Calcul de l'arc: fonctionnalités, règles et exemples

Souvent, le constructeur est la tâche de construire un chevauchement arqué, arrangeant un toit en forme de dôme ou un pont bossu d'origine sur un réservoir, qui devient une petite forme architecturale de plus en plus populaire. Dans le même temps, dans la plupart des cas, les maîtres ne se soucient pas des calculs complexes, en utilisant deux valeurs qui sont connues même pour une septième niveleuse. De telles valeurs sont la largeur du vol, se chevauchent par la suite avec l'arche, et la hauteur de la montée de l'arc, qui est calculée en déterminant la distance entre la ligne horizontale imaginaire, tracée entre les points sur lesquels l'arc de l'arc de Arche, et le point le plus élevé de l'arc. Selon les experts, ces valeurs ne sont pas suffisantes pour équiper une arche fiable de caractéristiques opérationnelles élevées. Le rôle principal dans la construction du chevauchement arqué est attribué au choix des matériaux à partir desquels l'arc sera construit et le calcul de l'arche qui lui est associé, dont l'exactitude détermine ses caractéristiques opérationnelles ultérieures. À la suite de ces recommandations, vous pouvez construire un plancher arqué fiable, qui sera une excellente solution et non seulement diversifier la conception de l'appartement, mais sera également une excellente décoration de la conception du paysage du jardin. Les spécialistes de ce domaine feront facilement tous les calculs nécessaires, mais que se passe-t-il s'il n'y a aucun moyen d'utiliser leurs services, et vous devez faire tout le travail vous-même? Dans ce cas, utilisez nos recommandations qui vous aideront le plus efficacement à faire face à la tâche.

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Systèmes arqués du point de vue d'un professionnel

Du point de vue des spécialistes des ingénieurs, les structures arquées sont appelées de nature brisée ou incurvée, sur les éléments de support dont des charges verticales conduisant à des réactions inclinées dirigées dans l'ouverture. La composante horizontale d'une telle réaction de support est une entretoise, qui indique que les systèmes cintrés sont des structures d'espaceur. C'est leur principale différence par rapport aux faisceaux qui ne ressentent que la contrainte mécanique normale. Dans la construction moderne, l'arc est utilisé comme principale structure de soutien des structures à diverses fins, qu'il s'agisse de dépendances, de bâtiments industriels ou agricoles, avec une période de 12 à 70 m. En tant que construction étrangère, la construction de travées arquées est même Plus développé, ce qui vous permet de construire des arches jusqu'à 100 m ou plus.

Classification des arches: principales variétés

Selon schéma statiquedistinguer agité, deux étapes et arches à trois aiguilles;

De plus, les extrémités de support de l'arche peuvent être connectées à une tige située horizontalement qui perçoit la charge horizontale et appelée bouffée. Le calcul de l'arc avec un resserrement est légèrement différent du calcul d'une arche à deux étapes ou d'une arche à trois aiguilles sans serrage.

Chacun de ces types est caractérisé par ses propres avantages et inconvénients, dans le cadre de laquelle, le choix de la conception est effectué par un ingénieur-concepteur, qui calculera l'arc à trois cheveux, en tenant compte des exigences de résistance pour cela, la Matériaux utilisés pour ses tâches de construction et architecturales qui sont affectées à cette conception ou à cette conception.

Conformément au schéma de décharge, sail arches avec une bouffée et arks sans bouffée. Si les premiers perçoivent l'espaceur, alors l'espaceur de la seconde est transmis aux supports. La fabrication du resserrement est réalisée à partir de l'acier de profil ou de renforcement. Si le fonctionnement de l'arc est effectué dans des conditions de support agressif qui favorise la corrosion des métaux, l'utilisation de cols collés en bois est autorisée.

La forme distingue:

Arches triangulaires composées de demi-broth droits. Le calcul de l'arc triangulaire n'est pas difficile, et vous pouvez le faire vous-même;

Arches pentagonales;
Les arcs segmentaires, dont les axes du semi -anx sont situés sur un cercle commun;
Arches de lancet, composées de plusieurs semi-sorcères, dont l'axe sont situés sur deux cercles;

Comment calculer l'arc à trois aiguilles avec un resserrement: recommandations de spécialistes

Si vous prévoyez d'installer une petite arche, le calcul et la conception ne vous offriront pas des difficultés spéciales, car il est préférable d'utiliser des feuilles de matériaux de construction de tailles énormes pour leur production, telles que le contreplaqué, les cloisons sèches ou les timbres OSB. Les indicateurs les plus importants de leur longueur de largeur sont respectivement de 250 et 120 cm, ce qui vous permet de simplement dessiner l'arc sur la feuille de matériau et de couper au moins deux composantes des poutres de roulement. En conclusion, ces arcs sont gainés de matériel de feuille, après quoi nous pouvons supposer que l'arc est prêt. Malgré la vitesse et la facilité d'installation des arches par cette méthode, il se caractérise également par ses inconvénients, parmi lesquels une grande quantité de matériau dépensé pour les déchets, la décorativité de l'arc fini et l'incapacité de la conception à supporter la charge.

La disposition des structures arquées est considérablement compliquée si le maître est confronté à la tâche d'installation de l'arc au-dessus d'une grande autorisation (jusqu'à plusieurs mètres) ou d'une arche qui peut résister aux charges les plus élevées. En raison du fait qu'il est difficile de trouver des matériaux sur le marché de la construction dont les dimensions permettent l'installation d'une telle arche, elle est conçue comme une conception d'ensemble composée de plusieurs parties. À cet égard, le maître fait face à la tâche de calculer avec précision l'arc et de déterminer la taille de ses détails.

Comme mentionné précédemment, les arches se distinguent conformément à des paramètres tels que la forme, la taille et la hauteur, et avant de mettre en œuvre un projet de calcul d'une arche en bois, il est nécessaire d'imaginer clairement la conception et les tailles approximatives de l'arc souhaité. Compte tenu de ces paramètres, il est plus facile de déterminer le choix des matériaux pour son installation et les calculs ultérieurs.

Les amateurs, ayant entendu la phrase, le calcul de l'arc est souvent effrayé, cependant, les calculs dans ce cas sont simples et sont basés sur l'utilisation des formules scolaires de la géométrie. De plus, afin de faciliter les calculs, il est nécessaire de dessiner l'arc de l'arc sur le papier millimètre sur une échelle légèrement réduite. Après cela, le modèle d'arc est fabriqué en taille réelle, ayant ce qui peut effectuer le plus efficacement des calculs supplémentaires, car vous pouvez attacher la copie SO-appelée de l'arc à la place de son installation et évaluer l'exactitude des calculs. Pour la fabrication du modèle, vous pouvez utiliser du carton dense, du contreplaqué ou des fibres.

Les structures Arkal occupent une niche étendue en architecture, et leur utilisation est un thème large, qui ne peut pas être adopté dans un seul article. Dans ce matériel, nous envisagerons de faire une arche dans un appartement ou une maison privée, car une ouverture rectangulaire traditionnelle, conçue sous la forme d'une arche, deviendra un détail exclusif de l'intérieur de l'appartement, qui le distingue des autres appartements.

Considérez un exemple de calcul de l'arc à trois aiguilles:

Dans la plupart des cas, quelle que soit l'expérience du maître, il connaît trois paramètres de l'arc, parmi lesquels la largeur du vol se chevaucha avec l'arc, la hauteur de l'arc, ainsi que la profondeur (largeur) du mur. Dans ce cas, le maître est confronté à la tâche de calculer les paramètres des détails de l'arc, de les collecter dans une seule structure arquée et de le réparer fermement.

Méthode n ° 1 - empirique

Malgré le fait que tout calcul de l'arc commence par le calcul du rayon de son cercle, l'arc ne représente pas toujours l'arc d'un cercle. Il existe des situations où l'arc se compose de deux arcs (cela s'applique aux arches faites dans le style gothique) ou se caractérise par des contours asymétriques. Dans ce cas, le calcul de chaque arche de l'arc est fabriqué séparément. Mais, revenons au calcul de la circonférence de l'arc. Il est plus pratique de le produire sur papier, tout en réduisant la taille, sur une échelle, par exemple, 1: 50. Après avoir préparé du papier et de la boussole, nous dessinons une porte sur une feuille et effectuons un axe de symétrie qui divise l'ouverture dans demi. Après cela, l'axe de la circulne doit être modifié en plaçant la jambe avec l'aiguille directement sur l'axe de symétrie. Ensuite, vous devez dessiner quelques arcs et, arrêter votre choix sur le plus optimal, supprimer le reste à l'aide d'une gomme.

Pour démontrer clairement cet exemple, nous représenterons l'arc:

où r rayon de la circonférence de l'arc, et l est la moitié de la corde de l'arc, tandis que la taille de l'accord correspond à la longueur de la clairance arquée. Quant à H, cet indicateur affiche la hauteur de l'arc de l'arc.

Méthode n ° 2 - mathématique

Pour faire un calcul mathématique du rayon de la circonférence de l'arc, utilisez le théorème de Pythagore, selon lequel:

R \u003d l2 + (r2 - h2)

R \u003d l2 + (r - h) 2

En décomposant deux membres, nous convertissons l'expression au type:

R2 \u003d l2 + r2 2hr + h2

Déduisons des deux parties R et obtenons:

L2 + h2 - 2hr \u003d 0

Nous transférons le terme avec r pour le signe de l'égalité:

2RH \u003d L2 + H2

Et enfin, nous obtenons le R souhaité:

R \u003d (l2 + h2) / 2h

Important!Formule pour calculer le rayon de la circonférence de l'arc: R \u003d (l2 + h2) / 2hoù r rayon de la circonférence de l'arc, h la hauteur de la montée de l'arc, la moitié de la corde de l'arc (la longueur de la lumière cambrée).

En raison du fait que l'arc se compose de plusieurs pièces, pour la fabrication dont vous devrez utiliser une planche d'une certaine largeur, nous calculerons la taille de la pièce, qui peut être fabriquée à partir de planches de tailles spécifiques. Pour ce faire, il est nécessaire de résoudre le problème inversé. Étant donné le rayon connu de l'arc et la hauteur de son levage (dans ce cas, c'est la largeur de la carte), nous calculons la longueur maximale possible de la pièce, qui peut être fabriquée à partir d'une planche avec une certaine largeur, que est, nous calculerons la longueur de l'arche. En raison du fait qu'à partir des calculs précédents, nous connaissons déjà certains ratios, nous dériverons la formule suivante:

L2 \u003d 2RH H2

HR H2

Afin de fabriquer correctement une arche, il est nécessaire de préparer quelques détails supplémentaires, en tenant compte du fait que pendant le processus d'installation, ils devront être rejoints. La méthode d'amarrage est sélectionnée en fonction de l'objectif de l'arc. L'utilisation de pièces aériennes sur les joues de l'arc et l'amarrage de deux arches sont pratiquées, en tenant compte du changement de demi-demi-demie.

Dans le processus de calcul des détails, il est nécessaire de prendre en compte le côté de l'arc, selon son emplacement par rapport aux détails, nous sommes le plus intéressés par (interne ou externe). En termes simples, nous devons comprendre comment les détails à l'appui de l'arc par rapport à l'arche seront situés. Par exemple, lors de la disposition d'un toit en forme de dôme, les parties porteuses de la structure arquée seront situées sous l'arche et lors de l'installation du coffre-fort ci-dessus. Il y a des situations où il est nécessaire d'équiper une arche bilatérale. Dans ce dernier cas, le calcul des détails de l'arche sera effectué en fonction de l'arrondi le plus petit.

Si pendant le fonctionnement, l'arc transportera des charges élevées, il est nécessaire de l'améliorer à l'aide de différentes poutres et bouffées installées entre les nœuds d'arc. Ainsi, vous pouvez équiper une ferme de soutien qui peut résister à des charges accrues.

Si vous décidez d'équiper une arche dans un style gothique, vous devez déterminer le rayon des ramins d'arc aux extrémités aussi précisément que possible. Dans ce cas, vous faciliterez votre tâche en utilisant le moyen empirique de calculer l'arc, avec lequel vous sélectionnez expérimentalement le point d'arron la ligne de la même longueur de l'autre côté. Ensuite, la jambe de la boussole est placée sur cette ligne, la distance (rayon) est déterminée et, descendant ou vers le haut parallèle à la ligne, déterminez le point où la ligne murale et le tir à l'arc seront fermés à travers le deuxième (plus petit) arc. Du deuxième côté du dessin, il est nécessaire de produire la même chose.

Pour faciliter votre tâche et effectuer un calcul d'arc aussi efficacement que possible, vous pouvez faire plusieurs dessins et choisir le plus approprié. Comme vous l'avez déjà compris, les exemples donnés de calcul de l'arc sont loin d'être les seuls, et il existe d'autres façons de calculer, cependant, la manière empirique vous montre clairement à quoi l'arc s'occupera de l'installation. De plus, dans le processus de calculs, vous pouvez facilement ajuster le dessin jusqu'à ce que vous atteigniez le résultat souhaité.

Après avoir fait un dessin et s'assurer de son exactitude, il est nécessaire de faire un modèle de l'arc, à l'aide de laquelle, vous pouvez facilement installer n'importe quelle structure arquée.

Quelques mots sur le choix du matériel pour l'arc

Pour la fabrication de l'arche, divers matériaux peuvent être utilisés, y compris le métal (le calcul de l'arc métallique est effectué légèrement différemment), ainsi que la brique et le béton, cependant, le moyen le plus simple et le plus bon marché est de faire une arche à partir de cloison sèche. En raison du fait que l'arche faite de brique et de béton sera très lourde, il est nécessaire de monter la cage de renforcement pour cela. Le renforcement se plie facilement et vous pouvez facilement en cuire un cadre. Après cela, en utilisant le punch, il est nécessaire de percer des trous dans les murs, d'y conduire des épingles et de souder le cadre cintré.

La fabrication d'une arche à partir de cloisons sèches est beaucoup plus simple et plus rapide, mais la conception finie sera moins durable que ses analogues en brique ou en béton. Pour ce faire, il est nécessaire de fabriquer un cadre à partir de profils d'étain, de les ganner avec des cloisons sèches sur les côtés et d'utiliser des segments pour tapisser l'ouverture interne (pour leur fabrication, les cloisons sèches sont coupées d'un côté, se plier et avec des vis d'auto-serve ). Les visages formés doivent être lisses avec du mastic.

Calcul de l'arc en briques: les principaux points

Afin de calculer l'arc en briques, il est également nécessaire de fabriquer un modèle à partir du panneau de fibre, dont la qualité détermine largement les caractéristiques opérationnelles et l'apparence de la future arc de briques. Tout d'abord, il est nécessaire de calculer la taille du modèle, qui nécessitera une connaissance de la largeur de l'ouverture arquée. Par exemple, la largeur de l'ouverture arquée est de 15 000 mm.

Étant donné que la largeur du modèle doit être de 5 mm de moins, cela signifie qu'il sera de 1495 mm. Même s'il y a un gonflement du modèle de l'humidité, vous pouvez facilement effectuer son démantèlement aux étapes finales du travail. La hauteur du modèle doit correspondre à la hauteur de l'arc, dans notre cas, que ce soit 168 mm. Étant donné qu'une brique faciale entière est recommandée de mettre dans la partie supérieure de l'arc, il est nécessaire de calculer le nombre de briques. Étant donné que la hauteur d'une ligne est d'environ 72 mm (hauteur de brique + hauteur de couture) et que le nombre total de lignes est de 4, la hauteur arquée est de 72 * 4 120 \u003d 168 mm. (120 mm tandis que la hauteur de la brique posée sur la côte).

En conclusion

Le plus souvent, l'installation de structures ciblées est réalisée pour une conception décorative de la pièce, quel que soit son objectif. Ce peut être une maison, un appartement et un bureau.

Souvent, à l'aide d'une arche, une porte est conçue entre la cuisine et le salon. Cependant, l'installation de l'arc peut être utilisée dans le processus de plus grands types de construction. Si vous prévoyez d'organiser un intérieur des locaux à l'aide d'une arche, les experts recommandent de faire un design cintré en cloison sèche, car il est beaucoup moins cher, plus simple et moins cher. Dans le même temps, le design fini ne cédera pas du tout aux arches de brique ou de bois. Afin de ne pas être déçus par la beauté et l'exactitude de l'arc, les experts recommandent d'approcher l'installation de la structure arquée avec une minutie due et le calcul de l'arc, qui peut être effectué de plusieurs manières. Dans notre article, nous vous avons offert les deux moyens les plus courants et les plus efficaces de calculer l'arc, en utilisant lequel vous pouvez construire une arche fiable et esthétiquement attrayante.

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