Расчет арки: особенности, правила и примеры. Калькулятор расчета радиуса лучковой арки

Калькулятор расчета навеса из поликарбоната

*ВАЖНО!Для калькулятора расчета навеса из поликарбоната, уровень нагрузки для Вашего региона необходимо определить самостоятельно, исходя из карт снеговой и ветровой нагрузок (указаны ниже), и таблиц, соответствующих данному региону нагрузок.На примере ниже, рассмотрим выбор нагрузки для Ростова-на-Дону и ближайших к нему городов.

При расчете навеса, обязательно необходимо учитывать нагрузки, на которые будет рассчитана конструкция навеса. Согласно карте зон снегового покрова России, Ростов-на-Дону относится ко II категории снеговой нагрузки, а согласно карте зон ветровых нагрузок, наш город относится к III категории.III Категория ветровой нагрузке соответствует давлению в 38 кг/м2, согласно таблице.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdev

II Категория снеговой нагрузки соответствует давлению в 120 кг/м2, согласно таблице. При выборе нагрузки для расчета, следует ориентироваться на максимальное значение нагрузки, взятой из обеих таблиц.Поэтому для Ростова-на-Дону и городов, удаленных от него не более чем на 100 км, необходимо выбрать расчетное значение уровня нагрузки для навеса не менее 120 кг/м2.

Карта зон снегового покрова на территории России	Карта зон ветровых нагрузок на территории России
Снеговой регион I II III IV V VI VII VIII Снеговая нагрузка, кг/м2 80 120 180 240 320 400 480 560	Ветровой регион Ia I II III IV V VI VII Ветровая нагрузка, кг/м2 17 23 30 38 48 60 73 85

Не является публичной офертой. Расчет материала и обрешетки является приблизительным и не может быть использован для строительства.

Продажа сотового и цветного поликарбоната в Ростове-на-Дону и Ростовской области

Политика конфиденциальности

Все права защищены 2017г. Данное предложение не является публичной офертой.

Конструкция и достоинства арочных крышВиды опорных каркасовКровельные покрытия для арочной кровлиКак сделать монтаж арочной крыши из поликарбоната

В частном домостроительстве на сегодняшний день используются самые разные технические решения, от традиционных до весьма нестандартных. Возможность создавать практически любые конструкции и использовать весь ассортимент современных строительных материалов, присутствующий на рынке, стала причиной распространения нетипичных и смелых решений.

Все сказанное выше в полной мере относится к арочным крышам – довольно непривычным и оригинальным конструкциям, которые при всей кажущейся сложности обустраиваются без каких-либо проблем.

О том, как сделать арочную крышу, и пойдет речь в этой статье.

Учитывая то, что сотовый поликарбонат является самым популярным и наиболее подходящим для арочной крыши материалом, то именно на его примере стоит рассматривать ее монтаж.

Алгоритм сборки арочной крыши выглядит следующим образом:

• В первую очередь необходимо провести расчет несущей способности каркаса и шага установки элементов конструкции;
• В соответствии с расчетами и чертежами монтируется каркас, при сборке которого нужно уделить особое внимание одинаковой степени изгиба каждой дуги;
• Элементы каркаса фиксируются на верхней обвязке здания через каждые метр-полтора;
• Начинать монтаж нужно с первой и последней дуги, чтобы можно было выравнивать остальные элементы относительно уже установленных;
• Далее к дугам при помощи специальных планок крепится поликарбонат;
• Для защиты сотового поликарбоната от влаги и загрязнений нужно обязательно установить торцевой профиль.

Монтировать листы поликарбоната нужно таким образом, чтобы их профиль располагался параллельно изгибам каркаса – это необходимо для защиты материала от скопления влаги.

Заключение

Арочная крыша – это довольно оригинальная и интересная конструкция, которая может с успехом использоваться в качестве функционального или декоративного элемента постройки.

Если работа по обустройству крыши была проведена правильно, то готовая конструкция по надежности не будет уступать более традиционным скатным аналогам.

Расчет и чертеж навесаСоздание навеса из профильной трубыВиды креплений элементов навеса и их размерыВыбор профильных труб для изготовления ферм

Навес из профильной трубы – это очень распространенная конструкция, которую можно встретить едва ли не в каждом дворе.

Из профильных труб можно сделать как небольшой навес над крыльцом, так и большую крышу для автомобильной стоянки – и конструкция в любом случае будет достаточно крепкой, красивой и простой в обустройстве. В данной статье будет рассмотрен расчет навеса из профильной трубы и его монтаж.

Рассмотрим арки циклоиды при 0≤t≤2π.

Калькулятор расчета навеса из поликарбоната

Арочная крыша представляет собой изогнутую конструкцию, имеющую форму дуги. Такие крыши используются в жилых домах, на промышленных объектах и административных постройках для защиты от внешних факторов.

До недавнего времени сфера использования арочных крыш ограничивалась специализированными постройками – бассейнами, оранжереями и пр.

Сейчас же арочные конструкции с успехом используются в самых разных ситуациях, что в немалой степени обуславливается рядом присущих им достоинств, среди которых:

1. Оригинальные визуальные характеристики.

   Крыши арочного типа встречаются нечасто, поэтому жилой дом с такой конструкцией автоматически становится оригинальным и выделяющимся на фоне более традиционных скатных кровель.

2. Хорошая сопротивляемость ветру. Изогнутая форма обеспечивает арочным крышам хорошую аэродинамику, благодаря которой конструкция в итоге оказывается защищенной от срывов покрытия.
3. Небольшая снеговая нагрузка.

   На выгнутой арочной крыше снег попросту не задерживается, поэтому все опорные элементы испытывают значительно меньшую нагрузку, чем в других типах конструкций.

4. Расширение свободного пространства под кровлей. Арочная конструкция кровли делает внутренний объем помещений более просторным с визуальной точки зрения.

Кроме того, стоит отметить и универсальность арочных конструкций – при необходимости их можно использовать в любых архитектурных стилях, от довольно архаичных до вполне себе современных.

https://www.youtube.com/watch?v=https:alm2SXzGUyA

Заключение

Виды опорных каркасов

Важнейшим элементом любой кровельной конструкции является ее каркас. Арочные крыши исключением не являются – правильно собранная опорная система держит на себе все остальные элементы конструкции и обеспечивает ее надежность.

Существуют следующие виды опорных каркасов, используемых для обустройства арочных крыш:

1. Деревянные.

   Арочная крыша из дерева – это одна из самых дешевых и простых конструкций. Единственным недостатком деревянных опорных каркасов является слабая несущая способность, поэтому они не подходят для крыш, имеющих большую площадь.

2. Стальные. Из квадратных стальных труб можно изготовить очень прочный и надежный каркас для арочной крыши.

   В отличие от предыдущего варианта, металлическая опора отличается высокой механической прочностью, но при этом ей свойственен большой собственный вес, поэтому потребуется мощный фундамент и стены.

3. Алюминиевые. Каркас из алюминия объединяет в себе все достоинства деревянных и стальных конструкций – он прочен, легок, прост в монтаже и имеет отличную устойчивость к коррозии. Недостатком в данном случае является очень высокая стоимость.
4. Железобетонные.

   Опорный железобетонный каркас хорош во всем, но его целесообразно использовать только при монтаже крупных промышленных или торговых построек.

5. Бескаркасные. Арочная крыша может монтироваться на специальный самонесущий каркас, которому не требуются дополнительные опоры.

Чтобы арочная кровля была надежной, нужно подойти к выбору каркаса и его обустройству со всей ответственностью.

При проектировании конструкции необходимо в обязательном порядке рассчитать мощность опорной системы.

Кровельные покрытия для арочной кровли

К материалам, используемым для кровли арочных крыш, предъявляется несколько специфических требований – в частности, материал должен хорошо изгибаться и удерживать приданную ему форму.

Чаще всего арочные конструкции обустраиваются с использованием следующих кровельных покрытий:

1. Листовая сталь. Для того, чтобы просто накрыть арочную крышу, вполне подходят металлические листы – он недорогие и монтируются без каких-либо затруднений.
2. Профнастил.

   В отличие от стальных листов, профнастил при своем небольшом весе имеет хорошую несущую способность. Для обустройства арочной крыши требуется особый профнастил, который имеет фиксированный радиус изгиба – то есть сделать крышу с произвольной величиной изгиба не выйдет.

3. Сотовый поликарбонат.

   Вполне подходящим материалом для арочной крыши является сотовый поликарбонат – он достаточно прочен и отличается минимальным весом. Важным преимуществом поликарбоната по сравнению с аналогами является способность пропускать свет, что позволяет использовать естественное освещение в здании.

Возможность обустройства и параметры арочной кровли тесно связана с кровельным покрытием. Для создания конструкции с большим изгибом лучше всего подходит поликарбонат – он имеет лучшую гибкость и легко монтируется.

Расчет и чертеж навеса

Грамотный расчет и создание хорошего чертежа подразумевают соблюдение ряда стандартов и требований, предъявляемых к конструкциям из профильных труб.

Впрочем, маленькие односкатные навесы не нужно рассчитывать так уж точно – небольшой козырек из профильной трубы большим весом не отличается, поэтому никакой опасности такого рода конструкции не представляют.

Крупногабаритные навесы для стоянок или бассейнов нужно обязательно рассчитать, чтобы избежать проблем.

Чертеж навеса из профтрубы всегда начинается с эскиза – простого наброска, на котором указан тип конструкции, ее основные особенности и примерные габариты. Чтобы точно определить размеры будущего навеса, стоит провести замеры на участке, где конструкция и будет располагаться. В том случае, если навес будет пристраиваться к дому, то необходимо также измерить стену, чтобы точно знать размеры профильной трубы для навеса.

Можно рассмотреть методику расчета на примере конструкции, расположенной на площадке 9х7 м, расположенной перед домом с размерами 9х6 м:

• Длина навеса вполне может равняться длине стены (9 м), а вылет конструкции на метр короче ширины площадки – т.е.
  

  Расчёт арок

  6 м;

• Нижний край вполне может иметь высоту 2,4 м, а высокий стоит поднять до 3,5-3,6 м;
• Угол наклона ската определяется в зависимости от разницы высот нижнего и верхнего краев (в данном примере получается около 12-13 градусов);
• Для расчета нагрузок на конструкцию нужно найти карты, отображающие уровень атмосферных осадков в данном регионе, и отталкиваться от них;
• Когда размер конструкции и предполагаемые нагрузки рассчитаны, остается составить подробный чертеж, подобрать материалы и приступить к сборке навеса.

Чертежи ферм из профильной трубы для навеса должны отображаться отдельно со всеми подробностями.

Также стоит помнить, что минимальный уклон навеса составляет 6 градусов, а оптимальное значение – 8 градусов. Слишком малый наклон не позволит снегу сползать самостоятельно.

Закончив с чертежами, подбирается соответствующий материал и его количество. Расчет нужно проводить точный, а перед приобретением стоит добавить около 5% допуска – при работе очень часто происходят небольшие потери, да и брак встречается нередко.

сооружений.

(лат. Аrkus — лук, дуга, свод) — в архитекту-ре криволинейная конструкция, перекрывающая проем в стене или пространство между двумя опорами. Край, которым арка опирается на свою опору, называется пятой, а расположенный посредине арки клин — замковым камнем.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Родиной арочных конструкций являлось Двуречье, где их возводили, не скрепляя камни раствором, а точно подгоняя друг к другу, используя эффект взаимного давления. Одной из древнейших арок в мировом зодчестве является полуциркулярная арка ворот Иштар в Вавилоне, облицованная цветными изразцами и изразцовыми рельефами.

В Индии использовались двускатные арки с изогнутым острием. В древнегреческой архитектуре арки не применялись. Этруски первыми стали использовать клинообразные арочные кам-ни. В римском и византийском зодчестве широкое распространение получили арочные конструкции полуциркульной (полукруглой) и коробовой (центр дуги арки ниже «пят») формы, что позволило возводить мосты и акведуки.

В арабской архитектуре применялись подковообразные арки. Излюбленными мотивами средневекового зодчества стали килевидная арка и стрельчатая арка (две арки, скрещивающиеся под углом и облегчающие готическую конструкцию). Перекрытия помещений с помощью арок получили название сводов. В архитектуре средних веков были разработаны различные виды арок: стрельчатая, подковообразная, килевидная, трехлопастная и др.

Словарь

   • Arcus,

1. лук; концы его (cornua, capita) обыкновенно были загнуты кверху, тетива называлась chorda; на войне он служил оружием особому разряду пехоты, стрелкам, которые могли на расстоянии 150 шагов стрелять с такой силой, что стрелы пробивали броню и щит; ср. Arma, Оружие, 7;

2. всякая дуга, представляющая полукружие, все равно, есть ли она явление природы, как, напр., радуга (Verg.

Georg. 1, 380 сл. Horat. ер. 2, 3, 18. Liv. 30, 2), или произведение искусства, как, напр., триумфальная А., т. е. ворота, воздвигавшиеся в честь полководцев, с победой возвращающихся домой, а впоследствии особенно для чествования императоров.

Сперва А. устраивались очень просто, иногда из кирпича, а позднее все с большим и большим великолепием из мрамора; план их в главных очертаниях был четвероугольный; кроме главного сводчатого прохода, занимавшего средину, часто делались еще по обеим его сторонам два других, меньших. Здание украшалось колоннами, статуями и трофеями, которые помещались и на поверхности надстройки (аттика), лежавшей над главным карнизом.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertise

На аттике же помещалась посвятительная надпись. Над передним сводом парили богини победы в склоненном положении, как бы возлагая победный венок на голову триумфатора, въезжающего под ворота. Из таких триумфальных А. в Риме сохранились следующие пять: Arcus Drusi в честь Нерона Клавдия Друза на Via Appia (Suet. Claud. 1), н. у ворот S. Sebastiano; A.

Тита y подошвы Палатинского холма над Sacra via, сооруженная в память разрушения Иерусалима и замечательная по прекрасным скульптурам, особенно по изображению триумфального шествия и драгоценностей Иерусалимского храма, которые несли в этом шествии (стол для хлебов предложения, седмисвещник и пр.);

Septimii Severi на форуме у подошвы Капитолийского холма с многочисленными рельефами; A. Gallieni и A. Constantini, построенная в 312 г. и лучше всех сохранившаяся.

Создание навеса из профильной трубы

Конструкция навеса особой сложностью не отличается.

Если чертеж навеса и необходимые для его сборки материалы уже есть, то можно приступить непосредственно к обустройству конструкции.

Изготовление навеса из профильной трубы осуществляется по следующему алгоритму:

1. Сначала размечается и подготавливается участок под навес. Нужно подобрать место для фундаментных ям и выкопать их, а потом засыпать дно всех ям щебнем.

   В ямах устанавливаются закладные элементы, после чего фундамент заливается цементным раствором.

2. К нижним частям стоек навеса привариваются стальные детали квадратной формы, размер которых совпадает с габаритами закладных деталей, как и диаметр отверстий под болты. Когда раствор застынет, столбы для навеса из профильной трубы прикручиваются к закладным деталям.
3. Следующий шаг – сборка каркаса.

   Профильная труба на этом этапе размечается и разрезается на необходимые куски, и только после этого может осуществляться изготовление ферм из профильной трубы для навеса. Сначала при помощи болтов крепятся боковые фермы, потом фронтальные перемычки, а последними при необходимости обустраиваются раскосные решетки.

   Собранный каркас устанавливается на стойки и фиксируется выбранным способом.

Перед монтажом кровли навес нужно покрасить или покрыть антикоррозионным составом, чтобы предотвратить возможное разрушение материала – во время сборки базовое покрытие повреждается, и металлические детали в результате теряют сопротивляемость коррозии.

Кроме того, нужно понимать, что внешняя обработка не защищает конструкцию от разрушения изнутри, поэтому края труб необходимо закрыть заглушками.

Подбирая трубы для обустройства крупногабаритного навеса из профильной трубы, необходимо изучить следующие стандарты:

• СНиП 01.07-85, в котором описана зависимость между степенью нагрузок и весом составляющих элементов конструкции;
• СНиП П-23-81, описывающий методику работы со стальными деталями.

сооружений.

Словарь

   • Arcus,

Виды креплений элементов навеса и их размеры

Для сборки элементов навеса из профильной трубы могут использоваться разные способы:

1. Одним из наиболее распространенных способов фиксации навесов из профтруб является болтовое соединение.

   Качество такого соединения достаточно высокое, при этом сложностью оно не отличается. Для работы потребуется дрель со сверлом по металлу, а также болты или саморезы, диаметр которых зависит от сечения трубы.

2. Еще один способ, которым крепятся элементы навеса – сварное соединение.

   Сварочные работы требуют определенных навыков, да и оборудование потребуется более дорогое, чем для болтового соединения. Впрочем, результат того стоит – сварка обеспечивает высокую прочность конструкции без ее ослабления.

3. Для фиксации небольших навесов из труб диаметром до 25 мм можно использовать систему краб, которая представляет собой специальные хомуты разной формы(детальнее: «Какие бывают краб системы для профильных труб, правила выполнения соединений»).

   Чаще всего при монтаже навесов применяются Т-образные и Х-образные хомуты, обеспечивающие соединение трех или четырех труб соответственно. Для стяжки хомутов требуются болты с соответствующими гайками, которые часто приходится докупать отдельно. Главный недостаток краб-систем – возможность сборки конструкции только под 90-градусным углом.

Сегмент круга

Она в первом приближении уже опре­деляет внутренние силы в двухшарнирной арке. Этим же преимущест­вом будет обладать и первая

7 Рис. 8

основная система, если ее рассматривать при совместном действии заданной нагрузки и распора трехшарнирной арки от этой нагрузки. В дальнейшем будем применять первую основ­ную систему.

Х1 = Н = – Δ1р/δ11.

Так как ось арки очерчена по кривой у = f (х), то для вычисления перемещений основной системы уже нельзя пользоваться правилом А.

Ix = Iс/cos휑,

где IС — момент инерции в среднем сечении арки;

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreators

휑 — угол наклона касательной к оси арки по отношению к координатной оси х.

Ix = Iс×cos휑.

При этом высоты поперечных сечений плавно повышаются от опор к середине пролета арки.

При расчете арок приняты следующие пра­вила знаков внутренних усилий: изгибающий момент, вызывающий растяжение во внутренних волокнах, считается положительным; растягивающая нормальная сила принята положительной; попереч­ная сила считается положительной, если она вращает оставшуюся часть по часовой стрелке.

При расчете двухшарнирной арки разложение нагрузки на симметричную и кососимметричную не вносит существенного упрощения.

Отметим, что при кососимметричной нагрузке распор Х1 равен нулю.

Если арка имеет затяжку, то основная система может быть получена разрезанием затяжки (рис. 8).

Обозначения[править]

x1 — абсцисса первой точки дуги;

y1 — ордината первой точки дуги;

t1 — параметр (меньший) первой точки дуги;

x2 — абсцисса второй точки дуги;

y2 — ордината второй точки дуги;

t2 — параметр (больший) второй точки дуги;

R — радиус производящей окружности;

t — параметрическая переменная;

x=R(t-sint) — параметрическое уравнение абсциссы циклоиды;

y=R(1-cost) — параметрическое уравнение ординаты циклоиды;

https://www.youtube.com/watch?v=https:tv.youtube.com

Sцикл — площадь арки (или части арки) циклоиды.