками – при высоте 1/6 … 1/8 l в покрытиях до 24 м), пятиугольными с гнутыми участками в местах переломов осей, пологими сегментными двух- или трехшарнирными со стрелой подъема не менее 1/6 l (в редких случаях 1/7…1/8 l) и высокими трехшарнирными стрельчатыми из элементов кругового очертания со стрелой подъема 1/3…2/3 l. Последние два вида клееных арок (сегментные и стрельчатые) рекомендуются в качестве основных.

Поперечное сечение клееных арок рекомендуется принимать прямоугольным и постоянным по всей длине. Высота поперечного сечения назначается от 1/30…1/50 пролета. Толщина слоев для изготовления арок при радиусе кривизны до 15 м принимается не более 4 см.

Клееные арки имеют перспективы применения в легких покрытиях. Они, как правило, имеют треугольную форму и состоят из коробчатых клеефанерных полуарок. Такие арки имеют малую массу и позволяют получать существенную экономию древесины. Однако, они требуют расхода водостойкой фанеры, являются более трудоемкими при изготовлении, чем дощатоклееные и имеют меньший предел огнестойкости.

Самым распространенным и перспективным видом арок являются дощатоклееные арки.

Расчет арок производится по правилам строительной механики, причем распор пологих двухшарнирных арок при стреле подъема не более 1/4 пролета разрешается определять в предположении наличия шарнира в ключе.

Расчет арок после сбора нагрузок выполняется в следующем порядке:

1) геометрический расчет арки;

2) статический расчет;

3) подбор сечений и проверка напряжений;

4) расчет узлов арки.

Нагрузки, действующие на арку, могут быть распределенными и сосредоточенными. Постоянную равномерную нагрузку g от массы покрытия и самой арки определяют с учетом шага арок. Она обычно условно считается в запас прочности, равномерно распределенной по длине пролета, для чего ее фактическое значение умножают на отношение длины арки к ее пролету S/l.

Массой арки можно задаться предварительно с использованием коэффициентов собственной массы kсв=2…4, и определить его в зависимости от массы покрытия gn, снега p и других нагрузок из выражения

Снеговую нагрузку р определяют по нормам нагрузок и воздействий, условно равномерно распределенную по длине пролета покрытия.

При расчете сегментных арок при f/l≥1/8 нужно учитывать также распределение снеговой нагрузки по треугольным эпюрам при значении коэффициента перехода в ключе 0, близ опор – от 1.6 до 2.2 с одной стороны и от 0.8 до 1.1 – с другой.

Стрельчатые арки при определении снеговых нагрузок могут условно считаться треугольными.

Ветровую нагрузку q определяют по нормам нагрузок и воздействий с учетом шага арок и считают приложенной нормально к поверхности покрытия. При этом для упрощения расчета криволинейные эпюры этой нагрузки можно заменять прямолинейными нормальными к хордам полуарок.

При стрельчатых арках они условно могут считаться треугольными, и нагрузка распределится нормально к хордам полуарок.

Сосредоточенные, временные нагрузки Р включают в себя массу подвесного оборудования и временных нагрузок на нем.

Геометрический расчет арки заключается в определении всех размеров, углов и их тригонометрических функций полуарки, необходимых для дальнейших расчетов. Исходными данными при этом являются пролет l, высота f, а в стрельчатых арках также радиус полуарки r или ее высота f.

По этим данным в треугольных арках определяют длину S/2 и угол наклона полуарки α. В сегментных арках определяют радиус

,

центральный угол φ из условия и длину дуги полуарки и находят уравнение дуги в координатах с центром в левой опоре

Рисунок 8 – Геометрическая и расчетная схема арки

В стрельчатых арках определяют угол наклона α и длину l хорды, центральный угол φ и длину S/2 полуарки, координаты центра a и b, угол наклона опорного радиуса φ и уравнение дуги левой полуарки . Затем половину пролета арки делят на четное число, но не менее шести равных частей и в этих сечениях определяют координаты х и у, углы наклона касательных α и их тригонометрические функции.

Опорные реакции трехшарнирной арки состоят из вертикальных и горизонтальных составляющих. Вертикальные реакции Ra и Rb определяют как в однопролетной свободно опертой балке из условия равенства нулю моментов в опорных шарнирах. Горизонтальные реакции (распор) Ha и Hb определяют из условия равенства нулю моментов в коньковом шарнире.

Определение реакций и усилий удобно производить в сечениях только одной левой полуарки в следующем порядке:

Читайте также:
Мифы о пластиковых окнах

сначала усилия от единичной нагрузки справа и слева, затем от левостороннего, правостороннего снега, ветра слева, ветра справа и массы оборудования.

Изгибающие моменты следует определять во всех сечениях и иллюстрировать эпюрами.

Продольные и поперечные силы можно определять только в сечениях у шарниров, где они достигают максимальных величин и необходимы для расчетов узлов. Необходимо также определять продольную силу в месте действия максимального изгибающего момента при таком же сочетании нагрузок.

Усилия от двустороннего снега и собственной массы определяют путем суммирования усилий от односторонних нагрузок.

Полученные результаты сводят в таблицу усилий, по которой затем определяют максимальные расчетные усилия при основных наиболее не выгодных сочетаниях нагрузок.

В число таких сечений должны входить:

1) собственная масса и снег;

2) собственная масса, снег и масса оборудования;

3) все действующие нагрузки, включая ветровую с коэффициентом 0.9, вводимого в усилия от временных нагрузок.

Для клееных арок «Пособие» к СНиП II-25-80 расчет на прочность рекомендует выполнять при следующих сочетаниях нагрузок.

Конструирование и расчет арки

2.1 Геометрические размеры оси арки

· расчетный пролет арки составляет 31,6 м;

· стрела подъема арки из разности отметок 5,3 м, что составляет » 1/6 пролета;

· радиус арки .

Рисунок 14 – геометрическая схема арки.

Делим арку на части, в результате чего получаем 11 точек и для каждой из них подсчитываем значения координат и углов.

Значения координат и углов точек арки.

2.2 Нагрузки и воздействия

Постоянные расчетные нагрузки на 1 м 2 горизонтальной проекции покрытия определяются с введением коэффициента надежности по нагрузке в соответствии с п. 2.2 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

· полная нагрузка на 1 м 2 панели:

o нормативная: ;

o расчетная: .

· нормативные постоянные нагрузки умножаются на коэффициент учитывающий разницу между длиной дуги арки и ее горизонтальной проекцией:

.

· собственный вес арки в зависимости от нормативной и временной нагрузок:

,

где кс.в. – коэффициент собственного веса арки (кс.в.=2,5).

· снеговая равномерно распределенная:

· снеговая распределенная по треугольнику:

Нагрузки на 1 пог.м арки (В=4,5м) сведены в таблицу.

Значения нагрузок, действующих на несущую раму.

Наименование нагрузки Норматив­ная наг­руз­ка, кН/м Коэффици­ент перегрузки Расчетная нагрузка, кН/м
1 2 3 4
Собственный вес покрытия
gн = 1,06×4,5 = 4,77 gр = 1,25×4,5= 5,625 4,77 5,625
Собственный вес арки 1,0575 1,1 1,16
Постоянная нагрузка 5,83 6,785
Временная – снеговая
S1 S2 8,06 21,6

2.3 Статический расчет арки

2.3.1 Схемы нагрузок на арку

Рисунок 15 – схемы нагрузок на арку.

Расчет арки производится для следующих типов нагрузок согласно прил. 3 п. 2, п.п. 5.3 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»:

– Постоянная и снеговая 1, равномерно распределенная на половине пролета;

– Постоянная и снеговая 2, распределенная на половине пролета по треугольнику;

2.3.2 Усилия в арке от различных схем нагружения.

1. Усилия от нагрузки , расположенные слева

;

;

-на левой половине арки

-на правой половине арки

на левой половине арки

на правой половине арки

на левой половине арки

на правой половине арки

2.3.2.1 Усилия от нагрузки S2 =21,6кН/м:

;

;

-на левой половине арки

-на правой половине арки

на левой половине арки

на правой половине арки

на левой половине арки

на правой половине арки

Значения усилий сводим в таблицу.

Усилия в сечениях полуарки

постоянной от g=6,785кН/м при k=0,373

распределенной по треугольнику

2.4 Конструктивный расчет. Подбор сечения арки

2.4.1.1 Прочностной расчет сечения

Верхний пояс рассчитывается как сжато-изгибаемый стержень, находяищйся под воздействием изгибающего момента и соответствующей ему продольной сжимающей силы, действующей в этом сечении.

При расчете арок на прочность по деформированной схеме и на устойчивость плоской формы деформирования величины N и Мд следует принимать в сечении с максимальным моментом (для проверяемого случая нагружения).

Максимальный изгибающий момент М в сечении 3 равен М=218,71кН*м, соответствующая продольная сила N=170,66кН. Приближенный момент сопротивления сечения , . Криволинейные блоки полуарки склеиваются из досок сечением 44х250мм. После фрезерования досок по пластям и кромкам размеры досок 39х235мм.

Требуемая высота сечения . Принимаем сечение высотой .

Площадь сечения ,

момент сопротивления ,

радиус инерции ,

расчетная длина ,

гибкость полуарки

По п.п. 3.1 и 3.2 СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» запишем коэффициенты условий работы при: h = 0,748 м, dсл = 39 мм; , тогда

– для сжато-изогнутых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 см: тб = 0,915;

– для сжато-изогнутых клееных элементов в зависимости от толщины слоев: тсл = 0,97;

– для гнутых элементов конструкций: тгн = 1,0;

– коэффициент ответственности сооружения II класса gn = 0,95.

расчетное сопротивление сжатию и изгибу древесины сосны 2 сорта:

.

Расчет арки на прочноть производится в соответствии с указаниями п. 4.17 СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции»:

где Мд – изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме.

гибкость арки определяется согласно п.п. 4.4, 6.25 СНиП II-25-80:

,

где lо – расчетная длина элемента;

r – радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно осей Х и У.

по п.п. 4.3 СНиП II-25-80 определим коэффициент продольного изгиба j:

при гибкости элемента l Атр

– расстояние между планками: , тогда принимаем .

Для предотвращения провисаний нижнего пояса необходимо поставить подвески из тяжей диаметром 12 мм.

– предельная гибкость растянутого уголка нижнего пояса: .

– допустимая длина уголков между подвесками или подвеской и опорным узлом: .

Принимаем по длине арки 3 подвески: .

Арочный проем, как рассчитать, как правильно сделать арку

Арка в качестве элемента интерьера используется с давних времен, предназначена она для облагораживания проемов между опорами или стенных проемов. Традиционная арка имеет округленную форму, т.н. арочную. Изначально в архитектуре использовался именно этот вид арки, в более поздние времена появились арки стрельчатой и полукруглой формы. Своды оригинальных форм способны преобразить помещение, внести в его дизайн элегантность и торжественность.

Содержание

  • 1 Разновидности арок
  • 2 Роль арки в дизайне интерьера
  • 3 Какие материалы используются для изготовления арки
  • 4 Меняем на арки стандартные дверные и оконные проемы
  • 5 Декоративные арки
  • 6 Арки в кирпичной стене и особенности их создания
  • 7 Арки из гипсокартона своими руками
    • 7.1 как сделать расчет арки
    • 7.2 сборка арки
Читайте также:
Как сделать из лоджии дополнительную комнату

Разновидности арок

В зависимости от варианта свода используемые в современной архитектуре арки подразделяют на несколько видов:

  1. Полукруглые, французские, обычно облагороженные орнаментом, идущим по краю свода опорой для которого служат колонны из камня.
  2. Персидские, форма которых представляет полуэллипс, чаще используются для оформления помещений в восточном стиле.
  3. Марокканские, имеющие вид подковы, со сводом, заходящим за концы плиты, служащей опорой, стрельчатой или подковообразной формы.
  4. Стрельчатыми, с дугами, пересекающимися под острым углом, чаще употребляются при сооружении зданий в готическом стиле.
  5. Арки тюдор, по форме идентичные со стрельчатыми, с углом схождения дуг, превышающим 90 градусов, чаще применяются при необходимости зонировать помещение.
  6. Арки ренессанс, имеющие полукруглую форму и центральный замковый камень, украшенные декоративным карнизом и фризом.

О том, какими бывают арки смотрим видео:

Роль арки в дизайне интерьера

Соорудить арку можно в любой из комнат вашего дома:

  • в детской или гостиной,
  • в прихожей или гардеробной,
  • в холле или на кухне.

В зависимости от архитектурных особенностей и стиля дизайна, арка может выступать в качестве декоративного украшения или главного смыслового элемента, главное — чтобы она органично вписалась в общий стиль помещения.

При очень высоких потолках при помощи арки можно привести габариты помещения в соразмерный вид, ее применяют в том случае, если требуется визуально поднять потолок или придать помещению больший объем. Арка придаст интерьеру большего уюта, добавит нотку изысканности в простой интерьер, сделает более роскошной обстановку частного коттеджа.

Какие материалы используются для изготовления арки

Выбор материала производится с учетом стиля помещения и видом сооружаемого свода. К примеру, арка в дверной проем из камня органично впишется в изысканный средиземноморский стиль, подчеркнет простоту интерьера в стиле лофт, придаст уюта помещениям оформленным в стиле кантри или прованс.

Выводят арку из камней специальной, трапециевидной формы. Назвать такую работу простой и доступной для исполнения сложно, сооружение качественной и надежной кирпичной или каменной арки по силам только мастеру. Отделка арок из камня не потребуется, умело выполненная каменная кладка из натурального камня будет сама по себе служить украшением комнаты.

Не менее интересно смотрится в интерьере деревянная арка, стоимость ее и прочность будут зависеть от выбранной вами породы дерева. Высокие декоративные качества древесины редких пород позволяют использовать такое изделие в любом виде интерьерного стиля.

Одним из наиболее доступных и практичных материалов, пригодных для того, чтобы создать арочный проем в стене является гипсокартон, привлекательных моментов в его использовании много:

  • легкость обработки,
  • податливость на изгиб,
  • возможность легко выполнять крепление декоративных украшений,
  • возможность отделки искусственными камнями, плиткой под клинкер, и т.п.

Если у владельцев дома появилось желание создать необычную по красоте и сложности конструкции арку, то скорее всего им потребуется использовать полиуретан. Материал этот отличается устойчивостью к воздействию влаги и ультрафиолетовых лучей, его можно приклеить к поверхности из любого материала, он легко окрашивается.

Сегодня из полиуретана изготавливаются всевозможные молдинги и карнизы, розетки, капители и колонны, подобрав и скомпоновав разные детали можно получить достаточно интересные, легкие арочные конструкции, способные украсить интерьеры разного стиля.

Меняем на арки стандартные дверные и оконные проемы

Для создания интересного интерьера иногда достаточно заменить дверные и оконные проемы на красивые арочные своды. Конечно, при этом потребуется изменение формы окон и дверей, но результаты могут превзойти все ожидания, особенно если дом оформляется в стилях испанском, классическом, восточном или средиземноморском.

Поскольку современные тенденции планировки предлагают отказываться от традиционных межкомнатных перегородок, то создание определенных комфортных для каждого из жильцов дома камерных зон вполне возможно реализовать путем сооружения арочных проемов в стене, заменив ними двери.

Перекрытые арочными сводами расширенные дверные проемы помогут:

  • сохранить единое пространство квартиры,
  • разделят его на зоны,
  • создадут иллюзию приватности каждой из отделенных зон, что очень важно для комфортного проживания каждого из членов семьи.

Чаще всего арочные проемы обустраивают на стыках коридора или прихожей и гостиной, столовой и кухни, спальни и гардеробной. Особое внимание хочется уделить интересному архитектурному приему — созданию арок в переходных зонах, какими являются коридорчики между кабинетом и спальней, или входной зоной и гостиной.

Оригинального эффекта можно добиться, если сводчатую форму придать не только проему, но и потолку всего коридорчика. Получается некоторое подобие сводчатых классических галерей, которые можно встретить в средневековой европейской архитектуре.

Усилить привлекательность такого варианта можно выполнив отделку арочного проема:

  • сделать роспись красками,
  • уложить красиво мозаичную плитку,
  • использовать молдинги или декоративную лепнину с замысловатыми растительными орнаментами,
  • расписать стены или сводчатый потолок живописными картинами или оклеить обоями-фресками.

Конечно, вариант отделки должен соответствовать общему стилю оформления помещений, смотрим интересные варианты арок в интерьере на видео:

Декоративные арки

Как уже упоминалось, сооружение арки из натурального камня, кирпича или ценного дерева — работа сложная, требует умения и опыта, заказывать такую работу мастерам — удовольствие не из дешевых. Но при желании все-же можно украсить свою квартиру имитацией арки, которую несложно выполнить своими руками.

Материалом для творческой работы могут послужить гипсокартон или полиуретан. Форму для такой арки можно выбирать любую, соорудить ее будет не сложно, а вид она будет иметь не менее привлекательный, чем настоящая. Обычно декоративной аркой выделяют место на стенке, где планируется устанавливать зеркало большого размера, телевизионную панель, красиво оформленный стеллаж.

  • придаст особый стиль помещению,
  • сделает его более объемным,
  • выделит определенные предметы интерьера.

Арки в кирпичной стене и особенности их создания

Приобретая квартиру вторичного жилфонда, или просто выполняя ремонт собственной квартиры владельцы хотят видоизменить интерьер и сделать его более удобным и уютным. Зачастую стремление к радикальным изменением приводит к решению о создании арки или арочного проема.

Конечно, выполнение такой работы желательно поручить профессиональным строителям. Но если есть желание испытать свои собственные силы и таланты в области архитектуры, то рекомендуется основательно ознакомиться с некоторыми рекомендациями специалистов. Поскольку стены и перестенки в старых домах сооружались из кирпича, то понадобятся инструменты при помощи которых можно будет разобрать кирпичную кладку, это:

  • шлямбур, молоток, дрель,
  • зубило и отрезок деревянного бруса,
  • защитные очки и перчатки.
Читайте также:
Когда клубника дает первый урожай

Делать арки в кирпичной стене можно только в том случае, если стена не является капитальной — нарушать целостность несущих стен в домах строго запрещено, это может привести к разрушению не только вашей квартиры, пострадать могут даже соседи. Сначала потребуется на поверхность стены нанести разметку. Лучше всего воспользоваться линейкой и сразу наносить правильные контуры. Нарисовав арку на стене начинают подготовку:

  • снимают штукатурку с выделенного участка,
  • определяют какие кирпичи будет занимать перемычка.

Размеры перемычки должны перекрывать арочный проем, хотя-бы на 20 см с каждой стороны. Работа начинается с установки перемычки: пробивают отверстие достаточных размеров, монтируют в него перемычку, затем разбирают весь проем.

Для проделывания отверстия потребуется молоток и зубило, разбивать желательно раствор а не кирпич — это значительно облегчит работу. Работу продолжают до тех пор, пока весь кирпич не будет удален. Если есть под рукой болгарка, то процесс создания проема в кирпичной стене можно значительно ускорить, выпилив в стене отверстие нужного размера, диск для работы желательно использовать специальный, зеленого цвета или же алмазный.

Изготовленная в кирпичной стене, арка особых доработок не потребует. После окончания монтажных работ арку оштукатуривают и декорируют.

Арки из гипсокартона своими руками

Перед началом работы следует отчетливо представить какой именно будет арка, продумать ее высоту и форму. Именно эти показатели помогут выбрать наиболее подходящий материал. Если с работой решено справиться своими силами, то потребуется знать не только как сделать, арка своими руками — это инженерное сооружение требующее предварительного расчета.

Сделать расчет арки не сложно, конечно, вспомнить несколько геометрических формул из школьной программы придется. Далее работа будет заключаться в вычерчивании контура будущей арки на миллиметровке в уменьшенном масштабе. Потом из толстого картона, или фанеры, потребуется изготовить шаблон в реальных размерах. Использование такого шаблона упростит работу — приложив его к месту размещения арки можно будет обозначить точки установки крепежных элементов, рассчитать другие параметры.

Следует заметить, что данный вариант не предполагает глубокого изучения темы, являющейся не самым простым и достаточно обширным разделом архитектуры, тем не менее — он поможет владельцу дома или квартиры сделать работу самостоятельно. Переделка стандартного дверного или оконного проема в изящную арку сможет внести в типовое помещение нотку оригинальности.

как сделать расчет арки

Начальных параметров для расчета потребуется три:

  • высота арки,
  • ширина пролета, который будет перекрываться аркой,
  • толщина стены.

Первым делом потребуется просчитать оптимальный радиус свода. Проще всего это сделать на эскизе, выполненном на миллиметровке. Начертив границы проема определяем ось симметрии, при помощи циркуля вычерчиваем несколько дуг, выбрав наиболее удачный вариант убираем все лишние линии. При желании можно сделать форму арочной дуги более сложной, состоящей из фрагментов нескольких дуг разного радиуса.

Если планируется создание несимметричной арки, то потребуется просчитать и вычертить отдельно каждую из дуг. Выполненный подобным образом расчет называют графическим.

Второй метод — математический, основан он на теореме Пифагора. Исходная формула: R² = L² +(R -H)², где:

  • R — радиус окружности,
  • H — высота подъема,
  • L — 1/2 хорды дуги.

Из нее не сложно найти значение R=(L² +H²)/2H. Это, собственно и будет радиус нужной нам дуги.

Если планируется сооружение арки в готическом стиле, то в первую очередь следует найти радиус закругления концов арки. Проще сделать это экспериментально, подобрав на чертеже точку закругления, опустить с нее вниз линию, идущую параллельно линии стены. С другой стороны потребуется выполнить ту же процедуру. Установив ножку циркуля на линию замеряем радиус и перемещаясь вверх-вниз находим точку, в которой линия стены и дуга арки будут сомкнуты меньшей дугой. Аналогичную операцию выполняем на другой стороне чертежа. Полученный контур будет сводом нашей арки.

Если не полениться и сделать несколько чертежей, то появится возможность выбрать самый удачный вариант. Этот метод имеет два неоспоримых преимущества:

  • возможность корректировки чертежа до получения нужного результата,
  • возможность наглядно видеть, каким будет изделие.

Остановившись на лучшем варианте создаем шаблон в натуральную величину, имея шаблон изготовить арку будет совсем несложно. Тем более, если для работы выбран гипсокартон — податливый и простой в обработке материал. Хотя арка из гипсокартона будет не такой прочной как каменная, в условиях квартиры она прослужит достаточно долго.

сборка арки

Сначала из металлического профиля сооружается каркас, затем обшивается с боков гипсокартоном. Чтобы получить красивый изгиб его обшивают сегментами, т.е. разрезанными с одной стороны и выгнутыми листами материала. Крепление листа выполняют саморезами. Образованные грани сглаживают при помощи шпаклевки.

Если есть желание создать кирпичную арку, то работа усложнится — кирпич материал тяжелый, потребуется сборка прочного каркаса из арматуры. Сначала в соответствии с изготовленным трафаретом сваривают прочный металлический каркас. Таким же надежным должно быть его крепление к стене — в проделанные дырки выбивают штыри, к которым затем приваривается каркас арки.

При сборке каркаса потребуется предусмотреть возможность заполнения огражденного ним пространства кирпичами, или фрагментами кирпичей с цементным раствором. После застывания раствора арку оштукатуривают, придавая ей форму максимально близкую к шаблону. Штукатурку накладывают в несколько приемов.

О том, как сделать арку из гипсокартона смотрим видео:

После завершения монтажных работ можно приступать к отделке арки.

Как и из каких материалов оформить межкомнатные арочные проемы двери

Правильно оформленный дверной проем создает визуальный акцент, не говоря уже о функциональной составляющей. Даже незначительные ошибки во время установки портала или арки не лучшим образом скажутся на работе двери. Решив приобрести упомянутый элемент, учитывают стилистический и практический аспект. Межкомнатная арка представляет собой деревянную рамку, установленную в стеновом проеме. С обеих сторон конструкция закрыта наличниками. Особенность межкомнатной арки заключается в наличие специального свода, который делает верхние углы проема округлыми. Благодаря этому, арку часто называют купольной или сводчатой. В зависимости от параметров, зафиксированных в техническом задании (ТЗ), арка может быть дополнена декоративными элементами.

Читайте также:
Кровать своими руками: двуспальная из дерева, чертежи

Общие сведения про межкомнатные арки

Сегодня, межкомнатные арки своими руками — это очень распространенный вариант, который пользуется повышенным спросом и при этом их создание не требует каких-либо специальных навыков и умений. Здесь есть свои определенные нюансы.

На данный момент, все большей популярностью пользуются межкомнатные арки из гипсокартона или из декоративного камня. Они могут быть созданы как в обыкновенной квартире, так и в загородном доме или коттедже.

Конечно же, каждый вариант арок по своему особенный и выбор — это дело вкуса. Помимо этого межкомнатные деревянные арки служат отлично альтернативой двери. Конечно двери конечно очень важны, но к примеру в коридоре или в гостиной лучше всего сделать арки межкомнатные или порталы.

На сегодняшний день, к примеру межкомнатные арки из мдф или шпона, которые имеют самые разнообразные размеры делают в основном в городских квартирах. Сегодня, можно оформить заказ на готовые проемы, арки, порталы под раздвижные двери на заказ по выгодным ценам.

Арка в интерьере: что такое хорошо?

Какую арку можно назвать удачной?

1. Ту, которая успешно решает какую-либо из задач, перечисленных выше.

2. Перекликающуюся с чем-либо (например, с формой окон, мебели, декора, других проёмов).

3. Пропорциональную размерам помещения.

4. Не препятствующую потоку света.

Наиболее выигрышно смотрится высокая и широкая арка, расположенная ровно посередине стены.

Узкие арки выглядят неплохо, если их несколько. Они могут быть расположены на одной стене или вдоль коридора.

Арка портал

Проще всего, особенно в условиях городских стандартных квартир сделать арку или портал на основе проема, предварительно сняв двери, после чего отделав сам проем панелями, изготовленных из дерева (мдф, шпона и так далее), пластика ил просто гипсокартона. Такие П-образные арки, или же арки типа портал вполне можно изготовить собственными руками, но можно оформить заказ на готовые проемы, главное правильно указать размеры. Прежде всего, нужно, конечно же снять двери, поскольку они не нужны.

Для того, чтобы оформить заказ на готовые проемы необходимо снять двери, определиться с материалом (лучше всего выбрать изделия из шпона или мдф) и произвести установку по специальной технологии. Сейчас заказ проемов, которые уже готовы существенно сэкономит ваше время и необходимо сразу определиться — нужны ли вам двери. Если нет — то идеальным вариантом являются готовые арки из шпона или мдф.

Методы производства

Процесс производства межкомнатных дверей в форме арки весьма трудоемкий. Подготовка материала основы может производится несколькими способами. Наиболее часто при использовании натуральной древесины производится ее размягчение. Для этого массив поддается кипячению. Впоследствии, мягкому материалу можно будет с легкостью придать необходимые габариты и плавные изгибы, поместив в специальные металлические пресс-формы. Такой способ обработки применялся еще много столетий назад и является одним из самых популярных и в настоящее время.

Также нередко применяется простое вырезание полотна необходимой формы после стандартных процедур просушки пиломатериалов. Однако стоимость такого изделия достаточно высока. Причиной тому является использование цельных древесных массивов и ценных пород. К тому же, даже при наличии современного высокоточного столярного оборудования процедура изготовления получается довольно трудоемкая.

Одним из самых простых методов является сборка полотна из нескольких элементов путем проклейки брусьев. Благодаря этому способу, дверь-арку предоставляется возможным изготовить из любого типа древесины.

Преимущество деревянных межкомнатных арок:

1. Деревянные арки могут придавать тепло и мягкость интерьеру.

2. Дерево отлично сочетается практически со всеми материалами, которые используются в современном интерьере.

3.Межкомнатные арки могут придавать любой вид и есть возможность создать по своему замыслу — это придает арке необычайность и индивидуальность.

4. Экологичность. Дерево полностью безвредно для человеческого организма.

5. Доступная стоимость. Стоит отметить, что арки межкомнатные, с учетом множества преимуществ, относительно не высокая, а иногда заказ доступнее, чем цена на арки, которые выполненных из прочих материалов.

Зачем нужна арка в интерьере?

Арочные проёмы сооружают для решения разных задач.

1. Подчеркнуть традиционность интерьера, выполненного в классическом стиле.

2. Привнести в интерьер элемент монументальности.

3. Задействовать арку в качестве стилеобразующей детали. Например, подковообразные, стрельчатые, килевидные и трехлопастные арки идеально подходят для интерьеров, декорированных в марокканском стиле, а асимметричная арка характерна для стиля ар-нуво.

4. Поддержать особенности архитектуры здания, в котором расположены жилые помещения. Если в доме есть арочные проходы, двери и окна — арка в интерьере будет смотреться абсолютно гармонично. Внешний и внутренний облик здания будут «звучать в унисон», что всегда приветствуется.

5. Смягчить интерьер, перенасыщенный углами и резкими линиями.

Особенности межкомнатных арок

В случае, если вы желаете изготовить межкомнатные арки собственными руками, но при этом сомневаетесь в своих силах, тогда можно существенно облегчить свою жизнь, применяя стандартные или оформив заказ на изготовленные готовых комплектов межкомнатных арок.

Подобные комплекты могут изготавливатья из самых разнообразных материалов: пластика, дерева, МДФ и ДСП. Имеют разнообразные конструкции и различаются цветовым оформление, дизайном и фактурой. Стоит отметить, что арки из качественного цельных деревянных массивов выглядит очень элегантно, аристократично и благородно, но и стоимость довольно высокая.

Помимо этого, массив считается тяжелым материалом, не только физически (проще говоря, обладает достаточно высокой плотностью), но и технологически — все работы с дерева массивом лучше всего доверить высококвалифицированным профессионалам, которые имеют большой опыт проведения подобных работ.

А вот для сборки собственными руками лучше всего подойдет полноценный комплект, изготовленный из специального древесноволокнистой плиты (МДФ или ДВП). Данный материал, изготовляемый исключительно из прессованных устройств при достаточно высокой температуре древесного волокна, обладает фактурой, а также теплотой дерева.

Но этот материал имеет и недостатки — это сложность в обработке и большой вес самого материала. Оформить заказ на готовые межкомнатные арки — это идеальный вариант для людей, которые действительно ценят свое время и денежные средства.

Читайте также:
Укладка плит перекрытия на фундамент: фото и монтажа, стоимость работ

В итоге, стоит отметить, что арки межкомнатные служат отличным дополнением для любого интерьера как городской квартиры, так и загородного дома или коттеджа. Самое главное — это подобрать самый подходящий вариант, который отлично подчеркнет вашу индивидуальность и неповторимость.

Формы арочных дверей

Благодаря огромному разнообразию форм арочных конструкций, любой желающий с легкостью сможет подобрать дверь, идеально сочетающуюся с общим оформлением помещения. Основным различием в конструкциях межкомнатных дверей аркой является форма свода. Согласно этому критерию, выделяются такие типы арок:

  • Классическая. Наиболее популярная модель. Свод имеет форму полукруга. При этом радиус дуги всегда равен половине ширины дверного проема;
  • Романтическая. Конструкция арки содержит прямоугольные своды, закругленные в углах. Арки такого типа прекрасно подходят для очень широких проемов;
  • Трапеция. Свод четко повторяет параметры геометрической фигуры трапеции;
  • Портал. Внешне является наиболее строгой формой конструкции и подходит далеко не каждому интерьеру;
  • Модерн. Конструкция является сочетанием классики и портала. Длина радиуса окружности свода всегда превышает половинную ширину дверного проема;
  • Эллипс. Стиль весьма схож с модерном, однако при этом имеет значительно большее закругление в угловых частях изделия;
  • Полуарка. Выделяется своей ассиметричностью, где одна из сторон в большинстве случаев имеет форму портала, а другая абсолютно любую другую.

Однако при выборе двери необходимо учитывать и параметры самого помещения. Так, для более органичного размещения классических арочных дверей необходимо наличие стен с высокими потолками.

Арки из гипсокартона квадратные своими руками

Этот вариант является самым простым, поэтому с ним легко справится даже начинающий мастер.

Итак, чтобы закрыть межстеновой проем толщиной 100 мм квадратной аркой понадобится:

  • Лист стенового гипсокартона, толщина которого составляет 12,5 мм.
  • Профиль стальной гипсокартонный UW. Ширина профиля зависит от толщины стенового проема. Для проема толщиной 100 мм при использовании стенового гипсокартона толщиной 12 мм, ширина профиля составит 100 — (12,5 + 12,5) = 75 мм. В таком случае готовая арка будет в одном уровне со стеной.
  • Дюбель быстрого монтажа диаметром 6 мм.
  • Саморез для крепления металлического профиля, так называемая «семечка».
  • Саморез для крепления гипсокартона.
  • Перфорированный уголок.
  • Шпаклевка финишная.

Из инструментов понадобится:

  • перфоратор или ударная дрель,
  • сверло с победитовым наконечником,
  • шуруповерт с насадкой,
  • миксер для приготовления шпаклевки.

  1. Перед началом работ необходимо замерить размеры будущей арки. Ее ширина будет равна ширине межстенового проема, а высота – в зависимости от желания хозяина помещения. Затем отрезается поперечный отрезок, который будет крепиться к потолку. Он выставляется таким образом, чтобы от края проема отступать на расстояние 12,5 мм.
  2. В профиле сверлятся отверстия диаметром, который равен диаметру дюбелей. Шаг отверстий должен быть не более 200 мм. Затем необходимо приложить отрезок профиля к потолку и наметить места сверловки отверстий.
  3. После этого перфоратором по отметкам сверлятся отверстия под установку дюбелей. Далее при помощи дюбелей отрезок крепится к потолку. Сначала в отверстие вставляется дюбель, а затем вбивается гвоздь. Сам дюбель имеет грибообразную шляпку, которая отлично держит профиль.
  4. После установки потолочного профиля, монтируются боковые, размер которых соответствует высоте арки. Торцы боковых профилей заводятся внутрь потолочного и крепятся при помощи «семечки». К стеновому проему они крепятся при помощи дюбелей быстрого монтажа.
  5. Далее устанавливается нижняя перекладина. Ее торцы заводятся внутрь боковых профилей и соединяются «семечками». Если ширина проема арки большая, то, для того, чтобы нижняя перекладина не провисала, между ней и потолочным профилем устанавливаются жесткости из такого же профиля. Крепятся они к верхней и нижней перекладинам профильными саморезами.
  6. При установке каркаса арки все профили проверяются по уровню.
  7. После окончания монтажа каркаса арки необходимо вырезать 3 отрезка гипсокартона. У двух из них должна быть длина, равная ширине стенового проема и ширина, равная высоте арки + 12,5 мм. Они будут установлены с передней и задней стороны арки. У третьего отрезка должна быть длина, равная ширине стенового проема. Он устанавливается с нижнего торца арки.
  8. Гипсокартон крепится к конструкции из профилей при помощи специальных саморезов. Шаг крепления не должен быть более 200 мм.
  9. Далее гипсокартон необходимо подготовить к шпаклевке. Для этого он обрабатывается грунтовкой глубокого проникновения. После высыхания последней, можно приступать к шпаклевке.
  10. Так как гипсокартонные квадратные арки межкомнатные не имеют неровности поверхностей, необходимости в их штукатурке нет. Можно только нанести финишную шпаклевку. Ее готовят из готовой сухой смеси и воды. В чистое ведро наливается немного воды комнатной температуры и постепенно добавляется смесь, которая постоянно перемешивается миксером. Готовая шпаклевка должна быть консистенции густой сметаны. Если шпаклевка выполняется впервые, лучше не замешивать большое количество раствора. Дело в том, что она очень быстро сохнет, а высохший материал уже не годен к использованию.
  11. Для того чтобы добиться ровных углов, устанавливается перфорированный уголок. Он клеится при помощи шпаклевки.
  12. После окончания шпаклевки, ей дают высохнуть, затем проверяют наличие погрешностей. Они убираются при помощи затирочной сетки с мелкой ячейкой. После этого поверхность снова грунтуется. Как только грунтовка высохнет, арку можно оклеивать обоями или красить.

Недостатки

Как и у любого другого изделия, у межкомнатных арочных полотен имеются свои недостатки. Помимо высокой цены, к минусам подобных изделий относится значительный вес конструкции. По причине этого в процессе монтажа важно учитывать толщину и плотность прилегающих стен, а также количество и качество крепежных элементов.

Так, для дверей в форме арки необходима установка специальных усиленных петель. Однако, несмотря на их характеристики, в обязательном порядке необходимо рассчитывать оптимальное место закрепления петель исходя из формы дверного полотна.

Для монтажа дверной конструкции требуется ряд подготовительных мероприятий. Подготовка проема весьма трудоемка. Требуется выбивание отверстия необходимой формы в стене. При этом важно учитывать, что для удобства использования конструкции людьми с ростом выше среднего необходимо изготовление проема максимально возможной высоты. А чтобы изделие в таком случае выглядело гармонично, придется увеличивать и его ширину. Таким образом, в небольших помещениях дверь может занимать практически всю стену.

Читайте также:
Как вырастить гортензию из семян из Китая правильно

При наличии в доме пожилых людей либо маленьких детей могут возникнуть проблемы с использованием некоторых видов подобных дверей ввиду их значительного веса и конструктивных особенностей.

В случае необходимости заменить межкомнатные двери, исполненные в форме арки, на обычную распашную конструкцию либо раздвижное полотно, необходимо будет снова кардинально менять форму проема.

Расчет арочных конструкций

Особенность появления стальных арок для несущих конструкций. Применение перекрытий дугообразной формы для покрытий сооружений. Основные варианты восприятия распора. Суть конструирования дуг и опор. Расчет арочных устройств на прочность и устойчивость.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 03.02.2015
Размер файла 593,6 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Происхождение арок

2. Общие сведения

3. Особенности конструирования арок и опор

1. Происхождение арок

Арка – одна из древнейших архитектурных форм, на заре цивилизации она не была просто перекрытием, она несла в себе ритуально-символический смысл. Слово «арка» происходит от латинского «arcus» – дуга, но существует версия, что слово происходит от ивритского «арука», что означает «длинная, тянущаяся». С развитием каменного зодчества, арки приобрели повсеместный характер и стали частью многих типов сооружений. Сегодня арка является популярным декоративным элементом, подчеркивающим изящность и одновременно монументальность объекта, наряду с этим они заняли нишу в промышленном строительстве и стали неотъемлемым элементом многих хозяйственных построек. Изучение арок, как основного элемента храмовой и соборной архитектуры, а так же, и как отдельно стоящего произведения монументальной архитектуры – триумфальной арки, занимает в истории искусств огромное место. Применение арок как пролетов или несущих конструкций имело повсеместный характер уже в начале нашей эры, а оформление арочной конструкцией входа и окон – с 10 по 15 века являлось каноническим и предопределяло становление архитектурных стилей. Возможность распределять нагрузку всего здания на одни лишь арки сыграла роль в становлении и развитии искусства постройки готических соборов, и способствовала появлению в них витража. Особое место арочный пролет занимает в мостострое, ведь именно благодаря этому элементу было создано огромное количество переправ. Сейчас же при помощи арочного принципа можно с легкостью создать покрытия промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий пролетом от 12 до 100м. Это могут быть ангары и складские помещения, спортивные и торговые комплексы, различные кровельные системы.

Виды и формы арок, их назначение, а так же сооружение, в которых они применяются, достигли необыкновенного разнообразия и, скорее всего, пришли к кульминационному моменту развития, продолжая свой длинный исторический путь. люди заметили эту форму в природе, окружающей человека испокон веков. Арки были всегда на виду у человека – это и вход в пещеру, и грот, и склоненные друг к другу деревья, и радуга, и полукруг заходящего солнца. В мире встречаются необычные и причудливые природные арки. Они разбросаны по свету и присутствуют на каждом материке. Эти гигантские естественные шедевры вырезаны из твердых скал, под влиянием воды, ветра и солнца. люди заметили эту форму в природе, окружающей человека испокон веков.

Арки были всегда на виду у человека – это и вход в пещеру, и грот, и склоненные друг к другу деревья, и радуга, и полукруг заходящего солнца. В мире встречаются необычные и причудливые природные арки. Они разбросаны по свету и присутствуют на каждом материке. Эти гигантские естественные шедевры вырезаны из твердых скал, под влиянием воды, ветра и солнца. У людей первобытного мира арка принимала участие в ритуалах и, скорее, служила символом, в который вложен особый смысл, ведь через нее можно пройти. Например, у некоторых племен центральной Африки существует обряд, согласно которому, что бы мальчик стал мужчиной, он должен на несколько дней отправиться в лес и выжить там. Племя строит из веток арку на окраине леса, юноши, которые должны доказать, что уже готовы повзрослеть, уходят через арку в чащу, а оставшееся в деревне племя, начинает их оплакивать. Когда же те вернуться, то считаются уже зрелыми и готовыми к жизни мужчинами. Так же, пигмеи верят в существование бога радуги и, когда она, наконец, появляется, они, выражая желание общаться с ним, берут лук и стреляют в радугу.

У римлян, где богом ворот и дверей был двуликий Янус, проход через ворота, по сторонам которых находились алтари Януса и Юноны, символизировал переход из одного возраста в другой. Значение ворот в религии Древнего Рима не ограничивалось обрядом юношеской инициации, но также было своеобразным способом очищения от зла. Арка была символом небосвода, у греков она обозначала Зевса, у римлян – Юпитера, а 35 арок символизировали дорогу жизни. Арки участвовали и в ритуале чествования и освящения победы. Триумфальные арки в конце концов наводнили всю Италию. Они были символом, увековечивающим победы. Однопролетные, глубокие, массивные арки на Руси были городскими воротами, защищающими от врагов, но в мирное время служили точкой отправления ритуальных шествий, так например, у главных ворот встречали масленицу и поедали блины. Дуга была и обтекаемым, динамичным элементом, присутствуя в конской упряжке. Важным является присутствие арки в обряде кумования на троицу. По обычаю, нужно сплести верхушки двух молодых, стоящих рядом берез, и, пройдя через получившуюся арку, обняться и поцеловаться – покумоваться. После этого девушки становились неразлучными подругами, и их не должны были посещать ссоры. Таким образом, арка, как символ, элемент быта, инструмент обрядов присутствует у различных народов и цивилизаций и играет важную роль в их жизни и культуре.

Читайте также:
Осенняя обрезка смородины и крыжовника - как правильно обрезать эти кустарники

2. Общие сведения

Стальные арки для несущих конструкций покрытий появились в 40 – 50 гг. прошлого века вскоре после изобретения проката и заклепочных соединений. Кроме своей архитектурной выразительности арки имеют несомненное преимущество перед балочными и рамными конструкциями вследствие значительно меньших (в несколько раз) изгибающих моментов.

Напомним идею арки, которая достаточно проста. Если криволинейный брус выпуклостью вверх установить на две продольно-неподвижные опоры, то при действии нагрузки на брус на опорах появятся не только вертикальные реакции, но и горизонтальные. Последние называются распором. Именно распор в каждом сечении арки создает момент, противоположный по знаку моменту от внешних нагрузок, что и позволяет их существенно уменьшить, а в некоторых случаях довести до нуля.

Арки применяют для покрытий выставочных павильонов, рынков, спортивных сооружений, ангаров, вокзалов и др. В последнее время арочные конструкции применяют и для небольших зданий: теплицы, оранжереи, мастерские, склады, цехи различного производственного назначения. Пролеты арок колеблются от 15 до 100 м и более. С увеличением пролета экономичность арок возрастает.

По статической схеме арки могут быть трех типов: трехшарнирные, двухшарнирные и бесшарнирные (рис.1).

Трехшарнирные арки статически определимы, они нечувствительны к неравномерным осадкам опор и колебаниям температуры. Наличие же

Рис. 1. Системы арок

а – двухшарнирная; б – трехшарнирная; в – бесшарнирная

Рис. 2. Эпюры моментов в арках

1 – трехшарнирная; 2 – двухшарнирная; 3 – бесшарнирная ключевого шарнира усложняет и удорожает конструкцию. Кроме того, величина изгибающего момента в четверти пролета наибольшая по сравнению с другими арками (рис2), что делает трехшарнирные арки наиболее тяжелыми. В последнее время трехшарнирные арки практически не применяют.

Двухшарнирные арки один раз статически неопределимы и вследствие своей небольшой погонной жесткости могут легко деформироваться без существенного увеличения напряжений от изменения температуры и осадок опор. Они имеют более равномерное распределение изгибающих моментов по сравнению с трехшарнирной аркой. Двухшарнирные арки достаточно экономичны по расходу материала, просты в изготовлении и монтаже и часто применяются в практике строительства.

В бесшарнирных арках распределение моментов наиболее равномерное с локальным возрастанием у опор, поэтому такие арки наиболее экономичны по расходу стали. Однако в таких арках надо исключить возможную осадку опор, что может потребовать значительных затрат на фундаменты. Бесшарнирные арки необходимо рассчитывать на изменение температуры.

Сопоставление основных достоинств и недостатков различных типов арок показывает, что в большинстве случаев отдают предпочтение двухшарнирным аркам.

Генеральными размерами арки являются пролет l и стрела подъема f, а также высота сечения арки h. Пролет и стрела подъема обычно определяются технологическими и архитектурными требованиями. В зависимости от соотношения стрелы подъема f к пролету l арки можно разделить на пологие (f / l 1/4 закон распределения нагрузки g1 следует принимать по закону изменения косинуса угла б в зависимости от очертания арки. В этом случае распор приближенно определяется по формуле

H = gl2/8f+g1l2/48f ,

где g1 находят как в предыдущем случае.

В соответствии с [6] снеговая нагрузка на арки принимается при f/l 50°, снег на арочном покрытии не держится.

В круговой арке такие участки появляются при f / l ? 1/4,3, а в параболической, начиная с f / l ? 1/3,36, т.е. в достаточно подъемистых арках.

Ветровая нагрузка по величине и характеру в значительной степени зависит от очертания арки и расположения опор, которые могут быть на уровне земли или приподняты. На рис. 11 показана эпюра ветрового давления на арку с опорами на уровне земли. Аэродинамические коэффициенты се1 и се2 принимают в зависимости от отношения f / l [6].

Следует заметить, что в подъемистых легких арках усилия от ветровой нагрузки соизмеримы с усилиями от собственного веса покрытия, а опорные реакции могут иметь отрицательное значение. При действии ветра перпендикулярно торцам на всей поверхности покрытия се2 = -0,7. При одном открытом торце порывы ветра, врываясь внутрь, создают избыточное давление, которое, складываясь с отсосом на внешней поверхности, может сорвать элементы покрытия, что имело место на практике

Расчет на прочность и устойчивость

При расчете арочное покрытие расчленяют на отдельные плоские арки. Расчет производится обычными методами строительной механики. Статически неопределимые арки удобно рассчитывать методом сил. Двухшарнирная арка один раз статически неопределима, за лишнее неизвестное принимают распор. Решают каноническое уравнение и определяют неизвестный распор для каждого вида загружения. В большепролетных арках для получения более точных результатов при вычислении перемещений следует учитывать обжатие арки от нормальных сил. При наличии затяжки ее упругие перемещения учитывают всегда.

После определения неизвестного распора усилия M, N, Q в любом сечении на расстоянии х от левой опоры (см. рис.12) находят по формулам

где H – распор; Mx0, Qx0 – как в простой балке пролета l; б – угол наклона оси арки в сечении х к горизонту.

По приведенным формулам для постоянной и временных нагрузок строят соответствующие эпюры (для сплошных арок эпюру Q обычно не строят). Эпюры строят по нескольким сечениям на полупролете арки. Выбор количества сечений на полупролете зависит от очертания арки и величины пролета и колеблется от 5 до 12 и более, включая сечения на опоре и в ключе. Затем находят невыгодные комбинации M и N, которые могут быть не обязательно в четверти пролета.

Бесшарнирные арки трижды статически неопределимы. При их расчете удобно выбирать основную систему, разрезая арку в ключе и прикладывая неизвестные. Для уменьшения вычислительной работы можно использовать метод жестких консолей. После раскрытия статической неопределимости усилия в арке определяют по формулам (4) с построением эпюр и нахождением невыгодных сочетаний М и N. В арках, особенно пологих, с развитым по высоте сечением следует учитывать температурные напряжения, которые могут быть определены по формулам, МПа:

в двухшарнирной арке

у = ±2,36 · Дt · h / f;

в бесшарнирной арке

где Дf – изменение температуры, °С; h / f – отношение высоты сечения арки к стреле подъема.

После определения невыгодных комбинаций М и N проверку прочности сплошных арок производят как для внецентренно сжатых элементов при упругой работе стали

Читайте также:
ПОЛИВ комнатных цветов в отпуске: 10 ЛУЧШИХ способов!

у = N/A+M/Wx? Ryгc.

Усилия в элементах сквозных арок с параллельными поясами (рис. 12) определяют через Мх, Nx, Qx по формулам:

Рис. 12. К расчету сечений элементов сквозной арки

в верхнем поясе

Nvp = –Nx a2/h-Mx/h ;

в нижнем поясе

Nnp = –Nx a1/h-Mx/h

Nd = Qx/cos (в-б);

в вертикальных стойках

Ns = Qx/cos б;

при расположении стойки перпендикулярно поясам

Кроме проверки прочности сплошной арки по формуле (5.8) необходимо проверить устойчивость арки из ее плоскости на участке между точками, закрепленными в горизонтальном направлении системой связей и прогонами. В арках большого пролета влияние нормальной силы существенно больше, чем моментов, поэтому такую проверку можно производить как для центрально сжатого стержня по формуле

Как выровнять углы стен в квартире?

Кандидат наук, бессменный эксперт сайта, реальный, а не абстрактный (в отличие от прочих ресурсов) человек.

Ровные углы характеризуют уровень мастерства отделочников. В полной мере это относится и к случаям, когда выравнивание стен выполнялось собственными силами. Поэтому, будь то новичок или опытный мастер, углам необходимо уделять особое внимание. В цикле работ, рассматривающих вопросы подготовки стен к отделочным работам самостоятельно (см. «Штукатурка стен по маякам своими руками», «Как выровнять стены гипсокартоном своими руками?», «Как правильно оштукатурить кирпичную стену?» и т.д.) внимания углам не уделялось. Объясняется тем, что здесь есть часть моментов, не относящихся непосредственно к штукатурным работам или процессу монтажа гипсокартона. Поэтому все нюансы выравнивания углов стен своими руками вынесены в отдельную статью.

Для чего нужно выравнивать углы

В любой жилой комнате квартиры (дома) можно насчитать минимум 4 внутренних и 6 внешних углов. Это 4 стыка сопряженных стен и 6, по три на дверной и оконный проем, внешних соединений стены с откосом. От того, как выведен угол, во многом зависит качество отделки.

Если изъяны на стене еще можно скрыть некоторыми ухищрениями, то с углом это не получается. И здесь следует очень четко сознавать, какое качество требуется от угла: идеально прямой (90 градусов) — необходим при установке в нем современной мебели, бытовой техники или облицовке стен керамической (керамогранитной) плиткой (кухня, ванная, санузел) или же ровный соединительный шов под обои (покраску).

Здесь всем, кто делает работы самостоятельно, следует запомнить: получить прямое сочленение стен можно только в процессе их выравнивания. Это означает, что если при оштукатуривании поверхности стен или установке гипсокартона мастер (хозяин) забыл вывести угол в 90 градусов, никакие технические уловки не помогут исправить ошибку — все необходимо переделывать заново.

Вывести ровный соединительный шов можно в любой момент несколькими способами. Что под этим понимается? Если дом панельный или стены выравнивались штукатуркой без закладки в углы контрашульца (специального металлического или пластикового перфорированного уголка), место соединения смежных стен получается чуть-чуть зигзагообразным, что хорошо просматривается под обоями или краской. С помощью специальных технологических приемов проблему можно устранить.

Способы выравнивания

В зависимости от поставленной задачи (90 градусов или очень ровное соединение смежных стен), углы можно выровнять несколькими способами.

Прямой угол можно получить, воспользовавшись:

  • Штукатуркой. Очень трудоемкий и финансово затратный метод. Используется при небольших перепадах высоты у поверхности стены и угле в 88-92 градуса. Позволяет максимально сохранить полезную площадь помещения;
  • Гипсокартоном — применяется при значительных завалах стены по вертикали или горизонтали. Монтаж ГКЛ на каркас позволяет устранить неровности поверхности, но крадет метраж комнаты, иногда даже квадратные метры.
  • Штукатуркой и ГКЛ одновременно, когда одна стена штукатурится, другая обшивается листами гипсокартона. Такая технология применяется, когда кривизна поверхности стен незначительная, а отклонение угла от прямого достигает значения 5 и более градусов. Использование только штукатурки слишком затратно, выравнивание с помощью ГКЛ крадет много полезной площади. Выход в комбинированном выравнивании стен.

Выравнивание зигзагообразного шва производят шпатлевкой, с помощью:

  • штукатурного уголка (контрашульца);
  • углового шпателя;
  • ровной доски (для наружных углов).

Как добиться прямых углов

Перед выравниванием внутренних стен необходимо определиться не только с тем, как это сделать, штукатуркой или гипсокартоном, но и с требованиями к углу: он должен быть с четким, ровным швом или же, вдобавок еще и прямым.

Отметим, что после строителей прямых углов в квартире практически не бывает. Всегда часть из них — тупые, более 90 градусов, часть — острые. Поэтому знания того, как выровнять углы стен под 90 градусов, для новичков необходимы. Весь процесс не сложный, если знать алгоритм работ (многие профессионалы и авторы статей в интернете придерживаются точки зрения, что новичку не под силу самостоятельно правильно провести штукатурку углов стен).

1. Проводится оштукатуривание первой стены. Весь процесс подробно изложен в работах: «Штукатурка стен по маякам своими руками» и «Как правильно оштукатурить кирпичную стену?». Напомним кратко этапы работ:

  1. поверхность стены освобождается от старых обоев или краски, при необходимости, и от нанесенной ранее штукатурки;
  2. все трещины, выбоины и сколы заделываются, убираются жирные пятна и следы от копоти;
  3. устанавливаются маяки;
  4. стена обрабатывается грунтовкой, затем штукатурится;
  5. проводится финишная обработка нанесенного штукатурного слоя.

2. Смежная стена также готовится к установке маяков: очищается от старой отделки и штукатурится.

3. Устанавливаются маяки — именно на этом этапе достигается угол в 90 градусов между смежной и оштукатуренной стеной. Разберем пошагово весь процесс:

  1. С обоих концов смежной (не противоположной) стены на расстоянии 10 см от угла и 10-20 см от потолка высверливается отверстие, в него загоняется дюбель и вкручивается саморез. На поверхности должно остаться 3-5 см метиза;
  2. На головку самореза вешается самодельный отвес и внизу, по его линии, на высоте 10-20 см от пола также загоняется дюбель и вкручивается саморез;
  3. По линии отвеса нижний саморез выводится в одну плоскость с верхним;
  4. По горизонтали и диагонали между саморезами натягивается леска или толстая нить;
  5. С помощью строительного угольника по натянутым линиям находится самая выступающая вовнутрь помещения плоскость стены;
  6. Отверткой, путем вкручивания-выкручивания саморезов, формируется нулевая плоскость, когда хотя бы в одной точке нить касается стены (не обязательно физический контакт, достаточно условного);
  7. Угольником замеряется образовавшийся между оштукатуренной стеной и нулевой плоскостью смежной стены угол. Если нет 90 градусов, вкручиванием (тупой угол) или выкручиванием (угол менее 90 градусов) метизов нулевая плоскость передвигается по горизонтали до тех пор, пока не достигается строго прямой угол;
  8. Путем выкручивания на одинаковое количество оборотов всех саморезов, формируется плоскость штукатурки — отступает от верхней точки стены на 3 см;
  9. Размечаются линии прохождения маяков — расстояние между ними должно быть меньше имеющегося правила;
  10. Устанавливаются направляющие профили.
Читайте также:
Как перетянуть или сделать тахту и софу своими руками: фото, чертежи, , пошаговая инструкция

Подробно, с рисунками, объясняющими весь процесс, технология установки маяков рассмотрена в работе: «Как установить маяки на стену для штукатурки?».

4. Стена штукатурится.

Внимание: во время выравнивания стен вывести ровный шов затруднительно. Сделать это значительно проще во время шпатлевочных работ.

По такой же схеме выравнивается следующий угол. Немного сложнее придется при формировании плоскости штукатурки последней стены. Здесь придется контролировать не один угол, примыкающий к оштукатуренной стене, а сразу оба. Получив опыт выведения плоскости под прямым углом в одном стыке стен, не сложно будет сделать такую работу и на четвертой стене — принцип тот же.

Особенности выравнивания углов гипсокартоном

Принципиальных отличий в формировании прямого угла листами гипсокартона от штукатурки нет. Здесь так же работы начинаются с того, что обшивается первая стена. На смежной стене каркас под ГКЛ выводится не только в вертикальную плоскость, но и в горизонтальную, составляющую 90 градусов с уже обшитой стеной. И так по кругу помещения.

Выравнивание углового шва

Как штукатурить углы стен, если не нужен прямой угол, а достаточно ровного шва? Здесь несколько методов, применение которых определяется видами угла: внутренний или внешний.

Выравнивание внутренних углов

Для выравнивания углов потребуются материалы и небольшой набор инструментов:

  • шпатлевка на основе гипса;
  • алюминиевый штукатурный уголок (контрашульц);
  • угловой шпатель, если выравнивание будет производиться без перфорированного уголка;
  • длинный уровень или уровень, скрепленный с правилом;
  • узкий и широкий шпатель;
  • ножовка по металлу (ножницы по металлу), нужна при использовании контрашульца;
  • полутерок;
  • наждачная бумага.

Способ №1. Самый легкий способ выровнять соединительную линию стен — воспользоваться перфорированным уголком. Для этого необходимо последовательно выполнить следующие работы:

  1. Измеряется высота потолка в углу и под нее отрезается ножовкой по металлу контрашульц;
  2. Узким шпателем на стык стен наносится небольшое количество шпатлевки;
  3. В раствор вдавливается отрезанный уголок. Это лучше делать правилом — меньше вероятность повреждения геометрии (деформации) уголка;
  4. Уровнем контролируется вертикаль вдавливаемого в гипсовый раствор контрашульца;
  5. Излишки раствора, выступившие через перфорированные отверстия, удаляются шпателем. Движения должны быть от угла в сторону, чтобы разгладить сетку и нанести на нее одновременно шпатлевку;
  6. После высыхания поверхность уголка шлифуется до полного снятия выступившего гипса;
  7. Проводится финишное выравнивание стены шпатлевкой (несмотря на малую толщину уголка, всего 0,4 мм, его установка заметна, если не проводится полное шпатлевание стены).

Важно: при выравнивании малярным уголком внутренних углов стен, обшитых гипсокартоном, практикуется вырезание в листах ГКЛ посадочного места для контрашульца глубиной 2 мм. Для этого строительным ножом под размер уголка вырезается картон, а затем стамеской убирается гипс.

Способ №2. Ровнять углы можно и без перфорированного уголка. Инструкция простая:

  1. На одной из стен с помощью правила и уровня находится максимально выступающая вовнутрь комнаты точка;
  2. К ней прикладывается угловой шпатель;
  3. На смежной стене к краю шпателя вплотную прижимается правило или доска, приводится в строго вертикальное положение и жестко фиксируется на стене метизами (чтобы облегчить работу, можно вначале сквозь доску высверлить отверстие до стены, чтобы на ней осталась метка, затем высверлить отверстие, загнать в него дюбель и только потом взять все на саморезы);
  4. Нанести на обе стены шпатлевку;
  5. Угловым шпателем, прижимаясь к доске и поверхности стены, пройтись сверху вниз – если все было сделано правильно, получиться идеально ровная линия шва;
  6. Быстро снять доску и широким шпателем убрать излишки раствора;
  7. После высыхания смеси, отшлифовать зашпаклеванную поверхность угла;
  8. Выровнять шпатлевкой оставшиеся после шлифовки неровности.

Особенности выравнивание внешних углов

Внешние углы могут быть прямыми, когда образуются стенами, и тупыми, в дверных и оконных проемах. Поэтому применение контрашульца ограничивается 90 градусными углами. Тупые углы могут формироваться разведенным в стороны угловым шпателем (здесь нужна твердая рука, чтобы шпатель шел вниз строго вертикально) или с помощью фугованной доски. Материалы и инструменты те же, что и для внутренних углов. Единственное отличие — наличие гладкой доски, если не применяется перфорированный уголок.

Перфорированный уголок. Внешние углы, образуемые стенами, лучше всего выравнивать контрашульцем. Таким образом решается сразу две задачи: формируется ровная вертикальная линия, а угол защищается от случайных механических повреждений. Работы выполняются в следующей последовательности:

  1. Уголок вырезается под длину угла;
  2. На стены по обе стороны угла наносится гипсовый раствор;
  3. Поверх раствора накладывается перфорированный уголок. Правилом, осторожно, с двух сторон он вплотную прижимается к стене (можно прижать и руками, но высока вероятность деформации металла);
  4. Выступивший сквозь перфорированные отверстия гипс убирается широким шпателем;
  5. Вертикаль уголка проверяется лазерным или пузырьковым уровнем. Если есть отклонения, положение контрашульца корректируется и еще раз убирается излишек шпатлевки;
  6. После высыхания смеси мелкие недочеты убираются наждачной бумагой или специальной губкой;
  7. Стены полностью шпатлюются, чтобы скрыть все изъяны поверхности, в том числе и наличие перфорированного уголка.

Доска. Учитывая, что на углах дверных откосов нет перфорированного уголка, их необходимо укрепить бумажной лентой или серпянкой. Поэтому, до основных работ по формированию угла, на них наносится тонкий слой гипсового раствора и плотно прижимается малярная лента, бумажная или из стекловолокна. После полного высыхания гипса работы продолжаются:

  1. Под длину угла вырезается доска и плотно крепится с одной стороны угла к полу и потолку. Крепление производится с помощью раскосов (клиньев). Если угол прямой, то край доски должен выступать на толщину штукатурного или шпатлевочного слоя. При тупом угле, наполовину;
  2. Шпателем на другую сторону угла наносится раствор;
  3. После высыхания шпатлевочной смеси доска устанавливается вплотную к уже нанесенному слою раствора;
  4. Шпатлюется вторая сторона угла;
  5. После высыхания смеси наждачной бумагой убираются все погрешности шпатлевки;
  6. По стенам и откосам проводится финишная отделка поверхности шпатлевочной смесью.
Читайте также:
Мифы о пластиковых окнах

Угловой шпатель. Ровно вывести внешний угол можно и угловым шпателем. Однако его предварительно необходимо разогнуть под тупой угол (продается с углом 90 градусов). Затем по обе стороны угла наносится гипсовый раствор. Одним уверенным движением сверху вниз шпателем выравнивают раствор. Инструмент должен прижиматься к стене с одинаковым усилием — если рука дрогнет, останется след и все нужно начинать сначала.

На этом все. Возможно, что инструкции кажутся сложными. Но если получилось оштукатурить хотя бы одну стену, все остальное обязательно получится.

Как выровнять внутренние и внешние углы стен?

Кривые углы – распространенное явление, которое встречается не только в старых квартирах, но и новостройках. Если небольшие неровности стен можно замаскировать с помощью обоев или декоративных элементов, то дефекты углов после отделки обоями или плиткой будут еще более заметны. Выравнивание внешних и внутренних углов может стать частью процесса чистовой отделки стен финишной штукатуркой и шпаклевкой, а может выполняться отдельно, если состояние поверхности стен не требует серьезного вмешательства. Выясним, как выровнять углы стен разными методами.

Внутренние углы

Выбор одного из трех способов выравнивания в данном случае зависит от того, производится ли оно вместе с оштукатуриванием стен или самостоятельно.

Выравнивание по маякам

Этот метод используется только в процессе работы со всей поверхностью стен.

Необходимые материалы

  • маяки – металлические или деревянные рейки;
  • шурупы или дюбеля;
  • правило;
  • отвес;
  • гипсовая штукатурка;
  • шпатели – прямой и угловой.

Последовательность работ

  • Закрепите маяки на поверхности стен с помощью элементов крепежа на расстоянии, равном длине правила. Отступ от угла – 5–7 см.
  • С помощью отвеса определите отклонения от вертикали, сделайте отметки на полу и потолке, по мере надобности подложите клинья в нужных местах.
  • Наносить штукатурку начинайте с одной стороны. Заполните пространство между маяками, распределите раствор правилом. После высыхания слоя переходите на вторую стену.

Важно! Следите за тем, чтобы на стыке не собиралось большое количество смеси. Для устранения излишков после высыхания состава воспользуйтесь шпателем.

  • Для формирования ровного стыка используйте угловой шпатель, смоченный водой.
  • После высыхания штукатурки уберите маяки и заделайте пустоты тем же составом.

Использование контрашульца

Наилучшим решением при выравнивании углов будет использование контрашульца – перфорированного уголка из алюминия.

Необходимые материалы

  • контрашульц;
  • ножницы для резки металла;
  • длинное правило;
  • наждачная бумага;
  • шпаклевочная смесь.

Последовательность работ

  1. Отмерьте необходимый отрезок алюминиевого уголка и аккуратно отрежьте специальными ножницами, стараясь не погнуть податливый металл.
  2. Нанесите небольшое количество гипсовой штукатурки на стык стен и приложите контрашульц, слегка вдавив его правилом. Излишки раствора удалите шпателем, двигаясь по направлению от стыка разлаживающими движениями.
  3. После высыхания шпаклевки пройдитесь по поверхности шкуркой. При наличии небольших неровностей нанесите еще один тонкий слой шпаклевки.

Метод с применением серпянки

Как выровнять угол стены в том случае, если не планируется проведение масштабных работ по оштукатуриванию и шпаклеванию всей поверхности стен? В этой ситуации выручит широкая лента-серпянка.

Необходимые материалы

  • армирующая лента-серпянка;
  • деревянный прямоугольный брусок длиной 50-60 см;
  • гипсовая шпаклевка.

Последовательность работ

  1. Небольшое количество раствора нанесите на стык стен и на прилегающую к углу поверхность. Ширина полосы нанесенной шпаклевки составит 10 см с каждой стороны.
  2. Приложите армирующую ленту к верхней части угла и аккуратно раскручивайте рулон, чтобы серпянка не сдвинулась в сторону.
  3. Прижимая брусок к стыку, придайте углу правильную форму. Если в процессе лента сминается, выровняйте ее шпателем, излишки шпаклевки убирайте, двигаясь по направлению от стыка.

Важно! Движения шпателя должны быть осторожными, не нарушающими положения ленты. В то же время дожидаться подсыхания смеси нельзя, поскольку это лишит вас возможности скорректировать положение серпянки.

Выравнивание внешних углов

Для внешних углов существует два способа выравнивания: с контрашульцем и без него.

Метод выравнивания без контрашульца

Для выравнивания внешнего стыка стен этим способом вам понадобятся:

  • гипсовая штукатурка;
  • шпатели;
  • правило;
  • идеально ровная доска или планка, обернутая скотчем;
  • мелкозернистая наждачная бумага.

Последовательность работ

  1. Сбейте крупные выступы, заполните штукатуркой большие щели.
  2. На поверхности стены в месте прилегания к стыку расположите планку. Сделайте это таким образом, чтобы она выступала из-за угла на расстояние, равное толщине требуемого штукатурного слоя. Закрепите ее на полу и потолке, при правильно подобранной длине ее можно вставить как распорку.
  3. Нанесите смесь, распределите правилом движениями к стыку с небольшим наклоном вниз. При необходимости повторите процедуру после подсыхания слоя.
  4. Через два–три дня уберите планку и приложите ее к выступу с другой, уже оштукатуренной, стороны и повторите вышеперечисленные действия.
  5. После высыхания обработайте поверхность шкуркой.

Формирование внешнего угла с помощью контрашульца

Использование профиля не только упростит процесс выравнивания, но и надежно защитит внешний угол от повреждений.

Необходимые материалы

  • контрашульц;
  • гипсовая смесь;
  • правило;
  • шпатель;
  • уровень;
  • наждачка с мелким зерном.

Последовательность работ

  1. На прилегающие к стыку стен поверхности нанесите подготовленный раствор.
  2. Отрезанный в соответствии с нужной длиной контрашульц закрепите на стыке, используя правило для предотвращения деформирования алюминиевого уголка.
  3. Уберите шпателем излишки смеси, проверьте уровнем правильность крепления уголка, при необходимости скорректируйте его положение.
  4. После высыхания отшлифуйте поверхность с помощью мелкозернистой наждачной бумаги.
  5. Окончательное выравнивание производится вместе с нанесением шпаклевки на остальную поверхность стен.

Выравнивание углов штукатуркой или шпаклевкой – более привычный для многих способ, но при этом достаточно «грязный» и трудоемкий. Прибегать к этому методу стоит в том случае, если кривизна минимальна. В случае существенных искривлений стен и углов более целесообразным будет использование гипсокартонных листов.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: