Монолитная скатная крыша своими руками. Плоская крыша по деревянным балкам: варианты конструкций и особенности их устройства

Для того чтобы украсить фасад дома часто применяют декоративные компоненты архитектуры, которые способны придать ему особую красочность и оригинальность.

На сегодняшний день считается модным строить кирпичные арки. В виде арок можно сделать и ворота, и межкомнатные двери.

Среди подобных элементов можно выделить арки, которые довольно часто используются в современном строительстве как промышленных сооружений, так и загородных домов.

Арка — это перемычка фигурного типа, которую могут монтировать как над оконными, так и над дверными проемами.

Классификация арок из кирпича

Лучковая арка — это форма арки, составляющая лишь часть круга.

Виды кирпичных арок:

1. Лучковая арка (другое название — усеченная, либо неполная; представляет из себя дугу, высота которой составляет меньше радиуса).
2. Полная арка (обычная, половина круга, то есть ее высота равняется радиусу).
3. Клинчатый тип арок (кирпичи над окном прямоугольной формы кладутся клином, при этом они фиксируют сами себя, прислоняясь друг к другу).

У каждого из вышеперечисленных типов арок есть достоинства и недостатки.

Кладка кирпичного проема

Данная технология может включать в себя несколько стадий:

1. Создание шаблона.
2. Монтаж шаблона.
3. Набор .
4. Обжатие арки.
5. Разборка шаблона.
6. Чистовая отделка.

Качественная кладка арки из кирпича предусматривает использование следующих строительных инструментов:

• кельма (разравнивание раствора, подрезка излишков раствора на швах и качественное заполнение вертикальных швов);
• ковш-лопата (используется для подачи, перелопачивания раствора и его расстилки);
• контрольно-измерительные приборы для определения текущего качества конструкции (м, отвес, уровень, правило, треугольник);
• молоток-кирочка;
• рулетка;
• растворная лопата;
• причальный крученый шнур.

Риск поломки

Существует несколько причин, по которым арка из кирпича может лопнуть:

1. Небольшой радиус (высота) конструкции при достаточно большой ширине. Подобное строение воспринимает большие нагрузки, но не распределяет их. Как результат, возможно образование трещин, но массив не разрушится. Для создания шаблона можно применять уголки, либо основания из металла. Их используют для того, чтобы дополнительно прикрепить конструкцию, однако порой это может привести к весьма неблагоприятным последствиям. Ведь при использовании шаблона из дерева и после его демонтажа кирпичная кладка дает усадку и уплотняется. Однако, в случае применения металлического основания, кладка не проседает. Таким образом, строение выйдет весьма прочным, но и с некоторыми трещинами.
2. Шаблон довольно продолжительное время сохранялся в арке после ее создания. К примеру, его могли забрать не сразу, а оставить на ночь. За это время дерево впитало влагу, разбухло, а кладка арки не выдержала напряжения. Несмотря на то, что подобные случаи редки, все же рекомендуют соблюдать осторожность на этой стадии. Лучше накрыть арку при помощи полиэтилена.
3. Проседание основания. Образование трещин вблизи проемов окна — это один из признаков неправильно сооруженного фундамента. При этом, трещины в конструкции арки не являются исключением. В данной ситуации необходимо укреплять основание.

Расчеты арочного проема

На первом этапе необходимо создать шаблон, применяя лист ДСП. Здесь используют деревянные бруски и ДВП. При этом, качество шаблона, соответствие его размеров и форм конкретным параметрам во многом определяют будущее качество арки.

Первым делом определяют размер шаблона. Для этого необходимо рассчитать ширину проема (как пример, окно шириной 1500 мм). Ширина шаблона берется на 5 мм меньше, то есть 1495 мм. Впоследствии возможно без особых затруднений демонтировать шаблон на финальных стадиях даже в том случае, если он разбухнет от действия влаги. Высота шаблона должна совпадать с выбранной высотой арки (например, 168 мм). Желательно класть целый лицевой кирпич в верхней области арки. Таким образом, для определения высоты нужно сделать расчет числа кирпичей. Высота одного ряда должна составлять в районе 72 мм (высота шва и кирпича), а общее число рядов — 4. То есть, арочная высота: 72*4-120=168 мм. Отсюда 120 мм — высота фасонного кирпича, уложенного на ребро.

Расчет параметров арки: Ha — Высота арки, lпр — Ширина пролета

Высота может быть и меньше, и больше, однако необходимо иметь ввиду, что если арка будет слишком низкой, а ширина — слишком большой, то есть риск проседания кладки кирпича под воздействием нагрузки.

Толщина шаблона выбирается исходя из толщины стены. Она должна быть конкретной для того, чтобы не пришлось создавать вспомогательный шаблон. Ведь арок всего две: забутовочная и лицевая. Приемлемая толщина здесь — 200 мм, являющая собой половину толщины шлакоблока. Более крупный шаблон будет тяжелее, что, естественно, нежелательно.

Характеристики шаблона могут быть следующими:

• высота — 168 мм;
• толщина — 200 мм;
• ширина — 1495 мм.

Соответственно, после расчета можете приступать к созданию собственно шаблона. Лист ДСП служит для отметки центра арки, нижних и верхних точек. Дабы получить усеченный полукруг, нижнюю и верхнюю точки соединяют между собой при помощи дуги. Можно применить для этого нитку, либо проволоку с привязанным к ней металлическим колышком с одной стороны и карандашом с другой (таким образом вы получите своеобразный циркуль, радиус которого будет во много раз превышать стандартный).

Для более эффективной и удобной установки шаблона необходимо отступить от крайних нижних точек дуги примерно 100 мм. Это делается, чтобы арка включала опоры для крепежа брусков. Полученный контур используйте для вырезки кружала. Эта операция выполняется при помощи электролобзика.

Далее нужно вырезать арочный шаблон, который состоит из двух кружал, ввиду чего понадобится два их экземпляра. При этом, облегчить себе задачу можно, вырезав для начала первое (обвести его, наложив на ДСП лист) и уже по полученному контуру вырезать второе.

Для придания объема шаблону арки необходимо зафиксировать деревянные бруски между двумя кружалами. После выполнения данной операции конструкция шаблона крепится при помощи гвоздей, либо саморезов. Верхнюю область арки шаблона оборудуют полоской ДВП, используя гвозди (от 20 до 25 мм). Шаблон приобретет более гладкую и правильную форму, а также сможет удержать кирпичи, уложенные в верхней области.

Шаблон монтируется в оконный проем, под который устанавливают подпорки из досок в толщину 20 мм. Между последними крепится распорка для их фиксации. Шаблон монтируется на доски на одном уровне с фасонным кирпичом лицевого образца. При этом, его высота должна соответствовать обрамлению окна.

Кладка арки лучкового типа к стене подразумевает подрезку оконного обрамления и верхнего кирпича при помощи болгарки. Таким образом, арка монтируется ниже, а кирпич перемещается в сторону внутреннего угла.

Обычно лицевая арка выступает по отношению к стене. Выступ должен быть небольшим (менее 60 мм). В противном случае присутствует риск размокания арочных кирпичей и их постепенного разрушения. Даже небольшие выступы рекомендуют накрывать определенным материалом, к примеру, плиткой, либо металлическим листом. Тем не менее, чем больше будет выступ, тем более красочно будет выглядеть будущая арка, так что выбор в пользу красоты, либо практичности делать придется лично вам.

Кладка лицевого кирпича к стене подразумевает некоторые нюансы. В процессе необходимо обратить должное внимание на то, что кирпич включает две лицевые стороны. В случае, когда материал сильно выступает по отношению к стене, на виду оказываются лицевые и «изнаночные» стороны, плоскость которых шероховатая и неровная.

Сооружение кладки

Прежде, чем сделать кладку арки, необходимо монтировать штрабы с двух сторон, дающие возможность просто и достаточно быстро ее зажать.

Создание арок нужно начинать с «пяток», на которые она в дальнейшем будет опираться. После их монтажа, рассчитывается высота одного ряда кладки, а также измеряется число рядов вокруг арки. После чего на шаблон необходимо нанести риски, которые отметят положения рядов.

Сделать набор кирпичной арки необходимо одновременно с двух сторон снизу вверх. Финальный кирпич, который именуется «замочным», монтируют прямо в центре верхней области арок. Он фиксирует прочие кирпичи, которых может быть даже два в том случае, если их общее число четное. Забивку замочного кирпича необходимо выполнять достаточно плотно, дабы он не просто самостоятельно держался, но и удерживал всю кирпичную конструкцию арок.

После набора арки ее зажимают при помощи кирпича. Это советуют делать в этот же день и не откладывать на более позднее время, поскольку иначе она может лопнуть.

Затем шаблон можно сразу же удалить, а плоскость очистить. Если погода достойная, а температура воздуха — высокая, раствор быстро застынет в этот же день, что предоставит возможность вынуть его без повреждения кладки. Если же раствор оставить на день, либо два, то очистку швов от раствора будет очень трудно сделать.

В процессе кладки швы не всегда получаются идеально чистыми и ровными, так что сделать их очистку необходимо. Раствор может выдавливаться из швов и попадать на лицевую плоскость кладки, либо полноценно их заполнять. Первый случай предусматривает зачистку швов сухой тряпкой, а второй — вспомогательную накладку швов по направлению снизу вверх.

По истечении суток стену с аркой необходимо поднять на некоторое количество кирпичных рядов.

Кладка забутовочного аналога

Забутовочная арка — это конструкция, которая находится за лицевой частью арки.

После выполнения всех вышеописанных действий можно приступать к забутовочной арке. Для создания данных арок используют все тот же шаблон из дерева, однако с некоторыми изменениями в его конструкции. Ввиду того, что арочные окна имеют четверть 5 см по бокам, то и арка, и шаблон должны включать подобную деталь. Таким образом, шаблон надо дорастить на эту величину. Для того чтобы сделать это, ДВП-лист оборудуется деревянными брусочками сечением 45х45 мм и в длину 200 мм. Дистанция между ними может составлять приблизительно 70 мм.

Лист является очень гибким и поэтому полученную ленту легко сгибать и крепить у верхней области арочного шаблона.

Особенности работы

Методика создания забутовочных арок — это аналогия изготовления лицевых. Для начала необходимо монтировать «пятки», от которых к вершине арки нужно . Обычно для этого применяют забутовочные одинарные кирпичи, монтированные на ребро.

Прежде чем приступать к процессу создания арки, рекомендуется подготовить все самые необходимые строительные материалы и инструменты, сделать шаблон, нарезать распорки, брусочки из дерева и подпорки. В общем и целом, на создание арки уйдет примерно 8,5-9 часов в день, так что рационально начать работу с утра и закончить уже к вечеру.

На этом работа по созданию кирпичной арки может быть завершена. Главное в процессе кладки — подготовить все необходимые строительные инструменты и четко придерживаться установленных правил . Таким образом, вы получите весьма качественный и эффективный результат.

Каждый, кто проходит мимо здания с арочными кирпичными сводами, невольно представляет себе античную римскую или древнегреческую архитектуру. На протяжение тысячелетий этот тип кирпичной кладки остается востребованным, так как придает зданию более грациозный вид. Глядя на объекты с арками, мы начинаем ломать голову, как удается так закрепить кирпичи, что они не падают нам на голову. Между тем, арка из кирпича своими руками может быть выложена, если ознакомиться с технологией ее кладки.

Что такое арка и от куда она взялась?

Кладка полукруглых арок основана на действии сжимающих кирпич сил. На каждый отдельно взятый кирпичик действуют три силы: сила тяжести и две сжимающие с боков, направленные под определенным углом. Так вот сумма модулей боковых сил гораздо больше силы тяжести, что заставляет кирпич висеть и не падать. Растягивающие и изгибающие силы для арки не приемлемы, так как угол их приложения не способствует стабильности конструкции, и происходит разрушение. По этой причине сделать арку на очень узком пролете будет проблематично.

Выражения “арочный свод”, “арки из кирпича” у многих людей ассоциируются с древней Грецией, Римом или Византией. Это и не удивительно, ведь, искусство сооружения кирпичных зданий пришло на Русь именно из Византии. Наши предки-славяне прекрасно знали, как можно сложить арку. Достаточно представить себе хотя бы обычную русскую печь или национальный украинский погреб — льох. Арку можно встретить и на Киевских Золотых воротах, и на фасадах старинных, церквей и зданий. Так что умение сооружать арочную кладку сидит в нас на генетическом уровне. Давайте же пошагово разберемся, как сделать арку из кирпича.

Разновидности арок по типу укладки кирпичей

Арка – это полукруглая перемычка, которая соединяет две вертикально стоящие опоры. Существует много разнообразных арочных форм, сильно отличающихся внешне, но далеко не каждую из них можно сложить из кирпича, особенно если вы хотите построить объект своими руками. Традиции арочного кирпичного строительства зачастую используют только три разновидности арок:

• Обычная или полная арка – при ее сооружении арочный свод делают равным половине диаметра круга. Самая простая разновидность арки, которую вполне могут сделать своими руками любители мастерить.
• Клинчатая или прямоугольная – арочный свод делают равным радиусу круга. Внешне она похожа на букву “П”. Это самая сложная арочная форма для устройства из кирпича. Если она будет сложена не имеющим опыта любителем, то вероятнее всего просто развалится.
• Лучковая арка, которую называют еще усеченной или неполной имеет низкий свод по размеру меньше диаметра окружности. Эта форма является промежуточной между двумя предыдущими, как внешне, так и по сложности устройства.

В зависимости от выбранного типа арки отличается и допустимое расстояние между ее опорными колоннами. У полной арки колонны допустимо расставлять на расстояние до 2,5 м, у лучковой – до 1,5 м, а у клинчатой – не более 1 м. Эти цифры нужно хорошо помнить любителям все делать своими руками с небольшим профессиональным уровнем.

Подготовка к строительству

В первую очередь необходимо произвести кладку обеих опорных колонн. На них в дальнейшем будет опираться арка. Если ее пролет будет больше 1 метра, то делать колонны следует в два кирпича, ведь от длины этого пролета зависит высота арки, от которой в, в свою очередь, боковая нагрузка на эти самые колонны. Если они будут слабые, то не выдержат массы арки. Кладка опорных колонн производится симметрично. То есть, уложив ряд на одной колонне, нужно по уровню укладывать ряд и на второй. Так делается до самого верха. Цементный раствор для арочной кладки необходимо сделать несколько гуще, чем всегда, так как жидкий раствор не в состоянии удержать ее, и кладка может расползаться. Для симметричности кладок обеих колонн, удобнее всего натягивать шнур по уровню, поднимая его после каждого ряда на необходимую высоту.

Самая ответственная, но не очень сложная работа – это изготовить деревянный шаблон. Он нужен для укладки на него кирпичей свода, чтобы образовалась полукруглая форма и для временного удержания арки до полного высыхания раствора.

Сделать деревянный шаблон своими руками не сложно. Для этой цели нужно из 20 миллиметровой ДСП выпилить два полукруга требуемого диаметра. Кроме того, потребуется обрезок доски шириной равной или чуть большей длины стандартного кирпича. Доску прибивают гвоздями к основанию изготовленных ранее полукругов. Длина доски и диаметр полукругов должны быть равны расстоянию между опорными колоннами. Полукруги из ДСП по всей окружности скрепляют брусками из дерева одинаковой длины равной ширине доски. Получится, что расстояние между полукругами тоже будет равняться ширине этой доски. Затем необходимо к окружностям обоих полукругов прибить стальную полоску толщиной 6-8 мм. Все — шаблон готов.

Приготовленный шаблон необходимо установить на опорные столбы. Для этого придется сделать под него деревянные либо металлические подпорки, имеющие диаметр 8-10 см. По высоте они должны сравняться с высотой опорных колонн. Данные подпорки нужно подставить между двумя опорными колоннами с их внутренней стороны и жестко закрепить деревянными распорками. Готовый шаблон устанавливается на них сверху.

Если делать деревянный шаблон самостоятельно, необходимо помнить, что на каждые полметра этого шаблона должна приходиться минимум одна распорка. Следовательно, при длине арки в 1 м, помимо распорок, которые имеются по краям шаблона, требуется установить еще одну в самом центре. Если же длина арки уже 1,5 м, то придется добавить 2 подпорки и т.д. Они нужны, чтобы тяжелая сырая кирпичная кладка под действием силы тяжести не прогнула шаблон.

Для строительства арки нам понадобятся: пила-ножовка, молоток, мастерок, уровень, расшивка, шнур.

Техника кладки арок из кирпича

Самое главное, о чем нужно помнить при выполнении кладки арки, это то, что закончить ее нужно в один прием. Останавливаться нельзя, так как различная степень высыхания раствора приведет к ее разрушению. Физический смысл этого следующий: цементный раствор схватывается достаточно быстро и создает некоторое давление на кирпич, как бы “растягивая” его. Поэтому, если сделать слишком большой перерыв в сооружении арки, то места, с которых была возобновлена кладка после перерыва, потрескаются.

Некоторые строители советуют перед началом кладки кирпича сделать на шаблоне определенную разметку, чтобы кладка была абсолютно ровной и симметричной. В действительности это совсем не обязательно, ведь она итак получится нормально, даже если ее будет делать неопытный каменщик. Главное, чтобы кирпичи укладывались одновременно с обеих сторон. Это приведет к тому, что в конце концов кладка дойдет до верха, где останется только вставить последний вертикальный кирпич, который выполнит роль замка.

Построить так называемую клинчатую арку тоже несложно, ведь техника укладки кирпича совершенно не отличается от обычной. Точно так же кирпичи устанавливают на шаблон, скрепляя между собой цементным раствором. Швы делают обычные, ровные. Осуществляется кладка с двух сторон путем попарной укладки кирпичей. При этом, расходящийся наклон кирпича сверху равняется 4-5 градусам. Это значит, что каждый следующий кирпич необходимо немного наклонять по отношению к предыдущему. В середине кладка скрепляется замком из клинообразного кирпича. Чтобы правильно «почувствовать» уклон, надо иметь некоторый опыт. Поэтому новичкам не советуют начинать строительство арок с такого типа.

Кладка полной и лучковой кирпичной арки отличается от обычной тем, что раствор в ней нужно класть клинообразно, а шов сверху делать гораздо толще обычного. Укладка последующего ряда производится аналогичным способом, что и нижнего. Чтобы соблюсти симметричность — можно использовать шнур. В данном случае обязательно надо делать расшивку швов, а кроме того, косметическую очистку поверхности кладки. Для этого кирпичи обтирают сначала сухой, после чего влажной кистью. Последним этапом является удаление шаблона после полного затвердевания раствора.

Если вы являетесь любителем своими руками мастерить что-то красивое и оригинальное, обладаете хотя бы начальными навыками каменщика и пониманием процесса укладки кирпича — сделайте это архитектурное чудо. Вам будет что показать своим друзьям, которые скажут: “Как же это красиво! Словно попали в древнегреческий или римский город!”.

Зачастую перед строителем возникает задача выстраивания арочного перекрытия, обустройства куполообразной кровли или оригинального «горбатого» мостика над водоемом, который становится все более популярной малой архитектурной формой. При этом, в большинстве случаев мастера не утруждают себя сложными расчетами, используя две величины, которые известны даже семикласснику. Такими величинами являются ширина пролета, впоследствии перекрываемая аркой, и высота подъема арки, которая рассчитывается путем определения расстояния между воображаемой горизонтальной линией, проведенной между точками, на которые осуществляется упор арки, и наивысшей точкой арки. По мнению специалистов, данных величин недостаточно, чтобы обустроить надежную арку с высокими эксплуатационными характеристиками. Основная роль при конструировании арочного перекрытия отводится выбору материалов, из которого будет сооружаться арка, и связанному с ним расчету арки, правильность проведения которого определяет ее последующие эксплуатационные характеристики. Следуя данным рекомендациям, вы сможете сконструировать надежное арочное перекрытие, которое станет отличным решением и не только разнообразит дизайн квартиры, но и станет отличным украшением ландшафтного дизайна сада. Специалисты в данной сфере без труда произведут все необходимые расчеты, но что делать, если нет возможности воспользоваться их услугами, и приходится выполнять все работы самостоятельно? В этом случае воспользуйтесь нашими рекомендациями, которые помогут вам максимально эффективно справиться с поставленной задачей.

Арочные системы с точки зрения профессионала

С точки зрения специалистов инженеров, арочными конструкциями называются системы ломаного или криволинейного характера, на опорные элементы которых действуют вертикальные нагрузки, приводящие к наклонным реакциям, направленным внутрь проема. Горизонтальной составляющей подобной опорной реакции является распор, что свидетельствует о том, что арочные системы являются распорными конструкциями. Это и является их основным отличием от балок, которые испытывают только нормальное механическое напряжение. В современном строительстве арки используются в качестве основных несущих конструкций сооружений различного назначения, будь то хозяйственные, промышленные или сельскохозяйственные постройки, пролетом от 12 до 70 м. Что касается зарубежного строительства, то в данной отрасли конструирование арочных пролетов еще более развито, что позволяет сооружать арки высотой до 100 м и более.

Классификация арок: основные разновидности

В соответствии со статической схемой , различают бесшарнирные , двухшарнирные и трехшарнирные арки ;

Также опорные конца арки можно соединить горизонтально расположенным стержнем, воспринимающим горизонтальную нагрузку и называемым затяжкой . Расчет арки с затяжкой несколько отличается от расчета двухшарнирной арки или трехшарнирной арки без затяжки.

Для каждого из этих типов характерны свои достоинства и недостатки, в связи с чем, выбор конструкции осуществляется инженером-проектировщиком, который осуществит расчет трехшарнирной арки с учетом прочностных требований, предъявляемых к ней, материалов, используемых для ее конструирования, и архитектурных задач, которые возлагаются на ту или иную конструкцию.

В соответствии со схемой опирания, выделяют арки с затяжкой и арки без затяжки . Если первые воспринимают распор, то распор последних передается на опоры. Изготовление затяжки осуществляют из профильной стали или арматуры. Если эксплуатация арки будет осуществляться в условиях агрессивных сред, способствующих коррозии металла, допускается использование деревянных клееных затяжек.

По форме различают:

• Треугольные арки, состоящие из прямых полуарок. Расчет треугольной арки не представляет сложностей, и вы сможете произвести его самостоятельно;

• Пятиугольные арки;
• Сегментарные арки, оси полуарок которых располагаются на общей окружности;
• Стрельчатые арки, состоящие из нескольких полуарок, оси которых расположены на двух окружностях;

Как осуществить расчет трехшарнирной арки с затяжкой: рекомендации специалистов

Если вы планируете осуществить монтаж небольшой арки, расчет и конструирование не доставят вам особых сложностей, так как для их производства предпочтительнее использовать листы строительного материала огромных размеров, такого как фанера, гипсокартон или OSB-плиты. Наибольшие показатели их длины ширины составляют 250 и 120 см соответственно, что позволяет просто начертить арку на листе материала и выпилить как минимум две составляющие детали несущих балок. В завершение такие арки обшивают листовым материалом, после чего можно считать, что арка готова. Несмотря на быстроту и простоту монтажа арок данным методом, для него характерны и свои недостатки, среди которых большое количество материала, затраченного на отходы, декоративность готовой арки и неспособность конструкции нести нагрузки.

Обустройство арочных конструкций существенно усложняется, если перед мастером стоит задача монтажа арки над большим просветом (до нескольких метров) или арки, способной выдерживать высочайшие нагрузки. В связи с тем, что на строительном рынке трудно найти материалы, размеры которых позволяют осуществить монтаж такой арки, она конструируется как наборная конструкция, состоящая из нескольких деталей. В связи с этим, перед мастером встает задача точного расчета арки и определения размеров ее деталей.

Как уже упоминалось ранее, арки различают в соответствии с такими параметрами, как форма, размер и высота, и прежде, чем реализовать проект расчета деревянной арки, необходимо четко представлять себе конструкцию и приблизительные размеры желаемой арки. С учетом данных параметров, легче определиться с выбором материалов для ее монтажа и последующим проведением расчетов.

Дилетанты, услышав словосочетание «расчет арки» зачастую пугаются, однако расчеты в данном случае несложные и основаны на использовании школьных формул из геометрии. Кроме того, чтобы облегчить проведение расчетов, необходимо начертить на миллиметровой бумаге контур арки в несколько уменьшенном масштабе. После этого изготавливают шаблон арки в реальном размере, имея который, вы сможете наиболее эффективно провести дальнейшие расчеты, так как сможете приложить так называемую копию арки к месту ее монтажа и оценить правильность проведенных расчетов. Для изготовления шаблона можно использовать плотный картон, фанеру или лист ДВП.

Арочные конструкции занимают обширную нишу в архитектуре, и их использование - широчайшая тема, объять которую невозможно в одной статье. В настоящем материале мы рассмотрим изготовление арки в квартире или частном доме, так как традиционный прямоугольный проем, оформленный в виде арки, станет эксклюзивной деталью интерьера квартиры, выгодно отличающей ее от других квартир.

Рассмотрим пример расчета трехшарнирной арки:

В большинстве случаев, независимо от опыта мастера, ему известны три параметра арки, среди которых ширина пролета, перекрываемого аркой, высота арки, а также глубина (ширина) стены. Перед мастером при этом стоит задача рассчитать параметры деталей арки, собрать их в единую арочную конструкцию и прочно закрепить ее.

Способ № 1 - эмпирический

Несмотря на то, что любой расчет арки начинается с вычисления радиуса ее окружности, арка не всегда представляет дугу окружности. Существуют ситуации, когда арка состоит из двух дуг (это относится к аркам, выполненным в готическом стиле) или характеризуются несимметричными очертаниями. В этом случае расчет каждой дуги арки производится отдельно. Но, вернемся к расчету окружности арки. Его удобнее производить на бумаге, при этом уменьшив размер, в масштабе, например, 1: 50. Подготовив бумагу и циркуль, чертим на листе дверной проем с учетом масштаба и проводим ось симметрии, делящую проем пополам. После этого ось циркуля необходимо изменить, поставив ножку с иглой непосредственно на ось симметрии. Далее нужно начертить несколько дуг и, остановив свой выбор на наиболее оптимальной, остальные убрать с помощью ластика.

Чтобы нагляднее продемонстрировать данный пример, изобразим дугу арки:

где R - радиус окружности арки, а L представляет собой половину хорды дуги, тогда как размер хорды соответствует длине арочного просвета. Что касается H, то данный показатель отображает высоту подъема арки.

Способ № 2 - математический

Чтобы осуществить математический расчет радиуса окружности арки, воспользуйтесь теоремой Пифагора, в соответствии с которой:

R= L2 + (R2 - H2)

R= L2 + (R - H)2

Разложив двучлен, преобразуем выражение в вид:

R2 = L2 + R2 - 2HR + H2

Вычтем из обеих частей R и получим:

L2 + H2 - 2HR = 0

Перенесем слагаемое с R за знак равенства:

2RH = L2 + H2

И, наконец, получим искомый R:

R = (L2 + H2)/ 2H

Важно! Формула для вычисления радиуса окружности арки: R = (L2 + H2)/ 2H , где R - радиус окружности арки, H - высота подъема арки, L - половина хорды дуги (длина арочного просвета).

В связи с тем, что арка состоит из нескольких частей, для изготовления которых придется использовать доску определенной ширины, произведем расчет размеров детали, которую можно изготовить из доски с конкретными размерами. Для этого необходимо решить обратную задачу. С учетом известного радиуса арки и высота ее подъема (в данном случае это ширина доски), рассчитаем максимально возможную длину детали, которую можно изготовить из доски с определенной шириной, то есть произведем расчет длины арки. В связи с тем, что из предыдущих расчетов нам уже известны определенные соотношения, выведем следующую формулу:

L2 = 2RH - H2

HR - H2

Чтобы правильно изготовить арку, необходимо подготовить несколько больше деталей, с учетом того, что в процессе монтажа их придется стыковать. Способ стыковки выбирается в зависимости от назначения арки. Практикуется использование накладных деталей по «щекам» арки и стыковка двух арок, с учетом сдвига на полдетали.

В процессе расчета деталей необходимо учитывать то, какая сторона арки, в зависимости от ее расположения по отношению к деталям, больше всего нас интересует (внутренняя или внешняя). Проще говоря, нам необходимо понять, как будут располагаться несущие детали арки по отношению к самой арке. Например, при обустройстве куполообразной кровли, несущие детали арочной конструкции будут располагаться ниже арки, а при монтаже арочного свода - выше. Возникают ситуации, когда необходимо обустроить двустороннюю арку. В последнем случае расчет деталей арки произведет по наименьшему закруглению.

Если в процессе эксплуатации, арка будет нести высокие нагрузки, необходимо произвести ее усиление с помощью различных балок и затяжек, установленных между узлами арки. Таким образом, вы сможете обустроить несущую ферму, которая способна выдержать повышенные нагрузки.

Если вы решили обустроить арку в готическом стиле, вам необходимо максимально точно определить радиус закругления арки на концах. В этом случае вы облегчите себе задачу, используя эмпирический способ расчета арки, с помощью которого вы экспериментальным путем подберете точку закругления арки, далее из этой точки вниз проведете линию, идущую параллельно стене, измерите полученное расстояние и проведете линию такой же длины с другой стороны. Затем ножку циркуля ставят на эту линию, определяют расстояние (радиус) и, двигаясь вниз или вверх параллельно линии, определяют точку, где линия стены и дуга арки сомкнутся посредством второй (меньшей) дуги. На второй стороне чертежа необходимо произвести то же самое.

Чтобы облегчить себе задачу и максимально эффективно произвести расчет арки, вы можете сделать несколько чертежей и выбрать наиболее подходящий. Как вы уже поняли, приведенные примеры расчета арки далеко не единственные, и существуют другие способа расчета, однако эмпирический способ наглядно вам демонстрирует, как будет выглядеть арка после осуществления монтажа. Кроме того, в процессе осуществления расчетов вы сможете легко корректировать чертеж до тех пор, пока не достигнете желаемого результата.

Сделав чертеж и удостоверившись в его правильности, необходимо изготовить шаблон арки, используя который, вы без труда осуществите монтаж любой арочной конструкции.

Несколько слов о выборе материала для арки

Для изготовления арки можно использовать различные материалы, в том числе и металл (расчет металлической арки производится несколько иначе), а также кирпич и бетон, однако наиболее простым и дешевым способом является изготовления арки из гипсокартона. В связи с тем, что арка, изготовленная из кирпича и бетона, будет очень тяжелой, для нее необходимо монтировать арматурный каркас. Арматура легко поддается сгибанию, и вы без труда сможете сварить из нее каркас. После этого, используя перфоратор, в стенах необходимо просверлить отверстия, вбить в них штыри и приварить к ним арочный каркас.

Изготовление арки из гипсокартона осуществляется намного проще и быстрее, однако готовая конструкция будет менее прочной, чем ее кирпичные или бетонные аналоги. Для этого необходимо изготовить каркас из жестяных профилей, по бокам обшить их гипсокартоном, а для обшивки внутреннего проема использовать сегменты(для их изготовления гипсокартон разрезают с одной стороны, выгибают и в заключение закрепляют саморезами). Образовавшиеся грани необходимо сгладить шпаклевкой.

Расчет кирпичной арки: основные моменты

Чтобы осуществить расчет кирпичной арки, также необходимо изготовить шаблон из ДВП, качество которого во многом определяет эксплуатационные характеристики и внешний вид будущей кирпичной арки. В первую очередь необходимо рассчитать размеры шаблона, для чего потребуется знание ширины арочного проема. Например, ширина арочного проема составляет 15000 мм.

Так как ширина шаблона должна быть на 5 мм меньше, значит, она составит 1495 мм. Даже если произойдет разбухание шаблона от влаги, вы сможете без труда осуществить его демонтаж на финальных стадиях работы. Высота шаблона должна соответствовать высоте арки, в нашем случае пусть будет 168 мм. Так как целый лицевой кирпич рекомендуется класть в верхней части арки, необходимо произвести расчет числа кирпичей. Так как высота одного ряда составляет около 72 мм (высота кирпича + высота шва), а общее число рядов равно 4, арочная высота составляет 72*4 - 120 = 168мм. (120мм при этом - высота кирпича, уложенного на ребро).

И в заключение

Чаще всего монтаж арочных конструкций осуществляется для декоративного оформления помещения, независимо от его предназначения. Это может быть и дом, и квартира, и офис.

Зачастую с помощью арки оформляют дверной проем между кухней и гостиной. Однако монтаж арки может использоваться и в процессе более масштабных видов строительства. Если вы планируете оформить с помощью арки внутреннее убранство помещения, специалисты рекомендуют изготовить арочную конструкцию из гипсокартона, так как это намного дешевле, проще и менее трудозатратно. При этом готовая конструкция ничуть не уступит аркам из кирпича или дерева. Чтобы не разочароваться в красоте и правильности арки, специалисты рекомендуют подойти к монтажу арочной конструкции с должной тщательностью и провести расчет арки, что можно осуществить несколькими способами. В нашей статье мы предложили вам два наиболее распространенных и эффективных способа расчета арки, воспользовавшись которыми, вы сможете соорудить надежную и эстетически привлекательную арку.