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.
В целях украшения фасада дома часто используются декоративные архитектурные элементы, придающие его виду особую красоту и своеобразие. Среди таких элементов можно отметить оконные арки. Используются они часто как в частных домах, так и в зданиях различных учреждений.
Как сделать арку? Трудно ли это? Сколько времени займет претворение работ? Обо всем этом и не только и пойдет речь дальше.
Для начала рассмотрим, что такое арка и каких видов она бывает. Арка – это фигурная дуга, которая может устанавливаться как над дверными, так и над оконными проемами. Далее будет рассмотрена именно оконная арка.
Видов оконных арок различают три:
- клинчатая арка, при которой кирпичи над прямоугольным окном выложены клином, при этом кирпичи фиксируют сами себя, прижимаясь друг к другу;
- обычная арка (полная) представляет половину круга, то есть высота равна радиусу.
- лучковая арка, которую еще называют усеченной или неполной, представляет собой дугу, форма которой меньше ширины, то есть радиуса;
Каждая из перечисленных арок имеет свои плюсы и минусы. Ниже будет описана методика создания лучковой арки, которая прекрасно подходит практически для всех фасадов.
Как сделать арку из кирпича своими руками?
Технология создания арки содержит в себя несколько этапов:
- изготовление шаблона;
- установка шаблона;
- набор арки кирпичом;
- сдавливание арки;
- демонтаж шаблона;
- чистовая отделка.
Изготовление шаблона арки
Коренной этап – изготовление шаблона. Сам шаблон изготавливается из листа ДСП с использованием ДВП и деревянных брусков. Качество шаблона, соответствие его форм и размеров заданным параметрам определяют пропорции самой арки, поэтому к его изготовлению нужно подойти максимально не серьезно.
Для начала нужно определить размеры шаблона. Для сего замеряется ширина проема (возьмем для примера окно, шириной 1500 мм). Ширина шаблона принимается на 5 мм меньше – 1495 мм. Это поможет в будущем без проблем демонтировать шаблон на последних этапах, даже когда он разбухнет от влаги. Высота шаблона должна соответствовать выбранной высоте арки, к примеру возьмем 168 мм. Желательно, чтобы по верху арки укладывался полный лицевой кирпич, поэтому и высота выбирается из расчета количества кирпичей. Возвышенность одного ряда составляет приблизительно 72 мм (высота кирпича и шва), а часть рядов выбирается 4. Таким образом, высота арки составляет: 72*4-120=168 мм, идеже 120 мм – высота фасонного кирпича, уложенного на ребро.
Высоту дозволяется выбирать и выше, и ниже, но нужно учитывать, что слишком низкая арка при большой ширине может просесть под действием нагрузки от кирпичной кладки.
Толщина шаблона зависит от толщины стены. Арка должна быть такой, чтобы не пришлось изготовлять второй шаблон, ведь арок должно быть две: лицевая и забутовочная. Принимаем толщину 200 мм, сколько составляет половину толщины шлакоблока. Более крупный шаблон будет тяжче, что тоже нежелательно.
Итак, параметры шаблона следующие: ширина – 1495 мм, возвышенность – 168 мм, толщина – 200 мм. Теперь можно приступать к его изготовлению. Получай листе ДСП отмечается центр арки, верхняя и нижние точки. Так чтобы получить усеченный полукруг, верхняя и нижние точки соединяются между на вывеску дугой. Для этого можно использовать проволоку или нитку с привязанным к ней с одной стороны карандашом, а с обратной стороны – металлическим колышком. Это своеобразный циркуль, только его радиус несравненно больше, чем у обыкновенного.
Для более удобного монтажа шаблона нужно отступить от крайних нижних точек дуги около 100 мм. Это нужно для того, чтобы арка имела опоры для крепления брусков.
Точно по полученному контуру вырезается окружность. Для этого можно использовать электролобзик.
Стандарт состоит из двух таких кружал, поэтому их нужно склеивать в двух экземплярах. При этом легче сначала вырезать первое, а впоследствии обвести его, приложив на лист ДСП, и по полученному контуру резать второе.
Для того, чтобы шаблон стал объемным, между двумя кружалами фиксируются деревянные бруски. После конструкция шаблона скрепляется саморезами или гвоздями.
На верхнюю арочную часть шаблона крепится гвоздями (20-25 мм) полоска ДВП. Она делает ее более гладким, придает ему правильную форму, а также удерживает кирпичи, уложенные свыше.
Установка шаблона арки в оконный проем
Далее шаблон устанавливается в окончатый проем. Под него устанавливаются подпорки из досок толщиной 20 мм, а между подпорками – распорку для их фиксации. Шаблон устанавливается на доски на одном уровне с лицевым фасонным кирпичом, его высота должна совпадать с обрамлением окна.
При установке лучковой арки нужно слегка сократить болгаркой верхний кирпич, который будет устанавливаться на шаблон, и оконное оправа. В этом случае арка установится ниже, а кирпич переместится в сторону внутреннего угла.
Стрелка лицевой арки
Лицевая арка обычно выступает над поверхностью стены, и этот выступ должен быть минимальным (менее 60 мм). Большой выступ может привести к размоканию кирпичей арки и их постепенному разрушению. Но даже незначительные выступы желательно накрывать каким-то материалом, например, плиткой или же листом металла. С другой стороны, чем больше выступ, тем более эффектно и объемно смотрится арка, так что, Вам решать, чему отдавать предпочтение: красоте или практичности.
При кладке лицевого кирпича, нужно обратить внимание на тот момент, что он имеет две лицевые стороны, а в случаях, когда кирпич сильно выступает за плоскость стены, на виду оказываются не только лицевые стороны, но и «изнаночные», поверхность которых неровная и шероховатая, выглядит не очень привлекательно.
Строительство лучковой арки из кирпича
Перед тем как приступить к выкладыванию арки, нужно с двух сторон установить штрабы, которые дадут возможность быстрее и проще зафиксировать арку.
Начинать изготовление арки нужно с «пяток», на которые она и опирается. После их установки рулеткой измеряется высота одного ряда кладки и вычисляется количество рядов вокруг арки. В описанном примере кирпич со швом по высоте занимает 70,5 см, а количество рядов равно десяти. Далее на шаблон наносятся риски, отмечающие положения рядов.
Арка набирается сразу с двух сторон снизу вверх. Последний кирпич, который называется «замочный» устанавливается по центру арки в ее вершине и фиксирует остальные кирпичи. Таких кирпичей может быть и два, если их общее количество четное. Замочные кирпичи нужно плотно забивать в кладку, чтобы они не только держались сами, но и удерживали всю арочную конструкцию.
Зажим арки кирпичом
Когда арка набрана, ее нужно зажать кирпичем, вдобавок делать это желательно в тот же день, не откладывая потом, иначе она может лопнуть. Поскольку ранее были установлены кирпичные штрабы, стеснить арку не составит особого труда.
После зажатия арки разом же можно удалить шаблон и зачистить поверхность. Если погода хорошая и температура воздуха высокая, раствор быстро застынет в тот же день, это точно даст возможность вынуть шаблон без повреждения кладки. Если его оставить на день или два, очистить швы от раствора будет намного труднее.
Чистка арки от раствора
Швы в процессе кладки далеко не всегда получаются идеально ровными и чистыми, поэтому их очистка является обязательной процедурой. Раствор может выдавливаться из швов, попадая на лицевую поверхность кладки, или же не полностью их заполнять. В первом случае швы зачищаются и вытираются сухой тряпкой. Во втором – раствор дополнительно накладывается в швы по направлению снизу вверх.
На следующий день стену с аркой нужно поднять на несколько кирпичных рядов.
Забутовочная арка
Теперь можно приступать к забутовочной арке. Для ее изготовления используется тот же деревянный шаблон, но с некоторыми доработками. Поскольку арочные окна имеют по бокам четверть 5 см, то и арка, и соответственно шаблон должны ее иметь, поэтому шаблон нужно дорастить на эту величину. Для этого на лист ДВП прибиваются деревянные брусочки сечением 45х45 мм и длиной 200 мм, расстояние между ними около 70 мм.
Поскольку лист достаточно гибок, полученная лента легко сгибается и крепится у верхней арочной части шаблона.
Следом технология изготовления забутовочной арки повторяет технологию изготовления лицевой арки. Попервоначалу устанавливаются «пятки», от них к вершине арки выкладываются кирпичи. Для этого обычно используются б/у забутовочные одинарные кирпичи, установленные на ребрышко.
Перед тем, как приступить к работе, желательно сразу подготовить безвыездно необходимые материалы и инструменты, а также сделать шаблон, нарезать деревянные брусочки, подпорки и распорки. В общей сложности круглый процесс изготовления арки занимает 8,5-9 часов, так что скорее начать работу утром и за один день все сделать.
Благодаря этому арка может лопнуть?
Рассмотрим причины, по которым арка может прорваться:
- слишком маленький радиус (высота) арки при большой ширине. Такая строй воспринимает значительные нагрузки, которые не распределяются равномерно. Результатом может присутствовать появление трещин, но сама арка при этом не разрушится;
- в качестве шаблона используются уголки иначе говоря металлические основания. Они применяются, чтобы дополнительно укрепить конструкцию, однако иногда это приводит к противоположному результату. Почему? При использовании деревянного шаблона со временем его удаления кирпичная кладка дает усадку и уплотняется. Если а использовать металлическое основание, оно не дает кладке просесть, так как он не удаляется и мешает равномерной естественной усадке. При этом в целом вид получится достаточно прочной, хотя и с трещинами;
- шаблон находился в арке достанет долгое время после ее изготовления. Например, его не забрали в один присест, а оставили на ночь. За это время древесина впитала влагу, разбухла, и арочная носка не выдержала напряжения. Правда, такое случается нечасто, но любое равно в случаях, когда нельзя сразу вынуть шаблон, лучше сервировать арку полиэтиленом;
- проседание фундамента. Появление трещин около оконных проемов – Водан из признаков неправильно выбранного или построенного фундамента, и трещины сверху арке – не исключение. В этом случае нужно укреплять фундамент.
Это все, что касается строительства арки из кирпича над окном. Здесь видно, ничего сложного в этом нет, а сам процесс занимает никак не более 9 часов, так что вполне можно управиться за один день. Главное – заранее подготовить все необходимое и четко следовать технологии. Сие и является залогом качественного результата.
П ерекрывать камины и печи можно только арками , стяжками, напуском или клином. Нельзя применять для перекрытий металлические изделия: арматуру, уголки, швеллера и т. д.
Арка самое надёжное перекрытие, передающее вертикальную нагрузку от верхних рядов кладки печи или камина на стенки «в распор».
Арки бывают:
- полуциркульными
- лучковыми
- прямыми
Для кладки такой арки необходимо сначала изготовить кружало. Возьмите лист фанеры и вырежьте из него 2 полукруга радиусом в половину ширины топки. Поставьте полукружья на пол и вставьте между ними деревянные бруски длиной 11 см и сколотите их гвоздями. Кружало готово.
При кладке арки на цементно-песчаном растворе, кирпичи на кружало кладут целыми, не сточенными, а заклинивают кладку раствором. При кладке арки на глине, заклинивать раствором нельзя, так как глиняно-песчаный раствор имеет очень низкую прочность и рано или поздно он выкрошится из швов. Поэтому все кирпичи арки необходимо стачивать на клин. Причём размеры клина зависят от радиуса закругления арки.
Можно размеры клина вычислить через геометрические формулы, но проще расчертить с помощью нитки. Для этого положите кружало на стол и приложите к нему кирпич. Из центра кружала натяните нитку на левый верхний угол кирпича.
Прочертите карандашом по кирпичу линию реза от верхнего левого угла. То же самое проделайте и с правой стороной кирпича. У вас получится примерно такой рисунок. Затем сточите болгаркой или кирочкой излишки и у вас получится клиновой кирпич, рассчитанный именно на ваш радиус закругления арки.
После подготовки необходимого количества клиновых кирпичей, можно начинать кладку. Кружало устанавливается в топку на подпорках, выравнивается по уровню и отвесу. Кладка арки ведётся, начиная с крайних кирпичей с тем расчетом, чтобы в верхней части арки стоял кирпич, а не шов между двумя кирпичами. Правильность кладки проверяется ниткой, натянутой из центра кружала. Кирпичи, прилегающие к арке подгоняются к ней по месту.
Лучковая арка более пологая чем полуциркульная. Применяется при более широких окнах, при ограниченной высоте окна. Кружала под такую арку представляют собой не ровную половину круга, а сектор.
.jpg)
Технология кладки лучковой арки такая же как и полуциркульной, с той лишь разницей, что радиус закругления в такой арке заранее неизвестен. Он вычисляется по формуле:
R – радиус закругления лучковой арки
в- высота, на которую вы хотите поднять верх арки (обычно равна высоте 1-2 рядов кладки)
с- половина ширины топки
Прямая арка . Применяется в том случае, если вы хотите сделать обязательно прямое перекрытие. От арки здесь остаются только кирпичи, сточенные на клин. То есть принцип арки (передавать вертикальную нагрузку в стороны) остаётся, а форма дуги пропадает.
Кружало при этом изготавливать не надо. Кладка арки ведётся по доске. В изготовлении прямая арка является наиболее сложным из всех перекрытий. Основную сложность представляет собой расчёт углов спила каждого кирпича, точнее его измерение.
Для определения углов сточки надо сначала задать центр арки. Дальше технология похожа на изготовление кирпичей для лучковой арки. Только вместо кружала используется прямая доска. Сначала в центр доски ставится центральный кирпич. Отмеряются углы срезов с помощью нитки, натянутой из центра арки к его верхним углам.
Центральный кирпич (1) пилится по линиям реза. Затем к центральному подрезанному кирпичу приставляется справа второй кирпич (2) так, чтобы левый нижний угол второго кирпича совпадал с правым нижним углом центрального. Нитка (4) натягивается на верхний правый угол второго кирпича из центра арки (3). Прочерчивается линия реза. При этом правый нижний угол второго кирпича оказывается ниже линии доски. По доске, как по линейке, прочерчивается вторая линия реза (5), срезающая правый нижний угол второго кирпича.
Таким же образом, последовательно приставляя последующие кирпичи к арке, подрезаются все остальные. При этом каждый раз правый нижний угол последующего кирпича будет опускаться всё ниже и ниже уровня доски. По той же технологии обрезаются кирпичи в левую сторону от центрального. В результате получается арочка с ровным низом и ступенчатым верхом.
Теперь остаётся провести прямую линию от левого верхнего угла самого левого кирпича к правому верхнему углу самого правого кирпича и обрезать все кирпичи по этой линии. Таким образом вы получите комплект кирпичей для прямой арки. Ставится такая арка по прямой доске, как по кружалу. При выборе центра арки надо учитывать, что высота кирпичей и прочность арки напрямую зависят от его положения. Чем ближе к арке расположен центр, тем клинья получаются круче, арка прочнее,но высота кирпичей в ней уменьшается.
Стяжка . Применяется в том случае, если вы хотите сделать прямое перекрытие с вертикально стоящими кирпичами. Не самый надёжный способ перекрытия. Использование стальных стержней может привести со временем к провисанию перекрытия. Для изготовления стяжки возьмите два стальных прутка диаметром 10-12 мм и длиной на 20-30 см больше ширины топки. На концах стержней нарежьте резьбу. В кирпичах, предназначенных на перекрытие, просверлите отверстия диаметром 12-14 мм. Разложите просверленные кирпичи в ряд и проденьте через отверстия срежни. Забейте швы между кирпичами раствором. После того как раствор подсохнет, наденьте на стержни шайбы и стяните, получившийся брус, гайками. Устанавливать такой кирпичный брусок можно прямо на окно камина. Это очень симпатично, но, из-за использования металла, очень ненадёжно. Каким бы огнеупорным ни был кирпич, он всё равно нагревается и нагревает стальные стержни, а коэффициенты теплового расширения кирпича и стали сильно отличаются друг от друга.
Перекрытие напуском. Применяется для прямого перекрытия небольших (шириной до 1 кирпича) участков в печах. Кирпичи в таком перекрытии не проваливаются за счёт того, что они консольно зажаты в кладке. При кладке под них надо подкладывать дощечку, которая затем убирается.
Перекрытие клином . Применяется для прямого перекрытия проёмов шириной до 2-х кирпичей. Для перекрытия клином тоже применяется подпорка, на которую укладываются номерные кирпичи. После окончания всей кладки дощечка убирается. Кирпичи №3 держатся за счёт жёсткой заделки в кладку, кирпич №6 держится за счёт клина.
.jpg)
Видео: кладка арки своими руками
Арка – это архитектурный элемент, выполняемый в виде криволинейной перемычки над проемом в стене или пролетом между двумя опорами. Подобные конструкции широко используются для украшения фасадов и внутренних интерьеров жилых домов и общественных зданий.
Арка из кирпича своими руками – не проблема для домашнего мастера, имеющего некоторые навыки выполнения строительных работ.
Виды кирпичных арок
Обычная кирпичная арка представляет собой симметричную сводчатую конструкцию, прочность которой обеспечивается за счет бокового распора. Специалисты различают следующие виды кирпичных арок:
- клинчатые – кирпичи выкладываются клином и фиксируются «замком»;
- лучковые – кирпичи укладываются по усеченной дуге;
- полные арки – кирпичи выкладываются полукругом высотой в половину ширины проема.
В первую очередь необходимо определиться с видом арки, которую вы планируете построить и заготовить необходимые материалы и инструмент. У каждой из описанных кирпичных арок имеются свои плюсы и минусы, но схема и последовательность работ по их устройству не сильно отличается.
Последовательность устройства арки из кирпича
Технология, по которой возводится арка из кирпича своими руками, зависит от выбранного вида и особенностей конструкции архитектурного элемента. Весь процесс устройства кирпичной арки можно разбить на следующие этапы:
- разработка и изготовление шаблона сводчатого элемента;
- установка шаблона;
- выкладка кирпичной арки;
- обжатие и фиксация арочной конструкции;
- разборка и удаление шаблона;
- финишная отделка кирпичной кладки.
Для изготовления шаблона будущей арки используются листы ДСП и деревянные брусья. От качества шаблона зависит внешний вид и качество арочной конструкции, поэтому необходимо правильно рассчитать его размеры.
Шаблон делается на несколько сантиметров меньше ширины проема по высоте арки, чтобы не возникло проблем с его демонтажем после выкладки элемента.
На лист ДСП наносятся центр арочной конструкции, ее верхние и нижние точки, затем они соединяются между собой в виде дуги так, чтобы в итоге получился усеченный полукруг. По полученной разметке вырезается два кружала, которые соединяются с помощью брусков и саморезов, образуя арку в натуральную величину. Шаблон устанавливается в проем и фиксируется в нем посредством деревянных опор и распорок.
Перед выкладкой арки по обеим сторонам проема устанавливаются штрабы, позволяющие зажать арку быстро и просто. Набор кирпичной арки производится снизу вверх одновременно с обеих сторон. По центру в вершине арки устанавливается «замок» – кирпич, который плотно забивается в кладку и фиксирует всю конструкцию.
После зажатия кирпичной арки шаблон удаляется и производится зачистка поверхности. Чтобы кладка выглядела аккуратно, необходимо тщательно выровнять швы и удалить излишки раствора с лицевой поверхности кирпичной кладки.
Материалы, применяемые для устройства кирпичных арок
Для изготовления арок обычно используется специальный клиновый кирпич, так как его трапециевидная форма способствует лучшей фиксации арочной конструкции. Приобрести клиновый кирпич можно в готовом виде в магазинах, торгующих строительными материалами. Можно сделать клиновый кирпич самостоятельно, обтесав до нужной формы обычные кирпичные блоки.
Для закрепления арочных конструкций часто используются специальные растворы. К примеру, для печных арок раствор делается из глины с добавлением шамотного песка с включениями мелкого гравия, просеянного через сито с ячейками диаметром до 0,8 см. При этом толщина швов должна быть минимальной.
Основные ошибки при возведении арок своими руками
Арка из кирпича своими руками при правильном расчете и точном соблюдении технологии производства работ станет великолепным украшением вашего дома и прослужит очень долго. Однако существует ряд причин, способных привести к разрушению арочной конструкции:
- недостаточная высота арки при большой ширине проема – при такой конструкции нагрузки распределяются неравномерно, что может привести к образованию трещин;
- использование металлических уголков и оснований в качестве шаблона – металл, в отличие от дерева, препятствует равномерной естественной усадке арочной конструкции, что может вызвать ее растрескивание;
- несвоевременный демонтаж шаблона – если древесина успеет напитаться влагой и разбухнуть, то это может привести к возникновению избыточного напряжения, поэтому арку следует защитить от попадания влаги, накрыв ее полиэтиленом;
- слабый фундамент – трещины на арках часто возникают при просадке основания, в этом случае необходимо провести комплекс мероприятий, способствующих укреплению фундамента и предотвращению просадки основания арочной конструкции.
Арки могут выполняться в разнообразных стилях и использоваться для оформления различных архитектурных элементов. Арка из кирпича своими руками придаст вашему дому оригинальный вид и позволит создать неповторимую атмосферу.
Видео
К слову, арка из кирпича может быть не только в доме, но и в печи. О том, как сделать такую арку, расскажет следующий сюжет.
Арки были популярны во все времена. Они представляют собой архитектурные криволинейные конструкции, которые соединяют две опоры. Арки всегда несут большую декоративную нагрузку, поэтому широко применяются для украшения фасадов и оформления интерьеров, как жилых помещений, так и зданий общественного назначения.Арку из кирпича может построить каждый домашний мастер, который обладает определенными навыками выполнения строительных работ.
Кирпичные арки по способу их строительства можно разделить на следующие виды:
- Полные арки. Отличаются традиционной полукруглой конструкцией. Их высота равняется радиусу.Клинчатые. Клиновидная конструкция фиксируемая «замком» из кирпичей.Лучковые или неполные. Конструкция представляет собой дугу, высота которой значительно меньше радиуса.
Последовательность работ при формировании арок
Кладка арки любого вида проводится равномерно по направлению к «замковому» кирпичу, который устанавливается в последнюю очередь. При этом замок должен формироваться точно посередине арки.Процесс обустройства кирпичной арки состоит из следующих этапов:
- Разработка шаблона свода и его изготовление; Установка шаблона; Непосредственно выкладка конструкции; Обжатие и фиксация арки; Снятие шаблона; Заключительные отделочные работы.
Для проведения работ по обустройству арки понадобятся следующие инструменты:
- Мастерок, который будет использоваться для работы с раствором; Лопата-ковш для подачи раствора; Строительный уровень, отвесы, правило и треугольник для контроля качества укладки кирпичей; Небольшой молоток-кирка; Рулетка для проведения замеров; Лопата для приготовления раствора; Крученый шнур.
На листе ДСП отмечается центр арки конструкции, а также ее нижние и верхние точки и точки, которые соединяются в виде дуги. Затем вырезается непосредственно шаблон, который состоит из пары кружал, соединенных между собой при помощи брусов и саморезов. Расстояние между кружалами соответствует толщине стен. Для удобства выкладки кирпичей сверху шаблонная конструкция покрывается отдельными листами ДВП, вырезанными по соответствующим размерам.Перед началом выкладки арки кирпичом шаблон зажимается по обеим сторонам проема предварительно установленными штрабами. Снизу необходимо предусмотреть специальные подпорки. Выкладывать арочную конструкцию рекомендуется одновременно с обеих сторон. Кирпичи должны укладываться как можно плотнее. Последним укладывается замковый кирпич по центру арки. Он должен плотно забиваться в создаваемую арку, таким образом, фиксируя всю конструкцию.После зажатия арки шаблон можно сразу удалить и выполнить зачистку поверхности. Если же это не сделать сразу, то возникнут трудности с удалением остатков раствора с поверхности арки. Для придания аккуратности конструкции следует аккуратно выровнять все швы.Для строительства арочных конструкций чаще всего используется клиновый кирпич. Основной его особенностью является трапециевидная форма, благодаря которой обеспечивается более надежная фиксация арочной конструкции. Данный строительный материал реализуется многими специализированными торгово-производственными предприятиями. Но при желании можно сделать клиновый кирпич самостоятельно, обтесав обычный кирпич до требуемой формы.
Для строительства арок используются специальные растворы. Причем их выбор зависит от места использования арочной конструкции. Например, для печных или каминных арок в состав раствора включается глина и шамотный песок с содержанием мелкого гравия, который просеивается через сито, имеющее ячейки диаметром не более 8 мм.Разрабатывая конструкцию арки, следует помнить, что:
- При обустройстве арки в широком проеме недостаточная высота арочной конструкции приводит к неравномерному распределению нагрузок, что влечет за собой появление трещин. Растрескивание поверхности арочной конструкции может вызвать неравномерная усадка, появление которой обусловлено применением металлических уголков при создании шаблона. Несвоевременное снятие шаблона приводит к тому, что используемая древесина впитывает излишки влаги и разбухает, вызывая избыточные напряжения в кирпичной кладке. Некачественно обустроенный фундамент может стать причиной возникновения трещин, вследствие смещения арочной конструкции.
