Арочные проемы из кирпича. Виды арок и их функции

Арочные проемы зодчие строили еще в глубокой древности. Еще 6 тысяч лет назад в Месопотамии, или Междуречье, арка из кирпича была одной из особенностей ирригационных сооружений, а также жилых построек. Сегодня арки стали характерной чертой многих дворцов, особенно итальянских палаццо, культовых сооружений, торговых и жилых зданий.

Арочные проемы будут очень привлекательно смотреться в любом помещении.

В период хрущевского минимализма в строениях, будь то гражданские сооружения или жилье, никаких излишеств не было. Во время бума индивидуального строительства снова вспомнили об арочных проемах. Арка из кирпича или другого строительного материала придает интерьеру дома или квартиры изысканность, ощущение простора, открытости пространства.

Виды арок и их функции

Арочные проемы, заменяющие двери, позволяют зрительно расширить пространство, сделать интерьер помещения нестандартным. Их главная функция — зонировать пространство, при этом визуально увеличивая его.

Арку в романтическом стиле используют, когда проем имеет большую ширину.

Арочная конструкция в архитектуре имеет множество видов, форм и конструктивных особенностей. В зависимости от формы это может быть круглая, стрельчатая, подковообразная, эллиптическая, тюдоровская или аравийская, распространенная в испано-мавританской архитектуре, конструкция.

Сегодня в жилой архитектуре используют 4 основных вида арок:

Арка в классическом стиле. Она имеет четкую форму сегмента круга. Обычно этот сегмент близок к полукругу. Это наиболее широко применяемая в современном жилищном строительстве арка. Ее проще рассчитывать, и она имеет очень эффектный вид.
Конструкция в романтическом стиле — это прямоугольный проем со скругленными углами. Ее используют, когда проем имеет достаточно большую ширину. В противном случае вид конструкции будет непривлекательным.
Арочный проем эллиптической формы рассчитывается гораздо труднее, чем классический проем в форме полукруга. Наверное, поэтому и строят его намного реже, чем «классику».
Проем в модернистском стиле. Это несколько вытянутый вверх полукруг. Такая форма визуально сужает проем в стене, одновременно увеличивая высоту помещения.

Вернуться к оглавлению

Строительные материалы для дугообразных проемов

Арка в стиле модерн сужает проем в стене, увеличивая тем самым высоту помещения.

Самый распространенный на сегодня материал для таких проемов — это гипсокартон. Он очень легко обрабатывается, шпаклюется, красится. Конструкция из этого материала приобретает идеальную форму и имеет после обработки идеальную поверхность. При помощи гипсокартона можно легко сооружать округлые конструкции вокруг готового прямоугольного дверного или внутреннего оконного проема. Однако из этого популярного стройматериала можно делать конструктивные элементы только для внутренних частей помещений. Наружный вход или оконные проемы снаружи здания из него выполнить нельзя.

Природный камень используют в качестве строительного материала для сооружения входов дугообразной формы в частное домовладение. Это могут быть калитка или даже ворота. Но последние не должны иметь большую ширину, так как такое строение громоздкое на вид и очень тяжелое. Под него нужно подводить мощный фундамент.

Оптимальным строительным материалом для создания наружных входных конструкций округлой формы или оконных проемов является кирпич.

Вернуться к оглавлению

Арочные проемы из кирпича

Как сделать арку из кирпича? Ответ на этот вопрос не так просто, как может показаться на первый взгляд. Для этого нужно обладать теоретическими знаниями в области проектирования и немалыми практическими навыками в сооружении подобных конструкций. Поэтому лучше не браться за эту работу своими руками, доверить весь процесс конструирования и сооружения кирпичных арок в руки профессионалов.

Стоит заметить, что можно делать арки из кирпича только там, где стены сложены из идентичного стройматериала. Обычно межкомнатные перегородки изготавливают из гипсокартона со звукоизолирующим заполнителем или из газобетона. Особенно это касается многоквартирных домов. Поэтому межкомнатные проемы закругленной формы лучше сооружать из гипсокартона. В частном строительстве с этой целью используется и кирпичная кладка.

Если у вас есть достаточный строительный опыт, время и возможность построить весь дом, в том числе проемы в виде арок, своими руками, следует учесть несколько моментов.

Кладку округлой формы лучше делать из специального лекального кирпича.

Он имеет разную толщину торцов. Это не только облегчит кладку, но и сделает ее более красивой и ровной. Это важно при сооружении наружных арок.

Для кладки проема округлой формы нужно изготовить опалубку, основой которой является так называемое кружало (лекало из досок в форме полукруга). На него будет опираться кладка, а под него подводятся опоры до полного высыхания раствора, на который кладется кирпич.

Архитектурные особенности строений различной конфигурации вынуждают выполнять кладку не только стен, но и прочих поверхностей (арок, сводов, столбов и т.п.) из кирпича или иного камня правильной формы.

Особенностью является то, что все работы необходимо проводить с использованием специального раствора (портландцемент), который обладает особыми характеристиками. Это обусловлено необходимостью быстрейшего застывания раствора.

Процесс кладки арок и сводов достаточно трудоемкий и требует особого внимания и умения. Прежде, чем приступать в данной задаче, следует составить проект, утвердить и только потом приступать к строительству. При наличии рабочих чертежей, в которых выполнен расчет кирпичного свода, закупаются материалы для выполнения поставленной задачи.

Традиционно для кладки арок и сводов используют клиновый кирпич, который имеет трапециевидную форму. Применение такого кирпича обеспечивает не только эстетическую привлекательность конструкции, но и максимальную надежность и прочность крепления всей структуры.

Можно использовать и обычный кирпич, который при необходимости по всей его длине подтесывают для придания клиновидной формы. В обязательном порядке проводится постоянный контроль качества кладки. Для этого используется шнур, линейка, уровень. Замковый кирпич устанавливается с применением усилия, таким образом, заклинивая кладку.

Область применения арок и сводов

Арочный свод может служить одним из вариантов выполнения верха любого проема. Как правило, подобную конструкцию сооружают:

в проемах стен;
в качестве облицовки;
при возведении печей, каминов, уличных мангалов, барбекю;
для создания оригинального портала (ворота, калитка).

Дополнительно можно соорудить купол из кирпича, что будет служить некой «изюминкой» архитектурного дизайна. Мастерская кладка карниза из кирпича выглядит не менее привлекательно, но обусловлена определенными нюансами, не позволяющими выполнить данную задумку на разных объектах недвижимости.

Перед началом кладки следует смастерить опалубку, по которой будет передвигаться шаблон, при этом учитываются следующие параметры:

выбор формы свода;
точный расчет радиуса арки;
определение расстояния между опорами;
уточнение толщины кладки;
предварительный расчет.

Если арку планируется возводить на старом здании, то предварительно необходимо укрепить фундамент, что минимизирует вероятность деформации проемов. Процесс кладки сводов зависит от планируемого вида конструкции, но предполагает проведение этого мероприятия в несколько этапов:

составление чертеж конструкции;
монтаж шаблона;
кладка свода;
укрепление конструкции;
демонтаж кружал;
выполнение облицовочной декорации.

Все этапы выполняются максимально быстро. Причем кладку необходимо вести от «пят» к «замку» синхронно с обеих сторон. Швы не оставляются пустыми. Они полностью заполняются строительным раствором, а верхняя поверхность затирается остатками смеси. Немаловажную роль для выполнения данного мероприятия играет температура воздуха и влажность. Выкладывать кирпичный свод при минусовых температурах категорически запрещено.

Возведение арок и сводов применяется не только в гражданском строительстве. Довольно часто подобную технологию используют в процессе сооружения церквей. Технология выполнения данного мероприятия аналогична. Разница лишь в масштабах и количестве необходимого стройматериала. По конструкции кирпичные своды бывают:

крутые;
плоские;
пологие;
полуциркульные;
трехцентровые.

Проведение подготовительных работ и процесса кладки

пример стройки церкви

Визуально оценив масштабы работы, следует приступать к построению утвержденной конструкции. Для изготовления шаблона обычно используют ДСП и брусья. Предварительно рассчитанные параметры наносятся на лист и вырезается заготовка. Монтировать шаблон следует предельно аккуратно, поскольку от этого зависит эстетичность будущей арки. Если существует необходимость создания более прочной конструкции, то целесообразней использовать каркас, изготовленный из арматуры. Такой шаблон применяется в качестве кружала при сооружении опалубки.

Перед началом кладки все необходимые материалы и инструменты следует максимально близко расположить к рабочей зоне. Кирпич предварительно замачивается в воде. Поскольку кладка арки выполняется одновременно с двух сторон, складировать кирпич следует и с правой, и с левой стороны от места работы. Если в качестве основы кладки используется кирпич, бывший в употреблении, то для придания эстетичности поверхность арки необходимо дополнительно облицевать. Можно также соорудить карниз кирпичной стены, что создаст законченный вид конструкции.

Если нет уверенности в точности выполнения кладки, следует предварительно отрепетировать весь процесс. Проанализировав недочеты и оценив свои способности можно приступать к возведению арки непосредственно на месте его будущего расположения.

Рассматривая проекты церквей из кирпича, становится очевидным, что высота купола и его габаритность предполагают укрепление стен сооружения. Кладка выполняется по однорядной или многорядной системе перевязки швов. В местах, максимальной нагрузки дополнительно укладывается стальная сетка, которая не позволяет появляться трещинам.

Учитывая то, что со временем своды могут немного просесть, монтаж кружал выполняют немного выше предполагаемой высоты. В таком случае кирпичные своды перекрытия будут сооружаться с предельной аккуратностью, не допуская каких-либо оплошностей. Ведь даже малейший недочет может привести к неустойчивости конструкции и ее дальнейшему разрушению.

После того, как арочный свод из кирпича будет выложен, необходимо предоставить время, позволяющее раствору окончательно затвердеть. В зависимости от сложности и габаритов конструкции данный этап может продлиться несколько дней, после чего можно будет демонтировать опалубку. В некоторых случаях не предоставляется возможным безболезненно вынуть опалубку не повредив свод. Поэтому необходимо заранее проработать возможность установки съемной конструкции.

Еще по теме :

Задумывались ли вы, каким образом можно преобразить внешний вид дома?

Если вы обратитесь к опытным архитекторам или специалистам по евроремонтам, то они вам посоветуют такой декор, как кирпичная арка. И действительно, когда вы обращаете внимание на элитный особняк, то наверняка на глаза попадаются арочные своды. Они подчеркивают статус и величие хозяина дома и украшают любой стиль оформления фасада здания и внутренних переходов. В этом случае у вас может появиться желание сделать подобное и у себя дома, заменив дверь аркой.

Отделка вместо дверного проема

В статье мы расскажем, как сделать арочный свод из кирпича своими руками.

Разновидности

Когда разговор заходит об арочном своде, то нужно уточнять - какой вид вы имеете ввиду. Дело в том, что их несколько и каждый из них по-своему уникален и индивидуален. Кладка этих сводов из кирпича в каждом из видов осуществляется по-своему.

Арочный свод представляет собой полукруг в проеме между двумя вертикальными основами, в роли которых выступают стены здания. Что же касается упомянутых видов, то их три.

Арочный свод на улице

На первом месте стоит обычная или, как ее еще называют, – полная арка. Данная разновидность считается одной из самых востребованных по ряду причин. О таком виде можно смело сказать, что она выполнена просто, но со вкусом. Свод подобного типа выполнен в форме правильного полукруга.

К тому же, если вы выбрали этот тип арки, то можете запросто выложить его самостоятельно.

На втором месте стоит клиновая или же прямоугольная арка. Выложить ее без должного опыта проблематично. Поэтому это не лучший выбор, даже для людей, которые привыкли все делать самостоятельно, по найденным в интернете инструкциям. Данное предостережение актуально потому, что без должного опыта вы рискуете соорудить арку, которая не простоит и пары лет. Внешне же она смотрится неплохо и напоминает букву П.

На последнем, третьем месте, стоит лучковая арка. Свод ее имеет заниженный полукруг.

Виды арок и устройство проема в кирпичной стене

Перед тем, как выбрать, какой тип арки хотелось бы видеть у себя дома, следует поговорить о некоторых нюансах, таких, как расстояние между несущими колоннами.

Вы не выложите клинчатую арку в широком проеме. Данное ограничение объясняется тем, что она не будет прочной, если расстояние между опорными колоннами шире, чем один метр.

У лучковой арки данное расстояние больше. Ее можно строить между колонами, расположенными друг от друга на расстоянии до полутора метров. Если же вы хотите арочный свод, а несущие колонны расположены друг от друга на расстоянии в два или даже в два с половиной метра, то подойдет полная арка.

Эти и другие параметры можно узнать, изучив методические указания по расчету кладки арок.

Подготовка к процессу кладки

Прежде чем приступить к работам, определитесь, где будет находиться арка. Дело в том, что в большинстве пособий по строительному делу рассматривается вариант, когда кладка делается с нуля, при возведении самого дома. В этом случае процесс описывают с возведения самих опорных колонн.

Шаблон для возведения конструкции

В частных же случаях хозяева переделывают проходы, создавая в них арочный свод. В данном случае, при необходимости, делается предварительная пробивка самих проемов в кирпичных стенах.

Какой бы из вариантов вами не был бы выбран, первым делом должна быть произведена кладка и, при необходимости, укрепление несущих колонн. Под укреплением подразумеваются случаи, когда планируемое расстояние между колоннами превышает один метр. Ведь тогда возрастет нагрузка на несущие колонны. Поэтому выкладывают толщиной в пару кирпичей.

На данном этапе стоит обратить внимание на то, что не должно быть прекоса между уложенными кирпичами обеих арок. Каждый ряд кирпичей контролируется строительным уровнем.

Когда же вы дойдете до свода, то обратите внимание на пару строительных хитростей. Во-первых, как нельзя кстати пригодится специальный деревянный шаблон, который будет контролировать укладку кирпичей свода, держать их до тех пор, пока не затвердеет цементный раствор. Создание деревянного шаблона мы рассмотрим в этой статье далее.

Во-вторых, сам цементный раствор делают гуще обычного, жидкий раствор не гарантирует вам того, что впоследствии кладка не расползется под собственным весом.

Деревянный шаблон

Данный шаблон незаменим во время кладки арок своими руками. Для его создания достаточно наличия нужных материалов и энтузиазма.

Прежде найдите пару листов ДСП. Они впоследствии станут основой будущего шаблона. Из приготовленных листов вам нужно вырезать два идентичных полукруга, повторяющих контур планируемой арки.

Шаблон для арки, чтобы выложить кирпичом

После того, как вы справитесь с данной задачей, раздобудьте широкую доску, совпадающую с толщиной несущей опоры. Хотя подойдет и узкая доска.

На основании этой доски вам нужно закрепить с помощью гвоздей вырезанные ранее шаблоны свода из ДСП. Чтобы придать шаблону жесткость, располагают между листами ДСП деревянные бруски. Таким образом вы придадите конструкции необходимую жесткость.

Образовавшийся полый полукруг шаблона нужно сверху зашить с помощью стальной полосы, шести или восьми миллиметров толщиной. Данной толщины достаточно, чтобы ее впоследствии не продавили располагающиеся сверху кирпичи.

Получившийся деревянный шаблон закрепляют между выложенными опорными столбами вашей будущей арки. Для закрепления вам придется воспользоваться деревянными распорками, которые в дальнейшем будут убраны, как и сам шаблон.

Толщина выбранных деревянных распорок должна быть порядка восьми или даже десяти сантиметров. Расстояние же между распорками — не менее половины метра.

Кладка арки

Вот мы и добрались до того момента, когда можно приступать к кладке арки. Прежде чем вы начнете укладывать первые кирпичи, освойте одно правило. Вся работа по укладке кирпичей свода должна производиться в один заход. Ни в коем случае нельзя допускать перерыва, давая цементному раствору засохнуть.

Как заложить шаблон

Данное правило связано с тем, что во время высыхания цемент начнет как бы растягивать кирпичи в стороны, создавая дополнительное напряжения. Поэтому, если вы решите производить кладку арки не за один, а за несколько дней, приготовьтесь к тому, что она в итоге потрескается.

Саму же кладку правильно начинать одновременно с обеих сторон шаблона, постепенно добираясь до центральной части. Последний кирпич, устанавливаемый в центре кладки, будет своего рода замком.

Характерно, что данные рекомендации подходят для любого типа арки, на каком бы вы не остановили выбор. Единственной же проблемой, с которой вы можете столкнуться, будет установка кирпичей под определенными углами относительно друг друга, создавай тем самым арочный полукруг. Чтобы упростить данный процесс, делают предварительную разметку на деревянном шаблоне, а во время кладки кирпичей пользоваться угольником. Соответственно, во время такой кладки кирпичей цементный раствор тоже будет лежать неравномерно. Его слой будет толще в верхней части арочного свода.

Однако, с какими бы трудностями вам не пришлось столкнуться, при должной внимательности и напористости у вас обязательно все получится, и вы правильно построите арочный свод своей мечты.

Категория: Двери, проемы, арки

Не секрет, что оформленный в виде арки дверной проем смотрится эстетически куда привлекательней, чем стандартный прямоугольный. Благодаря арочным сводам можно использовать нестандартные решения для дизайна. Одним из таких вариантов в оформлении интерьера может стать в Вашем жилище.

Арочные формы обладают определенными сложностями, поэтому необходимо достаточное мастерство, чтобы изготовить подобную архитектурную конструкцию самостоятельно. В этом уроке будет показано, как правильно осуществить кладку кирпичной арки самостоятельно, имея минимальные строительные навыки.

Разновидности кирпичных арок

Арка представляет собой перемычку в виде полукруга, который осуществляет соединение между собой двух вертикальных опор. Прочность арки обеспечивается за счет распределения нагрузки в стороны (распор). Обычно арки выкладывают над оконными или дверными проемами. Также арки делают у печей и мангалов.

В существующей практике строительства различают 3 формы арок из кирпича:

Обычная (полная) арка. При ее возведении полукруг арки делается в половину диаметра круга. Такую арку сможет сделать любой домашний мастер.
Клинчатая (прямоугольная) арка. Данный вид арки является по форме напоминает букву «П». Арочный свод равен радиусу круга. Такая арка из кирпича является в строительстве самой сложной.
Лучковая (усеченная или неполная) арка. В такой арке арочный свод делается низким, меньше половины диаметра круга. При этом укладка кирпича производится по усеченной дуге. По сложности исполнения лучковая арка занимает промежуточное положение между обычной и клинчатой арками.

Технология кладки из кирпича вышеприведенных видов арок практически мало чем различаются. Остается только подготовить необходимы инструменты и материалы, чтобы сложить арку из кирпича своими руками, которая станет частью задуманного Вами дизайна интерьера.

На начальном этапе, когда уже известна форма будущей арки из кирпича необходимо разработать и изготовить шаблон сводчатого элемента. В качестве материала для изготовления шаблона применяются деревянные брусочки и листы ДСП.

Шаблон легко изготавливается своими руками. На листе ДСП чертится горизонтальная линия, которая равна ширине проема, отмечается центр арочного свода, а также ее крайние нижние и верхние точки, которые затем также соединяются линиями между собой. В итоге должен получиться усеченный полукруг (кружало) будущей арки.

Далее ножовкой или лобзиком выпиливаются по намеченным линиям два кружала, которые необходимо соединить между собой с помощью саморезов и брусков. Затем полученный шаблон будущей арки необходимо установить в проем и зафиксировать в нем с помощью распорок и опор.

Перед началом выкладки по обеим сторонам арки на уровне ее нижней границы устанавливаются штрабы, которые позволят зажать конструкцию, обеспечив ее устойчивость и прочность.

Арка из кирпича своими руками должна быть сделана без перерыва в работе за один прием . Кладка производится, двигаясь по дуге шаблона снизу вверх одновременно укладывая кирпичи с обеих сторон. По окончании набора в вершину кладки плотно вбивается кирпич (замок), основной функцией которого является фиксация всей арочной конструкции. После этого шаблон убирается, а поверхность кирпичной кладки зачищается от остатков раствора.

Чтобы выложить арочную конструкцию применяют специальный клиновый кирпич, имеющий форму трапеции, который обеспечивает лучшую фиксацию кирпичной арки. Такой кирпич купить не проблема. Он продается в специализированных строительных магазинах, но его можно сделать самостоятельно, обработав болгаркой до нужной формы.

Правильно смонтированная арка из кирпича своими руками может прослужить очень долго, придавая Вашему дому оригинальный внешний вид и наполняя его домашним теплом и уютом. Дополнительную информацию к уроку Вы найдете, просмотрев арка из кирпича своими руками видео.

Фото арок из кирпича

Зачастую перед строителем возникает задача выстраивания арочного перекрытия, обустройства куполообразной кровли или оригинального «горбатого» мостика над водоемом, который становится все более популярной малой архитектурной формой. При этом, в большинстве случаев мастера не утруждают себя сложными расчетами, используя две величины, которые известны даже семикласснику. Такими величинами являются ширина пролета, впоследствии перекрываемая аркой, и высота подъема арки, которая рассчитывается путем определения расстояния между воображаемой горизонтальной линией, проведенной между точками, на которые осуществляется упор арки, и наивысшей точкой арки. По мнению специалистов, данных величин недостаточно, чтобы обустроить надежную арку с высокими эксплуатационными характеристиками. Основная роль при конструировании арочного перекрытия отводится выбору материалов, из которого будет сооружаться арка, и связанному с ним расчету арки, правильность проведения которого определяет ее последующие эксплуатационные характеристики. Следуя данным рекомендациям, вы сможете сконструировать надежное арочное перекрытие, которое станет отличным решением и не только разнообразит дизайн квартиры, но и станет отличным украшением ландшафтного дизайна сада. Специалисты в данной сфере без труда произведут все необходимые расчеты, но что делать, если нет возможности воспользоваться их услугами, и приходится выполнять все работы самостоятельно? В этом случае воспользуйтесь нашими рекомендациями, которые помогут вам максимально эффективно справиться с поставленной задачей.

Арочные системы с точки зрения профессионала

С точки зрения специалистов инженеров, арочными конструкциями называются системы ломаного или криволинейного характера, на опорные элементы которых действуют вертикальные нагрузки, приводящие к наклонным реакциям, направленным внутрь проема. Горизонтальной составляющей подобной опорной реакции является распор, что свидетельствует о том, что арочные системы являются распорными конструкциями. Это и является их основным отличием от балок, которые испытывают только нормальное механическое напряжение. В современном строительстве арки используются в качестве основных несущих конструкций сооружений различного назначения, будь то хозяйственные, промышленные или сельскохозяйственные постройки, пролетом от 12 до 70 м. Что касается зарубежного строительства, то в данной отрасли конструирование арочных пролетов еще более развито, что позволяет сооружать арки высотой до 100 м и более.

Классификация арок: основные разновидности

В соответствии со статической схемой , различают бесшарнирные , двухшарнирные и трехшарнирные арки ;

Также опорные конца арки можно соединить горизонтально расположенным стержнем, воспринимающим горизонтальную нагрузку и называемым затяжкой . Расчет арки с затяжкой несколько отличается от расчета двухшарнирной арки или трехшарнирной арки без затяжки.

Для каждого из этих типов характерны свои достоинства и недостатки, в связи с чем, выбор конструкции осуществляется инженером-проектировщиком, который осуществит расчет трехшарнирной арки с учетом прочностных требований, предъявляемых к ней, материалов, используемых для ее конструирования, и архитектурных задач, которые возлагаются на ту или иную конструкцию.

В соответствии со схемой опирания, выделяют арки с затяжкой и арки без затяжки . Если первые воспринимают распор, то распор последних передается на опоры. Изготовление затяжки осуществляют из профильной стали или арматуры. Если эксплуатация арки будет осуществляться в условиях агрессивных сред, способствующих коррозии металла, допускается использование деревянных клееных затяжек.

По форме различают:

Треугольные арки, состоящие из прямых полуарок. Расчет треугольной арки не представляет сложностей, и вы сможете произвести его самостоятельно;

Пятиугольные арки;
Сегментарные арки, оси полуарок которых располагаются на общей окружности;
Стрельчатые арки, состоящие из нескольких полуарок, оси которых расположены на двух окружностях;

Как осуществить расчет трехшарнирной арки с затяжкой: рекомендации специалистов

Если вы планируете осуществить монтаж небольшой арки, расчет и конструирование не доставят вам особых сложностей, так как для их производства предпочтительнее использовать листы строительного материала огромных размеров, такого как фанера, гипсокартон или OSB-плиты. Наибольшие показатели их длины ширины составляют 250 и 120 см соответственно, что позволяет просто начертить арку на листе материала и выпилить как минимум две составляющие детали несущих балок. В завершение такие арки обшивают листовым материалом, после чего можно считать, что арка готова. Несмотря на быстроту и простоту монтажа арок данным методом, для него характерны и свои недостатки, среди которых большое количество материала, затраченного на отходы, декоративность готовой арки и неспособность конструкции нести нагрузки.

Обустройство арочных конструкций существенно усложняется, если перед мастером стоит задача монтажа арки над большим просветом (до нескольких метров) или арки, способной выдерживать высочайшие нагрузки. В связи с тем, что на строительном рынке трудно найти материалы, размеры которых позволяют осуществить монтаж такой арки, она конструируется как наборная конструкция, состоящая из нескольких деталей. В связи с этим, перед мастером встает задача точного расчета арки и определения размеров ее деталей.

Как уже упоминалось ранее, арки различают в соответствии с такими параметрами, как форма, размер и высота, и прежде, чем реализовать проект расчета деревянной арки, необходимо четко представлять себе конструкцию и приблизительные размеры желаемой арки. С учетом данных параметров, легче определиться с выбором материалов для ее монтажа и последующим проведением расчетов.

Дилетанты, услышав словосочетание «расчет арки» зачастую пугаются, однако расчеты в данном случае несложные и основаны на использовании школьных формул из геометрии. Кроме того, чтобы облегчить проведение расчетов, необходимо начертить на миллиметровой бумаге контур арки в несколько уменьшенном масштабе. После этого изготавливают шаблон арки в реальном размере, имея который, вы сможете наиболее эффективно провести дальнейшие расчеты, так как сможете приложить так называемую копию арки к месту ее монтажа и оценить правильность проведенных расчетов. Для изготовления шаблона можно использовать плотный картон, фанеру или лист ДВП.

Арочные конструкции занимают обширную нишу в архитектуре, и их использование - широчайшая тема, объять которую невозможно в одной статье. В настоящем материале мы рассмотрим изготовление арки в квартире или частном доме, так как традиционный прямоугольный проем, оформленный в виде арки, станет эксклюзивной деталью интерьера квартиры, выгодно отличающей ее от других квартир.

Рассмотрим пример расчета трехшарнирной арки:

В большинстве случаев, независимо от опыта мастера, ему известны три параметра арки, среди которых ширина пролета, перекрываемого аркой, высота арки, а также глубина (ширина) стены. Перед мастером при этом стоит задача рассчитать параметры деталей арки, собрать их в единую арочную конструкцию и прочно закрепить ее.

Способ № 1 - эмпирический

Несмотря на то, что любой расчет арки начинается с вычисления радиуса ее окружности, арка не всегда представляет дугу окружности. Существуют ситуации, когда арка состоит из двух дуг (это относится к аркам, выполненным в готическом стиле) или характеризуются несимметричными очертаниями. В этом случае расчет каждой дуги арки производится отдельно. Но, вернемся к расчету окружности арки. Его удобнее производить на бумаге, при этом уменьшив размер, в масштабе, например, 1: 50. Подготовив бумагу и циркуль, чертим на листе дверной проем с учетом масштаба и проводим ось симметрии, делящую проем пополам. После этого ось циркуля необходимо изменить, поставив ножку с иглой непосредственно на ось симметрии. Далее нужно начертить несколько дуг и, остановив свой выбор на наиболее оптимальной, остальные убрать с помощью ластика.

Чтобы нагляднее продемонстрировать данный пример, изобразим дугу арки:

где R - радиус окружности арки, а L представляет собой половину хорды дуги, тогда как размер хорды соответствует длине арочного просвета. Что касается H, то данный показатель отображает высоту подъема арки.

Способ № 2 - математический

Чтобы осуществить математический расчет радиуса окружности арки, воспользуйтесь теоремой Пифагора, в соответствии с которой:

R= L2 + (R2 - H2)

R= L2 + (R - H)2

Разложив двучлен, преобразуем выражение в вид:

R2 = L2 + R2 - 2HR + H2

Вычтем из обеих частей R и получим:

L2 + H2 - 2HR = 0

Перенесем слагаемое с R за знак равенства:

2RH = L2 + H2

И, наконец, получим искомый R:

R = (L2 + H2)/ 2H

Важно! Формула для вычисления радиуса окружности арки: R = (L2 + H2)/ 2H , где R - радиус окружности арки, H - высота подъема арки, L - половина хорды дуги (длина арочного просвета).

В связи с тем, что арка состоит из нескольких частей, для изготовления которых придется использовать доску определенной ширины, произведем расчет размеров детали, которую можно изготовить из доски с конкретными размерами. Для этого необходимо решить обратную задачу. С учетом известного радиуса арки и высота ее подъема (в данном случае это ширина доски), рассчитаем максимально возможную длину детали, которую можно изготовить из доски с определенной шириной, то есть произведем расчет длины арки. В связи с тем, что из предыдущих расчетов нам уже известны определенные соотношения, выведем следующую формулу:

L2 = 2RH - H2

HR - H2

Чтобы правильно изготовить арку, необходимо подготовить несколько больше деталей, с учетом того, что в процессе монтажа их придется стыковать. Способ стыковки выбирается в зависимости от назначения арки. Практикуется использование накладных деталей по «щекам» арки и стыковка двух арок, с учетом сдвига на полдетали.

В процессе расчета деталей необходимо учитывать то, какая сторона арки, в зависимости от ее расположения по отношению к деталям, больше всего нас интересует (внутренняя или внешняя). Проще говоря, нам необходимо понять, как будут располагаться несущие детали арки по отношению к самой арке. Например, при обустройстве куполообразной кровли, несущие детали арочной конструкции будут располагаться ниже арки, а при монтаже арочного свода - выше. Возникают ситуации, когда необходимо обустроить двустороннюю арку. В последнем случае расчет деталей арки произведет по наименьшему закруглению.

Если в процессе эксплуатации, арка будет нести высокие нагрузки, необходимо произвести ее усиление с помощью различных балок и затяжек, установленных между узлами арки. Таким образом, вы сможете обустроить несущую ферму, которая способна выдержать повышенные нагрузки.

Если вы решили обустроить арку в готическом стиле, вам необходимо максимально точно определить радиус закругления арки на концах. В этом случае вы облегчите себе задачу, используя эмпирический способ расчета арки, с помощью которого вы экспериментальным путем подберете точку закругления арки, далее из этой точки вниз проведете линию, идущую параллельно стене, измерите полученное расстояние и проведете линию такой же длины с другой стороны. Затем ножку циркуля ставят на эту линию, определяют расстояние (радиус) и, двигаясь вниз или вверх параллельно линии, определяют точку, где линия стены и дуга арки сомкнутся посредством второй (меньшей) дуги. На второй стороне чертежа необходимо произвести то же самое.

Чтобы облегчить себе задачу и максимально эффективно произвести расчет арки, вы можете сделать несколько чертежей и выбрать наиболее подходящий. Как вы уже поняли, приведенные примеры расчета арки далеко не единственные, и существуют другие способа расчета, однако эмпирический способ наглядно вам демонстрирует, как будет выглядеть арка после осуществления монтажа. Кроме того, в процессе осуществления расчетов вы сможете легко корректировать чертеж до тех пор, пока не достигнете желаемого результата.

Сделав чертеж и удостоверившись в его правильности, необходимо изготовить шаблон арки, используя который, вы без труда осуществите монтаж любой арочной конструкции.

Несколько слов о выборе материала для арки

Для изготовления арки можно использовать различные материалы, в том числе и металл (расчет металлической арки производится несколько иначе), а также кирпич и бетон, однако наиболее простым и дешевым способом является изготовления арки из гипсокартона. В связи с тем, что арка, изготовленная из кирпича и бетона, будет очень тяжелой, для нее необходимо монтировать арматурный каркас. Арматура легко поддается сгибанию, и вы без труда сможете сварить из нее каркас. После этого, используя перфоратор, в стенах необходимо просверлить отверстия, вбить в них штыри и приварить к ним арочный каркас.

Изготовление арки из гипсокартона осуществляется намного проще и быстрее, однако готовая конструкция будет менее прочной, чем ее кирпичные или бетонные аналоги. Для этого необходимо изготовить каркас из жестяных профилей, по бокам обшить их гипсокартоном, а для обшивки внутреннего проема использовать сегменты(для их изготовления гипсокартон разрезают с одной стороны, выгибают и в заключение закрепляют саморезами). Образовавшиеся грани необходимо сгладить шпаклевкой.

Расчет кирпичной арки: основные моменты

Чтобы осуществить расчет кирпичной арки, также необходимо изготовить шаблон из ДВП, качество которого во многом определяет эксплуатационные характеристики и внешний вид будущей кирпичной арки. В первую очередь необходимо рассчитать размеры шаблона, для чего потребуется знание ширины арочного проема. Например, ширина арочного проема составляет 15000 мм.

Так как ширина шаблона должна быть на 5 мм меньше, значит, она составит 1495 мм. Даже если произойдет разбухание шаблона от влаги, вы сможете без труда осуществить его демонтаж на финальных стадиях работы. Высота шаблона должна соответствовать высоте арки, в нашем случае пусть будет 168 мм. Так как целый лицевой кирпич рекомендуется класть в верхней части арки, необходимо произвести расчет числа кирпичей. Так как высота одного ряда составляет около 72 мм (высота кирпича + высота шва), а общее число рядов равно 4, арочная высота составляет 72*4 - 120 = 168мм. (120мм при этом - высота кирпича, уложенного на ребро).

И в заключение

Чаще всего монтаж арочных конструкций осуществляется для декоративного оформления помещения, независимо от его предназначения. Это может быть и дом, и квартира, и офис.

Зачастую с помощью арки оформляют дверной проем между кухней и гостиной. Однако монтаж арки может использоваться и в процессе более масштабных видов строительства. Если вы планируете оформить с помощью арки внутреннее убранство помещения, специалисты рекомендуют изготовить арочную конструкцию из гипсокартона, так как это намного дешевле, проще и менее трудозатратно. При этом готовая конструкция ничуть не уступит аркам из кирпича или дерева. Чтобы не разочароваться в красоте и правильности арки, специалисты рекомендуют подойти к монтажу арочной конструкции с должной тщательностью и провести расчет арки, что можно осуществить несколькими способами. В нашей статье мы предложили вам два наиболее распространенных и эффективных способа расчета арки, воспользовавшись которыми, вы сможете соорудить надежную и эстетически привлекательную арку.