Арочные конструкции: АРОЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание

Арочные металлические конструкции, арки, проектирование, изготовление

Конструкции с криволинейными арочными формами дают значительные возможности для достижения архитектурной выразительности, особенно в случае, если стены и кровля объединены единым конструктивным решением, которое позволяет устранить визуальную границу перехода между ними. Кроме эстетической привлекательности, арочная форма позволяет максимально использовать все полезное внутреннее пространство, минимизируя разницу между функциональным и строительным объемом здания. Малая строительная высота и визуальная «легкость» арок позволяет не только придавать архитектурно выразительный внешний вид зданиям, но и обеспечить внутреннее естественное освещение на необходимом уровне.

Арочные конструкции это несущие системы стальных конструкций быстровозводимых зданий, активные по поверхности.

Арки представляют собой несущие конструкции положительной кривизны, взаимодействующие с внешним силовым потоком всей своей поверхностью. Арочные конструкции классифицируют в основном по их абрису, статической схеме и способу восприятия распора.

Классификация арочных конструкций

По абрису главный тип арочных конструкций – параболические, но также они могут иметь форму части окружности, переменный радиус кривизны или даже форму цепной линии, состоящей из множественных сопряженных линейных элементов. Благодаря этому арочные конструкции позволяют достичь высокой архитектурной выразительности с прозрачной демонстрацией конструктивного принципа работы и широко применяются в различных типах быстровозводимых зданий. С точки зрения конструктивной схемы аналогично рамам выделяют двух-, трех- и бесшарнирные арочные конструкции. Фактически арки получаются из криволинейных балок путем закрепления обеих опор в неподвижные и вспарушивания продольной оси. Из-за этого в арках возникают распорные усилия. Передача распора возможна на фундаменты или колонны-контрфорсы, а также на иные примыкающие конструкции, способные его воспринять.

Альтернативой является применение затяжек, которые, работая на растяжение, замыкают усилия внутри арочной конструкции, но значительно увеличивают строительную высоту. Одним из решений, позволяющих избежать этого, является пропуск затяжек в железобетонных коробах в подпольном пространстве ниже функционального объема конструкции, однако следует помнить, что такое решение требует специальных конструктивных мер, допускающих ревизию канатов затяжек, и ограничивает нагрузки на пол.

Особенности проектирования арочных конструкций

В арочных конструкциях действуют как преобладающие сжимающие, так и поперечные усилия, а кроме того изгибающие моменты. Поэтому арки рассчитывают по предельным состояниям первой группы на прочность при изгибе и сжатии с изгибом, устойчивость в своей плоскости и из плоскости. Отдельные сварные элементы сплошностенчатых арок из листов требуют также проверки местной устойчивости. Арочные конструкции в основном имеют значительную жесткость, однако для пологих арок покрытий быстровозводимых зданий уделяется особое внимание к вертикальным перемещениям, так как они могут приводить к изменению расчетной схемы и непредвиденному «прощелкиванию» арки вниз. Сплошностенчатые арки выполняются из прокатных двутавровых профилей или элементов трубчатого замкнутого сечения путем гибки в разогретом состоянии на заводе. Поскольку при изгибе элемент подвергается пластическим деформациям, радиус гиба технологически ограничен, и такой способ изготовления арок не годится для профилей большого сечения.

В таблице приведены рекомендуемые минимальные радиусы изгиба для некоторых профилей относительно их главных осей. Ограничения радиусов накладываются конструктивными и технологическими возможностями. Следует помнить, что в рамках одного типоразмера некоторые более толстостенные профили могут иметь меньший радиус изгиба по сравнению с тонкостенными. Также при конструктивной или архитектурной необходимости, выгибание элементов может быть с переменным радиусом.

Изгиб, как правило, осуществляют путем холодной гибки, при которой элемент пропускается через стан из роликовых катков. Катки имеют специальную конструкцию и расположение, соответствующее обрабатываемому профилю. Они обеспечивают настраиваемый радиус изгиба и не допускают потери местной устойчивости элементов сечения. Толстостенные и массивные профили могут быть предварительно подвергнуты локальному индукционному нагреву для обеспечения более плавных и точных контуров изгиба. Следует иметь в виду, что в местах изгиба остаются напряжения, и сталь профилей самоупрочняется, выбирая площадку текучести – получается так называемый наклеп. Это приводит к ухудшению работы элементов и повышению риска растрескивания при организации сварных узлов.

Для элементов из стали повышенной прочности или ответственного назначения в системе каркаса здания радиус гибки изменяют в сторону увеличения. Чтобы получить арочные профили большего сечения, их разбивают на прямолинейные участки, которые свариваются между собой. Еще более эффективным способом может быть изготовление стенок сварных профилей путем фигурного вырезания из листа стали. Полки при этом все равно подвергаются изгибу перед приваркой в цельное сечение, однако это технологически приемлемо из-за их малого сопротивления изгибу. Сквозные арки имеют решетчатую конструкцию или могут быть организованы с помощью перфорированных профилей. Также арочными могут быть сплошные, континуальные конструкции, которые организовывают из металлических профилированных листов. Как было указано выше, конструктивной особенностью арочных конструкций является наличие наружных горизонтальных усилий распора. При восприятии распорных усилий при помощи затяжек последние выполняются из прокатных стальных элементов либо канатов и требуют обязательного предварительного натяжения для выбирания начальных провисаний и включения в работу. Поэтому арочные конструкции с затяжкой применяются, как правило, при пролетах не более 20 м.

На рис. показаны примеры арочных покрытий над новыми и существующими зданиями, что позволяет легко организовывать атриумы и пассажи. Усилия распора при этом воспринимают каркасы быстровозводимых зданий, работающие как пространственные опоры.

Следует помнить, что если опирание арок происходит на существующие здания, может понадобится усиление их каркаса.

Арочные конструкции как конструктивный инструмент архитектурной формы

Одним из современных примеров, показывающих характерную эффективность использования арок с затяжкой, служит 10-этажное здание Broadgate (г. Лондон), в котором расположен вход станции метро Liverpool Street. Необходимость обеспечения максимального пространства для пассажиропотока привела к отказу от колонн во входной группе здания, из-за чего был применен арочный аутригер с нижней контурной балкой в виде затяжки и V-образной подвеской. Колонны крепятся к арке в точках пересечения, обеспечивая передачу усилий и раскрепление арки из плоскости. На рис. показан более простой пример применения параболических арок в качестве основных несущих конструкций пожарной части. Шаг арок в каркасе подобран с учетом технологических требований, чтобы обеспечить беспрепятственный заезд пожарных машин.

Арочные большепролетные конструкции. Их достоинства и недостатки. Нагрузки, действующие на арочные конструкции. Основы расчета и конструирования арочных конструкций

Арки применяются в павильонах, крытых рынках, ангарах, спортивных залах и т.п.

По затрате металла арки оказываются значительно выгоднее, чем балочные и рамные системы. Кроме того арки просты в изготовлении и монтаже.

Двухшарнирные арки (рис.1) могут легко деформироваться вследствие свободного поворота в шарнирах, и, благодаря этому, в них не возникает существенное увеличение напряжений от температурных воздействий и осадок опор.

Трехшарнирные арки (рис.2) не имеют особых преимуществ по сравнению с двухшарнирными, поскольку их статическая определимость при достаточной деформативности арочных конструкций существенного значения не имеет.

Наличие ключевого шарнира усложняет конструкцию арок и устройство кровельного покрытия.

Бесшарнирные арки

(рис. 3) имеют наиболее благоприятное распределение изгибающих моментов по пролету и поэтому оказываются самыми легкими; однако они требуют массивных опор и их приходится рассчитывать на температурные воздействия.

При наличии затяжки опоры воспринимают (в основном) вертикальные нагрузки и поэтому получаются более легкими.

Затяжка может одновременно использоваться для устройства подвесного потолка и для создания предварительного напряжения в арках.

Очертание арок выбирается близким к линии давления. При симметричной, равномерно распределенной по хорде арки нагрузке (в пологих арках ) наиболее выгодным является очертание арки по квадратной параболе. Параболу часто заменяют дугой окружности, что в пологих арках не приводит к существенному изменению усилий, но значительно упрощается проектирование и изготовление арок, поскольку при постоянной кривизне дуги достигается наибольшая стандартизация конструктивных элементов и узлов арки.

Для высоких арок с большим собственным весом целесообразно принимать очертание по цепной линии (катеноиду), Однако в высоких арках большие усилия вызывает ветровая нагрузка, которая может действовать с обеих сторон и давать две резко расходящиеся линии давления. В этом случае очертание арки целесообразно принимать по середине между двумя крайними линиями давления.

В многопролетных арках распоры смежных пролетов в значительной мере уравновешиваются, и средние опоры работают на изгиб только от односторонней временной вертикальной и ветровой нагрузок.

Двухшарнирные сплошные арки проектируют чаще всего с параллельными поясами (рис. 4)

Сквозные арки делают или с параллельными поясами или, при большой высоте арки, с переломом наружного пояса, который над опорами имеет вертикальные участки (Рис. 5) Около опор пояса арок сближаются и заканчиваются опорным устройством – шарниром.

Высоту сечения сплошных арок назначают в пределах (1/50÷1/80) пролета, сквозных – в пределах (1/30÷1/60) пролета. Возможность применения в арках небольшой высоты сечения объясняется малой величиной изгибающих моментов.

Сплошные арки проектируются сварными с сечением в виде широкополочного двутавра (как и в сплошных рамах), в пологих арках продольные силы велики, поэтому стенку поперечного сечения арки можно назначать большей толщины, чем в раме.

Сквозные арки проектируются аналогично легким фермам. Пояса их компонуются из двух уголков или из двух легких швеллеров.

При больших усилиях применяются двухстенчатые сечения. Если кривая давления не выходит за пределы высоты сечения, то оба пояса оказываются сжатыми и тогда особое внимание необходимо обратить на обеспечение устойчивости. Сечения элементов, поскольку поперечная сила мала, подбирают по гибкости из уголков или из небольших швеллеров. Криволинейное очертание сплошных арок усложняет их изготовление.

Сквозные арки в целях упрощения изготовления могут иметь ломаное очертание. В арках применяется также предварительное напряжение или регулирование усилий.

Одним из приемов рационального распределения усилий является принудительное смещение опорных узлов наружу после установки арки на опоры. При этом в нижнем поясе и раскосах арки возникает растягивающие напряжения, которые могут быть достаточными для погашения сжимающих напряжений от внешней нагрузки. В этом случае нижний пояс и решетка арки могут быть выполнены из стальных канатов, а верхний пояс – жестким.

Наиболее сложными конструктивными узлами в арках, так же как и в рамах, являются опорные и ключевые шарниры.

Опорные шарниры могут быть трех типов: плиточные, пятниковые и балансирные.

Плиточные шарнирыимеют наиболее простую конструкцию. Применяются они при сравнительно небольших опорных давлениях и преимущественно при вертикальном положении примыкающей к шарниру части арки.

Пятниковые шарниры имеют специальное опорное гнездо – пятник, в который вставляется закругленная опорная часть арки. Пятник делают литым или сварным из листовой стали.

Балансирные шарниры применяют в тяжелых арках. Конструкция шарнира состоит из верхнего и нижнего балансиров, в гнезда которых укладывают плотно пригнанную цилиндрическую цапфу. Арку крепят к верхнему балансиру через плиту, которую приваривают к контуру опорного сечения арки и притягивают болтами к балансиру. Торцы опорных сечений арки обычно фрезеруют.

Для восприятия отрицательных реакций от действия ветра может появиться необходимость крепления легких и высоких арок к опорам анкерными болтами. Анкерные болты следует располагать по оси арки, чтобы они не мешали свободному повороту конструкции в опорных шарнирах, закрепляют анкеры в консолях, приваренных к стенке арки (см. плиточный шарнир).

В ключе арки также могут быть применены плиточные или балансирные шарниры (рис.7а, б), которые проектируются аналогично опорным. В ключе легких арок могут применяться листовые (рис.7в) или болтовые (рис.7г) шарниры.

Арочные конструкции рассчитывают на вертикальные (собственный вес, снег) и ветровые нагрузки. Температурные воздействия для арок обычно несущественны. Вертикальные нагрузки относят к основным сочетаниям нагрузок, ветровые и температурные воздействия – к дополнительным, величина которых при определении расчетного усилия принимается с коэффициентом сочетания n_c = 0,9.

Существенной нагрузкой для арочных конструкций является давление ветра. Ветровая нагрузка для арочных покрытий, не имеющих стен, принимается по упрощенной схеме.

Расчетный коэффициент обтекания имеет положительное значение только в первой четверти дуги арки с наветренной стороны; в средней части дуги коэффициент обтекания имеет max по абсолютной величине отрицательное значение (отсос) и в последней четверти величина его резко падает, сохраняя отрицательное значение.

Ветровое давление считается приложенным нормально к поверхности арочного покрытия. Отрицательные ветровые усилия в высоких арках при малом собственном весе арки могут вызвать отрицательные опорные реакции.

На величину ветрового давления существенное влияние оказывают открытые проемы. При открытых торцах арочных покрытий ветер направленный параллельно торцам, обтекает сооружение с двух сторон, и внутри образуется вакуум, увеличивающий положительное давление на арки и уменьшающий отсос.

Для покрытий, торцы которых могут быть открытыми (навесы, вокзальные перекрытия и т.п.) необходимо учитывать возможные комбинации трех видов ветровых нагрузок:

1) бокового или торцового давления ветра на сооружение;

2) вакуума, создаваемого вследствие отсоса воздуха из-под арочного покрытия;

3) действия ветра внутри сооружения, который попадает под покрытие через широкие проемы и создает отрицательное давление.

Последние два вида нагрузок не нормированы и устанавливаются специальными техническими условиями для данного сооружения или на основе аэродинамических испытаний на моделях.

Конструкции арочных покрытий при расчете расчленяют на отдельные элементы (арки, прогоны и т.п.) и рассчитывают методами строительной механики (определяют M, Q, N).

Сечения стержней сквозных арок подбирают так же, как сечения стержней ферм. Арка как криволинейный сжатый брус требует проверки устойчивости.

Вопрос 62. Арочные большепролетные конструкции. Их достоинства и недостатки. Нагрузки, действующие на арочные конструкции. Основы расчета и конструирования арочных конструкций. Арочные конструкции

Арки применяются в павильонах, крытых рынках, ангарах, спортивных залах и т.п.

Двухшарнирные арки (рис.1) могут легко деформироваться вследствие свободного поворота в шарнирах, и, благодаря этому, в них не возникает существенное увеличение напряжений от температурных воздействий и осадок опор.

Трехшарнирные арки (рис.2) не имеют особых преимуществ по сравнению с двухшарнирными, поскольку их статическая определимость при достаточной деформативности арочных конструкций существенного значения не имеет.

Наличие ключевого шарнира усложняет конструкцию арок и устройство кровельного покрытия.

Бесшарнирные арки (рис. 3) имеют наиболее благоприятное распределение изгибающих моментов по пролету и поэтому оказываются самыми легкими; однако они требуют массивных опор и их приходится рассчитывать на температурные воздействия.

Двухшарнирные сплошные арки проектируют чаще всего с параллельными поясами (рис. 4)

Наиболее сложными конструктивными узлами в арках, так же как и в рамах, являются опорные и ключевые шарниры.

Опорные шарниры могут быть трех типов: плиточные, пятниковые и балансирные.

Плиточные шарниры имеют наиболее простую конструкцию. Применяются они при сравнительно небольших опорных давлениях и преимущественно при вертикальном положении примыкающей к шарниру части арки.

Пятниковые шарниры имеют специальное опорное гнездо – пятник, в который вставляется закругленная опорная часть арки. Пятник делают литым или сварным из листовой стали.

Балансирные шарниры применяют в тяжелых арках. Конструкция шарнира состоит из верхнего и нижнего балансиров, в гнезда которых укладывают плотно пригнанную цилиндрическую цапфу. Арку крепят к верхнему балансиру через плиту, которую приваривают к контуру опорного сечения арки и притягивают болтами к балансиру. Торцы опорных сечений арки обычно фрезеруют.

бокового или торцового давления ветра на сооружение;
вакуума, создаваемого вследствие отсоса воздуха из-под арочного покрытия;
действия ветра внутри сооружения, который попадает под покрытие через широкие проемы и создает отрицательное давление.

Конструкции арочных покрытий при расчете расчленяют на отдельные элементы (арки, прогоны и т.п.) и рассчитывают методами строительной механики (определяют M, Q, N).

Основные типы конструкций арочных проёмов

Современный интерьер, не редко, украшает такой знаменитый и обыденный элемент, как декоративная арка. Подходящие места для её расположения можно найти в каждом доме: дверные и оконные проёмы, проходы, пространства между колоннами и столбами, углубления различных ниш. Ошибочно считать, что арка – это полукруг и ничего особенного из себя не представляет. Существует семь основных видов арочных конструкций.

Основные типы конструкций арочных проёмов, применяемых сегодня

Трапеция. Данный вид имеет не стандартную трапециевидную форму, подходит индивидуально к определенному типу интерьера, в котором обязательно должны содержаться элементы, повторяющие неоднократно эту незамысловатую фигуру.

Эллипс. Является наиболее популярным оформлением проёмов во всех оригинальных интерьерах. Данную арку можно отнести к серии круглых. Отличительной чертой является то, что верхняя дуга представляет собой малую часть или половину правильного (не правильного) эллипса.

Классика. Это арка, которая имеет исключительно правильные формы полукруга. Говоря про арки в домах, большинство из нас представляет именно данный вид. Подходит при любом дизайнерском решении, но наиболее эффектно всегда будет смотреться в узких и высоких дверных проёмах.

Портал. Такой вид арочной конструкции есть у каждого в доме, да и в каждом помещении также. Ровная, горизонтально направленная верхняя её часть образует прямоугольный проём. Исключительность и особенность таковой арки заключается в том, что её наличие подразумевает отсутствие дверного полотна. Выше верхней горизонтальной балки может присутствовать остекление для дополнительного освещения внутренних помещений, которое дополнительно украшают декоративным витражным узором.

Романтика. Также, довольно распространённый вид «радужной» конструкции, который часто приходится выполнять мастерам. Арка выполнена в виде горизонтального свода с небольшими закруглениями по углам (сопряжение малого радиуса). Наиболее уместно её расположение в широких проёмах от 1,5 м, поэтому популярно «романтичные» арки устраивать в проходных порталах и нишах для изголовий кроватей спальной комнаты.

Модерн. Данный стиль характерен строгостью, лаконичностью и относительной компактностью. Устройство в узких и низких проёмах подобных арок позволяет использовать малый сегмент правильной окружности для внешнего вида свода. Не редко, можно встретить такое решение для визуального увеличения высоты дверного проема.

Эксклюзивные арочные конструкции. Это, как правило, индивидуальные авторские проекты, которые выполняются на заказ. Наиболее оригинальный, а соответственно и высокооплачиваемый, вид конструкций. Не всегда простенки, проёмы и ниши имеют правильные формы и размеры, поэтому эксклюзивные арки могут представлять сочетание сразу нескольких типов стандартных решений.

Формы арочных проемов

рис. 2

По форме различают арки трёх основных типов:
• Круглые
• Стрельчатые
• Плоские
В каждом типе различают несколько видов (см рис.2):
А. Круглые арки
1 — полукруглая (полуциркульная)
2 — полукруглая возвышенная
3 — сегментная (лучковая)
4 — круглая подковообразная
5 — подковообразная
6 – трехцентровая (коробовая)
7 — трехцентровая пониженная
8 — эллиптическая
9 — параболическая
10 — круглая в виде трилистника
11 — круглая, украшенная трилистником
12 -псевдотрехцентровая
13 — арка с заплечиками (консольная)
14 — венецианская
15 — флорентийская
16 — возвышенная
В. Стрельчатые арки
17 — треугольная
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 (многолистная)
31 — килевидная
С. Плоская арка

Устройство арочных проёмов.

Затеян очередной ремонт, перепланировка или же ведётся новое строительство – не стоит забывать о простых и элегантных арочных конструкциях. Данные элементы позволят не только отойти от типовых архитектурных решений, но и визуально разделить помещения друг от друга без использования ширм и привычных дверей.

Разнообразен и материал для их изготовления: листы сухой штукатурки (более известны нам, как листы гипсокартона), дерево, пластик, бетонная смесь, кирпич, МДФ, ДСП, плиты ОСБ. Разнообразен строительный рынок на уже готовые сборно-разборные арки. Словно конструктор, они собираются непосредственно на месте, а в их комплектацию входят следующие основные элементы: стойки основного каркаса, пара дуг, набор облицовочные панелей и декоративные замковые элементы. Готовые проёмы такого типа используются редко и носят, преимущественно, декоративный характер.

Более надёжный вариант – это арки, выполненные в виде монолита из бетона и кирпичные арочные конструкции. Они могут наследовать несущие функции и находиться под нагрузкой, а размещаться как внутри помещений, так и снаружи. Для штучной кладки арочных проёмов существует специальный кирпич, называемый лекальным. Его торцы различной ширины, поэтому растворные швы получаются одинаковыми по толщине.

Древесные плиты и гипсокартон – материалы, предназначенные для внутренней отделки, но работать с ними очень просто, поэтому проём выполнить с легкостью сможет умелый домашний мастер!

Арочные конструкции

Навигация:
Главная → Все категории → Конструкции зданий

Арочные конструкции Арочные конструкции

На рис. 1, а изображена трехшарнирная арка сборной конструкции из балок В. С. Деревягина с затяжкой из профильной или круглой стали; стрела подъема для таких систем принимается в пределах от 1/2 до 1/8 пролета; пролет таких арок может достигать 8—12 м. Простота, сборность и возможность изготовления в заводских условиях являются большим преимуществом конструкции.

Рис. 1. Конструкция трехшарнирной арки из балок Деревягина и схемы онирания концов прямолинейных элементов
а — общий вид; б — схема упоров в опорных и коньковых узлах

Конструкция кружальной арки состоит из двух или более слоев косяков, соединенных между собой гвоздями, шурупами и болтами при расположении стыков вразбежку.

Рис. 2. Конструкции дощатых арок
а — кружельной системы; б — конструкции опорного и замкового шарнира трехшар-нирной арки двутаврового профиля

Каждый стандартный косяк должен иметь высоту в 20 см и не менее 1/80 пролета арки. Очертание арок принимается либо по дуге окружности, либо стрельчатое. Арки кружальной системы в настоящее время имеют применение главным образом во временных сооружениях (в качестве кружал для железобетонных и каменных арок и сводов, в выставочных павильонах и других подобных зданиях) и в подвесных потолках криволинейного очертания с обшивкой их снизу досками, а при наличии штукатурки обязательной обтяжкой подшивки металлической сеткой.

Конструкция трехшарнирной арки с перекрестной стенкой включает два жестких сегмента, в которых верхний пояс состоит из нескольких гнутых брусков или досок, соединенных гвоздями со стыками, расположенными вразбежку. Нижний пояс составлен из досок. Пространство между поясами так же, как и в гвоздевых балках, заполняется стенкой из перекрестных досок. Пролеты таких арок принимаются в пределах от 20 до 40 м.

Распор арок воспринимается затяжкой из профильной стали. Устойчивость верхнего и нижнего сжатых поясов арки обеспечивается устройством в плоскости ребер поперечных связей (подкосов) и жесткостью конструкции крыш.

Основной частью конструкции опорного узла является стальной башмак с вкладышем. Замковый шарнир состоит из двух стальных планок, закрепленных на кромках двух ветвей поясов полуарок с помощью шурупов.

Многослойная дощатая клееная трехшарнирная арка состоит из двух криволинейных блоков, соединенных между собой деревянными накладками, и стальной затяжки из профильной стали. Пролет такой арки индустриального типа при стреле подъема равной 1/6 пролета составляет 12—24 м. Сечение клееных блоков арки принимается прямоугольным с отношением сторон (высоты к ширине) не свыше 4. Как в верхней, так и в нижней частях сечения клееных блоков устраиваются стыки с помощью зубчатого шипа ввиду возможности появления растягивающих усилий; в остальной части сечения арки стыки могут быть и впритык.

Рис. 3. Конструкция клееной трехшарнирной арки пролетом 15 м

Похожие статьи:
Армокаменные конструкции балок, перемычек и перекрытий

Навигация:
Главная → Все категории → Конструкции зданий

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Рациональная форма лёгких арочных конструкций

В статье проводится обзор научной литературы в области арочных конструкций. Рассматриваются существующие конструктивные решения универсальных промышленных арочных сооружений.

Ключевые слова: проектирование, арка, легкие арочные конструкции, ЛСТК, рациональное очертание арок

На сегодняшний день в России большое количество объектов производственного сектора, представляет собой переоборудованные заводские помещения, которые ранее остались невостребованными вследствие снижения объемов промышленного производств (рис. 1).

Рис. 1.Невостребованные заводские помещения

Техническое состояние таких объектов зачастую не соответствует современным нормативным требованиям и потребностям эксплуатирующих организаций. В связи с меняющейся экономической ситуацией в стране и с переходом в ряде отраслей к импортозамещению появилась необходимость возведения большого количества промышленных объектов различного назначения.

Существует проблема, связанная с необходимостью разработки конструктивных решений, для быстрого, экономически выгодного и качественного повышения темпа промышленного производства.

Арочные конструкции из лёгких стальных тонкостенных профилей

Для того чтобы сооружение отвечало требованиям экономичности при проектировании необходимо применять рациональное очертание и эффективные типы профилей металлических конструкций.

Хорошими показателями по стоимости и расходу стали в сегменте лёгких универсальных промышленных зданий обладают арочные конструкции из тонкостенных холодногнутых профилей (Рис. 2).

Рис. 2. Арочный ангар с применением ЛСТК

Тонкостенные конструкции хорошо зарекомендовали себя в строительстве малоэтажных жилых и гражданских, а также универсальных производственных объектов [1, 2].

ЛСТК — Лёгкие стальные тонкостенные конструкции из тонкой (до 3 мм) оцинкованной стали повышенной прочности (рис. 3,4).

Рис. 3. Холодногнутые профили обычной жёсткости

Рис. 4. Холодногнутые профили повышенной жёсткости

К легким металлическим конструкциям относится целый класс стальных тонкостенных профилированных настилов (рис. 5).

Рис. 5. Сечение стального профилированного настила

Также в качестве несущих элементов применяются термопрофили с перфорацией стенок. Перфорация значительно снижает потери тепла из-за удлинения мостика холода (рис. 6).

Рис. 6. Термопрофиль с прорезанными в шахматном порядке отверстиями

Использование ЛСТК, в сравнении с другими конструкциями, имеет ряд достоинств:

– Экономичность;

– В силу своей небольшой массы каркасы из ЛСТК не требуют массивных фундаментов;

– Для монтажа лёгких стальных тонкостенных профилей не требуется грузоподъёмное оборудование;

– Высокая скорость сборки;

– Низкая теплопроводность ЛСТ термопрофилей;

– Всесезонный монтаж.

Однако столь важное свойство, как легкость может заметно сказаться на несущей способности конструкции. Поэтому легкие стальные тонкостенные конструкции перед их внедрением в строительство должны быть подвергнуты тщательному анализу по несущей способности [3].

Также имеются и недостатки у данного типа профилей:

– Несмотря на активное распространение ЛСТК в России, на сегодняшний день отсутствует нормативная база по расчёту и проектированию этих конструкций;

– Предвзятое отношение у заказчика, из-за небольшой толщины металла профилей ЛСТК и кажущейся низкой несущей способности;

– Недолговечность (не более 100 лет).

Развитие теоретических положений рационального очертания арочных конструкций

Арка (arcus по-латыни — дуга, изгиб) — это дугообразное перекрытие проема в стене или пролета между двумя опорами [4].

История арок насчитывает уже более двадцати пяти веков. Несмотря на широкое применение арок и различных сводов, в то время не существовало теории их расчёта. Ещё римляне применяли каменные своды для перекрытий зданий и мостов. Долговечность сооружений достигалась применением конструкций с излишним запасом, так как отсутствовал расчёт этих конструкций [5].

Первые попытки теоретически объяснить работу арок стали появляться в конце XVII и в начале XVIII столетия. В 1678 году Роберт Гук высказал идею о том, что правильная форма арки представляет собой перевернутую висячую цепь. В 1697 году Грегори Бенфорд опубликовал теорию арок, в которой высказал предположение о том, что линия давления должна совпасть с внутренней гранью арки [6].

Также необходимо упомянуть выдающегося изобретателя и механика Ивана Петровича Кулибина (1735–1816), который сделал существенный вклад в теорию расчета. Составленный им проект деревянного арочного моста (рис. 7), перекрывающего р. Неву одним пролетом в 296 метров, был выдающимся для своего времени (1773–1776 гг.).

Рис. 7. Проект моста И. П. Кулибина через Неву

В дальнейшем большое количество учёных провели множество исследований и экспериментов. В 1826 году Навье опубликовал курс механики арок. Впервые расчёт арки как деформируемого упругого бруса представил Бресс в 1848 году [7].

Первый расчет арки методами теории упругости дал проф. X. С. Головин (1844–1904) в 1882 году. В начале XX века были опубликованы исследования профессора С. И. Белзецкого, которые были посвящены аналитической теории рациональных очертаний сводов и арок.

Арка с рациональной осью — это такая арка, в любом сечении которой изгибающий момент равен нулю. При равномерно-распределённой нагрузке рациональная дуга арки имеет параболическое очертание. На практике такие ситуации не встречаются. Обычно приходится учитывать совокупность различных по характеру нагрузок.

В начале XX столетия были опубликованы глубокие исследования проф. С. И. Белзецкого, посвященные аналитической теории рациональных очертаний цилиндрических сводов и арок. В этих работах были заложены начала многих дальнейших исследований различных авторов по вопросам подбора очертания арок [5].

До сегодняшнего дня, вопрос о расчёте арок не перестаёт привлекать к себе внимание и продолжает являться объектом научных исследований.

Проектирование арочных конструкций внаши дни

Традиционный подход к проектированию и строительству зданий состоит в назначении фиксированного пролета, габаритной высоты и рациональной конструктивной схемы. Такой подход, приводит к большому числу вариантов зданий, что затрудняет их реализацию по технико-экономическим критериям. Для сокращения количества типоразмеров используются унифицированные параметры зданий, что, в свою очередь, приводит к нерациональному использованию их площадей.

Для решения это проблемы существует методика проектирования по принципу «открытой типизации», которая предполагает множество вариантов зданий, используя при этом минимальное число конструктивных элементов. В своей работе «Конструкции легких арочных зданий, реализуемых по принципу «открытой» типизации» [8] Фахрутдинов А. Э., в какой-то степени, реализовал этот принцип применительно к арочным ангарам.

Зачастую, при проектировании, применяется круговое очертание арок (Рис. 8. а), что не является оптимальным решением с точки зрения металлоёмкости. Применение рациональных форм арок (Рис. 8. б) позволит снизить изгибающие моменты в конструкции, а, следовательно, снизить и расход металла. Существующие аналитические и графические методы определения рациональной формы арки достаточно трудоёмки и учитывают не весь спектр возможных нагрузок, которые может воспринимать конструкция, поэтому существует необходимость их дальнейшего развития.

Рис. 8. Частный случай сравнения изгибающих моментов трёхшарнирных арок: а — кругового очертания; б — рационального очертания

Заключение

В результате анализа научной литературы и существующих конструктивных решений, в сегменте универсальных промышленных арочных конструкций, можно сделать следующие выводы:

– Существующие на данный момент конструктивные решения тонкостенных арочных конструкций имеют ряд недостатков и не удовлетворяют технико-экономическим требованиям к данным сооружениям;

– Требуется разработка методики определения рационального очертания тонкостенных арочных конструкций и развитие экспериментально-теоретических исследований в этой области;

– Наблюдаются тенденции развития теории расчёта ЛСТК и арочных конструкций.

– Проектирование зданий и сооружений на данном этапе развития движется к применению рациональных конструктивных форм, эффективных сечений для достижения максимального экономического эффекта.

Литература:

Ватин Н. И., Синельников А. С. Большепролетные надземные пешеходные переходы из легкого холодногнутого стального профиля // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2012. № 1. С.47–52.
Ватин Н. И., Синельников А. С. Холодногнутый стальной профиль в малых мостовых конструкциях // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2012. № 3. С. 39–51.
Рыбаков В. А., Гамаюнова О. С. Напряженно-деформированное состояние элементов каркасных сооружений из тонкостенных стержней // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2013. № 7 (12). С. 79–123.
Горев, В. В. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Конструкции зданий / В. В. Горев, Б. Ю. Уваров, В. В. Филиппов, Г. И. Белый и др. М.: Высш. шк., 1999. 528 с.
Бернштейн, С. А. Очерки по истории строительной механики / С. А. Бернштейн. М.: Стройиздат, 1957. — 233 с.
Koiter, W. T. The effective width of flat plates for various longitudinal edge conditions at loads far beyond the buckling load // Rep. № 5287, National Luchtvaart Laboratorium, 2012, pp. 365–374.
Thomas, H. Optimum least-coast design of a truss root system / H. Thomas, Ir. Randolph, Daniel M. Brown // Computers and structers. 1977. — № 1. — P. 13–22.
Фахрутдинов, А. Э. Конструкции лёгких арочных зданий, реализуемых по принципу «открытой» типизации [Текст]: автореферат. дис. … техн. наук: 05.23.01 / А. Э. Фахрутдинов. — Казань, 2012. — 20 с.

Основные термины (генерируются автоматически): конструкция, рациональное очертание, арка, аналитическая теория, научная литература, Нева, несущая способность, проектирование, промышленное производство, Россия.

Большепролетные деревянные арочные конструкции Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Большепролетные деревянные арочные конструкции Large-span wooden arched structures

Кузнецов В.А., Вильданов Р.Р., Тамбовцева Е.Е.,

Московский государственный строительный университет

Kuznetsov Vladimir Aleksandrovich, Vildanov Ruslan Rasimovich, Tambovtseva Elena Evgenievna,

Moscow state University of civil engineering

Аннотация: В данной статье представлен анализ конструкции, особенности применения, преимущества и недостатки большепролетных деревянных арочных конструкций.

Так же рассмотрен опыт возведения в России большепролетных деревянных арочных конструкций, определены нюансы процедуры проектирования, изготовления материалов и сооружения данных конструкций. Рассмотрены возможности применения большепролетных деревянных арочных конструкций для строительства общественных зданий, а именно строительных сооружений, особенно для детей. Рассмотрены в статье и существующие большепролетные деревянные арочные конструкции из клееной древесины, которые выполняют одновременно несущие и ограждающие функции, и в этом случае имеется возможность существенно уменьшить вес конструкции.

Summary: This article presents an analysis of the design, application features, advantages and disadvantages of long-span wooden arched structures.

The experience of construction of large-span wooden arch structures in Russia is also considered, the nuances of the procedure of design, manufacture of materials and construction of these structures are determined. The possibilities of the use of large-span wooden arched structures for the construction of public buildings, namely building structures, especially for children. The article also considers the existing large-span wooden arch structures made of laminated wood, which perform both bearing and enclosing functions, and in this case it is possible to significantly reduce the weight of the structure.

Ключевые слова: арочные конструкции, деревянные конструкции, прочность, эстетичность.

Keywords: arched structures, wooden structures, strength, aesthetics.

Российские строительные компании могут сегодня возводить большепролетные уникальные деревянные арочные конструкции, хотя объектов, в которых используются подобные конструкции, в России не так много и говорить о массовом применении большепролетные деревянные арочные конструкции в нашей стране не приходится.

Ситуация с использованием применении большепролетные деревянные арочные конструкции парадоксальная в какой-то степени: несмотря на, неограниченный объем сырья, хорошо освоенные и изученные современные технологии, опыт накопленный отечественными предприятиями строительства и производства, не наблюдается в стране до сих пор активного развития такого потенциально емкого рынка. Не оправдываются многолетние ожидания российских специалистов, не сбываются прогнозы о росте рынка, и можно восхититься оптимизмом компаний, которые многие годы в России продвигают применяемую широко во всем мире технологию большепролетного деревянного строительства [3].

Современные большепролетные деревянные арочные конструкции востребованы во многих отраслях, так как возможность дают строить долговечные, прочные и надёжные сооружения при достаточно низких затратах. При этом такие постройки имеют хорошие эстетическими характеристиками.

Преимущества большепролетных деревянных арочные конструкции: функциональность; универсальность; стоимость доступная; разнообразие исполнений, форм; экономичность; оперативный производственный процесс.

Большепролетными деревянными арочными конструкциями называют сооружения с длиной пролета не менее 36 метров. Возможность применения деревянных материалов, а также имеющиеся технологии позволяют сооружать объекты, длина пролета которых составлять может до 100 метров. [2]. Производство большепролетных клееных деревянных конструкций это задача очень сложная.

Существует множество конструктивных решений, которые получили наибольшее распространение, каждый из этих тип имеет свои особенности, недостатки, преимущества. Выбор зависит от назначения, функционала, технологических особенностей. Проанализируем одну из таких разновидностей арочную, которые используются при достаточно солидной длине пролета (около 60 м). [1]. Чаще всего проектируют арки в рыночных и общественных помещениях. Среди основных преимуществ отмечается быстрый монтаж и простое изготовление. Технология производства большепролетных деревянных конструкций арочной конфигурации предварительное

напряжение предусматривает. Выполняется жёстким верхний уровень сооружения. Изготавливают из высокопрочных тросов нижнюю часть арки, решётку. По окончании монтажа выводят наружу опорные узлы. Это дает возможность обеспечить необходимое растяжение. [7].

Сегодня стоит отметить, что российские компании, которые в этом сегменте закрепились рынка деревянного домостроения, работать могут на уровне опытных зарубежных коллег, несмотря на то что у них не было никогда такой среды благоприятной для развития, как у зарубежных. В России в первое десятилетие 21 века к идее строительства большепролетного арочного относились с настороженностью, тогда как в европейских странах идея создания благоприятной среды обитания человека поддерживалась всячески на государственном уровне.

В строительстве таких сооружений произошли подвижки в результате строительства в Казани Дворца водных видов спорта. Эксперты делают выводы, что именно с того времени стало возможным говорить, что строительство в России спортивных сооружений на новый уровень вышло. Дворец водных видов спорта построен был к Универсиаде 2013 года российскими архитекторами, которые поставили перед собой амбициозные задачи и с ними справились полностью. В первую очередь, в условиях недоверия к древесине госорганов в сфере строительства архитекторы доказать хотели, что с этим материалом решать можно самые сложные художественные и конструктивные задачи, во-вторых, дворец встать должен был в один ряд с подобными зарубежными объектами, и при этом проект реализован должен быть силами местных строителей и именно из российских материалов. В числе последних достижений отечественных производителей строителей -ледовый стадион в Красноярске, строился который к Всемирной зимней универсиаде 2019 года. На этом объекте из древесных материалов выполнен был купол уникальной конструкции: с двумя тетивами и на шарнирных узлах, с пролетом арок до 100 м. Опыт строительства стал очень успешным, и сейчас планируется построить такой де стадион в Иркутске.

В Красноярске строительные работы выполнила компания «Большепролет» из материала, произведенного на предприятии нижнего Новгорода «78 ДОК». В кратчайшие сроки установлены были девять арок, состоящих из восьми клееных частей. Каждая арка пролетом 100 м собиралась из половин весом 47 т, монтаж был очень сложным и продолжался до 10 часов. При таком большом пролете арок обеспечена была высокая степень надежности конструкции, это дала возможность на нее навесить необходимое инженерное оборудование (системы освещения, вентиляции, динамики и пр.). Весь крепеж,

который использовали при строительстве красноярского стадиона, произведен был в России из нашего российского металла. [5].

Установка арок со 100 метровым пролетом выполнена была в новой России впервые, хотя в советское время объекты с таким размером пролетов уже монтировались. В СССР деревянные клееные конструкции выпускали массово с 1970-х годов и использовали активно для строительства разных объектов общественного и хозяйственного назначения, и даже мостов. По мнению экспертов, что многие современные виды деревянных пространственных конструкций разработаны были в нашей стране, но, в период перестройки опыт советских специалистов утрачен был и данное направление развиваться прекратило до начала 21 века, когда стали доступны технологии зарубежные большепролетного строительства. Пока оставалась страна в развале, за рубежом большепролетное строительство развивалось и во многих странах реализовывались проекты. В последние десятилетия доля использования клееных в строительстве большепролетных деревянных конструкций общественных, спортивных и культурных сооружений постоянно росла. В настоящее время более двух третей зарубежных спортивных объектов построены с использованием клееных большепролетных деревянных конструкций.

Большепролетные арочные деревянный конструкции доказали свою эффективность и преимущества перед многими строительными материалами. Деревянные конструкции гораздо легче металлических и железобетонных, что дает возможность уменьшить материалоемкость фундамента, сократить период строительства и трудозатраты, дает экономический эффект. Существуют большепролетные деревянные арочные конструкции из клееной древесины, которые выполняют одновременно несущие и ограждающие функции, и в этом случае имеется возможность существенно уменьшить вес конструкции. Экономия возникает при эксплуатации объектов, так как не нуждаются деревянные конструкции в специальном обслуживании, необходим только их периодический осмотр. Клееная древесина долговечна и надежна, у данного материала показатели хорошие пожаробезопасности: известно, что при пожаре балка клееная сохраняет несущую способность дольше, чем металлическая. Арочные конструкции из клееной древесины устойчивы к агрессивным средам, а также экологичны, что очень важно для спортивных сооружений, особенно для детских. [6].

Еще одно преимущество большепролетных деревянных арочных конструкций это широкие возможности для создания оригинальных и сложных объектов общественного назначения, что отвечает полностью тренду в мировой архитектуре, которая сегодня

нацелена на создание необычных форм из новых материалов. Российские архитекторы еще не очень активно используют большепролетные деревянные арочные конструкции в своих проектах. Причины такого положения в том, что старшее поколение архитекторов забыло попросту этот материал, а у поколения молодого, готового двигаться в рамках мирового тренда, нет перед глазами убедительных примеров, чтобы вдохновиться идеей строительства из древесины. Но положение меняется постепенно к лучшему, чему в способствовала программа «Газпром — детям», в рамках которой построены в разных регионах страны комфортные физкультурно-оздоровительные комплексы.

На основании высказываний экспертов строительного рынка можно сделать вывод, что российские проектировщики берутся за работу с большепролетными деревянными арочными конструкциями, несмотря на то что такие проекты очень сложные. [7].

Компании, специализирующиеся на строительстве объектов, в конструкциях которых имеются большие пролеты, могут возводить здания любой сложности. Неудобство отмечается в том, что находятся объекты на большом расстоянии от заводов-производителей материалов, поэтому возить сложно грузоподъемную технику и необходимо ее арендовать в тех регионах, где идет стройка. Иногда это невозможно и перегонять приходится технику из соседних регионов.

Серьезным тормозом развития рынка, по словам экспертов, является нормативная база, не менялась которая еще с советских времен, — поправки, которые были сделаны в 2012 и 2014 годах незначительны и результатов не дают. По российским нормам, у большепролетных деревянных арочных конструкций должен быть многократный запас прочности, для чего многократно приходится увеличивать объем исходного материала, и в результате повышается себестоимость продукции. [2].

Ассоциация деревянного домостроения затрагивает вопрос нормативов постоянно, и наедятся, что он должен решится, если деревянное строительство станет наконец государственной приоритетной задачей.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 4.208-79 СПКП. Строительство. Конструкции деревянные клееные. Номенклатура показателей

2. Постановление Госстроя СССР от 31.08.1979 N 163 ГОСТ от 31.08.1979 N 4.208-79

3. СНиП П-25-80 Деревянные конструкции (с Изменениями) Постановление Госстроя СССР от 18.12.1980 N 198 СНиП от 18.12.1980 N 11-25-80

4. СТ СЭВ 4868-84 Надежность строительных конструкций и оснований. Конструкции деревянные. Основные положения по расчету СТ СЭВ от 01.12.1984 N 4868-84 Протокол ПКС от 01.12.1984

5. ЕНиР Сборник Е40. Изготовление строительных конструкций и деталей. Выпуск 3. Деревянные конструкции и детали ЕНиР от 05.12.1986 N Е40-3

6. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80) Пособие от 19.12.1984 N II-2-80

7. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) Пособие от 01.01.1986 N II-25-80

References

1. GOST 4.208-79 CPKP. Construction. Wooden glued structures. Nomenclature of indicators

2. Resolution of Gosstroy of the USSR of 31.08.1979 n 163 GOST of 31.08.1979 N 4.208-79

3. SNiP II-25-80 Wooden designs (with Changes) the Resolution of Gosstroy of the USSR of 18.12.1980 N 198 SNiP of 18.12.1980 N II-25-80

4. ST SEV 4868-84 Reliability of building structures and bases. Wooden structures. The main provisions on the calculation of ST CMEA from 01.12.1984 N 4868-84 Protocol PKS from 01.12.1984

5. Enir The Collection Of E40. Manufacture of building structures and parts. Issue 3. Wooden designs and details Enir of 05.12.1986 N E40-3

6. The manual on determination of limits of fire resistance of designs, limits of distribution of fire on designs and groups of Flammability of materials (to SNiP II-2-80) the Manual of 19.12.1984 N II-2-80

7. The manual on design of wooden designs (to SNiP II-25-80) the Manual of 01.01.1986 N II-25-80

30 типов архитектурных арок (с иллюстрированными схемами)

Вы будете поражены этими 30 различными типами арок. Построенные с древних времен, эти искусственные сооружения по-прежнему остаются великолепными, а также превратились в архитектурные шедевры.

Арка Ворот в Сент-Луисе — самая популярная арка в США. Это также самый высокий памятник страны — 630 футов в высоту. Французская Триумфальная арка Этуаль — всемирно известная арка, а также самая большая триумфальная арка в мире.Победные ворота Патусай в Лаосе и Триумфальная арка в Северной Корее были смоделированы по образцу Триумфальной арки.

Большинство мемориальных арок сегодня построены по образцу ранних арок Древнего Рима. Арка Константина — образец древнеримской арки. Его можно найти недалеко от Колизея в Риме, Италия. Арка также используется в различных жилых архитектурных стилях.

Связано: Типы архитектурных колонн | Типы построек | Типы школ | Идеи скульптуры на заднем дворе

Все типы арок

Диаграмма

Плоская арка

В плоской арке внутренние дуги плоские и действуют как основание равностороннего треугольника, образованного перекосами под горизонтальным углом в 60 градусов.Тем не менее, даже несмотря на то, что внутренняя поверхность плоская, для небольших поселений обычно допускается небольшой подъем выпуклости около 10-15 мм на метрическую ширину проема. Конечно, extrados также бывает плоским и горизонтальным, а плоские арки обычно используются для легких грузов и для пролётов, достигающих примерно 11 дюймов.

Круглая арка

Сегментная дуга

Считается основным типом арки и используется для зданий, где центр арки находится ниже линии пружины.В сегментарной арке усилие передается в наклонном направлении до упора. Считается одной из самых сильных арок на рынке, она способна противостоять толчкам. Он также должен иметь подъем, равный минимум одной восьмой ширины пролета, чтобы предотвратить повреждение.

Подковообразная арка

Как следует из названия, эта арка имеет форму подковы, которая более изогнута, чем полукруг. Чаще всего рассматривается для архитектурных положений. Есть 2 вида подковообразных арок:

Обычная подковообразная арка

Остроконечная подковообразная арка

Закругленная подкова

Трехцентровая арка

Любая арка, имеющая более трех центров , образует овальные очертания, эллипсы или сложные формы .Они менее распространены, но все же необходимы для периодического ремонта и аналогичных проектов. Так же, как полукруглые и готические арки, трехцентровой арке может потребоваться больше поддержки для всей толщины стены, включая внутренний лист. Вам также могут понадобиться перемычки из массивных стен или полая стена.

Трехцентровая арка обычно работает вместо полукруглой арки и рядом с ней, если высота последней над широким окном или другим типом проема слишком велика для высоты этажа.Трехцентровые арки сильны, их можно встретить в акведуках и мостах. Их сила заключается в неизменной форме вуссуаров, потому что каждый из них идентичен по конусу соседнему.

Треугольная арка

Треугольная арка, также называемая аркой майя, образована двумя очень большими диагональными камнями, которые поддерживают друг друга и перекрывают отверстие. Еще ее можно назвать митровой аркой.

Трехконечная арка

Параболическая арка

Эта арка имеет форму параболы , и они используются в мостах, соборах и во многих других областях как в инженерии, так и в архитектуре.Арка Сент-Луиса — отличный пример параболической арки.

Изогнутая дуга

Безудержные арки

Безудержная арка — это такая арка, в которой опора с одной стороны выше, чем с другой.

Четырехцентровая арка

Арка у замочной скважины

Арки Ogee

Арка Ogee имеет S-образную форму и состоит из двух дуг, изогнутых в противоположных направлениях.Делают это так, чтобы концы были параллельны. Это своего рода сигмовидная кривая, и, помимо архитектуры, этот термин используется в математике, строительстве, пластической хирургии и даже в дизайне часов. Арка состоит из двух выступов, которые являются зеркальным отображением друг друга и встречаются на вершине. В конце 13, ^-х, веках арки Ogee играли важную роль в английской готической архитектуре.

Азиатская арка

Арка-трилистник

Также называемая аркой с выступом из трех фольг, трилистник включает в себя контур или форму трилистника; другими словами, у него есть три перекрывающихся кольца.Он обычно используется из-за своего символического значения в христианской архитектуре.

Плечо на плоской подошве (Джек) Арка

Домкратная арка — это структурный элемент, используемый при строительстве кирпичной кладки, а обеспечивает поддержку отверстий в кирпичной кладке. В отличие от других арок, эти арки не имеют полукруглой формы. Они имеют плоский профиль и используются в тех же условиях, что и перемычки. Перемычки при изгибе подвержены нагрузкам. Однако домкраты состоят из отдельных элементов кладки, которые сформированы или нарезаны в форме клина, который более эффективно использует прочность кладки на сжатие, как и обычная арка.Домкратные арки требуют большого количества кладки с обеих сторон, чтобы поглощать большое количество создаваемых ею боковых толчков.

Преимущество домкратной арки состоит в том, что она сделана из относительно небольших кусков материала, с которыми работают отдельные люди, в отличие от перемычек, которые должны быть монолитными и иметь большие размеры, если они не найдут подкрепление с помощью других средств. Когда проекты кирпичной кладки небольшие по размеру, домкратные арки обычно выпиливают из перемычки из обожженной глины, которая имеет соответствующий размер и дает более постоянную и точную ширину шва, чем профили, пропиленные в полевых условиях.

В домкратах достаточно места для декоративных узоров и других элементов. Примеры включают ключевые камни, которые представляют собой арочные или ступенчатые верхние профили, и полихромию, в которой используются контрастные материалы и цвета, которые можно использовать для создания желаемого эффекта.

Драпированная арка

Арка из лапчатой фольги

Основные концепции арок

Эллиптическая арка

Эллиптические дуги образуют эллиптическую кривую, и иногда это кривая, которая не является истинным эллипсом, а представляет собой комбинацию дуг окружности из трех или пяти центров.Другими словами, его форма больше похожа на половину эллипса.

Равносторонняя остроконечная арка

Этот тип арки также называют остроконечной аркой, он выполнен в готическом стиле. В нем треугольник образуется потому, что две дуги окружностей пересекаются в вершине. Помимо равностороннего, треугольник может быть еще и равнобедренным.

Фиксированная арка

Неподвижная арка обычно используется при строительстве туннелей и железобетонных мостов; Другими словами, он используется в конструкциях с короткими пролетами.Этот тип арки считается статически неопределимым , главным образом потому, что он подвержен дополнительному внутреннему напряжению, вызванному тепловым сжатием и расширением. Если что-то статически неопределенное, это означает, что статического равновесия недостаточно для определения внутренних сил и реакций на эту конкретную конструкцию.

Флорентийская арка

Во флорентийской арке внутренняя часть арки имеет форму полукруга, а остальная часть похожа на венецианскую арку.Он имеет три центра, которые расположены на линии пружины.

Шарнирная арка

Навесные арки обычно бывают двухшарнирными или трехшарнирными и используются в основном для перекрытия длинных пролетов. Благодаря штифтовым соединениям в основании его основание может вращаться, что отличает его от фиксированной арки, и это позволяет конструкции свободно перемещаться. Он также компенсирует тепловое сжатие и расширение в результате изменений температуры наружного воздуха.Конечно, это также может привести к дополнительным напряжениям, поэтому, как и фиксированная арка, двухшарнирная арка статически неопределима, хотя и не в такой степени, как фиксированная арка.

Трехшарнирная арка шарнирно закреплена как в основании, так и двухшарнирная арка, а также в средней части пролета. Благодаря дополнительному соединению трехшарнирная арка может перемещаться в двух противоположных направлениях и компенсировать любое возможное сжатие и расширение. Таким образом, трехшарнирная арка не подвергается дополнительным нагрузкам, которые могут быть вызваны тепловыми изменениями.Он также считается статически определенным и используется в основном для конструкций средней длины, в том числе крыш больших зданий.

Еще одним преимуществом трехшарнирной арки является то, что штифтовые основания складываются намного легче, чем фиксированные. Это позволяет использовать несущие фундаменты неглубокого заложения, которые часто встречаются в конструкциях средней длины. Тепловое сжатие и расширение также могут вызвать вертикальные движения дуги в пиковом штифтовом соединении, но на основании заметного эффекта не будет.По этой причине конструкция фундамента намного проще.

Ланцетная арка

Ланцетная дуга узкая и заостренная, как копье, и состоит из двух центров с одинаковыми радиусами. Иногда его сокращают до ланцетного, его также называют острой аркой, заостренной аркой или оживом.

Разгрузочная арка

Эти арки устанавливаются на деревянной перемычке или над плоской аркой для обеспечения большей прочности. С помощью этих арок вы можете очень просто заменить гнилую деревянную перемычку, не нарушая устойчивости конструкции.Концы арки должны входить в опоры. Также называемая разгрузочной аркой, она построена таким образом, чтобы равномерно и устойчиво распределять вес стены над ней.

Полукруглая арка

Форма арки этого типа очень похожа на полукруг, а нагрузка передается на опоры в точном вертикальном направлении. Это происходит потому, что перекос в этом типе арки является горизонтальным. У него также есть центр, который лежит точно на линии пружины.Также известная как римская арка, полукруглая арка образует полукруг, и ее называют римской аркой, потому что она является важной особенностью всех типов римской архитектуры. Это прочная конструкция, которая часто встречается в акведуках и мостах, и кажется, что ее легко построить, потому что каждый вуссуар идентичен по конусу соседнему. Ее часто называют круглой аркой.

Арка на ходу

Арка на ходулях состоит из полукруглой арки, имеющей две вертикальные части у рессор.Центр лежит на горизонтальной линии, проходящей через вершины вертикальных частей. В арке на ходулях линия пружины находится на довольно хорошем расстоянии над импостом, а пространство между ними занято вертикальным формованным или декоративным элементом, который является продолжением интрадо, архивольта и т. Д.

Арка Тюдоров

Также называемая вдавленной аркой или четырехцентровой аркой, Тюдоровская арка представляет собой широкий низкий тип арки с заостренной вершиной. Он намного шире, чем высокий, и дает визуальный эффект того, что сгладилось под давлением.

Венецианская арка

Венецианская арка остроконечная, но ее корона глубже короны пружины. Он состоит из четырех центров, расположенных на линии пружины. Другими словами, полоса на пике шире, чем на пружине.

Арочные материалы

Кирпич

Кирпичные арки подразделяются на четыре типа:

Арки из осевого кирпича: В этих типах арок кирпичи фактически разрезаются на клинья и используются вместе с кирпичным топором.Поэтому арки примерно одеты по размеру и форме. Однако не всегда приятно построить арку из этих обтесанных кирпичей.
Калиброванные кирпичные арки: с этими типами арок кирпичи разрезаются на точный размер и форму требуемого вуссуара с помощью канатной пилы. Все кирпичи тщательно обработаны и обычно соединяются известковой замазкой. Для арок из калиброванного кирпича используется только мягкий кирпич.
Специальные кирпичные арки: В этих типах арок кирпичи точно соответствуют размеру и форме вуссуаров, и кирпичи производятся.Это каждый раз требует очень тонкой работы.
Арки из грубого кирпича: построены из обычных кирпичей без вырезов в форме voussoirs, эта арка обеспечивается за счет образования швов в форме клиньев, которые имеют большую толщину на внешней стороне и меньшую толщину на внутренней стороне. Из-за этого арки из грубого кирпича обычно не очень привлекательны, что является одной из многих причин, по которым их никогда не рекомендуют для работ из открытого кирпича.

Бетон

Бетонные арки бывают двух типов:

Арки из монолитных бетонных блоков: подходят для больших пролетов, они построены из монолитного бетона.Они могут быть армированными или плоскими, в зависимости от пролета и величины нагрузки. Для отливки арки используется опалубка, а выдержка длится от двух до четырех недель.
Арки из сборных железобетонных блоков: Используемые блоки отливаются в формы, и они имеют точный размер и форму voussoirs. Для перекосов и замкового камня подготовлены специальные формы, а арки из сборных железобетонных блоков имеют прекрасный внешний вид благодаря точному размеру и форме. Они также построены из цементобетона 1: 2: 4.

Сталь

Камень

Чаще всего каменные арки разбивают на два основных типа , описанных здесь:

Арки из тесаного камня: здесь камни обрезаны до нужной формы, то есть клиновидной или конической; другими словами, они имеют форму вуссуаров. Они соединяются с цементным раствором и полностью заделываются, а камни ашлар также используются для изготовления плоских арок.
Арки из щебня: Эти арки очень слабые и обычно используются только для низкокачественных работ.Они сделаны из щебня и могут также использоваться как разгрузочные арки глубиной примерно до 15 дюймов. Однако они построены в одно кольцо. Если глубина более 15 дюймов, многие из них включают в себя два кольца поочередно из носилок и коллекторов. Они используются для пролетов примерно до 3,25 футов.

Глоссарий терминов, относящихся к аркам

Antefix: Вертикальный орнамент на карнизе черепичной крыши; его кладут туда, чтобы скрыть стыки между рядами плитки.

Аркада: Серия арочных опор.

Архитрав: Этим термином обозначается самая нижняя часть антаблемента, лежащая непосредственно на верхней части колонны.

Ашлар: Это каменный блок квадратной формы, используемый для строительства.

Балюстрада: Этот продукт состоит из рельса и ряда стоек, которые поддерживают его; пример можно увидеть рядом с краем лестницы.

Отсек: Это часть любой конструкции, выделенная вертикальными элементами; он также может относиться к нише или проему в стене или пристройке здания.

Окно-эркер: Ряд окон или одно большое окно, выступающее из стены здания и образующее углубление внутри здания.

Лук: Все, что имеет дугообразную, изогнутую или изогнутую форму.

Кронштейн: Элемент, выступающий из конструкции; обычно он предназначен для выдерживания вертикальной нагрузки.

Коричневый камень: Это относится к песчанику коричневато-красного цвета, который используется в качестве строительного материала, особенно для фасадов домов.

Колокольня: Колокольня.

Консоль: Это относится к выступающей балке, которая поддерживается только с одного конца.

Колоннада: Ряд колонн, установленных через равные промежутки времени, обеспечивают единообразный вид.

Corbeled Towers: Это башни, которые выступают наружу и вверх от стены, имеющей вертикальную форму.

Карниз: Горизонтальный формованный выступ, завершающий или венчающий стену или здание.

Курс: Сплошной слой строительного материала, например черепицы или кирпича, на крыше здания или на стене.

Cresting: Означает декоративный гребень, который обычно находится на вершине крыши или стены.

Crockets: Это декоративное устройство, которое обычно имеет форму изгибающегося листа или бугорка и обычно размещается вдоль внешних краев фронтонов и вершин.

Купол: Это небольшое сооружение, построенное на крыше.

Dentils: Это серия небольших блоков прямоугольной формы, которые образуют лепнину или выступают под карнизом.

Слуховые окна: Это окна, которые расположены вертикально в небольшом фронтоне и выступают из ската крыши.

Карниз: Карниз — это нижний край крыши, выступающий над стеной.

Эллиптическая арка: Также известна как овальная арка.

Entablature: Это относится к верхней части классического ордера.Он опирается на капитель и включает фриз, архитрав и карниз.

Flemish Bond: Это относится к образцу кирпичной кладки, при котором длинная сторона кирпича кладется попеременно с другим концом.

Frieze: Декорированная или гладкая горизонтальная часть антаблемента между карнизом и архитравом. Это также может относиться к любой горизонтальной декоративной полосе, например, вдоль верхней части стены в комнате.

Фронтиспис: Имеется в виду фасад, особенно декоративный.Это также может относиться к небольшому декоративному фронтону, например, на верхней части окна или двери.

Фронтон: Треугольное сечение стены на концах скатной крыши. Он ограничен опорой конька и двумя скатами крыши.

Gambrel: Это коньковая крыша с двумя скатами с каждой стороны; нижний склон имеет более крутой уклон.

Решетки: Металлические решетки, которые используются в качестве барьера, экрана или даже декоративного элемента в воротах или окнах.

Вальцовый: Это относится к внешнему углу, который образуется при встрече двух наклонных смежных сторон крыши.

Keystone: Это главный камень, имеющий форму клина, арки, которая соединяет все остальные вместе.

Перемычки: Это горизонтальные балки, образующие верхний элемент дверной или оконной рамы; они поддерживают часть конструкции над ним.

Мансарда: Это крыша с двумя скатами со всех четырех сторон и почти вертикальным нижним скатом.Верхний уклон почти горизонтальный.

Ogee: Двойная кривая в форме удлиненной буквы «S».

Oriel: Имеется в виду выступающий эркер, поддерживаемый консолями снизу.

Фронтон: Низкий широкий фронтон, завершающий фасад здания в греческом стиле.

Пилястры: Прямоугольные колонны с основанием и капителью, встроенными в стену в качестве орнамента.

Подий: Низкая стена, служащая фундаментом.

Портик: Крытая веранда, поддерживаемая колоннами.

Quoins: Внешний угол стены или другого вида кладки; это также может относиться к камню, служащему для формирования этого угла; другими словами, краеугольный камень или краеугольный камень.

Башня: Небольшая башня, обычно декоративная.

Трансмиссионные окна: Это окна, которые устанавливаются над перемычкой или дверью.

Триглиф: Это украшение, обнаруженное на дорическом фризе; он состоит из выступающего блока с тремя параллельными вертикальными каналами на лицевой стороне.

Tympanum: Утопленная декоративная панель или пространство, окруженное карнизами треугольного фронтона.

Связано: Идеи теплиц на заднем дворе | Экраны конфиденциальности для жилых районов | Идеи Моста на заднем дворе

Archtype Structures | Shelter + 7 Inc. Ультра-высокопроизводительная система оболочки здания (тм) | Строительство арочных SIP-панелей | Структуры в готическом стиле | Альтернатива деревянному каркасу или конструкции столбов и балок

Благодаря сочетанию многих характеристик и структурных преимуществ арки, Quonset Hut, готики и дерева конструкции каркасного типа с характеристиками и структурными преимуществами изогнутых SIP-панелей высокой плотности, наша «Система строительных оболочек со сверхвысокими характеристиками» ^™ обеспечивает значительно более высокую уровень долгосрочных финансовых, физических и экологических показателей и стоимости, чем у любого другого здания система на рынке сегодня, которая может быть использована в большинстве секторов недвижимости.

На этом веб-сайте представлено наше решение для обеспечения владельцев новых зданий качеством и производительностью. и ценность, которую они должны ожидать и, безусловно, заслуживают, учитывая высокую стоимость нового строительства сегодня.

Строительные стили

Арка: Наши 5 ключевых компонентов строительной системы в стиле Lego Block могут быть собраны в бесконечный выбор арок и построек в готическом стиле.

Quonset Hut: Мы превратили традиционные постройки в стиле Quonset Hut в настоящие 21 Зеленые и высокопроизводительные здания калибра века.

Деревянная рама, столб и балка: Мы предлагаем современные и высокопроизводительные гнутые пиломатериалы. каркасные конструкции по значительно более низкой цене, чем традиционные системы с деревянным каркасом.

Gothic: Мы предлагаем широкий выбор готических упаковок различных размеров и стилей для удовлетворения ваших потребностей. из множества различных требований клиентов.

Зеленый: Все наши конструкции могут соответствовать требованиям наших конкурентов или превосходить их. но при значительно более низкой первоначальной стоимости для владельца.

Постройка, цена и заказ зданий с металлической аркой

ПОДРОБНЕЕ ОБ АРЧНЫХ ЗДАНИЯХ

ArchBuildings.com — лидер в производстве строительных комплектов для металлических арок. Более 30 лет мы производим одни из самых высококачественных стальных зданий, доступных на рынке, и теперь для вашего удобства мы предлагаем вам наши самые популярные модели зданий в виде простых в сборке комплектов! Если вы ищете гараж, навес для машины, сельскохозяйственный склад, правительственное здание или что-то совершенно иное, для вас есть ArchBuildings.com стальной арочный комплект для удовлетворения ваших потребностей!

Наши комплекты для строительства стальных арок изготовлены из невероятно прочного материала Galvalume и имеют 35-летнюю гарантию на сталь, которая дает вам знать, что мы поддерживаем нашу продукцию, и вы тоже. Наши строительные комплекты могут быть окрашены в цвет любого ранее существовавшего здания на вашей территории, а торцевые стены, изготовленные на заказ, могут быть добавлены в ваш комплект или созданы вами дома для еще более согласованного вида. Каждая металлическая арочная крышка, которую мы строим, герметична и имеет стопроцентную прозрачность, а это означает, что вы сможете использовать каждый сантиметр пространства вашего здания, и никакие балки или фермы не будут мешать вам.Наши арки различаются по размеру и могут быть от 10 до 200 футов в ширину. Высотой также можно управлять; Когда вы заказываете, убедитесь, что знаете, какую высоту козырька вы ищете, так как это главный фактор в размере и цене вашего здания со стальной аркой.

Мы предлагаем стандарт QuickShip Delivery для каждого здания с металлической аркой, которое мы продаем. Это означает, что как только ваш комплект будет изготовлен на нашем заводе, мы загружаем его в один из наших грузовиков для доставки и отправляем вам всего через 10 дней с момента размещения вашего первоначального заказа.Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать текущее расписание и сроки доставки. Мы предлагаем международную доставку для тех арочных зданий, которые направляются за границу, и мы также допускаем доставку с завода, если вы предпочитаете перевезти свой комплект самостоятельно, поэтому обязательно сообщите нам, что вы предпочитаете! Если вам нужно разрешение на строительство, чтобы построить арочный комплект на вашем участке, сообщите нам об этом. Мы можем предоставить вам технические чертежи, которые удовлетворят любым требованиям разрешения. Они не входят в стандартную комплектацию наших комплектов стальных арок, поэтому вам нужно будет запросить их при размещении заказа.

Мы любим рассказывать о наших строительных комплектах с металлической аркой, поэтому, если у вас есть какие-либо вопросы или проблемы и вы хотите поговорить с кем-нибудь по телефону, позвоните нам по телефону 800-398-2724. Мы ответим на ваши вопросы, проведем вас через процесс покупки и поможем разместить заказ, если вы готовы. Мы с нетерпением ждем вашего ответа!

Чтобы заказать арочное здание

или напрямую поговорить с представителями нашей службы поддержки клиентов, позвоните нам по бесплатному телефону 1-800-398-2724.

Типы конструкции арок в зависимости от формы, материала, изготовления

🕑 Время чтения: 1 минута

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

Виды арок

Арки классифицируются по:

Форма
Номер центра
Качество изготовления
Строительные материалы

Типы арок по форме:

По форме конструкции арки подразделяются на 10 типов, о которых речь пойдет ниже.

Плоская арка

Для плоской дуги внутренняя часть дуги, по-видимому, плоская и действует как основание равностороннего треугольника, образованного горизонтальным углом 60 ⁰ перекосом назад.
Несмотря на то, что внутренняя поверхность плоская, но с учетом того, что небольшой подъем прогиба примерно от 10 до 15 мм на метр ширины проема допускается для небольших поселений.
Extrados также горизонтальный и плоский. Эти плоские арки обычно используются для легких нагрузок и пролетов до 1.5м.

Сегментная арка

Это основной тип арки, используемый для зданий, в которых центр арки находится ниже линии пружины.
В сегментарной дуге тяга передается наклонно к опоре.

Полукруглая арка

Форма изгиба дуги выглядит как полукруг, а усилие, передаваемое на опоры, имеет идеально вертикальное направление, поскольку перекос является горизонтальным. В этом типе арки Центр лежит точно на линии пружины.

Арка для подков

Подковообразная арка имеет форму подковы, которая изгибается больше, чем полукруг. Обычно это учитывается для архитектурных положений.

Остроконечная арка

Другое название остроконечной арки — готическая арка. В этом типе арки две дуги окружностей встречаются в вершине, поэтому образуется треугольник. Он может быть как равнобедренным, так и равносторонним.

Венецианская арка

Венецианская арка тоже остроконечная, но ее венец глубже пружины. В нем четыре центра, все они расположены на исходной линии.

Флорентийская арка

Внутренняя часть арки имеет форму полукруга, а остальная часть арки похожа на венецианскую арку. В нем есть три центра, все они расположены на пороге.

Арка разгрузочная

Разгрузочная арка сооружается над плоской аркой или на деревянной перемычке для обеспечения большей прочности. В случае разгрузки арки мы можем легко заменить обветшавшую деревянную перемычку, не нарушая устойчивости конструкции. Концы этой дуги должны достаточно входить в опоры.

Арка на ходу

Арка на ходулях состоит из полукруглой арки с двумя вертикальными частями у пружин. Центр арки лежит на горизонтальной линии, проходящей через вершины вертикальных участков.

Полуэллиптическая арка

Это разновидность арки полуэллиптической формы с тремя или пятью центрами.

Типы арок по количеству центров

По количеству центров арки классифицируются как:

Арка одноцентровая

Сегментные, полукруглые, плоские, подковообразные арки и ходульные арки представляют собой одноцентровые арки.В некоторых случаях для круглых окон предусмотрена идеально круглая арка, называемая аркой «яблочко», также попадающая в эту категорию.

Две центральные арки

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

Трехцентровая арка

Полуэллиптические и флорентийские арки обычно имеют три центра.

Четыре арки по центру

Венецианская арка — типичный пример четырехцентровой арки. Арка Тюдоров также имеет четыре центра.

Пятицентровая арка

Хорошая арка полуэллиптической формы содержит пять центров.

Типы арок в зависимости от качества изготовления и строительных материалов

В зависимости от материала, используемого для строительства и изготовления, арки можно классифицировать как:

1. Каменные арки

По качеству изготовления они делятся на два типа. Они есть,

Арки из щебня

Арки из щебня очень непрочные и используются только для некачественных работ. Они используются для пролетов до 1 м. Они сделаны из булыжников, которые обработаны молотком, грубо заданы по форме и размеру и закреплены в цементном растворе.Иногда они также используются как разгрузочные арки глубиной до 37,5 см, но построены в одно кольцо. Если глубина больше, мы можем пойти на два кольца поочередно из заголовков и носилок.

Арки из ашлара

В этом типе камни обрезаются до правильной формы voussoirs (клиновидный или сужающийся камень, используемый для создания арки) и полностью обрабатываются, соединяются с цементным раствором. Камни ашлар также используются для изготовления плоских арок.

2. Арки кирпичные

Кирпичные арки также подразделяются на:

Арки грубый кирпич

Они построены из обычных кирпичей без обрезки по форме.Кривая дуги обеспечивается за счет формирования клиновидных соединений большей толщины на внешней стороне и меньшей толщины на внутренней стороне. Так что выглядит некрасиво. Поэтому не рекомендуется для открытых кирпичных работ.

Арки кирпичные осевые

Кирпичи нарезаются клиновидным топором. Итак, они примерно одеты по форме и размеру. Следовательно, Арка из этих обтесанных кирпичей не очень приятна.

Арки арки калибр. Кирпичные

В этой арке кирпич нарезается канатной пилой до точной формы и размера необходимого вампура.Кирпичи аккуратно обработаны, и эти кирпичи соединены известковой замазкой. Но для арок из мерного кирпича используется только мягкий кирпич.

Арки кирпичные целевые

Кирпичи изготавливаются в точном соответствии с формой и размером вуссуаров, чтобы получить очень хорошее 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 до точной формы и размеров сосудов. Для ключевого камня и перекосов подготовлены специальные формы.Благодаря точной форме и размеру они будут выглядеть хорошо. Используется цементный бетон 1: 2: 4.

Арки монолитные из бетонных блоков

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

Структура дуги и характер травм у бегунов

Задача: Целью этого исследования было определить, имеют ли бегуны с высоким и низким сводом разные травмы.

Дизайн: Нерандомизированное обследование травм с двумя группами.

Задний план: Считается, что травмы, связанные с бегом, частично связаны со структурой нижних конечностей. У бегунов с высоким и низким сводом свода с разной костной структурой могут быть очень разные механики нижних конечностей и, как следствие, разные модели травм.Было высказано предположение, что у бегунов с высоким сводом свода будет более высокая частота боковых травм, травм скелета и травм колена, в то время как у бегунов с низким сводом будет более высокая частота травм медиальной части, травм мягких тканей и травм стопы.

Методы: В это исследование были включены 20 бегунов с высоким сводом и 20 бегунов с низким сводом. Травмы, связанные с бегом, были зарегистрированы и разделены на модели повреждений медиальных / боковых, костных / мягких тканей и коленей / стопы и голеностопного сустава для бегунов как с высоким, так и с низким сводом.Затем был использован анализ chi (2), чтобы попытаться связать паттерны травм со структурой дуги.

Результаты: Бегуны с высокой аркой сообщили о более высокой частоте травм лодыжек, костных травм и боковых травм. У бегунов с низким сводом дуги больше травм коленей, мягких тканей и медиальных травм.

Выводы: Исходя из этих результатов, структура высокого и низкого свода связана с разными типами травм у бегунов.Актуальность. У людей с очень высокими сводами свода могут быть разные виды травм по сравнению с людьми с очень низкими сводами. Эти отношения могут привести к улучшению стратегий лечения и вмешательства для бегунов, основанных на их предрасположенной структуре стопы.

Определение арки по Merriam-Webster

\ ˈÄrch \

1 : обычно изогнутый элемент конструкции, охватывающий проем и служащий опорой (как для стены или другого веса над проемом).

2а : нечто, напоминающее арку по форме или функциям. особенно : любой из двух сводчатых участков костной структуры стопы, придающих ей эластичность.

б : что-то изогнутое, как арка. Брови у нее были слегка изогнуты.арка в спине кота

переходный глагол

1 : , чтобы покрыть или снабдить аркой Мост изгибает ручей.

2 : для формирования арки Она приподняла брови.

непереходный глагол

1 : для образования арки Деревья возвышаются над набережной.

2 : для прохождения арочного курса Мяч выгнулся в сторону корзины.

б : отмечен преднамеренной и часто вынужденной игривостью, иронией или дерзостью. известная своими резкими комментариями… решила ответить на них, будучи учителем в каком-то олимпийском стиле.- Джеральд Ранний

1 : начальник : начальник арка демон

2 : экстремальный : наиболее полно воплощающий в себе качества арка консервативная

: линейка : лидер матрица арка

: с (такой) точкой или (таким количеством) точек происхождения конец арка

Арка в архитектуре и истории

Одна из вещей, которую хотели сделать наши ранние предки, заключалась в том, чтобы строить конструкции для жилья, стены для защиты и специальные здания для религии.Строительство стены из грубого камня занимает много времени, но возможно, как мы видели в предыдущем посте. Если у вас много больших плоских камней и вы строите довольно низкие здания, арку делать не нужно, можно просто положить плоский камень поверх каменных столбов, и у вас будет отверстие. Проблема с каменными столбами, увенчанными плоской перемычкой, заключается в том, что они не могут выдерживать большой вес. Как видно на рисунке справа, когда большая сила прилагается вниз, балка перемычки попеременно сжимается с верхней стороны и тянется наружу снизу.Камень очень несжимаем, но часто имеет небольшие дефекты, которые позволяют растрескиваться на дне, что приводит к разрушению. Этот же принцип является причиной того, что мы можем поцарапать стекло и разбить его по возникшей в результате дефектам. Если вы используете кирпич, проблема становится непреодолимой, у вас должна быть арка или каменная перемычка, чтобы сделать проем в стене (дверь или окно). Все видели уловку каратэ — разбить кирпич, удерживаемый двумя деревянными брусками. Единственная проблема с арочными проемами заключается в том, что арка преобразует направленную вниз силу в боковые силы и должна поддерживаться с обеих сторон.

gantija — мегалитический храмовый комплекс эпохи неолита на средиземноморском острове Гозо. Храмы Джгантия — самые ранние из серии мегалитических храмов на Мальте. Храмы Джгантия старше пирамид Египта. Их создатели возвели два храма Джгантия в эпоху неолита (3600-2500 до н.э.), что делает эти храмы более чем 5500-летними и вторыми старейшими рукотворными религиозными сооружениями в мире после Гёбекли-Тепе. Здесь мы видим метод конструкции перемычки и колонны.

Одна из старейших арок в мире в храме Эдублалмахр в древнем Уре, посвященном луне. На этом месте есть летний храм под названием Зиккурат, датируемый 2100 годом до нашей эры, остатки дома Авраама, могилы возрастом 7000 лет и многое другое, что еще не было раскопано. Вот и классическая арка, выполненная из сырцового кирпича.

Три арки из высушенного на солнце глиняного кирпича Тель Дана, охватывающие проход ворот, являются старейшими в мире полными и отдельно стоящими монументальными «настоящими» арками, сделанными из этого материала.Эта сторожка датируется серединой 18 века до нашей эры, и сегодня ее высота составляет более 7 метров. Городские ворота были раскопаны в сезоны 1978–1985 годов, и в результате была обнаружена огромная сторожка, находящаяся в замечательном состоянии сохранности. Все его три арки были прочно построены тремя концентрическими радиальными рядами из сырцового кирпича.

Архитектурную технику Месопотамии чаще всего иллюстрирует массивный зиккурат из сырцового кирпича. Несмотря на то, что зиккурат является визуально поразительным сооружением, он никоим образом не демонстрирует разнообразные методы строительства, доступные древнему строителю.Одним из этих методов было строительство скальных кирпичных сводов — месопотамский метод строительства сводов, впоследствии использовавшийся на Западе. Скатный кирпичный свод (см. Выше) изначально поддерживается одной несущей стеной сзади. Затем ряды свода укладываются под прямым углом к курсам стены. Каждая трасса опорного прыжка несколько отклонена от вертикали, так что начальные площадки опираются на заднюю стенку, а последующие площадки упираются в первую. Эта вертикальная ориентация рядов, в дополнение к вершине или наклону, отличает скатный свод от радиальной конструкции, где свод сливается с поверхностью стены.Скатный свод всегда можно идентифицировать по изменению ориентации рядов кирпича внутри свода. Если он не закрыт штукатуркой, точка упругости свода отмечена стыком горизонтальных рядов стен и вертикальных колец свода. В некоторых случаях скатная кирпичная стена предпочтительнее радиального свода, поскольку она чрезвычайно устойчива и может быть возведена без сложной центровки древесины, необходимой для поддержки радиального свода во время его строительства.В сейсмоопасной и бедной лесом Месопотамии эти качества были бы оценены по достоинству. Скатный кирпичный свод издавна считался характерной чертой парфянской архитектуры Месопотамии. Этот метод использовался сначала греками, а затем римлянами для подземных акведуков. Он также использовался египтянами в могилах в дельте Нила.

Хафт Тепе («семь холмов» — фактически двенадцать) в современном Хузестане (древний Элам), вероятно, идентичен древнему городу под названием Тикни. Это место находится на полпути к Сузам и Чога-Занбил и восходит к пятнадцатому веку до нашей эры.Были выделены три части: храм с царской гробницей, дворцовая территория и квартал ремесленников. Здесь мы видим пример скатного кирпичного кургана, использовавшегося в качестве царской погребальной камеры.

Каменное бочковое хранилище 2000 г. до н.э. Ашкелон, Израиль

Ашкелон был процветающим городом среднего бронзового века (2000–1550 гг. До н.э.) площадью более 150 акров с мощными валами, в том числе самыми старыми арочными городскими воротами в мире, шириной в восемь футов, и даже в виде руин, все еще стоящих на высоте двух этажей.Толщина стен была настолько велика, что ворота бронзового века из сырцового кирпича имели облицованный камнем туннельный цилиндрический свод, покрытый белой штукатуркой, чтобы поддерживать надстройку: это самый старый подобный свод из когда-либо найденных. Обратите внимание, что арка не круглая, а параболическая. Эта конструкция намного прочнее круглой арки, и мы вернемся к теме строительства остроконечных готических арок и сводчатых потолков.

Арки из глиняного кирпича в Телль-эль-Риме, 2000 г. до н.э., Ирак

Телль аль-Римах (в современной провинции Найнава, Ирак, примерно в 50 милях к западу от Мосула) был древним ближневосточным городом Карана или Каттара в регионе Синджар к западу от Ниневии.Хотя кажется, что это место было заселено в 3-м тысячелетии, оно достигло наибольших размеров и известности во 2-м тысячелетии и в неоассирийский период. Деятельность во втором тысячелетии приходилась в основном на времена Старого Вавилона и Митанни. Телль аль-Римах также известен тем, что у него есть образцы свода из сырцового кирпича 3-го тысячелетия.

(вверху) Техника арки консоли (внизу) Сравнение арки консоли (справа) и типовой арки из настоящего камня (слева) (Википедия)

Каркасная арка строится путем смещения последовательных рядов камня (или кирпича) у пружинной линии стен так, чтобы они выступали к центру арочного проема с каждой поддерживающей стороны, до тех пор, пока ряды не встретятся на вершине арочного проема (часто последний зазор перекрывается плоским камнем).Для сводчатого свода, покрывающего свод, техника распространяется в трех измерениях по длине двух противоположных стен. Несмотря на улучшение несущей способности конструкции стойки и перемычки, арки с выступами не являются полностью самонесущими конструкциями, и по этой причине арки с выступами иногда называют «ложными арками». Арки и своды выступов требуют значительно утолщенных стен и упора из другого камня или заполнения, чтобы противодействовать эффектам гравитации, которые в противном случае имели бы тенденцию разрушать каждую сторону арочного прохода внутрь.

Corbelled Passage of Newgrange 3200 г. до н.э., Ирландия

Ньюгрейндж — лучшая из 26 погребальных камер древних племен в долине реки Бойн к северу от Дублина. Огромной круглой гробнице с прекрасной наскальной резьбой, Ньюгрейнджу около 5000 лет, что на несколько веков старше Великих пирамид Египта и на тысячу лет старше Стоунхенджа. Комплекс Ньюгрейндж был первоначально построен между c. 3200 и 3100 гг. До н. Э. Согласно датам углерода-14, он примерно на пятьсот лет старше нынешней формы Стоунхенджа и Великой пирамиды Гизы в Египте, а также предшествует микенской культуре древней Греции.Обратите внимание, как техника пояса была расширена, чтобы сделать проход.

Казначейство Атрея 1250 г. до н.э., Греция

Внутренний купол Казначейства Атрея 1250 г. до н.э., Греция

Сокровищница Атрея или Гробница Агамемнона — впечатляющая гробница «толос» (одна из шести в этом районе) на холме Панагица в Микенах, Греция, построенная в бронзовом веке около 1250 года до нашей эры. Камень перемычки над дверным проемом весит 120 тонн — самый большой в мире.Он состоит из полуподземного помещения круглого плана с горловиной арки, выступающей в разрезе (заостренной, как готическая арка). Имея внутреннюю высоту 13,5 м и диаметр 14,5 м, он был самым высоким и широким куполом в мире более тысячи лет до постройки Храма Гермеса в Байях и Пантеона в Риме. Большое внимание было уделено размещению огромных камней, чтобы гарантировать стабильность хранилища с течением времени и выдерживать силу сжатия от собственного веса.

Вход в сокровищницу Атрея 1250 г. до н.э., Греция

Камень перемычки над дверным проемом весит 120 тонн, это самый большой камень в мире. Хотя перемычка кажется ненужной, она обеспечивает дополнительную устойчивость дверному проему. Арка на поясе снимает вес с уязвимого центра перемычки и распределяет его по более сильным сторонам.

Угловой проход 1600 г. до н. Э. Микены, Греция

Во втором тысячелетии до нашей эры Микены были одним из главных центров греческой цивилизации, военной крепостью, которая доминировала на большей части юга Греции.Период греческой истории примерно с 1600 г. до н.э. до примерно 1100 г. до н.э. называется микенским по отношению к Микенам. Инженеры из Микен были очень искусны в технике изготовления карнизов, и они смогли построить длинные сводчатые проходы и купола, которые не обрушились, и это особенно примечательно, если учесть, что Греция является страной, подверженной сильным землетрясениям. Угловой проход наверху ведет к подземному источнику воды.

Мост Аркадико Карбеллед 1300 г. до н.э., Греция

Мост Аркадико Карбеллед — это микенский каркасный мост рядом с современной дорогой из Тиринфа в Эпидавр на Пелопоннесе, Греция.Датируемый греческим бронзовым веком 1300–1190 гг. До н.э., это один из старейших арочных мостов, которые все еще существуют и используются. Строение имеет длину 22 метра (72 фута), ширину 5,60 метра (18,4 фута) у основания и высоту 4 метра (13 футов). Ширина проезжей части наверху составляет около 2,50 метра (8 футов 2 дюйма).

Элефтеринский мост с аркой Корбеля, 3-4 век до н.э. Элефтерна, Греция (Википедия)

Мост Элефтерна — древнегреческий арочный мост с выступом недалеко от критского города Элефтерна, Греция. Проем вырезан из неотделанных блоков известняка в форме равнобедренного треугольника, высота которого равна 1.84 мес. Общая длина моста составляет 9,35 м. Его ширина варьируется от 5,1 до 5,2 м, при этом конструкция слегка сужается к своей центральной точке над аркой (ширина там 5,05 м). Высота от 4 до 4,2 м. Дата постройки неизвестна, вероятно, 3-4 век до нашей эры.

Римский акведук недалеко от Нима, Франция: пример аркады с круговой аркой.

Не римляне изобрели арку. Действительно, арки использовались с доисторических времен.Как я показал выше, древние египтяне, вавилоняне и греки использовали его. Однако цель арки в этих культурах была ограничена поддержкой небольших конструкций, таких как кладовые, и люди часто использовали колонны для поддержки крыши. Такой дизайн ограничивал размер и масштабы здания. В результате строители не могли строить очень большие дворцы или правительственные здания. Арка стала швейцарским армейским ножом для римских архитекторов. Одним из наиболее заметных видов использования арок римлянами были акведуки, подобные приведенному выше, Акведук Пон-дю-Гар во Франции, который был построен незадолго до христианской эры, чтобы позволить акведуку Нима (протяженность почти 50 км) проходить через него. пересечь реку Гар.Римские архитекторы и инженеры-гидротехники, спроектировавшие этот трехуровневый мост высотой почти 50 м (самый длинный — 275 м), создали как технический, так и художественный шедевр.

Островки Остии Антика с сегментарными дугами 1 век н.э.

Римляне первыми возились с аркой, понимая, что полный полукруг не всегда был необходим, как показано выше. Их назвали сегментарными дугами. На снимке изображен островок или многоквартирный дом в Остии Антика.Островки могли достигать шести или семи этажей, и, несмотря на ограничения по высоте в имперскую эпоху, некоторые из них достигали восьми или девяти этажей.

Хранилище бочек в Бате, Англия

Римляне нечасто использовали большие цилиндрические своды из-за необходимости создания толстых укрепленных стен, в основном без окон с каждой стороны, чтобы поддерживать внешнюю силу свода. Один из примеров можно увидеть в Бате в Англии, где 10,5-метровый свод был построен над ваннами. Строители добились этого с помощью системы кирпичных ребер, заполненных между ними пустотелыми кирпичными вусуарами, чтобы уменьшить вес свода.Несмотря на это, хранилище в конце концов рухнуло.

Базилика Новая 312 г. н.э. Римский Форум, Рим

Бочковые своды базилики Нова 312 г. н.э. Римский Форум, Рим

Одним из действительно крупных примеров бочкообразных сводов в Риме является Базилика Нова. Строительство началось на северной стороне форума при императоре Максенция в 308 году и было завершено в 312 году Константином I после его поражения Максенция. Здание состояло из центрального нефа, покрытого тремя сводчатыми потолками, подвешенного на высоте 39 метров над полом на четырех больших опорах, заканчивающихся апсидой в западном конце, содержащей колоссальную статую Константина.Боковые силы паховых сводов удерживались фланговыми проходами размером 23 на 17 метров (75 x 56 футов). Проходы перекрывались тремя полукруглыми цилиндрическими сводами, перпендикулярными нефу, а узкие аркады проходили параллельно нефу под цилиндрическими сводами. Размер самого нефа составлял 25 метров на 80 метров (83 x 265 футов), что составляло пол площадью 4000 квадратных метров (или около одного акра). Это было, безусловно, самое большое здание на форуме и самое большое здание в мире, когда оно было построено. Базилики выполняли множество функций, включая сочетание здания суда, палаты совета и зала заседаний.При Константине и его преемниках этот тип здания был выбран в качестве основы для дизайна более крупных мест христианского поклонения, по-видимому, поскольку форма базилики имела меньше языческих ассоциаций, чем конструкции традиционных греко-римских храмов, и позволяла большим собраниям . В результате строительных программ христианских римских императоров термин базилика позже стал синонимом большой церкви или собора.

Хранилище стволов со сквинчем. Монастырь августинцев Сан-Жауме-де-Фронтания, Испания.Автор фото: Santi MB

Монастырь августинцев Сан-Жауме-де-Фронтания расположен в центре одноименного города в каталонском регионе Бергеда в Испании. На этой картинке показаны четыре важных архитектурных элемента. Сначала бочкообразный свод, ведущий к четырехсторонней площадке, поддерживающей круглую башню. Squinch , вероятно, был изобретен в Иране и экспортирован в Европу, позволяя квадратному основанию поддерживать круглую башню. Крошечные окна типичны для тяжелой романской архитектуры.

Я собираюсь закончить этот пост описанием метода, который римляне предпочитали бочкообразному хранилищу для создания больших открытых пространств, Groin Vault . Как вы можете видеть на приведенном выше рисунке, Groin Vault — это просто два цилиндрических свода, расположенные под прямым углом. В результате получается очень прочный свод с почти всеми силами, направленными вниз, и большим количеством открытого пространства внизу (например, в окнах).

Вы можете сложить их бок о бок, чтобы получилась длинная апсида, похожая на цилиндрический свод, но с широким открытым пространством по бокам для множества окон — отличительной чертой готического собора.Наконец, сложно построить паховый свод с полукруглыми арками, проще и прочнее сделать остроконечные арки, характерные для готических арок.

Центральный неф собора Сен-Дени с ребристым сводчатым потолком. Париж

Если вы все сделали правильно, вы получите эфирное пространство, подобное центральному нефу собора Сен-Дени, показанному выше.

РубрикаРазное