Программа №7 «Устройство криволинейных поверхностей и
реклама
Программа №7 «Устройство криволинейных поверхностей и изготовление объемных элементов с использованием комплектных систем КНАУФ» Конспект Разработчики: Григоренко М.В. Учебный центр «КНАУФ Маркетинг Краснодар» 2005 г. Содержание Гипсокартон как материал для создания криволинейных поверхностей. Разновидности криволинейных поверхностей и их использование в интерьере помещений Изготовление шаблонов и технология гнутья гипсокартонных листов, изготовление криволинейных поверхностей больших и малых радиусов; специальные облицовочные изделия Кнауф Разбивка криволинейных поверхностей; Разметка и раскрой металлических профилей Некоторые разновидности объемных элементов прямолинейного очертания Устройство криволинейных поверхностей и изготовление объемных элементов в комплектных системах Кнауф Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 2 Гипсокартон как материал для создания криволинейных поверхностей; разновидности криволинейных поверхностей; технология гнутья ГКЛ Возможности использования гипсокартона в дизайне не ограничиваются уже широкоизвестными комплектными системами «Кнауф», позволяющими возводить межкомнатные перегородки и подвесные и подшивные потолки с плоскими, ровными поверхностями под любую дополнительную отделку. Ориентируясь на требования ближайшего будущего, мы не можем ограничиться лишь механической, пусть высококачественной отделкой стен и потолков гипсокартонными листами, плитами и панелями, позволяющими снизить материалоемкость строительной продукции, добиться отличных тепло- и звукоизоляционных качеств, противопожарной защиты помещений, любых их планировочных решений. Перспективная отделка помещений подразумевает осуществление любых замыслов дизайнеров и архитекторов без утраты всех вышеупомянутых преимуществ использования гипса в строительстве и прежде всего гипсокартона, как основного элемента комплектной системы. Разумеется, что речь идет об использовании в отделке интерьеров не только плоских, пусть и разноуровневых поверхностей, но и криволинейных разного радиуса и кривизны поверхностей в вертикальном и горизонтальном направлениях пространства. Подобно тому, как в макете из бумаги архитектор или дизайнер создает свой замысел ограничения пространства, так подобный или данный проект можно воплотить в реальных условиях в гипсокартоне, создавая из него любые тонкостенные поверхности на гибких металлических каркасах из гнутых металлических профилей «Кнауф». Возникает вопрос, почему ГКЛ оказывается пригодным для изготовления из него криволинейных поверхностей. Вернемся к некоторым физико-техническим свойствам гипса и гипсокартона как строительного изделия, изготовленного из гипса. Мы знаем, что гипс это минерал, обладающий в сухом состоянии гибкостью, но не эластичностью или пластичностью. Кристаллы у него тонко и толсто таблитчатые. Двойники ласточкин хвост. Агрегаты зернистые, листоватые, волокнистые с прожилками. Такие структурные особенности кристаллического строения гипса предопределяют его невысокую твердость и гидрофильность. В воде гипс заметно растворим, а, следовательно, вода может существенно ослаблять кристаллические связи гипса, делать их (подобно тому, как это происходит в глине) более податливыми. Благодаря своему строению и гидрофильности гипс способен к гидратации. Гидратация – реакции минералообразования, проходящие с поглощением воды, а также поглощение воды коллоидами и минералами, содержащими циолитную воду (часть кристаллизационной воды способной выделяться и вновь поглощаться без разрушения к.р. минерала). Именно поэтому ангидрид (безводный сернокислый кальций) минерал более твердый и прочный, чем гипс присоединяя к себе две молекулы воды превращается в дигидрат сульфата кальция. Удалить же воду из кристаллической решетки гипса можно лишь нагревая его до температуры свыше 100°С. Именно таким путем, но, нагревая его до 160° двуводный гипс можно превратить в полуводный – воздушное вяжущее (алебастр) широко известный в строительном производстве. При добавлении к полуводному гипсу 1,5 молекулы воды он гидратирует и твердеет, превращаясь в двуводный гипсовый камень. Именно таким камнем является гипсовый сердечник, оклеенный с обеих сторон высококачественным картоном и составляющий вместе с ним превосходное изделие, называемое гипсокартоном. Раскраивая гипсокартон на отдельные и необходимые по размеру тонкие элементы, мы получаем уже широко известные ГКЛ. Гидратация сопровождается резким увеличением объема материала, например, когда ангидрит переходит в двуводный гипс. Или когда полуводный гипс переходит в гипсовый камень. После испарения воды из гипсового камня (при его сушке) в нем образуются поры. Проникая в них (при увлажнении гипсового камня) вода преодолевает энергию кристаллической решетки ослабляя ионные связи, что и позволяет усилить эффект изгибания гипсового камня. При дегидратации объем уменьшается с образованием пустот. Ионный кристалл растворим в воде, если притяжение энергии гидратации ионов больше энергии решетки. Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 3 О том, что ГКЛ при увлажнении могут деформироваться из плоскости без приложения к ним внешних (под действием гидратации) усилий, строители узнали из опыта использования их для строительства, как отделочных строительных изделий. Было также отмечено, что при высыхании ГКЛ способны полностью или частично восстанавливать свою первоначальную форму также без воздействия на них каких бы то ни было внешних усилий. Если же ГКЛ зафиксировать в той форме, которую он приобрел при увлажнении, то такую форму он впоследствии сохраняет после полного высушивания. Эти свойства гипсокартона впоследствии были использованы для приготовления из него гнутых элементов–скорлуп с круглоцилиндрической поверхностью в виде ¼ окружности цилиндра или ½ цилиндра, т.е. с внутренними углами 90° и 180°. R = 1 м (что можно увидеть на стр.9 буклета «Совершенные формы в интерьере»). Невысокая твердость гипса позволяет легко подвергать нужной обработке гипсовый камень – сверлить, пилить, резать, ломать, при небольшой толщине изгибать его (в пластинах). При увлажнении ГКЛ не подвергают обработке, чтобы их не повредить, но используют их для более легкого гнутья, получая выпуклые или вогнутые поверхности. Процесс гнутья ГКЛ во влажном состоянии можно ускорить, если воздействовать на будущую вогнтую поверхность металлическим цилиндром с шипами, создавая на ней макропоры. Увлажнив обработанную таким образом сторону ГКЛ влажной губкой и поместив его в форму (кружала) закрепив в ней концы ГКЛ, после его высыхания, получаем гнутый элемент заданной конфигурации. Вогнутой стороной при этом может быть как лицевая, так и тыльная сторона ГКЛ. При этом лицевая сторона по внутренней дуге (конкав) образует свод потолка, а лицевая сторона по наружной дуге (конвекс) образует выпуклую поверхность. Самостоятельно такие выпуклые поверхности в потолочных системах не применяются. Хотя конкав и конвекс в сочетании образуют волнообразную складку (см. также буклет стр.15). Такие «Дунайские волны» были использованы при устройстве потолка в одном из кафе. Они представляли собой изогнутые гипсокартонные листы толщиной 15 мм склеенные между собой и свободно подвешенные к базовому потолку. Волны занимали только часть потолка и в контрасте с рациональностью и прямолинейностью остальных ограждающих контуров стеклянного вестибюля, базового потолка и перегородок они расставляют визуальные акценты и общее впечатление усиливается, благодаря их подсветке с тыльной стороны (рис. 2). Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 4 Рис. 2. Волны из гипсокартона, использованные при устройстве подвесного потолка Следует отметить, что лучше всего изгибанию поддаются ГКЛ толщиной 6,5; 8,0; 9,5 и 12,5 мм и шириной 60 см. При этом необходимо иметь в виду, что гибке поддаются ГКЛ, находящиеся как во влажном, так и в сухом состоянии. С увеличением толщины ГКЛ радиус гибки увеличивается. Минимальные радиусы гибки ГКЛ (мм) Во влажном состоянии В сухом состоянии R≥300 мм R≥1000 мм tлиста = 6,5 мм 9,5 мм R≥500 мм R≥2000 мм 12,5 мм R≥1000 мм R≥2750 мм Необходимую длину ГКЛ при известном радиусе гибки можно определить по формулам α= π 2 (90°) При При α = π (180°) При любом центральном угле r ⋅π 2 L = r ⋅π α ⋅ r ⋅π L= 180 L= α ≤180° Отметим, что вышеуказанные радиусы гибки ГКЛ даны без необходимости их предварительной перфорации или надрезки картона. Необходимо лишь помнить, что ГКЛ всегда следует сгибать по длине, а не по ширине, т.е. гибка ГКЛ должна производиться поперек направления волокон картонной оболочки. Разумеется, как уже было сказано выше, гибка листов во влажном состоянии производиться на специально подготовленной криволинейной поверхности потребного радиуса кривизны и необходимых размеров, имея в виду ширину и длину ГКЛ. На стр. 70 буклета «Кнауф» (см.стр.6 буклета «Совершенные формы в интерьере») показан шаблон (кружала) для изготовления гнутого криволинейного элемента из ГКЛ требуемого размера и радиуса кривизны. На этом рисунке видно, что шаблон изготовлен из ГКЛ, металлических направляющих, стоечных профилей и подставки. Видно также, что направляющие профили изогнуты по кривой, задающей кривизну изгибаемого ГКЛ. Ясно также и то, что впоследствии после получения гнутых гипсокартонных элементов их дальнейшее использование в облицовке потолков или перегородок также предполагает использование криволинейных каркасов, выполненных из металлических профилей «Кнауф», к которым они должны быть закреплены. Обычно такие каркасы изготавливают из металлических СD (ПП) профилей (60х27х0,6 мм) при устройстве криволинейных поверхностей потолков или же из UW профилей (ПН) и CW (ПС) профилей при устройстве криволинейных в плане перегородок. Изогнутые ПП и ПН-профили изгибаются с любыми (но не менее 500 мм) радиусами на специальном гибочном станке как для дуг «конвекс», так и для дуг «конкав». В Германии гнутые металлические СD профили радиусом изгиба от 500 до 5000 мм и длиной от 2600 до 4000 мм можно заказать на заводе в потребном количестве. Соединение металлических профилей между собой в шаблонах и каркасах осуществляется заклепками и шурупами - саморезами типа LN. При изготовлении шаблонов (кружал) для гибки на них ГКЛ необходимо обеспечить из многооборачиваемость, потребную прочность и жесткость, устойчивость и, что важно соответствие их размеров проктным. При изготовлении шаблонов можно использовать любые строительные материалы, обеспечивающие вышеприведенные требования к шаблонам. Как уже упоминалось выше, для этих целей могут быть использованы металлические профили «Кнауф» и ГКЛ, деревянные элементы из Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 5 брусков и досок, прочная фанера, ДСП и пр. В качестве крепежных элементов можно использовать гвозди, шурупы-саморезы, болты с гайками. Ясно, что изготовление шаблонов для гнутья ГКЛ является основной подготовительной операцией для получения изогнутых ГКЛ. Работы по изготовлению шаблона можно производить в такой последовательности: 1) Подобрать необходимые материалы для изготовления шаблона; 2) Разметить и вырезать несущие опорные элементы шаблона, обеспечивающие необходимый радиус гибки (чуть меньше, чем радиус формируемой поверхности на 2-3 мм); 3) Разметить распорные элементы – фиксаторы, обеспечивающие жесткую фиксацию опорных элементов и необходимую ширину гнутых элементов из ГКЛ, т.е. необходимую ширину шаблона (несколько меньшую по ширине, чем ширина изгибаемого листа)4 4) Собрать шаблон из заготовленных элементов, используя для соединения опорных элементов и диафрагм (фиксаторов) деревянные бруски и шурупы. Подготовить зажимы для фиксации концов изгибаемых гипсокартонных элементов (например, можно использовать обрезки подходящих металлических профилей). В качестве примера можно привести конструкцию шаблона, изготовленного из гипсокартона и деревянных брусков, скрепленных между собой шурупами-саморезами. Рис. 3. Шаблон в аксонометрии для гнутья гипсокартонных листов 2400х600х9,5 во влажном состоянии 2. 3. 4. 5. 6. Для изгиба заготовки из ГКЛ следует: 1. Прокатать игольчатым валиком (вдоль и поперек) сжимаемую сторону ГКЛ - у выпуклых форм это тыльная, а у вогнутых лицевая сторона листа; Лист перфорированной стороной вверх положить на подкладки (из гипсокартона, досок) во избежание попадания воды на не обработанную сторону ГКЛ. Если этого не сделать, то впоследствии при сгибании ГКЛ возможны разрывы картонной оболочки; Смочить гипсокартонную заготовку водой, используя для этого губку или кисть до потребного водонасыщения гипсового сердечника (обычно эта операция занимает не более 10 мин на 3 м2 площади); Осторожно, не изгибая заготовку, поднять ее и перенести к шаблону. Установить ее вертикально на зажимы-фиксаторы (ПН-профили) шаблона так, чтобы центр заготовки совпадал с осью шаблона и аккуратно, не спеша согнуть заготовку по шаблону, закрепив ее концы в зажимах фиксатора. Зафиксировать изгиб заготовки, например, используя клеящую ленту, снять заготовку с шаблона и установить для сушки в том же положении; Приступить к изготовлению следующего гнутого элемента. Следует заметить, что, в крайнем случае, можно обойтись и без предварительной перфорации увлажняемой поверхности гипсокартонной заготовки, накрыв ее мокрой мешковиной периодически смачиваемой водой по мере высыхания. После частичного насыщения гипсового сердечника заготовки водой ее осторожно, не изгибая, поднимают, переносят к шаблону и аккуратно устанавливают в вертикальное положение на зажимы-фиксаторы, а затем медленно изгибают по шаблону. Закрепить ее концы в зажимах-фиксаторах. После фиксации изгиба заготовки ее переносят к месту сушки и устанавливают в том же положении, которое было получено на шаблоне. В таком положении заготовка содержится до полного ее высыхания. Разумеется, что на все эти операции потребуется больше времени, чем при перфорации увлажняемой поверхности заготовки. Как показывает практика всегда целесообразно не полностью пропитывать водой гипсовый сердечник, изгибаемый гипсокартонной заготовки. В противном случае ГКЛ можно повредить. Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 6 При изгибе заготовки максимальные растягивающие напряжения будут иметь место в крайних фибрах, т.е. на поверхности ГКЛ. По мере удаления от поверхности эти напряжения будут уменьшаться по мере приближения к сжатой зоне заготовки, которая должна быть смоченой или менее влажной. Неполное водонасыщение ГКЛ позволит облегчить ее транспортировку к шаблону и размещение на шаблоне не особенно опасаясь повреждения гипсового сердечника. Изогнутые на шаблоне ГКЛ в дальнейшем могут быть смонтированы при устройстве, например, свода потолка. Такие потолки нередко устраиваются, например, в коридорах, в ванных и туалетных комнатах. Для монтажа криволинейных изогнутых ГКЛ необходимо подготовить соответствующий каркас из металлических профилей Кнауф. Для этого необходимо располагать гнутыми металлическими основными профилями, например, (CD)ПП-профилями сечение 60х27х0,6 мм, расположенными стенкой в сторону несущих профилей также 60х27х0,6 мм соединенных с основным профилем двухуровневыми соединителями. Основной изогнутый ППпрофиль необходимо закрепить к базовому потолку. Это можно сделать часто с помощью прямых подвесов в замочной части основного профиля и частично удлиненными подвесками, например, используя для этого удлиняющую шпильку и прямой подвес или же подвесы нониусного типа. Несущий элемент каркаса с Рис. 4. Сводчатая обшивка потолка коридора: шагом 300 мм или менее 1 – дюбель; присоединяем к изогнутому 2 – прямой подвес; 3 – удлиненный подвес нониусного типа или основному ПП-прифилю с помощью двухуровневых соединителей, а ГКЛ с шпилька с прямым подвесом; криволинейной 4 – двухуровневый соединитель; 5 – гипсокартонный изогнутый элемент поверхностью к несущим элементам шурупами TN 3,5х25. В данном случае гипсокартонная обшивка состоит из двух изогнутых ГКЛ 2х6 мм, имеющих класс огнестойкости F30. При креплении ГКЛ к несущим профилям следует использовать фиксирующие Тобразные подставки, устанавливаемые в распор между ГКЛ и полом. Крепление ГКЛ шурупами-саморезами ведут по направлению от середины ГКЛ к его краям. Заделка швов между ГКЛ, а если необходимо и шпаклевку всей поверхности свода выполнят по известной, подходящей к данному решению, технологии (см. также буклет «Современные формы в интерьере» стр.13). Из криволинейных поверхностей можно делать потолочные переходы в одном, двух или нескольких уровнях (см. раздаточный материал стр. 1,3,8,11,25). Разумеется, что и в этом случае изогнутые ГКЛ необходимо крепить к соответствующему им металлическому каркасу, также изготовленному из изогнутых металлических элементов (стр. 9,10,11,12,16) Причем подвесной потолок в помещении может изготавливаться из функциональных плит акустических или звукоизоляционных. В некоторых случаях гипсокартонные листы изогнутые с двоякой кривизной (в форме паруса: фолии) могут использоваться для звукоотражения в больших залах равномерно распределяя звук на все участки зала. Кромки таких парусных поверхностей обработаны лентой для защиты кромок. Для подвески парусов используются металлические профили и скорые подвесы. Вместе с подсветкой такие решения создают эффектные потолочные конструкции со встроенными техническими элементами электро- и вентиляционной техники (рис. 5). Парусные элементы удачно сочетаются с гофрированным подвесным потолком с фиксированными соответствующим образом стыками и полностью ошпаклеванными (рис. 6). Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 7 Рис.5. Полукруглая конструкция потолка со встроенной электро- и вентиляционной техникой Рис. 6. Парящий парус • Криволинейные поверхности малого радиуса и специальные облицовочные изделия «Кнауф» Гипсокартон может быть использован не только для изготовления крупных гнутых поверхностей большого радиуса для облицовки потолков и стен. Его можно использовать для изготовления различных криволинейных элементов малого радиуса, например, когда 100<R<400 мм, а также для изготовления различных архитектурных деталей с ровными ломаными поверхностями, расположенными по отношению друг к другу с разными уклонами и углами. Т.е. приходится иметь дело со специальными облицовочными изделиями «Кнауф». Речь идет об устройстве коробов для инженерных коммуникаций вентиляционных воздуховодов, металлических балок и стоек, железобетонных колонн, сводов с круглоцилиндрическими поверхностями, карнизов потолков (рис. 7) (буклет стр. 5,11,12,16,17). Для этих целей, кроме гнутых элементов с круглоцилиндрическими поверхностями радиусом 1 м и центральными углами 90° и 120° (рис. 1). Предприятия Кнауф выпускают также гипсокартонные элементы и гипсовые Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 8 панели с V-образными желобами, угол раскрытия которых равен 90° и 120° (см. раздаточный материал). Такие элементы выпускаются толщиной 9,5; 12,5; 15 и 18 мм. Они приклеиваются внутренней стороной к поверхностям строительных конструкций клеем «Кнауф-Вайссляйм». В СНГ их называют панелями с V-образными желобами. Для формирования криволинейных и многогранных поверхностей ограниченного радиуса и размеров Рис. 7. Гипсокартонные панели с Vобразными желобами при обшивке вентиляционного воздуховода Рис. 8. Гипсокартонные панели с Vобразными желобами используют специальное оборудование, при помощи которого в ГКЛ толщиной12,5 мм на его тыльной стороне формируются П-образные пазы (для криволинейных поверхностей). Обязательным условием при этом является сохранение без каких-либо повреждений картона лицевой стороны ГКЛ. Расстояние между пазами может задаваться различным в зависимости от формы потребного изгиба ГКЛ. Уменьшение расстояния между Побразными пазами и толщины фрезы приводит к формированию более плавной линии изгиба. Прорезы должны находиться на выпуклой стороне гипсокартонной панели. Рис. 9. Стык соседних криволинейных элементов из ГКЛ с помощью металлической накладки Для получения необходимого криволинейного элемента малого радиуса необходимо: 1) Подготовленный отфрезерованный лист уложить на предварительно заготовленный шаблон пазами вверх; 2) Очистить поверхность отфрезерованного листа от пыли; 3) Прогрунтовать поверхность «Тифенгрунтом»; 4) Заполнить пазы шпаклевкой "Унифлот" и дать ей высохнуть; 5) Закрепить готовый элемент на подготовленном каркасе; Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 9 6) При стыковке соседних криволинейных элементов с тыльной стороны установить изогнутые по шаблону стальные накладки (из полосы 100х0,6 мм), закрепив их к накладке шурупами (рис.9); 7) Произвести шпаклевку швов и при необходимости всей поверхности Рис. 10. Прямая и изогнутая форма гипсокартонного потолка. На примере рис. 10 можно видеть, что наряду с эстетичностью повышается огнестойкость металлической балки, одновременно повышается естественное решение короба. Для изогнутых конструкций с радиусом кривизны 10-40 см используются гипсовые панели «Кнауф» с V-образными прорезями, расположенными на тыльной стороне листов. Такая панель сначала выгибается, а затем фиксируется, так, чтобы прорези оставались на выпуклой стороне. Рис. 11. Конструкция закрепленного угла перегородки. Перед зашпаклевыванием прорезей шпаклевкой "Унифлот" их следует продуть, удалив пыль. Затем прорези грунтуются и зашпаклевываются за два раза, а потом высушиваются. На изготовление различных ломаных прямолинейных элементов в том числе и в сочетании с криволинейными элементами малого радиуса, являющимися деталями сложных архитектурных форм, фирмой Кнауф разработаны комплектные системы и соответствующие технические листы Разбивка криволинейных поверхностей Криволинейные поверхности обшивок, выполняемые из гипсокартонных листов находят применение в помещениях различного назначения гражданских, жилых и других зданиях, включая Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 10 вокзалы, терминалы, зрительные залы, учебные аудитории, холлы гостиниц и мотелей, санаториев, медицинских учреждений. Как и во всех остальных случаях приступать к разбивке криволинейных поверхностей на месте следует после тщательного обмера помещений, составления исполнительного плана обмеров и выявления ориентиров привязки криволинейных обшивок и провешивания осей. В качестве ориентиров, облегчающих выполнение разметки используют несущие колонны, пилястры, оконные и дверные проемы в несущих стенах зданий, трубопроводы, воздуховоды и другие конструктивные элементы, к которым либо можно привязывать возводимые конструкции, либо которые должны быть учтены при их разбивке и последующем возведении. С учетом фактических размеров помещений и конструктивных элементов производиться набор, обработка и раскрой необходимых элементов каркасов в соответствии с радиусами, определенными рабочими чертежами дизайнерского или архитектурного проекта. При реконструкции старых зданий нередко удается учесть и исправить ошибки и отклонения от проекта, допущенные ранее при возведении несущих ограждающих конструкций или каркаса здания, а также инженерных коммуникаций. Благодаря криволинейным очертаниям ограждений можно добиться совершенно новой планировки помещений. Для разметки криволинейных поверхностей используют традиционные инструменты и приспособления: разметочные шнур, отвес, уровень, шаблоны для маркировки углов поворота и пересечений поверхностей перегородок, дверных и оконных проемов, стальные угольники. В больших помещениях с большими пролетами между ограждающими конструкциями для быстрой и точной разметки используется лазерная установка, генерирующая лазерный луч на вертикальные и горизонтальные поверхности строительных конструкций. Скользящая по ним световая точка значительно облегчает нанесение разбивочных осей и примыкания перегородок и подвесных потолков, карнизов и фризовых плит к ограждающим конструкциям. В ответственных случаях при разбивке осей закруглений ограждающих конструкций могут быть использованы геодезические инструменты – теодолит и нивелир. Для разбивки криволинейных поверхностей можно использовать разметочный шнур, чтобы с его помощью методом засечек производить разбивку дуг на отдельные части. Разбивка окружности на 8 частей: • Разбивку окружностей можно осуществлять с помощью проведения касательных в точках пересечения диаметров, а затем проведения диагоналей образовавшегося квадрата. Получает деление окружности на 8 равных частей (рис. 12). Так можно получить дуги, кратные 1/8 части окружности или восьмиугольные отверстия в гипсокартонной оболочке, например для витражей или ниш. Рис 12. Деление окружности на 8 частей. Деление окружности на шесть или три равные части: • Окружность на шесть равных частей можно разделить если в окружности провести два взаимно-перпендикулярных диаметра 1-2 и 3-4. Из точек 1 и 2 как из центров описывают дуги радиусом окружности до R пересечения с ней в точках А, В, С, Д. Точки А, В, 1, С, Д, 2 делят окружность на шесть равных частей (рис.13). Эти же точки, взятые через одну, делят окружность на три равные части (рис. 14) Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 11 Рис. 13. Деление окружности на шесть равных частей π ⋅ D 2π ⋅ R Длина дуги = 6 = 6 . Рис. 14. Деление окружности на три равные части. π ⋅ D 2π ⋅ R Длина дуги = 3 = 3 . Деление окружности на 12 равных частей: • Для деления окружности на 12 равных частей описывают еще две дуги из точек 3 и 4 (рис. 15). π ⋅ D 2π ⋅ R π ⋅ R Длина дуги = 12 = 12 = 6 . Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 12 Разделить окружность на пять равных частей можно, определив сторону пятиугольника. Для этого в заданной окружности проводим два взаимно перпендикулярных диаметра. Делим радиус 0-3 пополам и находим точку К. Соединив точку К и 1 получаем прямую К-1. Из точки К на диаметре 3-4 откладываем отрезки МК=К-1. Расстояние 1-М является искомой стороной вписанного правильного пятиугольника. Рис. 15. Деление π ⋅ D 2π ⋅ R окружности на двенадцать Длина дуги = 5 = 5 . равных частей Раствором циркуля, равным 1-М делаем засечки на окружности. Соединив точки, образованные засечками получим вписанный в окружность пятиугольник (рис. 16). Разделить окружность на равные части можно при помощи таблицы хорд. Длина хорды, при помощи которой делят окружность на равные части, зависит от числа делений и диаметра окружности. Например, для деления окружности диаметром d=200 мм на десять равных частей в первой графе таблицы хорд находим число делений 10. Во второй графе этому числу соответствует хорда длиной 0,30902d = 0,30902·200, что примерно составляет 61,8 мм. Рис. 16. Деление окружности на пять равных частей При помощи циркуля или мерного шнура этим размером засекают на окружности точки деления. π ⋅ D 2π ⋅ R Длина дуги = Длины хорд Число делений на окружности 3 4 5 6 7 8 9 10 11 n = n Длины хорды 0,86603 d 0,70711d 0,58779d 0,5d 0,43388d 0,38268d 0,34202d 0,30902d 0,28173d , где и число делений окружности. Число делений на окружности 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития Длины хорды 0,25882d 0,23932d 0,22252d 0,20791d 0,19509d 0,18375d 0,17365d 0,16460d 0,15643d Число делений на окружности 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Длины хорды 0,14904d 0,14232d 0,13617d 0,1353d 0,12533d 0,12054d 0,11609d 0,11196d 0,10812d 0,10459d 13 Деление окружности на n равных частей и построение правильного nугольника вписанного в окружность можно осуществить следующим образом. Пусть требуется разделить окружность, например, на 7 равных частей. Для этого диаметр окружности делят на n (семь) равных частей. Из точки С, как из центра, радиусом, равным диаметру окружности, засекают на горизонтальной оси проведенной через центр точки А и В. Из точки А и В проводят прямые через четные или нечетные деления вертикального диаметра до пересечения с окружностью. Полученные точки на окружности разделят ее на n (семь) равных частей. Соединяя эти точки, строят правильный n-угольник (рис. 17). π ⋅ D 2π ⋅ R Длина дуги = 7 = 7 Рис. 17. Деление окружности на n равных частей • Сопряжение криволинейных и прямолинейных поверхностей Точка, в которой одна линия плавно переходит в другую, называется точкой спряжения. Сопряжением называется плавный переход от прямой к дуге окружности или от дуги одной окружности к дуге другой окружности. На некоторых, приведенных выше примерах, мы видели, что при сопряжении двух прямых перпендикулярных друг к другу дугой можно получить закругленный угол двух перегородок. При построении конфигурации волны сопрягались дуги двух окружностей (S-образный свод). Можно было бы привести и ряд других примеров сопряжения прямолинейных поверхностей с криволинейными или же криволинейных поверхностей разных радиусов кривизны. Рассмотрим построение сопряжения некоторых поверхностей Сопряжение пересекающихся прямых линий при помощи дуги. Для построения сопряжения двух взаимно перпендикулярных прямых а и в дугой окружности заданного радиуса необходимо из точки пересечения прямых, как из центра провести дугу окружности радиусом R до пересечения с прямыми в точках А и В. Из полученных точек как из центров, провести дугу окружности тем же радиусом R до пересечения друг с другом в точке О. Из точки О радиусом R провести дугу сопряжения. Точки А и В в данном случае являются точками сопряжения (рис. 18). π ⋅ D 2π ⋅ R π ⋅ R а Lдуги ав= 4 = 4 = 2 в Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 14 Заготовка металлического профиля Рис. 18. Сопряжение дугой двух криволинейного очертания должна перпендикулярных прямых быть равна длине дуги ав. Данную дугу с помощью таблицы хорд можно разделить на потребное количество частей и по радиусам сделать надрезы наружной полки и стенки профиля (швеллера). В дальнейшем профиль изгибается по разбивочной кривой и закрепляется к основанию дюбелями (через 30 см). При сопряжении прямой линии с дугой окружности первая выполняет роль касательной к окружности. В этом случае центр дуги окружности О и точка сопряжения К лежат на перпендикуляре к сопрягаемой прямой (рис. 19). При сопряжении дуг двух окружностей точка сопряжения К должна лежать на линии, соединяющей центры сопрягаемых дуг (рис. 20). α 2 ⋅ R2 ⋅ π R1 ⋅ π R2 ⋅ π α 1 ⋅ R1 ⋅ π Lзакр= 2 + 2 + 180° + 180° Рис. 19. Сопряжение прямой линии с дугой окружности радиусом R Пересечение двух прямых под острым углом с сопряжением их в т.т. С и В. Для построения сопряжения двух пересекающихся прямых а и в под острым углом дугой заданного радиуса R необходимо определить геометрическое место центров окружностей удаленных от прямых на расстояние R (рис. 21). α ∠ АОВ=180°- 2 ∠ СОВ=2 ∠ АОВ ∠СОВ ⋅ R ⋅ π 180° дуга LСВ= Проводим прямые параллельные до их пересечения с заданным в т.О. Дуга СВ с центром в точке О и будет сопряжением двух прямых, пересекающихся под прямым углом. Рис. 20. Сопряжение дуг двух окружностей радиусов R1 и R2 Точка сопряжения Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 15 Построение сопряжений двух пересекающихся прямых под тупым углом ( α ) дугой заданного радиуса R выполняется также как и (в случае) острого угла (рис. 22). а Рис. 21. Сопряжение двух пересекающихся прямых под острым углом дугой окружности Рис. 22. Сопряжение двух пересекающихся прямых под тупым углом ( α ) дугой окружности. ∠ АОС=360°- α -180° ∠АОС ⋅ π ⋅ R 160° ∠ LАС= Сопряжение параллельных прямых другой окружности Если на одной из прямых а или в задана точка т.А (см. рис 23), сопряжение выполняют так. Из точки А опускают перпендикуляр на прямую в. Делят отрезок АБ пополам и из точки О как из центра, проводят дугу сопряжения радиусом ОА (рис. 23). а π ⋅ D 2π ⋅ R l дуги АВ= 2 = АВ где R= 2 2 =π ⋅ R , Рис. 23. Сопряжение параллельных прямых дугой окружности Сопряжение двух дуг окружностей дугой заданного радиуса (R2) Такой вид сопряжения может быть внешним, внутренним и смешанным. Чаще всего приходиться иметь дело с внешним или с внутренним сопряжением. При внешнем сопряжении сопрягаемые дуги находятся с внешней стороны дуги сопряжения, т.е. точки сопряжения представляют собой точки перегиба. Из центра т. О радиусом R+R2, а из центра О1 радиусом R1+R2 проводят дуги до пересечения в точке О2. Точки сопряжения В и С лежат на линиях соединяющих точку О2 с центрами окружностей О и О1. Из точки О2 как из центра проводят дугу сопряжения радиусом R2 (рис. 24). BN = tgα R2 α = arctg BN R2 ∠BC = 2α ⋅ π ⋅ D 4α ⋅ π ⋅ R = 180° 180° N Рис. 24. Сопряжение окружностей дугой заданного радиуса сопряжение) Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития двух дуг (внешнее 16 Внутреннее сопряжение Заданы сопрягаемые дуги радиусом R , R1 и радиус сопрягаемой дуги . R2. Из центра О проводится дуга, радиус который равен R2-R. Из центра О1 – дуга радиусом R2-R1. В пересечении этих дуг получают точку О2 – центр дуги сопряжения. Точки В и В1 лежат на прямых, соединяющих точку О2 с центрами заданных окружностей О и О1 (рис. 25). Радиусом R2 проводим дугу ВВ1 внутреннего сопряжения двух окружностей α ⋅π ⋅ D дуга ВВ1= 180° Рис. 25. Сопряжение двух дуг окружностей дугой заданного радиуса (внутреннее сопряжение). Построение овала с соприкасающимися опорными окружностями Из центров опорных окружностей О и О1 радиусом, равным расстоянию между их центрами, проводят дуги окружностей до пересечения в точках О2 и О3. Если из точек О2 и О3 провести прямые через центры О и О1, то в пересечении с опорными окружностями получим точки сопряжения С, С1, Д и Д1. Из точек О2 и О3 как из центров, радиусом R2= О2С=О3 Д1 проводим дуги сопряжения (рис. 26) Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 17 O3 O2 2 и зная R, Измерив R2 :2 O ⋅ O α α 2 3 определим tg , tg = 2 2 R2 О ⋅ О3 ; тогда α =arctg 2 2α ⋅ π ⋅ r α ⋅ π ⋅ D l CD = 180° = 180° Тогда 2α1 ⋅ π ⋅ D l CC1 = 180° , где α1= 180°-90°-α = 90°-α Рис. 26. Построение овала с соприкасающимися окружностями опорными l CC1 = 4α1 ⋅ π ⋅ R α1 ⋅ π ⋅ R 180° = 45° • Разметка и раскрой металлических профилей Для устройства архитектурных деталей со ступенчатыми и криволинейными поверхностями для изготовления их каркасов используют, как правило, ПП и ПН-профили толщиной 0,6 м. В большинстве случаев это С-образный профиль для подвесного потолка СD (ПП) 60х27х0,6 мм и U-образный направляющий профиль для каркасов перегородок UW (или ПН) 50х0,6 мм, а так же UD (ПН)-профиль для потолков 28х27х0,6 мм. При разметке металлических, например UW (ПН)-профилей для перегородки с скругленным углом с радиусом закругления R≥500 мм направляющие (верхние и нижние) для облегчения их гнутья по разметке можно заготовить с образованием на их наружной полке и стенке параллельных надрезов. При этом на внутренней полке надрезы не делаются. Надрезы удобно делать ножницами по металлу. Чем больше будет надрезов, тем более плавным изгиб можно получить на закругленном участке перегородки и тем более плавным будет сопряжение гнутых ГКЛ со стоечными и направляющими профилями каркаса перегородки. Расстояния между надрезами назначают либо в результате графической разбивки кривой на потребное количество участков, либо пользуясь таблицами длин хорд. При этом может возникнуть необходимость разделить отрезок на n равных частей или же определить радиус кривой. В первом случае достаточно из точки А отрезка заданной длины АВ провести под произвольным углом прямую линию, длинной равной n целым отрезкам произвольной длины (например6) и соединить конец этой прямой с точкой В. Рис. 27. Деление отрезка на n равных частей Далее проводим линии параллельные прямой В получая на прямой АВ (конечный длины) шесть равных отрезков. В этих точках можно сделать параллельные надрезы (рис. 27). Имея дугу криволинейной поверхности или сопряжения из двух дуг можно определить радиус этой дуги. Проведем произвольно хорду этой дуги, обозначив ее буквами АВ. Способом засечек радиусом более половины хорды разделим ее пополам и обозначим середину дуги буквой С. Проведем хорды АС и СВ и аналогично проведем методом засечек перпендикуляры через их центр. Место их пересечения укажет центр окружности, частью которой является эта дуга, а расстояние от любой точки этой дуги до центра окружности будет ее радиусом (рис. 28). Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 18 Рис. 28. Определение радиуса дуги окружности Чтобы определить длину дуги АСВ, а значит и потребную длину заготовки для сопряжения =α ⋅R прямолинейных участков перегородки, нужно знать центральный угол α , тогда дуга ACB . Поскольку этот угол неизвестен, то его можно определить из прямоугольного треугольника ВДО, l β= где ВД равна половине хорды АВ, а α 2 . Поскольку α = arcsin ДВ R , то замерив длину полухорды ДВ и зная R можно, пользуясь таблицами тригонометрических функций найти угол β, а значит и угол α = 2 β . Найдя α , определим длину дуги l ACB . Зная длину заготовки l ACB ее можно разбить на l n = АСВ 300 , или же на большее количество участков с участки длиной l ≤ 300 мм. Таких участков будет длиной менее 300 мм (до целого числа n). Надрезанные металлические элементы направляющих закругленной гипсокартонной перегородки устанавливаются по разметке сделанной на полу и потолке и закрепляются к поверхности пола и потолка дюбелями в местах установки стоечных профилей. Шаг дюбелей не более 300 мм. Стоечные профили на изогнутых участках также устанавливают с шагом не более 300 мм. Изогнутые ГКЛ располагаются поперек стоечных профилей. ГКЛ крепят к стенкам каркаса. После чего можно переходить к шпаклевке швов. Соединять металлические элементы каркасов гнутых поверхностей следует, как правило, с помощью заклепок или шурупов LN. Гипсокартон таким образом дает возможность создавать сложные архитектурные формы – арки, купола, колонны, обломы (каманиты) карнизов, пилястры, капители различных архитектурных ордеров, выкружки (выгнутые обломы). Перегородки системы W111 и W112 можно выполнять из гнутых гипсокартонных элементов, прикрепляемы к гнутым швеллерным металлическим профилям. Обрамление каминов, арочные проемы, обрамление круглых проемов в потолках для пропуска колонн «волн», «паруса», округлые поверхности разноуровневых потолков можно создавать, используя ГКЛ. Ломаное очертание карнизов с крупными гофрами полукруглые пластины, своды потолков, прямолинейные разноуровневые фризы, фризы с криволинейными очертаниями в плане, эдикулы Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 19 (ниши), табернакли – архитектурное оформление ниши со статуями святых, аркады также могут быть изготовлены для оформления витрин супермаркетов, универмагов. Колонны можно делать с энтазисом – небольшой припухлостью ее ствола и каннелюрами. Все вышеперечисленное выполняется из криволинейных гипсокартонных элементов. Другие объемные элементы с прямолинейными очертаниями могут быть изготовлены из гипсокартонных листов с V-образными вырезами. К ним можно отнести карнизы с потолочными ступенями, пластинчатые потолки, ступенчатые обшивки, капители колонн. Нередко все эти элементы устраиваются с оригинальной подсветкой отраженным светом. Возможны также сочетания криволинейных элементов со ступенчатыми прямолинейными обшивками. Примеры имеются в раздаточном материале. Программа УЦ КНАУФ №7. Конспект. Служба обучения и развития 20
