Полуциркульная арка: HTTP status 503 — server temp down, временная недоступность

Содержание

Как правильно рассчитать печную арку? Ссылка на программу в статье. | Блог Печника 3D

В данной статье пойдет речь о расчёте печных арок различного формата, в конце статьи будет ссылка на расчет арок различного профиля, таких как:

1) Полуциркульная (Радиальная) — арка имеет форму полукруга, все элементы в арке одинакового размера, арка строится по заданному радиусу. Пример можно увидеть ниже! В формуле: r — радиус, L— ширина портала в печи.

Полуциркульная арка

Полуциркульная арка

2) Лучковая классическая — арка выполнена в виде серпа, начало первого элемента арки с угла в 60 град. Такую арку часто используют в мангалах, каминах, т.к портал получается более широкий и не сильно высокий!

Лучковая классическая арка

Лучковая классическая арка

3) Лучковая с заданной высотой — данная арка позволяет регулировать высоту подъёма центра арки.

Лучковая с заданной высотой арка

Лучковая с заданной высотой арка

4) 3-х центровая классическая — самая привлекательная и стильная арка, но в тоже время тяжёлая в исполнении. Требует больших затрат на изготовление шаблона и нарезки клиновых элементов.

3-х центровая классическая арка

3-х центровая классическая арка

5) 3-х центровая с заданным радиусом — самая сложная, но при этом стильная арка, но в тоже время заданный радиус помогает регулировать высоту подъёма центральной части арки. Требует больших затрат на изготовление шаблона и нарезки клиновых элементов.

3-х центровая с заданным радиусом

3-х центровая с заданным радиусом

Основной помощник в расчетах этих арок является сайт по расчетам арок. Там можно рассчитать арку под любой проем портала печи, камина или барбекю комплекса. Ссылку прикрепляю ниже! Надеюсь это будет полезно и конечно же поможет сделать ваши арки ещё эффектнее, а самое главное правильнее!!!

Нажми, чтобы рассчитать арку

3-х центровая арка Игоря Задорожнего

3-х центровая арка Игоря Задорожнего

Так же есть возможность приобретения готовых шаблонов (лекал) для изготовления арок. Эта разработка принадлежит знаменитому на просторах СНГ и не только, печнику-инженеру Игорю Задорожнему.

Нажми, чтобы перейти на сайт печника Игоря Задорожнего

Всем спасибо за уделенное время! Если вам понравилось, ставьте лайки, подписывайтесь на канал!

С уважением, автор блога Максим Мисюченко!

Создание (вытягивание) арки своими руками

Привет всем.
Эта статья (по моему личному мнению) будет больше интересна владельцам квартир. Особенно тем кто решил совместить кухню и столовую (кстати, об этом можете почитать в этой статье). Хотя, кто его знает, мне например приходилось встречать такие загородные дома которые своим оформлением ничуть не уступают шикарным квартирам многоэтажек. Итак, речь у нас сегодня пойдет о создании арок своими руками.

Дуги для арки

Уверен, что многие даже понятия не имеют, а некоторые и не задумывались над тем, как сделать арку самостоятельно, не прибегая к каким-то высоким технологиям или супер-мастерам арочного дела.

Красивые арки? Прочитайте статью до конца — быть может, увлечетесь и не такое сделаете! Станете архитектором и построите себе домик на берегу моря )

Арки могут быть совершенно разных форм: стрельчатые, лучковые, полуциркульные либо коробовые

. От сложности формы тяги зависит и сложность выполнения арки для дверных проемов.

Форма тяги устанавливается количеством центров с которых и выполняется ее вытягивание.

Криволинейные тяги – овалы, арки, круги — вытягиваются специальными шаблонами, которые устанавливаются на рейках.

Сложные криволинейные части лучше будет вначале изготовить в мастерской, а затем уже установить на свое место.

Оснащение шаблонов для вытягивания криволинейных тяг несколько проще, чем у шаблонов для прямолинейных.

Виды арок

Вытягивание тяг арок

К концу профильной доски прибиваем обрезок бруска (салазки), немного скосив ее концы – чтобы они не срезали раствор, а скользили по нему.

Длина салазок зависит от кривизны тяги обычно это от 10 см до 40 см. Салазки крепятся к профильной доске так, чтобы можно было задать необходимую толщину тяги. На другом конце доски крепится радиусная рейка с отверстием. Ее длина зависит от величины радиуса.

На стрельчатых арках тяги вытягиваются от двух центров, которые в зависимости от подъема арки, могут располагаться либо дальше от центра арки, либо ближе. Закрепив доску и найдя центры, вбиваем гвозди в центры и начинаем вытягивать кривые дуги. Первую чуть длиннее, за вертикальную ось – лишнее обрезаем. Вторую – на сколько можно ближе к первой. Недотянутую часть доделываем криволинейной линейкой либо точно таким же шаблоном – полутерком. Прямолинейные части арки вытягиваются стандартным образом.

На полуциркульных арках тяги вытягиваются от одного центра (как показано на картинке ниже). Ширина арки делится пополам и вычисляется радиус окружности. От верха тяги отмеряется расстояние, равное радиусу. На уровне этого расстояния устанавливается доска, закрепив ее между простенками арки. Надежно заклинив доску, находим на ней центр вытягиваемой арки. К шаблону прибиваем радиусную рейку, закрепляем ее на доске и начинаем вытягивать арку.

Вытягивание полуциркульных и сложных (из двух центров) арок по шаблону

Прямолинейные части арки вытягиваются обычным способом, начиная от низа до срезанных концов криволинейной части арки (как правило, концы срезаются против центра).

Сложные арки можно тоже вытянуть своими руками, только из нескольких точек-центров. Причем, чем сложнее арка, тем больше центров приходиться распределять как на закрепленной доске, так и на простенках арки. Вычисляем два первых центра. От них будем вытягивать нижние стороны арки (дуги). Далее находим другие центры для вытягивания верхних.

Сначала вытягиваем одну из верхних дуг – заведя ее за ось и обрезав лишнее. Затем вторую дугу, подведя ее к первой на сколько это возможно, разделываем недостающую часть. Далее вытягиваем все остальные прямолинейные и криволинейные детали арки.

Сегодня мы рассмотрели эту тему в общих чертах, и думаю многие уловили суть, и уже могут приступать в вытягиванию арок своими руками.

Но вообще конечно эта тема не одной и даже не двух статей, если рассматривать уже все нюансы для тех кто хочет стать в этом профи. Поэтому думаю ещё вернемся к ней. А пока в следующей статье мы рассмотрим свойства декоративной штукатурки. Всем пока, и до новых встреч.

Стрельчатая арка. Что такое стрельчатая арка? Построение стрельчатой арки

Они имеют трехшарнирную схему и сегментное очертание полуарок. Применяют, как правило, без затяжек при придо 50 м. Сечение при больших пролетах собирается из 2 и 3 досок по ширине.

Стрельчатые клееные арки применяют при действии распределенных и сосредоточенных нагрузок в зоне ключевого узла от подвесного оборудования.

Пятиугольные арки имеют те же параметры что и стрельчатые.

Форма и величина усилий в сечениях зависит от соотношения распределенной и сосредоточенной нагрузок. Чем больше относительная величина сосредоточенной нагрузки в зоне ключа, тем ближе форма оси арки должна приближаться к треугольной, при которой от этой нагрузки не возникает изгибающих моментов. Чем больше величина распределенных нагрузок, тем больше форма арки должна приближаться к параболической, при которой изгибающие моменты от них минимальны. Определяется оптимальное очертание.

Рис. 1.5. Эпюры моментов в арке от: а) нагрузки на левой половине; б) нагрузки на правой половине; г) сосредоточенной; д) ветер слева; г) ветер справа.

В нашей стране имеется многочисленный успешный опыт применения большепролетных клееных стрельчатых арок в покрытиях складов комбинатов удобрений. L=45м; h=22.5м; радиус полуарок 31м. Оборудование располагается в зоне конькового узла. Полуарки имеют сечение 35120 см. Разработаны типовые стрельчатые арки пролетом 18 и 24 м.

1.5. Пятиугольные клееные арки

Они выполняются без затяжек. Полуарки состоят из двух сомкнутых прямолинейных участков. В местах переломов осей они имеют гнутые участки, создаваемые в процессе склеивания, или соединяются на угловое зубчатое соединение. Основным преимуществом является то, что покрытие по ним состоит из плоских поверхностей, удобных для устройства кровли из панелей, шифера и профнастила.

1.6. Арки из целых элементов

Они могут быть только треугольной формы и с затяжкой. Пролет до 12 м. Шаг стропил – 3 м. Они выполняются из спаренных досок с затяжкой из одной доски.

1.7. Сквозные арки

Они находили некоторое применение в большепролетных покрытиях. Полуарки представляют собой сегментные дощатые фермы с пониженной высотой и гвоздевыми или болтовыми соединениями. Трудоемки. Требуют закрепления сжатых нижних поясов от потери устойчивости. Почти не применяются.

1) Геометрический расчет арки заключается в определении всех необходимых для статического расчета углов наклона и их геометрических функций. Для симметричных схем обычно рассматривают левую половину схемы.

Рассматривать удобно в прямоугольной системе координат. Основными исходными величинами являются и для стрельчатой аркиR.

2) Статический расчет арок производится в следующем порядке:

Определяют действующие на арку нагрузки;

Вычисляют опорные реакции:

R – вертикальную, H – горизонтальную;

Подбирают сечение арки:

Верхнего и нижнего поясов;

Проверяют действующие напряжения

Рассчитывают узловые соединения.

Когда её постепенно начали применять на основе специальных расчётов в архитектуре Каира . С VII века стрельчатая арка использовалась архитекторами Александрии . Расчёты первоначально производились на основании треугольника, извлекаемого на диагонали пирамиды с квадратным основанием, в которой вертикальная плоскость, опущенная из вершины параллельно стороне основания, создаёт равносторонний треугольник .

В архитектуре восточных стран и Византии полуциркульные и стрельчатые арки использовались одновременно, при этом стрельчатая чаще применялась в архитектуре Каира и в Персии . На ломаных арках здесь возводили паруса и сфероидальные тромпы . Государства крестоносцев , возникшие в начале XII века на территории Леванта , начали применять распространённые здесь ломаные арки в архитектуре своих строений. Тогда же произошло и заимствование стрельчатой формы арки европейскими, прежде всего, французскими архитекторами, ставшее результатом развития паломничества к восточным святыням и осуществления первых крестовых походов . Считается, что первыми позаимствовали и применили стрельчатую арку зодчие Клюнийского аббатства , создавшие свою архитектурную школу .

Заимствование стрельчатой арки произошло в рамках господствовавшей в Европе романской архитектуры , поэтому форма ломаных арок появляется здесь ещё в составе романских по стилю строений. Как писал Огюст Шуази , «начиная с 1100 года , романские архитекторы широко применяли стрельчатую арку, выказывая удивительное понимание тех преимуществ, которые можно было извлечь из её ослабленного распора» . По его мнению, готические архитекторы переняли ломаную арку у романских из подражания, первоначально даже не осознавая в полной мере её статические преимущества.

Именно поэтому в ранней готической архитектуре стрельчатая арка первоначально применялась наравне с полуциркульной. Подобные сочетания хорошо видны, например, в конструкции хоров Нуайонского собора (XII-XIII века) и церкви аббатства Сен-Жермен-де-Пре (XI-XII века) .

Развитие в готической архитектуре

Позаимствовав стрельчатую форму арки, французские зодчие в итоге полностью заменили ею полуциркульную при возведении сводов и куполов, одним из первых примеров чего являются своды нартекса базилики Святой Марии Магдалины в

О чем же еще писать в Рождество, как не о храмах!

С праздничком всех!

Собор Парижской Богоматери. А не разобрать ли нам его по косточкам?

Ну что, продолжим?

Подобных «словарей» и «энциклопедий» я видела немало, но интересных среди них почти не встретишь обычно это нудноватые «сухие» справочники. Попробуем все же найти в этом что-нибудь занимательное! Сама я вместе с вами займусь самоликбезом.


Эволюция готического окна (сверху вниз, слева направо)

Тимпан. Когда квадратные двери вписывали в полуциркульную арку портала, возникал вопрос — что делать с полукруглым кокошником над дверями (именно эта ненужная, казалось бы, деталь, называлась тимпаном)? Пустым оставлять негоже, его стали украшать фигурами. Как известно, готика не любит полукружий, над такими тимпанами стали устанавливать радуги архивольтов, а еще выше — вимперги. Или чуть по-другому, зависело от фантазии зодчего.

Вот этот кокошник над проемом, украшенный четырехлистником, и есть тимпан. На порталах (выше) вы могли видеть самые разные варианты его декора.

Тимпан собора в Клюни


Тимпан в Нотр-Дам де Пари

Травея . Поперечная пространственная ячейка, составляющая одну из структурных единиц внутренней организации собора. Ограничивалась обычно шестью пятами колон, на которые опирались арки. От количества травей зависело и число венчающих их нервюрных шатров. Как-то так.

Трифорий . Это такая узкая галерейка, украшенная аркадой. Она проходила в толще перегородки, отделявшей главный неф от боковых. Нередко представляла собой ряд тройных аркад, откуда и название. Проход мог быть настоящим, по трифорию могли гулять священники (или горбатые звонари), но частенько его делали ложным, декоративным.

Вверху — ряд строенных окон, это- трифорий

Фиала (Фиал) Уже говорила о ней, когда писала о пинакле. Фиала могла быть не только на пинакле, она украшала и другие детали, например, вертикальные выступы контрфорсов.


Башенка — пинакль, наконечник — фиала, в самом верху — крестоцвет

Эмпоры. Трибуны или галереи, побольше трифория. Отдельные помещения, например, для женщин или царственных особ. Иногда их отождествляют с хорами, так как они располагались в верхних ярусах собора. Как ни странно, они также бывают ложными (или мнимыми) — вроде бы, проемы есть, а эмпоры нет.

Что еще есть в готическом соборе?


Башенка вот такая миленькая


Не знаю, как называется, но симпатично


19 киосков с местами для сидения в Байё


Витраж

Вот так мы, в основном, разобрались. Теперь вы, обогащенные знаниями, можете смело отправляться рассматривать готические соборы, зная, как там все называется, а я спать пошла.

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 — h3)

R= L2 + (R — H)2

Разложив двучлен, преобразуем выражение в вид:

R2 = L2 + R2 — 2HR + h3

Вычтем из обеих частей R и получим:

L2 + h3 — 2HR = 0

Перенесем слагаемое с R за знак равенства:

2RH = L2 + h3

И, наконец, получим искомый R:

R = (L2 + h3)/ 2H

Важно! Формула для вычисления радиуса окружности арки: R = (L2 + h3)/ 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 — h3

HR — h3

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.

Стрельчатый свод, состоящий из двух пересекающихся друг с другом сегментных дуг.

Общее описание готической архитектуры

Внутреннее пространство, бесплотная воздушная среда, в которую вступает человек, приобрела в готическом соборе ту силу художественного воздействия, какую на Востоке имели тяжелые каменные массивы, в Греции — выточенные из камня архитектурные формы.

Своей вместимостью и высотой готические соборы значительно превосходят самые большие романские соборы.

Строительная схема готического собора

Наиболее бросающимися в глаза техническими средствами, которыми пользуется готика, являются стрельчатые арки и каркасная система с ребристым сводом. Они придают собору особый внешний вид и устойчивость. Контрфорсы и аркбутаны входят в наружную каркасную конструкцию собора, являясь не только украшением, но и несущим элементом, воспринимая серьезную нагрузку от наружных стен.

История возникновения готической архитектуры

Готика зародилась в XII веке в северной Франции. В последующие столетия она распространилась во многих европейских странах.

В XI и XII веках формирование городской буржуазии стало толчком для развития культуры и экономики . На этой волне, в городах, развернулось широкое строительство строений нового архетипа, который, спустя пару веков начали называть готикой. Название данного стиля принадлежит итальянскому архитектору, живописцу и писателю Джорджо Вазари. Таким образом, он выразил своё отношение к архитектурному стилю, казавшемуся ему, грубым и варварским.

Готические соборы строились не без податей горожан. Нередко, строительство прерывалось на десятилетия во время войн и стихийных бедствий. Многие соборы так и остались незаконченными. Некоторые соборы начинали строиться в одном стиле, а заканчивали в другом. Например, Шартрский собор (1145-1260), украшенный двумя стилистически разными башнями.

Основное предпочтение отдавалось строительству больших соборов, церквей и замков.

В архитектуре Западной Европы, готику можно разделить на 3 вида, соответствующие разным временным отрезкам:
  1. Ранняя готика или стрельчатая (1140-1250 гг.). Переход от романского стиля к готическому. Происходит это с середины XII в во Франции, Англии и Германии. Для него характерны мощные стены зданий и высокие арки.

  2. Высокая (зрелая) готика. XIII-XIV вв. (1194-1400 гг.) Усовершенствование ранней готики и признание её городским архитектурным стилем Европы. Зрелой (высокой) готике присуща каркасная конструкция, богатые архитектурные композиции, большое количество скульптуры и витражей.

  3. Поздняя готика (пламенеющая). XIV в. 1350-1550. Название происходит от похожих на языки пламени узоров, применявшихся при оформлении зданий. Это высшая форма готической архитектуры, где главное внимание уделяется декоративным элементам. Орнаменты в форме «рыбный пузырь». Для этого периода характерно развитие скульптурного искусства. Скульптурные композиции не только воспитывали у людей религиозные чувства, изображая сюжеты из Библии, но и отражали жизнь простого народа.

В отличие от Германии и Англии поздняя готика во Франции, разоренной Столетней войной, не получила широкого развития и не создала большого числа значительных произведений. К наиболее значимым сооружениям поздней готики относятся: церковь Сен-Маклу (Сен-Мало), Руан, Кафедральный собор в Мулене, Миланский собор, Севильский кафедральный собор, Нантский собор.

На родине готики, во Франции, выделяют следующие этапы этого стиля:

— Стрельчатая готика (ранняя) (1140-1240 гг.)

— Лучистая готика или Rayonnant – «сияющий стиль» (1240-1350 г.г.)



Стиль готической архитектуры, сложившийся во Франции после 20-х годов XIII века, называют “лучистым” — в честь типичного для того периода орнамента в форме солнечных лучей, украшавшего изящные окна-розы. Благодаря техническим инновациям формы ажурного каменного декора окон стали богаче и изысканнее; сложные узоры теперь выполняли по предварительным чертежам, сделанным на пергаменте. Но несмотря на возросшую сложность орнаментов, декоративная структура по-прежнему оставалась двухмерной, лишенной объема.

— Пламенеющая готика (поздняя) (1350-1500 гг.)



В Англии и Германии выделяют несколько иные этапы готического стиля в архитектуре:

— Ланцетовидная готика. 13 век. Характерным элементом являются расходящиеся пучки нервюр сводов, напоминающих ланцет.


Собор в городе Дареме. Ланцетовидная готика
Интерьер собора в городе Дареме. «Распускающиеся пучки» нервюр. Ланцетовидная готика

— Украшенная готика. 14 век. Декоративность приходит на смену строгости ранней английской готики. Своды собора в Эксетере имеют дополнительные ребра, и кажется, будто над капителями вырастает огромный цветок.


Собор в Эксетере. Украшенная готика
Интерьер собора в Эксетере. Украшенная готика

— Перпендикулярная готика. XV век. Преобладание вертикальных линий в рисунке декоративных элементов. В соборе Глостера ребра разбегаются от капителей, создавая подобие раскрытого веера, — такой свод и называют веерным. Перпендикулярная готика просуществовала до начала XVI в.







— Тюдоровская готика. Первая треть XVI века. В этот период строятся здания по форме совершенно готические, но почти все без исключения светские. Самой важной отличительной чертой тюдоровских строений можно считать использование кирпича, который довольно внезапно распространился во всей Англии. Типичное тюдоровское поместье (например, Ноул или Сент-Джеймский дворец в Лондоне) кирпичное или каменное, с надвратной башней. Вход во внутренний дворик через широкую низкую арку (арку Тюдоров), по бокам часто строили восьмиугольные башни. Часто над входом находится большой фамильный герб, т.к. многие семьи лишь недавно приобрели аристократический статус и хотели его подчеркнуть. Крыша часто почти сплошь застроена декоративными башенками и трубами. Замки к тому времени были уже не нужны, так что укрепления — башни, высокие стены и т.п. — строили чисто для красоты.

Зондерготика (от нем. Sonder – «особая») – позднеготический стиль архитектуры, бывший в моде в Австрии, Бавариии и Богемии в XIV-XVI веках. Для стиля характерны массивные величественные здания, тщательно вырезанные из древесины детали внутреннего и внешнего декора.

Особенности ранней готики. Главные отличительные признаки.

  • Высокие стрельчатые окна без масверка (Франция), с масверком и без крипты (Германия)
  • Фасады 2-х башенные с круглыми окнами (розасами). Розас и фасад Нотр-Дама в Париже становятся образцами многочисленных кафедральных соборов
  • Масверк, круглое готическое окно и вимперги высшей утонченности
  • Важные росписи по стеклу
  • Членение стен 4-х зонное
  • Круглые колонны с 4 тонкими служебными колоннами
  • Богатая орнаментика капителей
  • Исключительно стрельчатые арки

Особенности зрелой готики. Главные отличительные признаки.

  • Вместо стен устанавливаются витражи с росписью. После замены односкатных крыш боковых нефов шатровыми и вальмовыми крышами удается снабжать задними окнами и трифории (Кельн). окна верхних проемов круглые
  • Членение стен 3-х зонное
  • Тонкие разделяющие стены
  • Стремление ввысь, которое требует двойных (Шартр 36 м, Бове 48 м) и тройных аркбутанов
  • Колонны составные (пучкообразные)
  • Арки полуциркульные
  • Свод 4-частный
  • Крыши башен ажурные

Особенности поздней готики. Главные отличительные признаки.

  • Низкие верхние оконные проёмы или уменьшение размеров окон, а так же круглые окна наряду со стрельчатыми с богатым ажурным орнаментом
  • Более высокие аркады
  • Более декоративно насыщенная (стиль «Изабелла с 1475, стиль «платереско» — соединение восточных и мавританских влияний)
  • Ажурный орнамент в виде рыбьего пузыря (каф. собор Амьена 1366-1373)
  • Средний неф выше боковых и меньше разделительных элементов между нефами. В германии поперечный неф вовсе отсутствует
  • Колонны приобретают более упрощенный профиль. круглые столбы устанавливаются далеко один от другого
  • Капитель на служебных колоннах отсутствует или есть на отдельных колоннах
  • Арки больших размеров — килевидная (уже ренессансная)
  • Звездчатый или сетчатый свод и свод с замковыми нервюрами с грушевидным профилем
  • Трифорий отсутствует
  • Крыши с куполами

Окна в готической архитектуре

Стены-перегородки травей и хоров заполняются окнами с цветными стеклами, а фронтонные стены главного и боковых нефов — розетками. Особенно большую роль в архитектуре играет ажурный орнамент готики (массверк).



Массверк

Роза готического собора понимается как узор, заполняющий круглое окно, и как подобие небесного светила. В украшении розы ясно сказался умозрительный склад средневекового мышления: все линии приведены к ясному порядку (в отличие от мусульманского орнамента), орнаментальные мотивы рождаются один из другого, мелкие кружки по краям подчинены движению главных стержней.


Стены в готической архитектуре

Поэтический вымысел, который так поражает внутри собора, находит объяснение снаружи. Ажурные стены сдерживаются снаружи сложной инженерной конструкцией — контрфорсами. Противопоставление крепкого костяка легкому заполнению стало краеугольным камнем готической архитектуры. Оно сказалось и в отпадении каменных плоскостей стен, вытесненных ажурными переплетами окон между столбами, и в нервюрном своде, и в трифории, и наконец, в перекинутых от оснований сводов к контрфорсам опорных арках, так назывемых аркбутанах, с их доведенной до минимума массой.



Двери (порталы) в готической архитектуре

Нижний ярус фасада занимают перспективные порталы. Двери обрамлены снизу статуями, немного большими, чем в рост человека. Они встречают его при входе приветливым взглядом, иногда улыбкой. Порталы обрамлены высокими стрельчатыми арками с круглой розой посередине. Пропорции доведены до крайней степени стройности и ажурности. Скульптурное украшение порталов, вимпергов, консолей.



Заключение

Развитие готического искусства было вызвано к жизни подъемом городской культуры, стремлением к свободной общественной жизни и умственной деятельности. Но многие из этих идеалов в условиях сохранения незыблемого феодального порядка во всей Европе так и не смогли быть воплощены. В XIII веке в коммунах начинается борьба между мелкой и крупной буржуазией, в жизнь городов больше вмешивается королевская власть. Естественно, что в неокрепшем организме нового общества легко могло пробудится стремление к канонизации достигнутого. Оно подменяло живое творчество богословской учетностью.

Читать «Конструкции из гипсокартона: арки, потолки, перегородки» — Антонов Игорь Викторович — Страница 4

Конструктивно арки различают по радиусу кривизны и разному показателю стрелы подъема. Арочные конструкции бывают трех основных видов:

• мавританские арки, имеющие вид подковы, один из символов исламской архитектуры;

• полуциркулярные арки, элемент архитектуры православных храмов;

• стрельчатые арки, характерный элемент готической архитектуры.

Мавританская, или подковообразная, арка является первоосновой всех остальных разновидностей арок. Она бывает округлой, заостренной (стрельчатой), вытянутой и лопастной формы. В доисламский период мавританская арка имела активное применение в архитектуре вестготов, в доисламской Сирии, на территории современных Испании и Франции. В последующее время эта подковообразная арка стала ярким символом исламской архитектуры (рис. 2).

Рис. 2. Мавританская, или подковообразная, арка

Полуциркульную арку, представляющую собой половину окружности, следует строить из одного центра, выбрав радиус нужной длины (рис. 3).

Рис. 3. Полуциркульная арка

Пологая арка имеет относительно плоский свод, ее нужно строить из одного центра, который расположен ниже прямоугольной части окна или двери (рис. 4).

Рис. 4. Пологая арка

Коробовая (лучковая) арка имеет свод сложной формы, составленный из трех дуг, поэтому ее нужно строить из трех центров. Первый центр О расположен намного ниже верхней части арки (прямоугольной части окна или дверного проема). Два других центра О1 и О2 находятся вблизи от самой верхней части арки, справа и слева от углов проема.

Для вычерчивания такой арки необходим шаблон, сделанный из плотного картона, ДВП или фанеры в полном соответствии с формой внешней части оконного проема. При построении на шаблоне нужно провести три вертикальные оси: центральную и две боковых, которые определяют ширину арки. Далее провести 2–3 горизонтальные оси, подбирая по ним кривую линию. Сначала нужно вычертить наиболее пологую часть дуги, а затем подобрать к ней боковые дуги.

Можно облегчить себе поиск формы пологих дуг свода, для чего надо вбить два гвоздя в верхнюю горизонтальную ось на равном расстоянии от вертикальных боковых осей. Еще один гвоздь вбить внизу на необходимом расстоянии от верха арки. К нижнему гвоздю привязать шнурок с закрепленным на нем карандашом. Натянув шнур, вращать им влево и вправо, и карандаш, перегнувшись через точки О1 и О2, вычертит желаемую кривую (рис. 5).

Рис. 5. Построение коробовой (лучковой) арки

Полуциркульная, пологая и лучковая арки своей формой вполне подходят для сооружения арочного проема между комнатами и для оконного арочного проема.

Стрельчатая простая арка по своему виду напоминает наконечник стрелы, отсюда и название. Она может быть узкой или широкой, а строить ее следует из двух центров. Сначала провести горизонтальную ось, а затем под прямым углом вертикальную, получая центр пересечения двух осей – точку О. От центра направо и налево отмерить половину ширины арки, в конце отрезков поставить точки О1 и О2.

В зависимости от ширины арок и кривизны стрелы, эти точки могут располагаться возле стен арки или с некоторым отступом от нее. Необходимо очень точно определить эти точки, чтобы в процессе вычерчивания не получились стрелы различной кривизны (рис. 6).

Рис. 6. Простая стрельчатая арка: а) узкая; б) широкая

Стрельчатая сложная арка по своему виду походит на шлем древнерусского богатыря, эту арку нужно строить из четырех и более центров. Все зависит от формы арки, иначе говоря, кривизны очертаний ее свода. Сначала нужно провести горизонтальную ось, затем под прямым углом к ней вертикальную, получив центр пересечения в точке О. Затем от вертикальной оси вправо и влево отложить по половине ширины арки, отметить концы отрезков точками О1 и О2.

Кирпич – это прочный и надежный строительный материал. А его уникальная гибкость и пластичность позволяют выкладывать красивейшие арки любой формы.

Далее из точки О вычертить выпуклую нижнюю часть арки до определенной ее высоты, поставить точки или провести пунктиром горизонтальную ось, ограничивая тем самым до нужной высоты вычерченные арки. После этого уже с наружной стороны арки подобрать точки О3 и О4 так, чтобы они позволили вытянуть вогнутые кривые, которые могли бы сойтись с ранее вытянутыми выпуклыми нижними частями арки, а также сойтись на вершине арки или в так называемом замке (рис. 7).

Арки стрельчатой формы больше подходят для оконных проемов и дверей стилизованного загородного дома.

Рис. 7. Сложная стрельчатая арка

Способы определения размеров арочной части

При проведении замеров арочных конструкций для окон или дверей обычно применяют следующие основные способы определения размеров арочной части:

• при правильной окружности арочной части конструкции следует определить ее радиус или построить сложную арку согласно ранее приведенным рекомендациям;

• посредством изготовления шаблона арочной (непрямоугольной) части конструкции;

• посредством определения арочной (непрямоугольной) части конструкции с помощью построения координатной сетки (рис. 8).

Рис. 8. Применение метода построения координатной сетки

Предварительно нужно составить эскиз арочного проема желаемого вида и разделить его на четверти. При наличии определенной четверти от проема к рисунку прибавить размер, который равен величине захода металлического профиля за четверть. В случае отсутствия четверти, вычитать размер монтажного зазора.

Если используется метод построения координатной сетки, то следует производить замеры высоты арочной конструкции через каждые 150–200 мм. По результатам замеров строить кривую, по которой можно рассчитать конфигурацию непрямоугольной части арочной конструкции с учетом наличия или отсутствия четвертей.

При сооружении арок следует учитывать ветровые, статистические нагрузки, допустимый радиус изгиба и прочие особенности конструкции. Проводя замеры непрямоугольных окон различной формы (трапециевидных, треугольных и т. п.), необходимо применять такие приспособления, как лазерные уровни с горизонтальным и вертикальным положением луча, угломеры и лазерные дальномеры. В таком случае можно составить точный чертеж оконного или дверного проема.

В некоторых случаях, когда нужно создать свод арки достаточно сложной формы, приходится сначала строить шаблон. Для изготовления шаблона в качестве материала можно использовать плотный картон, ДВП, фанеру и другие подобные материалы. Заготовку под шаблон надо приложить к стене с внешней стороны проема и обрисовать его контур. Затем уже на шаблоне вычертить арочный свод нужной формы. Иногда замерщики используют для изготовления шаблона какие-нибудь подсобные приспособления по своему выбору. В частности, при определении размеров арочной части можно использовать кусок электрического кабеля в свинцовой оболочке. Он обладает свойством хорошо сохранять нужную форму. Можно приложить этот кабель к арочной части проема, выправив по форме, а затем обрисовать его на шаблоне.

Арки

Полукруглая арка облегчает фасад дома, создает красивый дизайнерский эффект, напоминающий об античности.

Арка из лепнины появилась в архитектуре восточных народов, активно использовалась в Древнем Риме. Лепнина арки являлась конструкцией, работающей на сжатие и дающей распор, обеспечивающий стабильность сооружению. Арки из лепнины имеют самые разнообразные формы. Римляне предпочитали полукруглую арку. До сих пор сохранились мосты, акведуки, виадуки, строительные сооружения, например, знаменитый Колизей. Полукруглая (полуциркульная) арка затем присутствовала в романской архитектуре при строительстве монастырей, храмов, мостов. Выстроенные ряд за рядом арки образовывали бочкообразный свод, характерный для сооружений романского периода. Полукруглые арки использовались в Ренессансе.

Трехсторонняя аркада. Церковь Санта Мария делла Грацие, Ареццо. 15 в.

В готике применяли стрельчатую арку, которая обладала меньшим распором, но облегчала конструкцию тяжелого свода.

Стрельчатые арки в готике.

Катенарная арка представляет собой перевернутую форму цепи, подвешенной между колоннами и свободно провисающей.

Наиболее прочными видами арок являются параболические и катенарные — такие арки служили для сводов сооружений А. Гауди в Испании и Э. Диесте в Венесуэле.

Катенарная арка.

Подковообразная арка с лепниной была характерна для арабской архитектуры. В конструкциях восточных сооружений благодаря подковообразной лепнине арки нагрузка перераспределяется в горизонтальном направлении. Этот вид арки использовался и европейскими зодчими в разных стилях.

Подковообразная арка и лепнина Воронцовского дворца.

Двускатная арка с изогнутым острием была распространена в Индии. В английской готике использовались приплющенные арки — арки Тюдоров.

Арка Тюдоров.

Изначально несущие арки делали из камня. Сейчас арки обычно выполняют декоративную функцию а, и для их изготовления все чаще используют полиуретан. Полиуретановые арки и лепнину купить можно через наш сайт, сделав заказ. Арка из лепнины полиуретановой может быть выполнена любой формы. Лепнина для арки: плинтус, лоб арки, импост, пята арки, архивольт, замковый камень, также выполняются из полиуретана, делая арочную конструкцию визуально завершенной.

Автор текста: М. Костин

Полезные ссылки:

Индивидуальный заказ

Готовые комплекты декора

Монтаж

Что такое арка?

Прежде всего, арка — архитектурный элемент, сквозное или несквозное (глухое) отверстие в стене. А еще это очень стильный элемент интерьера. Вообще, арки бывают круглые, стрельчатые и плоские, а еще, как правило, арки симметричны своей вертикальной оси. Но сейчас фантазия у дизайнеров зашкаливает и этим дело не обходится. Какие только сейчас не делают арки, вот, например, основные виды арок, которых аж 32:

Круглые арки

1 — полукруглая ( полуциркульная )

2 — полукруглая возвышенная

3 — сегментная ( лучковая )

4 — круглая подковообразная

5 — подковообразная

6 — трехцентровая

7 — трехцентровая пониженная

8 — эллиптическая

9 — параболическая

10 — круглая в виде трилистника

11 — круглая, украшенная трилистником

12 -псевдотрехцентровая

13 — арка с заплечиками

14 — венецианская

15 — флорентийская

16 — возвышенная

Стрельчатые арки

17 — треуголная

18 — ступенчатая

19 — стрельчатая подковообразная

20 — стрельчатая сарацинская

21 — ланцетообразная

22 — равносторонняя

23 — стрельчатая сжатая

24 — стрельчатая сегментная

25 — четырехцентровая ( «тюдор» )

26 — ползучая

27 — псевдочетырехцентров­ая

28 — стрельчатая в виде трилистника

29 — стрельчатая украшенная трилистником

30 — пятилистная

31 — килевидная

Плоская арка — 32

Если говорить об оригинальных видах арок, то делают так:

так:

так:

и, например, вот так:

По поводу материала, из которого лучше всего делать арку. Тут у каждого свое мнение. Я считаю, что можно сделать арку из гипсокартона, в каких-то случаях это даже лучше, удобнее и дешевле. Но, хорошо делать арку из гипсокартона, если из него будет выполнена именно арка, а вот, если из этого гипсокартона еще будет возведена стена длиной несколько метров, то это не есть хорошо. У меня сделано именно так, вбок от арки еще 2-3 метра идет стена из гипсокартона, скажу, что это очень неудобно, если бы мне сейчас сказали выбрать, будет стенка из гипсокартона или из другого материала, например, кирпича, я бы однозначно выбрал из кирпича. А вот самой аркой из гипсокартона я очень доволен. А задекорировать такую арку можно чем угодно, деревом, полиуретаном, пенопластом (узорные планки вроде полиуретановых).

Арка же из дерева будет намного более добротной и долговечной, но там скорее всего будет ограничение, так как сложно найти производителя, который воплотит любой проект, как правило, делают однотипные арки, а ассортимента намного меньше, чем на первой картинке. Поэтому, если хотите нечто необычное, гипсокартон наиболее удобный и податливый материал.

особенности, правила и примеры. Делаем арку из кирпича

Архитекторы часто в своих работах используют архитектурно-дизайнерские элементы, которые придают строению оригинальность и красоту. Одной из таких декоративных деталей является арка. Внутренние конструкции легко оформляются с помощью гипсокартона. Для сооружения наружных геометрических элементов используется кирпич. Многих начинающих мастеров интересует вопрос: как делается арка из кирпича своими руками?

Виды арок

Арки в архитектуре используются в зодчестве разных народов. Соответственно, на их форму оказывало влияние культурного наследия стран. Примером этому может служить аравийская арка, широко распространенная в архитектуре ближневосточных государств.

Наиболее часто встречаются следующие типы арок:

  • полуциркульная или полукруглая: имеет вид полуокружности, центр которой находится на одном уровне с пятами арки. Опирается такая конструкция чаще всего на пилоны. Данный вид арки можно отнести к классике;
  • лучковая: по форме представляет собой дугу, равную четверти окружности. Арки такого типа украшали оконные проемы жилых домов Древнего Рима;
  • стрельчатая или ломаная арка, образованная двумя пересекающимися под углом дугами.

В современной архитектуре в качестве декоративного элемента используются два первых типа – полукруглые (их сейчас называют полными) и лучковые. Не меньшей популярностью пользуются и клинчатые арки – такое название они получили, благодаря технологии строительства: кирпичи выкладывают клином с последующей их фиксацией»замком».

Общая технология кладки кирпичных арок

Кладка арки из кирпича, независимо от выбранного типа, производится в следующем порядке:

  1. Разрабатывается общий вид арки.
  2. Производится расчет ее параметров.
  3. Вычерчивается рабочий чертеж с указанием всех необходимых размеров.
  4. Изготавливается шаблон, который затем устанавливается в проеме.
  5. Выкладываются перемычки проем.
  6. Закрепляется и фиксируется кирпичная кладка.
  7. Производится демонтаж шаблона.

На последнем этапе выполняется отделка сформированного проема.

Расчет шаблона

Перед тем как сделать арку из кирпича, необходимо изготовить вспомогательную конструкцию – шаблон. Его качество оказывает непосредственное влияние на конечный результат. По этой причине необходимо тщательно рассчитать его размеры. В качестве примера можно рассмотреть оформление окна шириной 1500 мм при помощи лучкового типа.

Обратите внимание: для проектирования арочного проема важна не его ширина, а длина дуги, по которой и будет выкладываться кирпич. Чтобы не создавать себе проблем в дальнейшем, надо этот размер на стадии расчета подкорректировать таким образом, чтобы он был кратным 70-75 мм.

Шаблон по ширине должен быть меньше проема на 5 мм. Этот небольшой зазор облегчит операции его установки и разборки (даже если он отсыреет).

Высота вспомогательной конструкции должна совпадать с аналогичным параметром арки. Кстати, она не должна быть слишком низкой – это чревато проседанием кирпичной кладки под воздействием нагрузки.

Теперь осталось определиться с толщиной шаблона. Если она будет слишком большой, вес конструкции усложнит работу. Оптимальной в нашем примере можно считать толщину 200 мм.

Изготовление шаблона

Работу начинаем с разметки арки на листе ДСП. Для этого надо:

  • разметить осевую линию;
  • симметрично осевой провести границы проема;
  • на оси отметить верхнюю точку арки;
  • от высшей точки отложить вниз размер, равный высоте арки, и через полученную отметку провести прямую, перпендикулярную оси. Места пересечения вспомогательной линии с правой и левой границами проема отметить точками;
  • от той же (высшей) точки вниз отложить отрезок, равный радиусу арочной дуги – таким образом находится центр окружности;
  • в центральной точке установить металлический стерженек (колышек) и привязать к нему отрезок вязальной проволоки, равный по длине радиусу окружности;
  • ко второму концу прикрепить карандаш, и при помощи импровизированного циркуля соединить три ранее размеченные точки.

Шаблон состоит из двух таких деталей – кружал – соединенных между собой брусками. Если кружала вырезать точно по разметке, то острые углы не дадут возможности их скрепить друг с другом. Поэтому перед тем, как приступить к выпиливанию, надо от нижних точек арочного профиля отложить вниз по 100 мм, увеличив таким образом тело детали.

После этого можно вырезать деталь электролобзиком.

Второе кружало размечать намного проще: для этого надо использовать уже вырезанную деталь в качестве выкройки. Просто наложите ее на новый лист ДСП и обведите по контуру.

Бруски, предназначенные для скрепления кружал, должны по длине соответствовать заданной толщине шаблона. Скручивают подготовленные детали саморезами. По верху шаблона прибивается полоса ДВП – таким способом все возможные неровности приспособления сглаживаются.

Кружало в оконном проеме для кладки кирпичной арки

Установка шаблона в проеме

Под края шаблона устанавливаются подпорки из обрезной доски толщиной 20 мм. Для предотвращения их падения между ними вставляют распорку.

Шаблон устанавливается сверху на подпорки заподлицо с краем фасонного лицевого кирпича. Следует иметь в виду один нюанс: слишком выступающая арка (более 60 мм) в процессе эксплуатации будет разрушаться от морозов и дождей. Если все-таки вы решитесь на такой шаг, закройте ее сверху керамической плиткой или металлом.

Кладка арки из кирпича своими руками

Сначала выкладывают правую левую пяты арки. После этого можно приступить к разметке порядовки. Делается это при помощи рулетки. Для удобства на шаблоне делают разметку через каждые пять кирпичей.

По толщине шва решение принимается на месте.

После этого можно выложить арку от пяток к высшей точке — с двух сторон. Последние один или два кирпича (в зависимости от того, четное или нечетное число получилось при разметке) — называются замковыми. После их укладки на место швы тщательно забиваются раствором. Если этого не сделать, арка может «сесть».

Арку – лицевую и забутовочную – необходимо выложить за один прием. Шаблон можно снять через два-три часа после того, как кладка обжата. Если убрать вспомогательную конструкцию в этот же день не получается, защитите ее от возможного дождя полиэтиленовой пленкой. Иначе разбухшее дерево может подорвать свежую кладку, и работу придется полностью переделывать.

Для украшения фасада дома часто используются декоративные архитектурные элементы, придающие его виду особую красоту и оригинальность. Среди таких элементов можно отметить оконные арки. Используются они довольно часто как в частных домах, так и в зданиях различных учреждений.

Как сделать такую арку? Трудно ли это? Сколько времени займет выполнение работ? Обо всем этом и не только и пойдет речь далее.

Виды арок из кирпича

Для начала рассмотрим, что же такое арка и каких видов она бывает. Арка – это фигурная перемычка, которая может устанавливаться как над дверными, так и над оконными проемами. Здесь будет рассмотрена именно оконная арка.

Видов арок различают три:

  • клинчатая арка, при которой кирпичи над прямоугольным окном выложены клином, при этом кирпичи фиксируют сами себя, прижимаясь друг к другу;
  • лучковая арка, которую еще называют усеченной или неполной, представляет собой дугу, высота которой меньше ширины, то есть радиуса;
  • обычная арка (полная) представляет собой половину круга, то есть высота равна радиусу.

Каждая из перечисленных арок имеет свои плюсы и минусы. Ниже будет описана технология создания лучковой арки, которая прекрасно подходит практически для всех фасадов.

Как сделать арку из кирпича своими руками?

Технология создания арки включает в себя несколько этапов:

  • изготовление шаблона;
  • установка шаблона;
  • набор арки кирпичом;
  • обжатие арки;
  • демонтаж шаблона;
  • чистовая отделка.

Изготовление шаблона арки

Первый этап – изготовление шаблона. Сам шаблон изготавливается из листа ДСП с использованием ДВП и деревянных брусков. Качество шаблона, соответствие его форм и размеров заданным параметрам определяют качество самой арки, поэтому к его изготовлению нужно подойти максимально серьезно.

Для начала нужно определить размеры шаблона. Для этого замеряется ширина проема (возьмем для примера окно, шириной 1500 мм). Ширина шаблона принимается на 5 мм меньше – 1495 мм. Это поможет впоследствии без проблем демонтировать шаблон на последних этапах, даже если он разбухнет от влаги. Высота шаблона должна соответствовать выбранной высоте арки, для примера возьмем 168 мм. Желательно, чтобы по верху арки укладывался целый лицевой кирпич, поэтому и высота выбирается из расчета количества кирпичей. Высота одного ряда составляет приблизительно 72 мм (высота кирпича и шва), а количество рядов выбирается 4. Таким образом, высота арки составляет: 72*4-120=168 мм, где 120 мм – высота фасонного кирпича, уложенного на ребро.

Высоту можно выбирать и выше, и ниже, но нужно учитывать, что слишком низкая арка при большой ширине может просесть под действием нагрузки от кирпичной кладки.
Толщина шаблона зависит от толщины стены. Она должна быть такой, чтобы не пришлось изготовлять еще один дополнительный шаблон, ведь арок должно быть две: лицевая и забутовочная. Принимаем толщину 200 мм, что составляет половину толщины шлакоблока. Более крупный шаблон будет тяжелее, что тоже нежелательно.

Итак, параметры шаблона следующие: ширина – 1495 мм, высота – 168 мм, толщина – 200 мм. Теперь можно приступать к его изготовлению. На листе ДСП отмечается центр арки, верхняя и нижние точки. Чтобы получить усеченный полукруг, верхняя и нижние точки соединяются между собой дугой. Для этого можно использовать проволоку или нитку с привязанным к ней с одной стороны карандашом, а с другой – металлическим колышком. Это своеобразный циркуль, только его радиус значительно больше, чем у обыкновенного.

Для более удобного монтажа шаблона нужно отступить от крайних нижних точек дуги около 100 мм. Это нужно для того, чтобы арка имела опоры для крепления брусков.
По полученному контуру вырезается кружало. Для этого можно использовать электролобзик.

Шаблон состоит из двух таких кружал, поэтому их нужно вырезать в двух экземплярах. При этом легче сначала вырезать первое, а потом обвести его, приложив на лист ДСП, и по полученному контуру вырезать второе.

Для того, чтобы шаблон стал объемным, между двумя кружалами фиксируются деревянные бруски. После этого конструкция шаблона скрепляется саморезами или гвоздями.
На верхнюю арочную часть шаблона крепится гвоздями (20-25 мм) полоска ДВП. Она делает шаблон более гладким, придает ему правильной формы, а также удерживает кирпичи, уложенные сверху.

Далее шаблон устанавливается в оконный проем. Под него устанавливаются подпорки из досок толщиной 20 мм, а между подпорками – распорку для их фиксации. Шаблон устанавливается на доски на одном уровне с лицевым фасонным кирпичом, его высота должна совпадать с обрамлением окна.

При установке лучковой арки нужно слегка подрезать болгаркой верхний кирпич, который будет устанавливаться на шаблон, и оконное обрамление. В этом случае арка установится ниже, а кирпич переместится в сторону внутреннего угла.

Лицевая арка обычно выступает над поверхностью стены, и этот выступ должен быть минимальным (менее 60 мм). Большой выступ может привести к размоканию кирпичей арки и их постепенному разрушению. Но даже незначительные выступы желательно накрывать каким-то материалом, например, плиткой или же листом металла. С другой стороны, чем больше выступ, тем более эффектно и объемно смотрится арка, так что, Вам решать, чему отдавать предпочтение: красоте или практичности.

При кладке лицевого кирпича, нужно обратить внимание на тот момент, что он имеет две лицевые стороны, а в случаях, когда кирпич сильно выступает за плоскость стены, на виду оказываются не только лицевые стороны, но и «изнаночные», поверхность которых неровная и шероховатая, выглядит не очень привлекательно.

Перед тем, как приступить к выкладыванию арки, нужно с двух сторон установить штрабы, которые дадут возможность быстрее и проще зажать арку.

Начинать изготовление арки нужно с «пяток», на которые она и опирается. После их установки рулеткой измеряется высота одного ряда кладки и вычисляется количество рядов вокруг арки. В описанном примере кирпич со швом по высоте занимает 70,5 см, а количество рядов равно десяти. Далее на шаблон наносятся риски, отмечающие положения рядов.

Арка набирается сразу с двух сторон снизу вверх. Последний кирпич, который называется «замочный» устанавливается по центру арки в ее вершине и фиксирует остальные кирпичи. Таких кирпичей может быть и два, если их общее количество четное. Замочные кирпичи нужно плотно забивать в кладку, чтобы они не только держались сами, но и удерживали всю арочную конструкцию.

Когда арка набрана, ее нужно зажать кирпичем, причем делать это желательно в тот же день, не откладывая на потом, иначе она может лопнуть. Поскольку ранее были установлены кирпичные штрабы, зажать арку не составит особого труда.

После зажатия арки сразу же можно удалить шаблон и зачистить поверхность. Если погода хорошая и температура воздуха высокая, раствор быстро застынет в тот же день, что даст возможность вынуть шаблон без повреждения кладки. Если его оставить на день или два, очистить швы от раствора будет намного труднее.

Швы в процессе кладки далеко не всегда получаются идеально ровными и чистыми, поэтому их очистка является обязательной процедурой. Раствор может выдавливаться из швов, попадая на лицевую поверхность кладки, или же не полностью их заполнять. В первом случае швы зачищаются и вытираются сухой тряпкой. Во втором – раствор дополнительно накладывается в швы по направлению снизу вверх.

На следующий день стену с аркой нужно поднять на несколько кирпичных рядов.

Забутовочная арка

Теперь можно приступать к забутовочной арке. Для ее изготовления используется тот же деревянный шаблон, но с некоторыми доработками. Поскольку арочные окна имеют по бокам четверть 5 см, то и арка, и соответственно шаблон должны ее иметь, поэтому шаблон нужно дорастить на эту величину. Для этого на лист ДВП прибиваются деревянные брусочки сечением 45х45 мм и длиной 200 мм, расстояние между ними около 70 мм.

Поскольку лист достаточно гибкий, полученная лента легко сгибается и крепится у верхней арочной части шаблона.

Далее технология изготовления забутовочной арки повторяет технологию изготовления лицевой арки. Сначала устанавливаются «пятки», от них к вершине арки выкладываются кирпичи. Для этого обычно используются б/у забутовочные одинарные кирпичи, установленные на ребро.

Перед тем, как приступить к работе, желательно сразу подготовить все необходимые материалы и инструменты, а также сделать шаблон, нарезать деревянные брусочки, подпорки и распорки. В общей сложности весь процесс изготовления арки занимает 8,5-9 часов, так что лучше начать работу утром и за один день все сделать.

Почему арка может лопнуть?

Рассмотрим причины, по которым арка может лопнуть:

  • слишком маленький радиус (высота) арки при большой ширине. Такая конструкция воспринимает значительные нагрузки, которые не распределяются равномерно. Результатом может быть появление трещин, но сама арка при этом не разрушится;
  • в качестве шаблона используются уголки или металлические основания. Они применяются, чтобы дополнительно укрепить конструкцию, но иногда это приводит к противоположному результату. Почему? При использовании деревянного шаблона после его удаления кирпичная кладка дает усадку и уплотняется. Если же использовать металлическое основание, оно не дает кладке просесть, поскольку он не удаляется и мешает равномерной естественной усадке. При этом в целом конструкция получится достаточно прочной, хотя и с трещинами;
  • шаблон находился в арке достаточно долгое время после ее изготовления. Например, его не забрали сразу, а оставили на ночь. За это время древесина впитала влагу, разбухла, и арочная кладка не выдержала напряжения. Правда, такое случается нечасто, но все равно в случаях, когда нельзя сразу вынуть шаблон, лучше накрыть арку полиэтиленом;
  • проседание фундамента. Появление трещин около оконных проемов – один из признаков неправильно выбранного или построенного фундамента, и трещины на арке – не исключение. В этом случае нужно укреплять фундамент.

Вот и все, что касается строительства арки из кирпича над окном. Как видно, ничего сложного в этом нет, а сам процесс занимает не более 9 часов, так что вполне можно управиться за один день. Главное – заранее подготовить все необходимое и четко следовать технологии. Это и является залогом качественного результата.

П ерекрывать камины и печи можно только арками , стяжками, напуском или клином. Нельзя применять для перекрытий металлические изделия: арматуру, уголки, швеллера и т. д.

Арка самое надёжное перекрытие, передающее вертикальную нагрузку от верхних рядов кладки печи или камина на стенки «в распор».

Арки бывают:
  • полуциркульными
  • лучковыми
  • прямыми
Полуциркульная арка – ровно в пол-круга – самая прочная и надёжная. Радиус закругления в такой арке равен половине ширины топки.

Для кладки такой арки необходимо сначала изготовить кружало. Возьмите лист фанеры и вырежьте из него 2 полукруга радиусом в половину ширины топки. Поставьте полукружья на пол и вставьте между ними деревянные бруски длиной 11 см и сколотите их гвоздями. Кружало готово.

При кладке арки на цементно-песчаном растворе, кирпичи на кружало кладут целыми, не сточенными, а заклинивают кладку раствором. При кладке арки на глине, заклинивать раствором нельзя, так как глиняно-песчаный раствор имеет очень низкую прочность и рано или поздно он выкрошится из швов. Поэтому все кирпичи арки необходимо стачивать на клин. Причём размеры клина зависят от радиуса закругления арки.

Можно размеры клина вычислить через геометрические формулы, но проще расчертить с помощью нитки. Для этого положите кружало на стол и приложите к нему кирпич. Из центра кружала натяните нитку на левый верхний угол кирпича.
Прочертите карандашом по кирпичу линию реза от верхнего левого угла. То же самое проделайте и с правой стороной кирпича. У вас получится примерно такой рисунок. Затем сточите болгаркой или кирочкой излишки и у вас получится клиновой кирпич, рассчитанный именно на ваш радиус закругления арки.

После подготовки необходимого количества клиновых кирпичей, можно начинать кладку. Кружало устанавливается в топку на подпорках, выравнивается по уровню и отвесу. Кладка арки ведётся, начиная с крайних кирпичей с тем расчетом, чтобы в верхней части арки стоял кирпич, а не шов между двумя кирпичами. Правильность кладки проверяется ниткой, натянутой из центра кружала. Кирпичи, прилегающие к арке подгоняются к ней по месту.

Лучковая арка более пологая чем полуциркульная. Применяется при более широких окнах, при ограниченной высоте окна. Кружала под такую арку представляют собой не ровную половину круга, а сектор.


Технология кладки лучковой арки такая же как и полуциркульной, с той лишь разницей, что радиус закругления в такой арке заранее неизвестен. Он вычисляется по формуле:

R – радиус закругления лучковой арки

в- высота, на которую вы хотите поднять верх арки (обычно равна высоте 1-2 рядов кладки)

с- половина ширины топки

Прямая арка . Применяется в том случае, если вы хотите сделать обязательно прямое перекрытие. От арки здесь остаются только кирпичи, сточенные на клин. То есть принцип арки (передавать вертикальную нагрузку в стороны) остаётся, а форма дуги пропадает.

Кружало при этом изготавливать не надо. Кладка арки ведётся по доске. В изготовлении прямая арка является наиболее сложным из всех перекрытий. Основную сложность представляет собой расчёт углов спила каждого кирпича, точнее его измерение.

Для определения углов сточки надо сначала задать центр арки. Дальше технология похожа на изготовление кирпичей для лучковой арки. Только вместо кружала используется прямая доска. Сначала в центр доски ставится центральный кирпич. Отмеряются углы срезов с помощью нитки, натянутой из центра арки к его верхним углам.

Центральный кирпич (1) пилится по линиям реза. Затем к центральному подрезанному кирпичу приставляется справа второй кирпич (2) так, чтобы левый нижний угол второго кирпича совпадал с правым нижним углом центрального. Нитка (4) натягивается на верхний правый угол второго кирпича из центра арки (3). Прочерчивается линия реза. При этом правый нижний угол второго кирпича оказывается ниже линии доски. По доске, как по линейке, прочерчивается вторая линия реза (5), срезающая правый нижний угол второго кирпича.

Таким же образом, последовательно приставляя последующие кирпичи к арке, подрезаются все остальные. При этом каждый раз правый нижний угол последующего кирпича будет опускаться всё ниже и ниже уровня доски. По той же технологии обрезаются кирпичи в левую сторону от центрального. В результате получается арочка с ровным низом и ступенчатым верхом.

Теперь остаётся провести прямую линию от левого верхнего угла самого левого кирпича к правому верхнему углу самого правого кирпича и обрезать все кирпичи по этой линии. Таким образом вы получите комплект кирпичей для прямой арки. Ставится такая арка по прямой доске, как по кружалу. При выборе центра арки надо учитывать, что высота кирпичей и прочность арки напрямую зависят от его положения. Чем ближе к арке расположен центр, тем клинья получаются круче, арка прочнее,но высота кирпичей в ней уменьшается.

Стяжка . Применяется в том случае, если вы хотите сделать прямое перекрытие с вертикально стоящими кирпичами. Не самый надёжный способ перекрытия. Использование стальных стержней может привести со временем к провисанию перекрытия. Для изготовления стяжки возьмите два стальных прутка диаметром 10-12 мм и длиной на 20-30 см больше ширины топки. На концах стержней нарежьте резьбу. В кирпичах, предназначенных на перекрытие, просверлите отверстия диаметром 12-14 мм. Разложите просверленные кирпичи в ряд и проденьте через отверстия срежни. Забейте швы между кирпичами раствором. После того как раствор подсохнет, наденьте на стержни шайбы и стяните, получившийся брус, гайками. Устанавливать такой кирпичный брусок можно прямо на окно камина. Это очень симпатично, но, из-за использования металла, очень ненадёжно. Каким бы огнеупорным ни был кирпич, он всё равно нагревается и нагревает стальные стержни, а коэффициенты теплового расширения кирпича и стали сильно отличаются друг от друга.

Перекрытие напуском. Применяется для прямого перекрытия небольших (шириной до 1 кирпича) участков в печах. Кирпичи в таком перекрытии не проваливаются за счёт того, что они консольно зажаты в кладке. При кладке под них надо подкладывать дощечку, которая затем убирается.

Перекрытие клином . Применяется для прямого перекрытия проёмов шириной до 2-х кирпичей. Для перекрытия клином тоже применяется подпорка, на которую укладываются номерные кирпичи. После окончания всей кладки дощечка убирается. Кирпичи №3 держатся за счёт жёсткой заделки в кладку, кирпич №6 держится за счёт клина.


Видео: кладка арки своими руками

Арочная перемычка в печи носит далеко не декоративный характер. Помимо привлекательного внешнего вида она позволяет эффективно распределить нагрузку от верхних кирпичных рядов, что значительно повышает механическую прочность печи.

Строение

Это архитектурное решение используется не только при укладке печи, но и при строительстве. Способность арки распределить вертикальную нагрузку в стороны, тем самым, как бы «запирая» стену, широко используется при возведении не только проемов, но и глухих стен, испытывающих большие нагрузки.

Арочная перемычка представляет собой ряд кирпичей, выложенных по дуге. Их количество должно быть нечетным. Центральный элемент носит название замка, а крайние – пят. Перекрываемое аркой пространство называется сводом или пролетом.

В арочной перемычке, даже если само перекрытие прямое, швы между камнями направлены к центру условного или явного закругления. Камни в арке обязательно клиновидные — это принципиальное отличие арочного перекрытия от любого другого.

Разновидности арок

В зависимости от формы дуги различают несколько видов перемычки.

  • Полуциркульная или полная – самое надежный вариант. Арка выкладывается в полкруга, радиус окружности составляет половину от ширины топки.
  • Лучковая – вариант, в котором дуга закругления составляет сектор окружности. Она более пологая и радиус требуется вычислять в каждом конкретном случае.
  • Прямая – внешний вид не отличается от обычного прямого перекрытия. Принцип – распределение нагрузки в стороны, остается, благодаря использованию клиновидных камней. На фото демонстрируется образец прямой перемычки.

Материалы

  • Кирпич – керамический полнотелый, марки не ниже М – 150. Строительные магазины предлагают клиновидной формы изделия. При желании или необходимости придать клиновидную форму камню можно своими руками.
  • Раствор – глиняный с добавлением шамотного песка. Класть арку на цементный раствор не рекомендуется, так как он не выдерживает высокой температуры.
  • Лист ДСП для изготовления шаблонов.

Расчет арки и изготовление шаблона

В зависимости от вида арочной перемычки методы расчета и технологии кладки своими руками будут отличаться.

Полуциркульная перемычка

Радиус полной арочной перемычки составляет половину ширины топочного отсека. То есть, в данном случае, расчеты сводятся к точному измерению параметра. На чертеже представлена схема полуциркульной перемычки печи с указанием размеров.

  1. Из листа ДСП изготавливается два шаблона или кружала: вычерчивается половина окружности с требуемым радиусом и выпиливается. Два шаблона скрепляются между собой брусками. Кружало должно быть на пару сантиметров меньше ширины топочника, для того чтобы в дальнейшем его можно было легко демонтировать.
  2. По длине дуги определяется примерное количество укладываемых камней с допуском на швы. Класть рекомендуется, добиваясь минимальной ширины шва – 3 мм. На практике эту рекомендацию выполнить сложно, так как неровность самого камня может достигать 7 мм. Так что в ширину шва следует включить и неровности – не менее 5 мм.
  3. Определить размеры клина можно практическим, визуальным методом. Для этого центральный кирпич кладется на верхнюю часть кружала, а из центра кружала натягивается нитка к краю камня. Затем карандашом помечается линия среза, и операция повторяется с другой стороны. Таким образом, можно установить точную клиновидную форму каждого элемента.
  4. Вытесывается нужное количество камней.

Лучковая перемычка.

  1. Рассчитывается радиус закругления по формуле: радиус =(квадрат высоты перемычки +квадрат ширины топочного отделения)/ две высоты перемычки. Как правило, она составляет 1–2 ряда.
  2. Изготовление шаблона и расчет клиновидной формы проводится аналогичным способом.

Прямая перемычка

В изготовлении это – наиболее сложный вариант. Шаблоны не изготавливаются, расчеты клина ведутся по прямой доске, длина которой равна ширине перемычки.

  1. Центральный камень помещается на середину доски, нитка натягивается от центра арки – в данном случае просто середины проема, до углов кирпича и отмечаются полученные линии. Камню сразу же придается нужная форма.
  2. Второй кирпич располагают рядом с центральным таким образом, чтобы его углы совпадали с углами замкового. В итоге внешний нижний угол следующего кирпича должен оказаться ниже линии доски. Затем отмечаются линии среза, и камню придается форма. Также поступает с каждым следующим элементом. Как видно из чертежа, следующий камень в перемычке будет по размерам меньше предыдущего, и таким образом, арка к краям сходит на нет.
  3. Дальнейшая кладка производится по использованной для расчетов прямой доске.

Кладка арочной перемычки

Во время монтажа перемычки своими руками требуется постоянная проверка уровнем. Допущенные смещения и перекосы вместо укрепления печи спровоцируют ослабление свода.

  1. Шаблон устанавливается в проем и прочно крепится с помощью распорок.
  2. По сторонам проема устанавливаются штрабы. Это позволит быстро зажать арочную перемычку.
  3. Укладка кирпичей начинается от края к центру одновременно с двух сторон. Требуется по возможности добиваться максимально тонких швов между камнями, так как от этого в немалой степени зависит прочность конструкции.
  4. Центральный камень – замок, вбивается в кладку, «замыкая» перемычку. На фото представлена арка печи с кружалом.
  5. Убирается шаблон. Выравниваются швы, удаляются излишки раствора.

На видео процесс укладки арочного перекрытия освещен более подробно.

Статья содержит подробное описание технологии строительства кирпичной арки. Поэтапная инструкция с видеоуроками поможет разобраться с основными моментами расчёта, подготовки и кладки свода. Вы узнаете, как правильно собрать опалубку и не допустить ошибок при её установке.

Арочный свод или перемычка — эффектное решение внешнего вида и надёжная конструкция верха любого проёма. Из-за большей длины (по сравнению с прямой перемычкой) она лучше распределяет нагрузку, что позволяет обходиться без применения металла или бетона при возведении стен или облицовке. Область применения арочной конструкции из кирпича:

  1. Проёмы несущих стен.
  2. Облицовка кирпичом.
  3. Камины, печи (очаг или топка).
  4. Уличные барбекю и мангалы.
  5. Отдельно стоящие порталы (калитка, ворота).

Для построения арки понадобятся развитые навыки каменщика и плотника. Если нет уверенности в своих силах, лучше выложить пробную конструкцию, оценив её устойчивость. Мы рассмотрим вариант создания арки на абстрактном примере.

Для работы потребуется следующий инструмент:

  1. Набор каменщика — кирка, шнур, мастерок, вёдра.
  2. Электроинструмент — болгарка, шуруповёрт, электролобзик.
  3. Плотницкий измерительный и разметочный инструмент.

Подготовка к работе

Для кладки арки необходимо собрать из дерева (брусок, рейка, листовой материал) временную несущую опалубку. Это деревянная опора, которая повторяет форму и размеры внутренней плоскости арки. Для того чтобы её сделать, нужно знать следующие параметры будущей конструкции:

  1. Форма свода. Всего существует две разновидности арочных сводов — правильная арка и лучковая перемычка. Подробнее о них можно мы рассказали в статье «Оконная перемычка» . В самой работе выбранная форма не играет большой роли, поэтому здесь следует руководствоваться больше сочетанием внешнего вида с другими архитектурными элементами.
  2. Радиус арки. В правильной арке радиус полуокружности (свода) равен половине расстояния между опорами (по внутренней плоскости). Радиус свода лучковой перемычки определяется произвольно (индивидуально) из соображений внешнего вида.
  3. Расстояние между внутренними плоскостями опор. Определяется по месту. Кружало должно свободно проходить между опорами.
  4. Толщина стенки. Арка может быть любой толщины, даже непрерывным тоннелем. Для начала рекомендуем построить конструкцию толщиной в 1 кирпич (250 мм).
  5. Предварительный расчёт. Главное условие стабильности кирпичной перемычки — нечётное количество кирпича. То есть центральный («замковый») камень должен находиться на равном расстоянии от опор или их проекций. Если он будет немного меньше стандарта, можно подрезать его болгаркой. При этом толщина шва в нижней части кладки должна быть не менее 5-6 мм, в верхней не более 30 мм.

Когда все размеры сняты и есть полная ясность желаемого результата, можно приступать к сборке опалубки.

Сборка опалубки

Ход работы:

  1. Из листового материала (ОСБ, фанера, ДСП) вырезать два одинаковых полукруга или сегмент по размерам будущей арки (мастера называют эти сегменты «кружало»).
  1. К кружалам прикрутить бруски для усиления — по низу и в верхней трети (горизонтально, параллельно).
  2. Зафиксировать стенки на необходимом расстоянии (250 мм) бруском.
  3. Распределить рейки с шагом 200 мм по грани окружности таким образом, чтобы они образовывали поддерживающий каркас. Зафиксировать их саморезами.
  4. Тонким листовым материалом (фанера, ОСБ 4-6 мм, оцинковка, ДВП) перекрыть рабочую плоскость опалубки (место укладки кирпича). Деревянную плоскость можно смазать маслом или соляркой, чтобы не портилась от раствора, и легче было снимать опалубку.

Опалубка готова. Теперь нужно установить её непосредственно в проём.

Установка опалубки

Даже если вес кирпичей предполагается небольшой, и арка находится на высоте, настоятельно рекомендуем устанавливать опалубку на вертикальные стойки. Их можно зафиксировать к опорам дюбелями в шов, а в середине поставить дополнительную опору. Обязательно сделайте распорки стоек.

Как правило, арку выкладывают одновременно с плоскостью, поэтому место «пяты» (опорной площадки свода арки) определяется по уровню ряда кладки. Его высота должна быть известна заранее (в пределах допуска).

Если вы решили делать лучковую (сегментную) перемычку, придётся дополнительно выложить упоры для пяты. Для этого кирпич подрезается по месту. Форма подрезки — соответственно положению первого кирпича свода. Опалубку при этом устанавливают так, чтобы начало свода приходилось на плоскость пяты.

Кладка арки и подрезка пяты, видео

Своды правильной арки начинаются с кирпича, лежащего горизонтально, затем поднимаются, постепенно изменяя угол наклона. Поэтому опалубку следует установить после укладки первого кирпича в опору. Начало свода будет приходиться на него (на первый кирпич).

Кладка кирпича

От рядовой кладки арка мало чем отличается — основные трудности связаны с правильным расчётом и изготовлением ровной опалубки. Если вы делаете арку «холодной» конструкции, используйте цементный раствор усиленной пропорции (1 часть цемента, 2,5 части песка). Если это будет печь или мангал, следует применить специальный раствор на глине.

Кирпич на опалубку укладывается с двух сторон одновременно. Используйте ограничители толщины нижнего слоя и проверяйте плоскость. Она должна совпадать с плоскостью опор, а швы заполнены раствором. Демонтировать кружала можно не ранее 21 дня с момента укладки.

Уличный камин — видео кладки стен и арки

Освоив главные принципы расчёта, создания опалубки и общего подхода, начинающий мастер вырабатывает собственные приёмы и ноу-хау. Чем больше практики, тем лучше будет результат. На основе данных этой статьи вы сможете овладеть кладкой любого вида каменных перемычек.

Топка в виде арки. Пошаговое видео с комментариями

Полукруглая арка

Полукруглая арка, также известная как римская арка, образует полукруг и является главной особенностью всей римской архитектуры. Прочная конструкция, эта арка часто встречается в мостах и ​​акведуках. Кажется, что это простая арка в изготовлении, поскольку каждый вуссуар идентичен по конусности своему соседу. Тем не менее, есть несколько ключевых моментов, которые следует учитывать перед заказом.

Между точками крепления (или пролетом) арки требуется достаточный зазор, чтобы можно было зафиксировать раму, обычно достаточно 3 мм по всему периметру.Ширина шва также является ключевым фактором при проектировании полукруглой арки, поскольку она влияет на положение перемычки на косяке.

При выполнении полых работ необходимо тщательно продумать опору для внутреннего листа каменной кладки или структурного каркаса, который часто является несущим. Требует ли внутренняя структура поддержки в виде полукруга? Это частая оплошность и может быть легко устранена при первоначальном запросе.

Полукруглая арка может иметь профилированный кожух вокруг дополнительных элементов, называемый лейблом, который часто выступает из лицевой кирпичной кладки.Эта особенность представляет собой выветривание над отверстием и иногда может иметь свинцовую рабочую перевязку.

На рисунке показан пример несущей арки, изготовленной компанией Bulmer. Анимационное видео демонстрирует простой процесс строительства.

Для определения сегментарной дуги вам потребуется следующая информация. При измерении свойства периода полезно измерять работу, используя систему, в которой она была построена. Как правило, до 1970 года в Великобритании работы строились с использованием имперских размеров E.грамм. 4 ряда на фут или в метрических единицах, 4 ряда на 305 мм:

  • Тип кирпича и цвет
  • Цифровое изображение подобных арок на объекте
  • Ширина проема
  • Прогиб поднимается до центра арки на софите. Обычно половина пролета, если только косяк не начинается со специальных кирпичей как часть конструкции.
  • Высота лица (измеряется вдоль любой длинной линии стыка, расходящейся от софита к голове)
  • Ширина шва
  • Количество вуссуаров (полные конические секции от Intrados до Extrados подсчитываются поперек арки)
  • Схема склеивания (горизонтальный шов поперек арки)
  • Глубина софита (спереди назад)
  • Кирпичная отделка (шлифованная или шлифованная)

Нам также необходимо знать, будут ли у арки какие-либо особенности, такие как замковый камень или резной софит.Если вы не уверены, позвоните нам по телефону 01787 269132 для консультации или отправьте запрос по адресу [email protected]

Полукруглая арка

Полукруглая арка в архитектуре представляет собой тип арки, которая во внутренней части имеет форму полукруга. [ 1 ] Является основным элементом сводчатой ​​архитектуры , образующим бочкообразную архитектуру . [ 2 ] Раньше он состоял из сырцовых, кирпичных или каменных строений (см. также: фабрика).

История

Начал использоваться в Месопотамии (халдейская архитектура) в третьем тысячелетии до н.э. Его использование перешло к этрусской архитектуре, а от нее к римлянам. Это характерно для римского искусства и производных от него стилей, таких как романская архитектура, архитектура эпохи Возрождения и архитектура барокко.

Он также использовался в мостах, таких как мост Вильянуэва-Рампалай, который имеет несколько полукруглых арок.

Варианты полукруглой арки

Начиная с базовой формы арки с единым центром, можно выделить несколько вариантов полукруглой арки:

  • Заниженная арка: форма которой более «уплощенная», либо потому, что она не является полукругом ( Карпанельная арка ), либо потому, что имеет геометрический центр ниже линии импостов ( Сегментная арка ).Эти два типа обычно различают, хотя их можно сгруппировать в одном разделе, поскольку они оба встречаются в конце готики и начале эпохи Возрождения.
  • Полосатая арка представляет собой арку, расширенную за счет вуссуаров, размещенных над линией импостов; [ 3 ] характерен для дороманского , особенно астурийского искусства .
  • Параболическая арка : использовалась хеттами и восстановлена ​​Гауди в 19 веке, хотя ее конструкция немного отличалась.

Запчасти

Части полукруглой арки: 1. Ключ
2. Свод 3. Trasdós или Extrados 4.
Imposta 5. Intrados 6. Стрелка 7. Свет, пролет 8. Контрфорс
  • 1. Ключ: центральный сегмент арки.
  • 2. Вуссуар: каждый из камней, составляющих арку.
  • 3. Back или Extrados: внешняя глубина сегмента.
  • 4. Импоста: камень, от которого начинается арка.
  • 5. Intradós: внутренняя глубина сегмента.
  • 6.Стрелка: внутренняя высота полукруглой арки, измеренная от линии фасции до основания ключа.
  • 7. Легкий, напрасный: отверстие в стене, закрывающее арку.
  • 8. Контрфорс: стена, защищающая арку.

Галерея

  • Основные элементы полукруглой арки.

  • Другой вариант элементов арки.

  • Нарезание резьбы или резка дуги.

Механическое поведение

С точки зрения сопротивления материалов геометрия и характеристики полукруглой арки заставляют все ее точки работать на сжатие.Каждый сегмент имеет состояние, подобное состоянию клина, сжатого с боковых сторон.

См. также

Ссылки

  1. ↑ Алегре Карвахаль, Эстер; Лопес Диас, Хесус; Перла де лас Паррас, Антонио, 2016, с. 98.
  2. ↑ Алегре Карвахаль, Эстер; Лопес Диас, Хесус; Перла де лас Паррас, Антонио, 2016, с. 114.
  3. ↑ Алегре Карвахаль, Эстер; Лопес Диас, Хесус; Перла де лас Паррас, Антонио, 2016, с. 98.

Библиография

  • Алегре Карвахаль, Эстер; Лопес Диас, Хесус; Перла де лас Паррас, Антонио (2016). Материя искусства.: Приемы и средства . Мадрид: РЕДАКЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РАМОН АРЕСЕС. ISBN 9788499612256 .

внешние ссылки

Самый быстрый словарь в мире | Vocabulary.com

  • полукруглая арка круглая арка, вычерченная из одного центра

  • полукружный канал одна из трех трубчатых петель, заполненных жидкостью и расположенных почти под прямым углом друг к другу; связан с равновесием

  • полукруглая изогнутая в полукруг

  • эмпирическое исследование эмпирический поиск знаний

  • исследования стволовых клеток исследования стволовых клеток и их использование в медицине

  • полукруг плоская фигура в форме полукруга

  • круглая плоскость плоскость с гибкой поверхностью, которой можно шлифовать вогнутые или выпуклые поверхности

  • циркулярная пила электрическая пила со стальным диском с режущими зубьями по периферии; вращается на шпинделе

  • системы кровообращения или относящиеся к системе кровообращения

  • круглый, имеющий круглую форму

  • круговая мера измерение углов в радианах

  • геометрическая правильность свойство многоугольников: свойство иметь равные стороны и равные углы

  • распространение печатных объявлений в качестве средства рекламы

  • распространение печатных объявлений в качестве средства рекламы

  • округлость округлость двухмерной фигуры

  • круглый файл контейнер с открытым верхом

  • круговой трикотаж в форме трубы

  • макулярная область небольшая желтоватая центральная область сетчатки, богатая колбочками и обеспечивающая четкое детальное зрение

  • распространить информацию, чтобы стать широко известным

  • биологические исследования научные исследования, проводимые биологами

  • типов конструкций арок в зависимости от формы, материала, качества изготовления

    🕑 Время чтения: 1 минута

    Здесь обсуждаются типы арок в зависимости от формы, материала конструкции, качества изготовления и количества центров.Арка строится криволинейной формы, за счет чего нагрузки сверху распределяются на опоры (пилон или устой).

    Типы арок

    Арки классифицируют по:
    1. Форма
    2. Номер центра
    3. Мастерство
    4. Строительные материалы

    Типы арок в зависимости от формы:

    В зависимости от формы конструкции арки делятся на 10 типов, о них и пойдет речь ниже.

    Плоская арка

    • Для плоской арки внутренняя часть, по-видимому, плоская и действует как основание равностороннего треугольника, образованного горизонтальным углом 60 0 скосами.
    • Несмотря на то, что внутренняя часть плоская, но при небольших поселениях допускается небольшой подъем выпуклости примерно на 10-15 мм на каждый метр ширины проема.
    • Extrados также горизонтальный и плоский. Эти плоские арки обычно используются для легких нагрузок и для пролетов до 1,5 м.

    Сегментная арка

    • Это основной тип арки, используемый для зданий, в которых центр арки находится ниже линии пружины.
    • В сегментарной дуге тяга переносится в наклонном направлении на абатмент.

    Полукруглая арка

    Форма кривой арки выглядит как полукруг, а тяга, передаваемая на упоры, имеет строго вертикальное направление, так как перекос горизонтален. В этом типе арки центр лежит точно на линии пружинения.

    Арка в форме подковы

    Подковообразная арка имеет форму подковы, которая изгибается больше, чем полукругом. Это обычно рассматривается для архитектурных положений.

    Остроконечная арка

    Другое название стрельчатой ​​арки – готическая арка.В этом типе арки две дуги окружностей встречаются в вершине, поэтому образуется треугольник. Это может быть как равнобедренный, так и равносторонний.

    Венецианская арка

    Венецианская арка также является стрельчатой ​​аркой, но ее венчик глубже, чем у рессорной. Он содержит четыре центра, все они расположены на линии пружины.

    Флорентийская арка

    Внутренняя часть арки имеет форму полукруга, а остальная часть арки похожа на венецианскую арку. У него три центра, все они расположены на линии пружины.

    Разгрузочная арка

    Разгрузочная арка сооружается над плоской аркой или на деревянной перемычке для большей прочности.В случае разгрузки арки мы можем легко заменить сгнившую деревянную перемычку, не нарушая устойчивости конструкции. Концы этой арки должны быть в достаточной степени вставлены в абатменты.

    Арка на сваях

    Ходульная арка состоит из полукруглой арки с двумя вертикальными частями у пружин. Центр арки лежит на горизонтальной линии, проходящей через вершины вертикальных частей.

    Полуэллиптическая арка

    Это разновидность арки полуэллиптической формы с тремя или пятью центрами.

    Типы арок в зависимости от количества центров

    В зависимости от количества центров арки делятся на:

    Одноцентровые арки

    Сегментные, полукруглые, плоские, подковообразные и ходульные арки представляют собой одноцентровые арки. В некоторых случаях для круглых окон предусмотрена идеально круглая арка, которая также называется аркой «бычий глаз».

    Две центрированные арки

    К этому типу обычно относятся остроконечные, готические или стрельчатые арки.

    Трехцентровые арки

    Полуэллиптические и флорентийские арки обычно имеют три центра.

    Четыре центрированные арки

    Венецианская арка – типичный пример четырехцентровой арки.Тюдоровская арка также имеет четыре центра.

    Пятицентровые арки

    Хорошая арка полуэллиптической формы содержит пять центров.

    Типы арок в зависимости от качества изготовления и строительных материалов

    По материалу изготовления и качеству изготовления арки можно разделить на:

    1. Каменные арки

    В зависимости от качества изготовления они подразделяются на два типа. Они есть,

    Арки из бутового камня

    Бутовые арки очень слабые и используются только для второстепенных работ. Они используются для пролетов до 1 м.Они сделаны из бутового камня, обработанного молотком, примерно по форме и размеру и закрепленного в цементном растворе. Иногда их также используют в качестве разгрузочных арок глубиной до 37,5 см, но они строятся в одно кольцо. Если глубина больше, можно пойти на два кольца попеременно из жаток и подрамников.

    Ашларовые арки

    В этом типе камни обрезаются до правильной формы вуссуаров (клиновидный или конический камень, используемый для строительства арки) и полностью обрабатываются, соединяются цементным раствором.Камни тесаного камня также используются для изготовления плоских арок.

    2. Кирпичные арки

    Кирпичные арки также подразделяются на:

    Арки из необработанного кирпича

    Они построены из обычного кирпича без вырезания по форме voussoirs. Изгиб дуги обеспечивается формированием клиновидных суставов с большей толщиной в экстрадозе и меньшей толщиной в интрадозе. Так что выглядит непривлекательно. Вот почему он не рекомендуется для открытых кирпичных кладок.

    Кирпичные арки с топорами

    Кирпичи разрезаются на клинья с помощью кирпичного топора.Так вот, они примерно одеты по форме и размеру. Следовательно, Арка, образованная этими топорными кирпичами, не очень приятна.

    Арки из калиброванного кирпича

    В этом типе арки кирпичи вырезаются до нужной формы и размера с помощью проволочной пилы. Кирпичи мелко обработаны, и эти кирпичи соединены известковой замазкой. Но для арок из калиброванного кирпича используют только мягкий кирпич.

    Кирпичные арки специального назначения

    Кирпичи изготавливаются в соответствии с точной формой и размером вуссуаров, что обеспечивает очень высокое качество изготовления.

    3. Бетонные арки

    Бетонные арки бывают двух видов:

    Арки из сборных железобетонных блоков

    В арках из сборных железобетонных блоков блоки отливаются в формах точно по форме и размеру вуссуаров. Для замкового камня и перекосов готовят специальные формы. Они дадут хороший внешний вид из-за точной формы и размера. Используется цементобетон 1:2:4.

    Арки из монолитных бетонных блоков

    Арки из монолитных бетонных блоков подходят для больших пролетов. Они изготавливаются из монолитного бетона.Они могут быть простыми или усиленными, в зависимости от пролета и величины нагрузки. Опалубка используется для отливки арки. Лечение проводят от 2 до 4 недель.

    Полукруглая арка Последние исследовательские работы

    Монастырь расположен в юго-восточном конце поселка Острова и стал широко известен в новейшей истории, так как Али-паша был убит в его кельях в 1822 году. Католикон сегодня представляет собой трехнефную базилику с четырехскатной крышей и в ее нынешнем виде размера, вероятно, был построен в конце 17 или начале 18 века.Проходы разделены деревянными колоннадами. Западная и северная стены, вероятно, большая часть восточной, были перестроены после их разрушения в начале 19 века обрушившимися камнями. В Е есть полукруглая арка. Первоначальная церковь должна была быть небольшой однонефной с полукруглой аркой, следы которой были обнаружены на ЮВ стороне современной церкви. современной истории, поскольку Али-паша был убит в его камере в 1822 году.Католикон сегодня представляет собой трехнефную базилику с четырехскатной крышей и в ее нынешних размерах, вероятно, был построен в конце 17 или начале 18 века. Проходы разделены деревянными колоннадами. Западная и северная стены, вероятно, большая часть восточной, были перестроены после их разрушения в начале 19 века обрушившимися камнями. В Е есть полукруглая арка. Первоначальная церковь должна была быть небольшой однонефной с полукруглым сводом, следы которого были обнаружены с ЮВ стороны современного храма.На ранней стадии строительства современная церковь включает в себя часть стены S, которая датируется началом 15 века. С западной стороны была пристроена лоджия конца XIX века, которая крыта покатой крышей ниже, чем у церкви и, возможно, заменила более старую. Колонна лоджии относится к более раннему этапу строительства церкви. С западной стороны возвышается прямоугольный притвор, возможно, того же времени, что и лоджия, покрытая четырехскатной крышей. Нынешняя входная дверь в главную церковь расположена на западном конце южной стены, а первоначальная дверь была открыта в середине той же стены и сегодня обнесена стеной.Над дверью, обнесенной стеной, есть небольшая раковина. Церковь построена из камня с неравномерно расположенными камнями. Более сложная конструкция свода с резными камнями в псевдоизодомической системе. На стене S между камнями вставлены кирпичи. Кирпичный арочный каркас образован над обнесенными стеной воротами. Фресковое убранство католикона приурочено к внешнему фасаду южной стены и нижней части главного храма. Это имеет особое значение, поскольку мы выделяем пять поствизантийских фаз, первая из которых приходится на конец XV века.Первый расположен в Е части внешнего фронта S стены. Остальные продолжаются на W на внешнем фасаде той же стены и на нижних частях внутри главного храма. В начальной фазе фрески принадлежат Деисус с Христом и Богородицей, а также фронтальный Св. Николая, за Богородицей. Перекрашены верхние части сцены. Следующая фаза, которую можно датировать 16 веком, включает полутелого Христа над раковиной на стене S, благословляющего с распростертыми объятиями, и двух архангелов в полный рост по обе стороны от раковины, которые также были перекрашены. .К третьему этапу картины относится восседающая на троне Богородица с Младенцем среди двух ангелов, изображенная позади ее массивного деревянного трона. Композиция находится справа от входной двери в церковь. Этот слой точно датирован дарственной надписью с датой ZΡKϚ (= 1617/18). Предпоследняя фаза встречается только в интерьере католикона, в нижних частях алтаря и на северной и южной стенах главного храма, где выделена декоративная зона. На северной стене видны ноги как минимум двух святых, на южной стене еще одна фигура святого рядом с иконостасом и справа от дверного проема в храм нижняя часть тела фронтального архангела, наступающего на облако.Над дверью должна была быть надпись, упомянутая Аравантиносом, но не сохранившаяся сегодня, с датой ΑΨΖ (= 1707). В конце 19 века внешняя раковина южной стены была расписана святым Пантелеймоном, который изображен полутелым, держащим сосуд и скальпель. Этапы строительства католикона и несколько слоев его декора делают его единым целым. из самых важных памятников района Янина, так как здесь находятся самые старые известные фрески на острове и во всем бассейне Янины.В то же время после прочтения одной из посвятительных надписей удалось четче различить живописные слои и более эффективно использовать более древнее прочтение Аравантиносом надписи внутри католикона.

    На этом изображении сравнивается (а) полукруглая арка с (б) остроконечной аркой…

    Контекст 1

    … с помощью осевых линий можно установить относительную устойчивость конструкций, а также возможные механизмы обрушения .В этой статье представлен ряд моделей и инструментов, демонстрирующих возможности этого подхода для анализа, проектирования и обучения. Этот новый подход возвращает графический анализ, значительно улучшенный за счет использования компьютеров, которые позволяют создавать параметрические модели структурных элементов или систем. Их геометрия связана с графическим построением и контролирует расчетные нагрузки. Жесткая блочная модель используется для обеспечения смещения или кинематического анализа, а анимация иллюстрирует разрушение. Модели являются интерактивными и параметрическими, что позволяет пользователю изменять все параметры (такие как толщина, высота, пролет и т. д.).), чтобы исследовать целое семейство структурных форм и понять связь между геометрическими изменениями и устойчивостью. В то же время методы являются численно точными и строгими. Три новые идеи этого подхода: интерактивная графическая статика, нагрузки, управляемые геометрией, и анимированная кинематика. Блок и др. [2005] дает подробное объяснение этих шагов. 1. Интерактивная графическая статика. Модели создаются с использованием простых пакетов двумерных чертежей, таких как Cabri Geometry [2006].Они позволяют создавать динамические геометрические конструкции и делать их легко доступными через Интернет. Компьютерные программы рисования преодолевают неудобства и недостатки графической статики, гарантируя точность. Кроме того, параметрическое моделирование избавляет пользователя от необходимости переделывать графические построения для каждого анализа. 2. Нагрузки, контролируемые геометрией: Геометрия конструктивного элемента связана с графической конструкцией. Изменение раздела на экране повлияет на собственный вес, который мгновенно обновляется, тем самым изменяя приложенные нагрузки.Это приводит к интерактивному инструменту, который обеспечивает структурную обратную связь в реальном времени. 3. Анимированная кинематика. Допущения, необходимые для применения предельного анализа к каменным конструкциям, позволяют выполнять анализ перемещений в режиме реального времени. Блоки в моделях остаются жесткими во время кинематического движения, и их движение можно описать с помощью геометрии. В этом разделе представлены примеры инструментов, которые стали возможными благодаря этому новому подходу. Веб-сайт проекта по адресу http//web.mit.edu/masonry/interactiveThrust содержит более глубокий анализ.Линейный анализ случайной арки. На рис. 3 используются (а) обозначения Боу и (б) многоугольник сил, чтобы дать величину сил сегментов многоугольника фуникулера для случайной арки. Этот силовой многоугольник нарисован в собственном масштабе и представляет и визуализирует равновесие системы. Конструкция фуникулера и его многоугольник связаны геометрически. Математические основы этой взаимосвязи четко изложены Scholtz [1989]. Горизонтальное расстояние от полюса o до грузовой марки ah дает горизонтальную тягу в системе.Это величина, на которую арка выталкивает (толкает) наружу и, аналогично, на величину, на которую висящая струна втягивается внутрь. Глядя более внимательно на веерную форму силового многоугольника, мы можем выделить различные замкнутые векторные треугольники (жирные линии), показывающие равновесие каждого блока в случайной дуге (рис. 3c, d). Во-первых, структура должна быть разделена на отдельные части. Действия различных блоков рассматриваются как сосредоточенные массы, приложенные к их центру тяжести (рис. 3а). Величины сил пропорциональны их весу и перенесены на многоугольник сил (б).Если пользователь перетащит угловую точку, это повлияет на площадь и, следовательно, на вес двух соседних блоков. Это также изменит связанный вектор в силовом многоугольнике. Также видно, что решение этой проблемы не единственное, поскольку разная горизонтальная тяга в системе приводит к более глубокому (для уменьшения тяги) или более мелкому (для увеличения тяги) участку. Благодаря интерактивной настройке пользователь может легко исследовать это решение, контролируя неизвестные в «уравнениях», например, величину горизонтальной тяги в системе.Представление о том, что нет единого ответа на эту проблему, будет расширено в следующем разделе. Полукруглая или стрельчатая арка. Для каждого структурного элемента каменной кладки существует бесконечное количество допустимых линий распора, которые соответствуют его сечению, и все они лежат между максимальным и минимальным значением (рис. 4). Минимальная тяга конструктивного элемента — это минимальное усилие, с которым этот элемент давит на соседние элементы или опоры. Тогда максимальная тяга или активное состояние этого элемента является максимальным количеством горизонтальной силы, которую он может передать или обеспечить.Это значение может стать очень большим, и поэтому максимальное усилие элемента будет ограничено прочностью материала на раздавливание или, часто раньше, стабильностью соседних элементов, таких как контрфорсы или стены [Ochsendorf et al 2004]. Различная геометрия арок и линии распора на рис. 4 созданы с использованием одной и той же модели. Поскольку геометрии относятся к одному типу структур, достаточно изменить несколько параметров. Это позволяет пользователю после настройки модели получать результаты анализа этих разных, но связанных между собой форм в течение нескольких минут.Эта особенность становится очень интересной, когда необходимо проанализировать и сравнить огромное количество конструкций, как это было применено к контрфорсам Николинакоу и др. [2005]. Такой подход возможен, поскольку структуры в каменной кладке масштабируемы, а стабильность важнее напряжения [Huerta 2004]. Таким образом, жесткие блочные модели являются отличными моделями для понимания неармированных каменных конструкций. Две арки на рис. 4 имеют такое же отношение толщины к радиусу (t/R), равное 18%. Их минимальная и максимальная тяги, выраженные в процентах от собственного веса, составляют соответственно 16 % и 25 % для полукруглой арки (рис.4а), и 14% и 23% для остроконечной арки (рис. 4б). Собственный вес двух арок почти идентичен, и диапазон допустимых тяг примерно одинаков. Тем не менее, остроконечная арка выталкивает примерно на 15% меньше, чем круглая арка. Эти результаты и силы в арках получаются простым измерением лучей силового многоугольника и их умножением на соответствующий коэффициент масштабирования. Кроме того, размер полигона сил позволяет быстро визуально сравнить величину сил в системе.Romano и Ochsendorf [2006] представили более подробное исследование эффективности полукруглых дуг по сравнению с остроконечными. Арка на распорных опорах. Кладочные арки обычно разрушаются из-за неустойчивости, вызванной большими смещениями (осадки грунта, наклонные контрфорсы и т. д.). Поэтому анализ перемещений имеет решающее значение для неармированных каменных конструкций. Внедрение анализа смещения для оценки безопасности этих конструкций и понимания обрушения было предложено и подробно исследовано Оксендорфом [2002, 2005].Механизмы обрушения и образование трещин при больших смещениях нелегко смоделировать с использованием традиционных (таких как аналитический или метод конечных элементов) методов анализа. Подход, продемонстрированный в этом разделе, представляет собой сложный анализ смещения с использованием простого, но мощного метода. Можно проиллюстрировать диапазон допустимых перемещений путем наложения статического (линия тяги) и кинетического (твердое тело) анализа. В примере показана простая арка на распорных опорах (рис. 5). Анализ показывает, что возможны очень большие смещения, прежде чем конструкция станет неустойчивой, и что большие трещины не обязательно означают, что конструкция находится в непосредственной опасности обрушения.Чтобы допустить смещения, в жестком структурном элементе каменной кладки должны образоваться трещины. Существует прямая зависимость между линией тяги и местом расположения шарниров: там, где линия касается концов конструкции, наиболее вероятно образование шарниров (рис. 5а). С момента образования трещины шарниры определяют положение линии распора, а три шарнира создают статически определимую конструкцию с единственным равновесным решением. Поскольку сжимающие силы не могут распространяться по воздуху, линия тяги вынуждена проходить через шарнирные точки (рис.5б). Предел смещения, при котором происходит обрушение, можно исследовать, применяя смещения до тех пор, пока не станет невозможно разместить линию распора в деформированной конструкции. Разрушение происходит при наличии более трех шарниров, т. е. при касании линии тяги границ конструкции более чем в трех местах (рис. 5в). На рис. 5г показан моментальный снимок анимации возможного режима обрушения из-за распирания опор. Эта модель интерактивна; Эффекты расширения опор могут быть проверены пользователем путем перемещения угла или ввода значений.При этом можно заметить, что полигон сил растет, указывая на увеличение сил, в частности горизонтальной тяги, в системе. Это имеет смысл, поскольку деформирующая арка становится все более и более мелкой, что приводит к увеличению горизонтальной тяги. Расчет сейсмостойкости кирпичных арок. Этот подход также может быть расширен для оценки устойчивости и безопасности арочных конструкций в районах, подверженных землетрясениям. Однако допущения, принятые в Heyman [1995], должны быть пересмотрены для динамической нагрузки.Ясно, что динамическая нагрузка может увеличить локальные напряжения, вызывающие разрушение каменной кладки, и может вызвать вибрации, которые повысят вероятность скольжения. Несмотря на то, что такой чисто геометрический метод анализа не может уловить эти более сложные эффекты динамики землетрясений, интерактивный графический анализ может быть полезен. Общепринятой практикой при проектировании строительных конструкций является моделирование нагрузки при землетрясении постоянной горизонтальной силой, которая по величине составляет некоторую часть веса конструкции.Это эквивалентно применению постоянного горизонтального ускорения, которое составляет некоторую часть ускорения свободного падения. Такой «эквивалентный статический …

    Контекст 2

    … все параметры (такие как толщина, высота, пролет и т. д.) для изучения всего семейства структурных форм и понимания связи между геометрическими изменениями и стабильность. В то же время методы являются численно точными и строгими. Три новые идеи этого подхода: интерактивная графическая статика, нагрузки, управляемые геометрией, и анимированная кинематика.Блок и др. [2005] дает подробное объяснение этих шагов. 1. Интерактивная графическая статика. Модели создаются с использованием простых пакетов двумерных чертежей, таких как Cabri Geometry [2006]. Они позволяют создавать динамические геометрические конструкции и делать их легко доступными через Интернет. Компьютерные программы рисования преодолевают неудобства и недостатки графической статики, гарантируя точность. Кроме того, параметрическое моделирование избавляет пользователя от необходимости переделывать графические построения для каждого анализа.2. Нагрузки, контролируемые геометрией: Геометрия конструктивного элемента связана с графической конструкцией. Изменение раздела на экране повлияет на собственный вес, который мгновенно обновляется, тем самым изменяя приложенные нагрузки. Это приводит к интерактивному инструменту, который обеспечивает структурную обратную связь в реальном времени. 3. Анимированная кинематика. Допущения, необходимые для применения предельного анализа к каменным конструкциям, позволяют выполнять анализ перемещений в режиме реального времени. Блоки в моделях остаются жесткими во время кинематического движения, и их движение можно описать с помощью геометрии.В этом разделе представлены примеры инструментов, которые стали возможными благодаря этому новому подходу. Веб-сайт проекта по адресу http//web.mit.edu/masonry/interactiveThrust содержит более глубокий анализ. Линейный анализ случайной арки. На рис. 3 используются (а) обозначения Боу и (б) многоугольник сил, чтобы дать величину сил сегментов многоугольника фуникулера для случайной арки. Этот силовой многоугольник нарисован в собственном масштабе и представляет и визуализирует равновесие системы. Конструкция фуникулера и его многоугольник связаны геометрически.Математические основы этой взаимосвязи четко изложены Scholtz [1989]. Горизонтальное расстояние от полюса o до грузовой марки ah дает горизонтальную тягу в системе. Это величина, на которую арка выталкивает (толкает) наружу и, аналогично, на величину, на которую висящая струна втягивается внутрь. Посмотрев более внимательно на веерную форму силового многоугольника, мы можем выделить различные замкнутые векторные треугольники (жирные линии), показывающие равновесие каждого блока в случайной дуге (рис.3в, г). Во-первых, структура должна быть разделена на отдельные части. Действия различных блоков рассматриваются как сосредоточенные массы, приложенные к их центру тяжести (рис. 3а). Величины сил пропорциональны их весу и перенесены на многоугольник сил (б). Если пользователь перетащит угловую точку, это повлияет на площадь и, следовательно, на вес двух соседних блоков. Это также изменит связанный вектор в силовом многоугольнике. Также видно, что решение этой проблемы не единственное, поскольку разная горизонтальная тяга в системе приводит к более глубокому (для уменьшения тяги) или более мелкому (для увеличения тяги) участку.Благодаря интерактивной настройке пользователь может легко исследовать это решение, контролируя неизвестные в «уравнениях», например, величину горизонтальной тяги в системе. Представление о том, что нет единого ответа на эту проблему, будет расширено в следующем разделе. Полукруглая или стрельчатая арка. Для каждого структурного элемента каменной кладки существует бесконечное количество допустимых линий распора, которые соответствуют его сечению, и все они лежат между максимальным и минимальным значением (рис. 4). Минимальная тяга конструктивного элемента — это минимальное усилие, с которым этот элемент давит на соседние элементы или опоры.Тогда максимальная тяга или активное состояние этого элемента является максимальным количеством горизонтальной силы, которую он может передать или обеспечить. Это значение может стать очень большим, и поэтому максимальное усилие элемента будет ограничено прочностью материала на раздавливание или, часто раньше, стабильностью соседних элементов, таких как контрфорсы или стены [Ochsendorf et al 2004]. Различная геометрия арок и линии распора на рис. 4 созданы с использованием одной и той же модели. Поскольку геометрии относятся к одному типу структур, достаточно изменить несколько параметров.Это позволяет пользователю после настройки модели получать результаты анализа этих разных, но связанных между собой форм в течение нескольких минут. Эта особенность становится очень интересной, когда необходимо проанализировать и сравнить огромное количество конструкций, как это было применено к контрфорсам Николинакоу и др. [2005]. Такой подход возможен, поскольку структуры в каменной кладке масштабируемы, а стабильность важнее напряжения [Huerta 2004]. Таким образом, жесткие блочные модели являются отличными моделями для понимания неармированных каменных конструкций.Две арки на рис. 4 имеют такое же отношение толщины к радиусу (t/R), равное 18%. Их минимальная и максимальная тяги, выраженные в процентах от собственного веса, составляют соответственно 16% и 25% для полукруглой арки (рис. 4а) и 14% и 23% для остроконечной арки (рис. 4б). Собственный вес двух арок почти идентичен, и диапазон допустимых тяг примерно одинаков. Тем не менее, остроконечная арка выталкивает примерно на 15% меньше, чем круглая арка. Эти результаты и силы в арках получаются простым измерением лучей силового многоугольника и их умножением на соответствующий коэффициент масштабирования.Кроме того, размер полигона сил позволяет быстро визуально сравнить величину сил в системе. Romano и Ochsendorf [2006] представили более подробное исследование эффективности полукруглых дуг по сравнению с остроконечными. Арка на распорных опорах. Кладочные арки обычно разрушаются из-за неустойчивости, вызванной большими смещениями (осадки грунта, наклонные контрфорсы и т. д.). Поэтому анализ перемещений имеет решающее значение для неармированных каменных конструкций. Внедрение анализа смещения для оценки безопасности этих конструкций и понимания обрушения было предложено и подробно исследовано Оксендорфом [2002, 2005].Механизмы обрушения и образование трещин при больших смещениях нелегко смоделировать с использованием традиционных (таких как аналитический или метод конечных элементов) методов анализа. Подход, продемонстрированный в этом разделе, представляет собой сложный анализ смещения с использованием простого, но мощного метода. Можно проиллюстрировать диапазон допустимых перемещений путем наложения статического (линия тяги) и кинетического (твердое тело) анализа. В примере показана простая арка на распорных опорах (рис. 5). Анализ показывает, что возможны очень большие смещения, прежде чем конструкция станет неустойчивой, и что большие трещины не обязательно означают, что конструкция находится в непосредственной опасности обрушения.Чтобы допустить смещения, в жестком структурном элементе каменной кладки должны образоваться трещины. Существует прямая зависимость между линией тяги и местом расположения шарниров: там, где линия касается концов конструкции, наиболее вероятно образование шарниров (рис. 5а). С момента образования трещины шарниры определяют положение линии распора, а три шарнира создают статически определимую конструкцию с единственным равновесным решением. Поскольку сжимающие силы не могут распространяться по воздуху, линия тяги вынуждена проходить через шарнирные точки (рис.5б). Предел смещения, при котором происходит обрушение, можно исследовать, применяя смещения до тех пор, пока не станет невозможно разместить линию распора в деформированной конструкции. Разрушение происходит при наличии более трех шарниров, т. е. при касании линии тяги границ конструкции более чем в трех местах (рис. 5в). На рис. 5г показан моментальный снимок анимации возможного режима обрушения из-за распирания опор. Эта модель интерактивна; Эффекты расширения опор могут быть проверены пользователем путем перемещения угла или ввода значений.При этом можно заметить, что полигон сил растет, указывая на увеличение сил, в частности горизонтальной тяги, в системе. Это имеет смысл, поскольку деформирующая арка становится все более и более мелкой, что приводит к увеличению горизонтальной тяги. Расчет сейсмостойкости кирпичных арок. Этот подход также может быть расширен для оценки устойчивости и безопасности арочных конструкций в районах, подверженных землетрясениям. Однако допущения, принятые в Heyman [1995], должны быть пересмотрены для динамической нагрузки.Ясно, что динамическая нагрузка может увеличить локальные напряжения, вызывающие разрушение каменной кладки, и может вызвать вибрации, которые повысят вероятность скольжения. Несмотря на то, что такой чисто геометрический метод анализа не может уловить эти более сложные эффекты динамики землетрясений, интерактивный графический анализ может быть полезен. Общепринятой практикой при проектировании строительных конструкций является моделирование нагрузки при землетрясении постоянной горизонтальной силой, которая по величине составляет некоторую часть веса конструкции.Это эквивалентно применению постоянного горизонтального ускорения, которое составляет некоторую часть ускорения свободного падения. Такая «эквивалентная статическая нагрузка» не отражает всю динамику, но дает меру поперечной нагрузки, которую может выдержать конструкция до обрушения. Чтобы реализовать эквивалентный статический анализ для моделирования нагрузки при землетрясении, можно изменить интерактивный инструмент распора, включив в него наклон поверхности земли. Наклон поверхности земли эффективно создает вертикальное ускорение (сила тяжести, g) и горизонтальное ускорение (λ *g, где λ = tan(α), а α — угол наклона поверхности земли).Поверхность земли наклонена до тех пор, пока линия распора не сможет удержаться внутри конструкции: точка, в которой она проходит через внешнюю поверхность конструкции на расстоянии четырех …

    Составной закон распространения трещин в полукруглых арочных образцах проезжей части из ПММА под ударом нагрузка

    Пути распространения трещин в образцах

    На рисунке 8 показаны пути распространения трещин трех групп полукруглых арочных образцов дорожного полотна с различным расположением трещин. Предварительно изготовленная трещина образца А располагалась на центральной оси образца; после удара он расширялся примерно по прямой линии вдоль центральной оси, колеблясь вверх и вниз в небольшом диапазоне.Предварительно изготовленная трещина образца В находилась на расстоянии 5 мм от центральной оси и изгибалась вниз, образуя примерно дугу окружности после удара; когда трещина проходила вблизи центральной оси, она демонстрировала очень небольшое вертикальное расширение. Предварительно изготовленная трещина образца C была расположена на краю проезжей части в виде полукруглой арки, и распространение трещины было таким же, как у образца B. Однако степень кругового расширения трещины образца C была более очевидной, чем образца В.Точно так же трещина образца C не могла продолжать расширяться вниз после расширения до центральной оси, а вместо этого двигалась горизонтально вдоль центральной оси.

    Рис. 8

    Динамические каустические диаграммы в типичные моменты

    Из-за нехватки места на рис. 9 показаны частные каустические диаграммы образцов AC в разные моменты времени с предварительно изготовленными трещинами в разных положениях. Обратите внимание, что регулирование времени в этом исследовании было моментом до того, как изменения каустических пятен равны нулю.Как видно, даже если заводские трещины находились в разных положениях, площади пятен каустик их вершин изменялись от малых до больших в начальной стадии удара для каждого образца. Это показывает, что увеличение количества каустических пятен на этом этапе было связано только с ударной нагрузкой, действующей на вершину трещины, вызывающей концентрацию энергии. Когда накопленная в вершине трещины энергия достигала определенного уровня, трещина начинала расширяться, т. е. пятно каустики перемещалось.

    Рис. 9

    Динамические изображения каустики на трещине в образцах для различных мест предварительно изготовленной трещины

    Изображения каустики для образца А показывают, что форма пятна каустики на вершине трещины в любой момент одинакова каустических пятен типа I на рис.2а. В сочетании с траекторией распространения трещины образца А (показанной на рис. 8) можно сделать вывод, что, когда предварительно изготовленная трещина находится на центральной оси проезжей части с полукруглой аркой, распространение трещины после удара образца соответствует распространение трещины моды I. Также на рис. 9 видно, что при распространении трещины пятно каустики не всегда велико; вместо этого он внезапно становится меньше, а затем становится больше.

    Рисунок каустических пятен образца B на рис. 9 показывает, что форма каустических пятен иногда соответствует смешанному типу I-II каустического рисунка на рис.2б во время распространения трещины, например, при t  = 93,33 мкс. Иногда форма соответствует каустике типа I на рис. 2а, например, при t  = 466,66 мкс. Результаты показывают, что процесс распространения трещины представляет собой смесь режимов I и I-II, когда предварительно изготовленная трещина находится на расстоянии 5 мм от центральной оси. После прекращения роста трещины форма каустики становится все меньше и меньше, а ее форма меняется со смешанной формы I–II на тип I. каустическое пятно на вершине предварительно сформированной трещины постоянно меняется, отражая тот факт, что энергия на ее вершине также постоянно меняется.На начальном этапе накопления энергии каустики напоминают круг, что указывает на то, что они относятся к каустикам I типа. Когда трещина начинает двигаться, пятна каустики соответствуют смешанному рисунку каустики I–II на рис. 2б, и размер также постоянно меняется. Когда трещина перестает расти, каустика переходит в режим I.

    Коэффициент интенсивности динамических напряжений в вершине трещины

    Из-за ограниченного времени экспозиции высокоскоростной камеры внешние края захваченных изображений движущихся пятен каустики были размыты , и эта неоднозначность была основным источником ошибок в результатах теста.{{\text{d}}}\), его размер имеет линейный тренд с пятикратной степенью диаметра каустического пятна. Если обработка контура каустики будет недостаточно точной, то погрешность в расчетном значении DSIF многократно возрастет. Поэтому, идеально обработав контур пятна каустики, программа MATLAB использовалась для получения максимально точного диаметра пятна каустики.

    Поскольку образец разрушился из-за многократных воздействий после отражения волны внутреннего напряжения, весь процесс разрушения занял много времени.В результате обработки данных было обнаружено, что закон, управляющий изменением DSIF, был примерно одинаковым на протяжении всего процесса, а кривая изменения была почти одинаковой в разные периоды времени. Поэтому для анализа мы выбрали изменение КДИФ в течение первой половины процесса разрушения. Используя метод каустики, была рассчитана кривая DSIF в вершине трещины каждого образца в зависимости от времени (см. рис. 10). Здесь время от начала появления каустических пятен на вершине трещины до момента перемещения каустического пятна определяется как начальная стадия накопления энергии (IEAS), а время IEAS для образцов A–C составляет 261.13, 120 и 122,88 мкс соответственно. При нахождении сборной трещины на центральной оси накопление энергии происходит дольше, а при смещении сборной трещины к краю полукруглой арки время ИЭАС сокращается.

    Рис. 10

    Кривая коэффициента интенсивности динамических напряжений (КИИН) в зависимости от времени для каждого образца сходиться. На рис.{{\text{d}}}\) составляло 7,80 МПа·м 1/2 , эти максимальные значения не были достигнуты одновременно.

    Влияние расположения заводской трещины на распространение трещины

    Для наглядности изображения движущейся трещины были обработаны изображения движущегося пятна каустики. Принимая вершину предварительно изготовленной трещины за начало координат O, горизонтальное левое направление является положительным направлением X , а вертикальное направление вниз является положительным направлением Y .Были построены кривые смещения вершины трещины в направлениях X и Y во времени и проанализировано изменение трещины в первой половине процесса разрушения (рис. 11).

    Рис. 11

    Динамика распространения вершины трещины во времени

    На рис. 11 диаграмма смещения вершины трещины во времени для каждого образца представляет собой ступенчатые кривые в направлениях X и Y . Это показывает, что под действием ударной нагрузки распространение трещины не завершается сразу; вместо этого он приостанавливается после расширения на определенное расстояние, а затем снова расширяется, когда энергия накапливается до определенного значения.Непрерывное изменение DSIF на рис. 10 подтверждает это явление со стороны. Из-за энергии, затрачиваемой на рост трещины, КСИ вершины трещины уменьшается во время движения. Когда значение падает ниже вязкости разрушения трещины, трещина перестает расширяться. После ожидания накопления энергии и повторного превышения вязкости разрушения трещина продолжает расти. На рис. 11а, когда трещина расширяется вдоль центральной оси, она всплывает вверх в небольшом диапазоне, тем самым придавая ей отрицательное смещение в направлении Y .Однако изменение пятна каустики на рис. 9а предполагает, что распространение трещины в образце А соответствует чистому закону типа I. На рисунке 11b показано, что смещения трещин в направлениях X и Y почти синхронны. В конце траектории распространения трещины образец B все еще имеет небольшой диапазон смещения в направлении Y , что согласуется с траекторией разрушения фактического образца на рис. 8b. Как видно, время смещения в направлении Y относительно сконцентрировано (см.11в) и почти завершается через t  = 860,21–1075,26 мкс. В другие периоды времени имеется лишь небольшой диапазон смещения в направлении Y .

    Когда предварительно сформированная трещина находится на центральной оси, рост трещины представляет собой чистую моду I. Энергия ударной нагрузки в основном заставляет трещину двигаться в направлении X , а когда предварительно изготовленная трещина движется вверх, смешанная Появляется режим I-II. С увеличением смещения заводской трещины увеличивается ее смещение в направлении Y .

    Согласно уравнению. (4), смещения трещины в направлениях X и Y объединяются в виде вектора для получения фактического смещения \(\Delta z\). Затем вычисляется производная смещения \(\Delta z\) по времени и получается скорость роста трещины V z во времени (см. рис. 12). Как видно, максимальной скорости сначала достигает сборная трещина, отстоящая от центральной оси на 5 мм, затем на краю полукруглоарочного проезжей части, а затем на центральной оси.По мере смещения предварительно изготовленной трещины вверх от центральной оси максимальная скорость, достигаемая в процессе распространения трещины, постепенно увеличивается. В первый раз напряжение действует на вершину трещины, главным образом, чтобы заставить энергию вершины трещины сходиться. Когда вязкость разрушения образца достигает, движение трещины имеет скорость. С исчезновением напряжения в вершине скорость трещины постепенно уменьшается, а когда напряжение отражения снова действует на вершину трещины, скорость трещины снова возрастает.{{\text{d}}}\), что обусловлено отражением волны напряжений на поверхности полукруглой арки, что вызывает дисбаланс напряжений между верхней и нижней сторонами трещины.

    Рис. 13

    Распространение трещины DSIF в зависимости от смещения в направлении X

    Анализ процесса роста трещины

    Когда образец подвергался воздействию волны напряжения от падающего стержня, часть волны напряжения передавалась в образец и воздействовала на вершину трещины в ней, но часть волны напряжения отражалась обратно к падающему стержню, когда он касался левой стороны образца.Предыдущие исследования показывают, что чем меньше поверхность контакта между испытуемым образцом и стержнем, тем больше удельный вес отраженной волны (Li et al. 2017). Поскольку передающего стержня не было, влияние прошедших волн не учитывалось. После расчета время прохождения волны напряжения вперед и назад внутри падающего стержня составило прибл. 780 мкс. На рисунке 11 показано, что после того, как образец для испытаний был подвергнут волне напряжения, большее смещение произошло через 800 мкс, особенно в образцах A и C.Это время совпало с моментом, когда волна напряжения отразилась назад и вперед от падающего стержня один раз, а затем снова воздействовала на образец. Во-вторых, из-за криволинейной поверхности полукруглой арки проезжей части передача и отражение волны напряжения внутри образца происходили не полностью в горизонтальном направлении, что не позволяло части волны напряжения воздействовать на вершину трещины. Эти факторы привели к приостановке роста трещины и резким изменениям КСИФ.

    На рис. 14 представлена ​​упрощенная схема того, как отраженная волна напряжения влияет на трещину.Когда энергия накапливается в вершине трещины в первый раз, полукруглая арка дорожного полотна ослабляет волну напряжения, образуя P d , когда она передается в близлежащую область. Однако волна напряжения P i с обеих сторон полукруглого проезжей части не проходит через проезжую часть, поэтому P i больше, чем P d . Поэтому смещение вершины трещины после завершения накопления энергии отклоняется вниз, а не вверх, и движение трещины все еще находится под действием волны напряжения.Поскольку траектория движения трещины представляет собой дугу, волна напряжения разлагается в радиальном и тангенциальном направлениях дуги, чтобы получить P r и P t . Здесь α — угол между главным напряжением и его составляющей в радиальном направлении траектории трещины, а разложение можно выразить как

    $$\left\{ {\begin{array}{*{20} l} {P_{{{\text{1r}}}} = P_{1} \cdot \cos \alpha ,P_{{{\text{1t}}}} = P_{1} \cdot {\text{ sin}}\alpha } \hfill \\ {P_{{{\text{2r}}}} = P_{2} \cdot \cos \alpha ,P_{{{\text{2t}}}} = P_{ 2} \cdot \sin \alpha } \hfill \\ \cdot \hfill \\ \cdot \hfill \\ \cdot \hfill \\{P_{{{\text{г-н}}}} = P_{{\text {m}}} \cdot \cos \alpha ,P_{{{\text{mt}}}} = P_{{\text{m}}} \cdot \sin \alpha } \hfill \\ \end{массив } } \правильно.$$

    (11)

    Рис. 14

    Воздействие волны напряжения на трещину

    С увеличением α радиальная составляющая волны напряжения постепенно уменьшается, а тангенциальная составляющая постепенно увеличивается.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.