家の建設

アーチ計算:機能、ルール、例

多くの場合、建築業者は、アーチ型の天井を構築し、ドーム型の屋根または元の「こぶ」の橋を貯水池の上に配置するという課題に直面します。これは、ますます人気のある小さな建築形態になりつつあります。同時に、ほとんどの場合、マスターは、7年生にも知られている2つの値を使用して、複雑な計算に煩わされることはありません。これらの値は、後にアーチで覆われるスパンの幅と、アーチが支えられているポイントと最高点の間に引かれた仮想の水平線の間の距離を決定することによって計算されるアーチの高さですアーチの。専門家によると、これらの値は、信頼性の高いアーチに高性能特性を装備するのに十分ではありません。アーチ型の床の設計における主な役割は、アーチを構築する材料の選択と、それに関連するアーチの計算に割り当てられ、その正確さがその後の操作特性を決定します。これらの推奨事項に従うと、信頼性の高いアーチ型の天井を設計できます。これは、優れたソリューションであり、アパートの設計を多様化するだけでなく、庭の景観設計の優れた装飾にもなります。この分野のスペシャリストは、必要なすべての計算を簡単に行うことができますが、サービスを使用する方法がなく、すべての作業を自分で行う必要がある場合はどうでしょうか。この場合、私たちの推奨事項を使用して、タスクにできるだけ効率的に対処できるようにしてください。.

専門家の視点から見たアーチシステム

専門エンジニアの観点からは、アーチ型構造は壊れた、または湾曲した性質のシステムであり、その支持要素に垂直荷重が作用し、開口部に向けられた斜めの反応を引き起こします。このような支持反力の水平成分は推力であり、これはアーチ型システムが拡張構造であることを示しています。これが、通常の機械的応力のみを経験する梁との主な違いです。現代の建設では、アーチは、経済、工業、農業の建物であるかどうかにかかわらず、12〜70 mのスパンで、さまざまな目的の構造の主要な支持構造として使用されます。外国の建設に関しては、この業界ではアーチの設計スパンはさらに開発されており、100m以上のアーチの建設が可能です。.

アーチの分類:主な品種

によると 静的回路, 区別 ヒンジレス, ダブルヒンジ三関節アーチ;

また、アーチの支持端は、水平方向の荷重を感知して呼ばれる水平方向に配置されたバーで接続できます。 パフ. 締め付けのあるアーチの計算は、締め付けなしのダブルピボットアーチまたは3関節アーチの計算とは多少異なります。.

これらのタイプにはそれぞれ長所と短所があるため、設計の選択は設計エンジニアが行います。設計エンジニアは、その強度要件とその材料に使用される材料を考慮して、3関節アーチを計算します。設計、およびこの構造またはその構造に割り当てられているアーキテクチャタスク.

サポートスキームに従って、 締め付けのあるアーチ締めずにアーチ. 前者が推力を感知すると、後者の推力がサポートに伝達されます。締め付けは、プロファイル鋼または補強材で行われます。アーチの操作が金属腐食を助長する攻撃的な環境で実行される場合は、接着された木製のネクタイを使用することが許可されています.

フォームは区別されます:

  • まっすぐな半アーチで構成される三角形のアーチ。三角形のアーチの計算は難しくありません。自分で計算できます。

  • 五角形のアーチ;
  • 半アーチの軸が共通の円上にあるセグメントアーチ。
  • 尖頭アーチ。いくつかの半アーチで構成され、その軸は2つの円上にあります。

締め付けを伴う3関節アーチの計算方法:専門家の推奨事項

小さなアーチの設置を計画している場合は、合板、乾式壁、OSBボードなどの巨大なサイズの建築材料のシートを使用することが望ましいため、計算と設計で特別な問題は発生しません。製造。それらの幅の最大の指標はそれぞれ250cmと120cmであり、これにより、材料のシートにアーチを描き、支持梁の少なくとも2つの構成部品を切り取ることができます。最後に、そのようなアーチはシート材料で覆われ、その後、アーチの準備ができていると見なすことができます。この方法でアーチを設置する速度と単純さにもかかわらず、廃棄物に大量の材料が費やされる、完成したアーチの装飾性、構造が荷重を運ぶことができないなど、それ自体の欠点もあります。.

大きな開口部(最大数メートル)にアーチを設置する作業や、最大の荷重に耐えられるアーチをマスターが設置する作業に直面している場合、アーチ型構造の配置は非常に複雑になります。このようなアーチを設置できる寸法の建設市場で材料を見つけるのは難しいという事実のために、それはいくつかの部品からなる植字構造として設計されています。この点で、職長はアーチを正確に計算し、その部品の寸法を決定するという課題に直面しています。.

前述のように、アーチは形状、サイズ、高さなどのパラメータによって区別されます。木製のアーチを計算するプロジェクトを実現する前に、目的のアーチの構造とおおよその寸法を明確に理解する必要があります。これらのパラメータを考慮に入れると、設置とその後の計算のための材料の選択を決定するのが簡単になります.

「アーチ計算」というフレーズを聞いているアマチュアは、しばしばおびえますが、この場合の計算は単純で、幾何学からの学校の公式の使用に基づいています。また、計算を容易にするために、方眼紙にアーチの輪郭を少し縮尺で描く必要があります。その後、アーチテンプレートを実物大で作成します。アーチのいわゆるコピーを設置場所に貼り付けて計算の正確さを評価できるため、さらに計算を効率的に行うことができます。テンプレートを作成するには、厚い段ボール、合板、またはファイバーボードのシートを使用できます。.

アーチ型の構造物は建築の広大なニッチを占めており、それらの使用は1つの記事では理解できない最も広いトピックです。この記事では、アーチの形で装飾された伝統的な長方形の開口部がアパートの内部の排他的な詳細になり、それを有利に区別するため、アパートまたは民家でのアーチの製造について検討します他のアパートから。.

3関節アーチの計算例を考えてみましょう。

ほとんどの場合、マスターの経験に関係なく、アーチがカバーするスパンの幅、アーチの高さ、壁の深さ(幅)など、アーチの3つのパラメーターを知っています。同時に、マスターはアーチパーツのパラメータを計算し、それらを単一のアーチ型構造に組み立ててしっかりと固定するという課題に直面しています。.

方法番号1-経験的

アーチの計算はその円の半径の計算から始まるという事実にもかかわらず、アーチは必ずしも円の弧を表すとは限りません。アーチが2つの弧で構成されている場合(これはゴシック様式で作られたアーチを指します)、または非対称の輪郭が特徴である場合があります。この場合、アーチの各円弧の計算は個別に実行されます。しかし、アーチの円周の計算に戻ります。紙とコンパスを用意したら、縮尺を考慮してシートに出入り口を描き、の軸を描きます。開口部を半分に分割する対称性。その後、対称軸上に直接針で脚を置くことによってコンパスの軸を変更する必要があります。次に、いくつかの円弧を描き、最適なものを選択して、残りを消しゴムで削除する必要があります.

この例をより明確に示すために、アーチの弧を描きます。

ここで、Rはアーチの円の半径、Lは円弧の弦の半分であり、弦のサイズはアーチ型のギャップの長さに対応します。 Hの場合、このインジケーターはアーチの高さを表示します。.

方法番号2-数学

アーチの円の半径の数学的計算を実行するには、次のようにピタゴラスの定理を使用します。

R = L2 +(R2-H2)

R = L2 +(R-H)2

二項式を展開して、式を次の形式に変換します。

R2 = L2 + R2-2HR + H2

両方の部分からRを引くと、次のようになります。

L2 + H2-2HR = 0

Rが等号の後ろにある項を移動します。

2RH = L2 + H2

そして最後に、必要なRを取得します。

R =(L2 + H2)/ 2H

重要! アーチの円の半径を計算するための式: R =(L2 + H2)/ 2H, ここで、Rはアーチの円の半径、Hはアーチの高さ、Lは弧の弦の半分(アーチのクリアランスの長さ)です。.

アーチは複数の部品で構成されており、その製造には特定の幅のボードを使用する必要があるため、特定の寸法のボードから作成できる部品の寸法を計算します。このためには、逆問題を解く必要があります。アーチの既知の半径とその隆起の高さ(この場合、これはボードの幅です)を考慮して、特定の幅のボードから作成できるパーツの可能な最大長を計算します。つまり、アーチの長さを計算します。以前の計算から特定の比率がすでにわかっているため、次の式を導き出します。

L2 = 2RH-H2

HR-H2

アーチを適切に作成するには、インストールプロセス中にそれらを結合する必要があるという事実を考慮して、さらにいくつかのパーツを準備する必要があります。アーチの目的に応じて、接合方法を選択します。アーチの「頬」にオーバーヘッドパーツを使用し、2つのアーチを結合することで、半分の部分のシフトを考慮に入れて練習します。.

パーツを計算するプロセスでは、アーチのどちら側を考慮する必要があります。詳細との関係で、アーチの位置に応じて、最も関心のあるもの(内部または外部)を考慮する必要があります。簡単に言えば、アーチ自体との関係でアーチの支持部分がどのように配置されるかを理解する必要があります。たとえば、ドーム型の屋根を配置する場合、アーチ型構造の支承部分はアーチの下に配置され、アーチ型の丸天井を設置する場合は、より高い位置に配置されます。両面アーチを装備する必要がある場合に発生します。後者の場合、アーチの詳細の計算は最小の丸めに従って実行されます.

動作中にアーチに高い負荷がかかる場合は、アーチのノード間に取り付けられたさまざまな梁とタイを使用してアーチを補強する必要があります。したがって、増加した荷重に耐えることができる耐荷重トラスを装備することができます。.

ゴシック様式のアーチを装備する場合は、両端のアーチの曲率半径をできるだけ正確に決定する必要があります。この場合、アーチを計算するための経験的な方法を使用して、アーチの丸め点を実験的に選択し、この点から下向きに壁に平行に走る線を引くことで、自分で簡単にできます。 、結果の距離を測定し、反対側に同じ長さの線を引きます。次に、コンパスの脚をこの線上に置き、距離(半径)を決定し、線と平行に上下に移動して、壁の線とアーチの弧が閉じる点を決定します。 2番目の(小さい)弧の。図面の2番目の面でも、同じことを行う必要があります.

自分で簡単にアーチの計算を効率的に行うために、複数の図面を作成して最適なものを選択できます。すでに理解しているように、アーチの計算例は1つだけではなく、他の計算方法もありますが、経験的な方法は、設置後にアーチがどのように見えるかを明確に示しています。さらに、計算を行う過程で、目的の結果が得られるまで図面を簡単に調整できます。.

図面を作成し、それが正しいことを確認したら、アーチ型のテンプレートを作成する必要があります。これを使用すると、アーチ型の構造物を簡単に設置できます。.

アーチの素材の選択について一言

アーチの製造には、金属(金属アーチの計算方法が少し異なります)、レンガ、コンクリートなど、さまざまな材料を使用できますが、最も簡単で安価な方法はアーチを作成することです。乾式壁から。レンガとコンクリートで作られたアーチは非常に重いため、補強ケージを取り付ける必要があります。アーマチュアは曲がりやすく、フレームを簡単に溶接できます。その後、パンチャーを使用して、壁に穴を開け、ピンをそれらに打ち込み、アーチ型のフレームをそれらに溶接する必要があります。.

乾式壁アーチの作成ははるかに簡単かつ迅速ですが、完成した構造はレンガやコンクリートの対応物よりも耐久性が低くなります。これを行うには、ブリキのプロファイルからフレームを作成し、側面を石膏ボードで覆い、内部開口部を覆うためのセグメントを使用する必要があります(製造では、石膏ボードを片側で切断し、曲げて、最後に自己固定します。タッピンネジ)。結果のエッジはパテで滑らかにする必要があります.

れんが造りのアーチの計算:ハイライト

れんが造りのアーチを計算するには、ファイバーボードからテンプレートを作成する必要もあります。その品質によって、将来のれんが造りのアーチのパフォーマンスと外観が大きく左右されます。まず、テンプレートの寸法を計算する必要があります。これには、アーチ型の開口部の幅に関する知識が必要です。たとえば、アーチ型の開口部の幅は15,000mmです。.

テンプレートの幅は5mm小さくする必要があるため、これは1495mmになることを意味します。テンプレートが湿気で膨潤した場合でも、作業の最終段階で簡単に分解できます。テンプレートの高さはアーチの高さに対応している必要があります。この場合は、168mmにします。アーチの上部に正面のレンガ全体を敷設することをお勧めしますので、レンガの数を計算する必要があります。 1列の高さは約72mm(レンガの高さ+ジョイントの高さ)で、列の総数は4なので、アーチ型の高さは72 * 4-120 = 168mmです。 (この場合、120mmはレンガの高さで、端に配置されます).

結論は

ほとんどの場合、アーチ型の構造物の設置は、その目的に関係なく、部屋の装飾のために実行されます。それは家、アパート、またはオフィスである可能性があります。.

多くの場合、アーチの助けを借りて、彼らはキッチンとリビングルームの間の出入り口を飾ります。ただし、アーチの設置は、大規模なタイプの建設のプロセスでも使用できます。部屋の内部をアーチで飾る場合、専門家は乾式壁からアーチ型の構造を作ることをお勧めします。これは、はるかに安価で、簡単で、労働集約的でないためです。同時に、完成した構造はレンガや木のアーチに決して劣っていません。アーチの美しさと正確さに失望しないように、専門家は、アーチ構造の設置に十分な注意を払い、アーチを計算することをお勧めします。これはいくつかの方法で行うことができます。私たちの記事では、アーチを計算するための最も一般的で効果的な2つの方法を紹介しました。これを使用すると、信頼性が高く、審美的に魅力的なアーチを構築できます。.