アーチ計算機

円弧アーチはスパンと立ち上がり高さで簡潔に定義できます。スパンは二つの起拱点を結ぶ直線の弦長で、立ち上がり高さは弦の中点から頂部までの垂直距離です。この二つの現場測定値から、円弓形の半径と中心角が決まります。計算機はさらに、曲線に沿った弧長、囲まれた弓形の面積、その面積を指定した奥行きまで延ばした体積を求めます。 半径は、スパンの二乗を立ち上がり高さの八倍で割り、立ち上がり高さの半分を加えて求めます。半径を求めた後、弦の関係式から中心角を導きます。弧長は半径とラジアンで表した中心角の積です。弓形面積は半径の二乗の半分に、中心角からその正弦を引いた値を掛けます。材料体積は弓形面積に奥行きを掛けた値です。したがって、スパンが 10 単位、高さが 5 単位の半円では、半径は 5 単位、弧長は 15.708 単位、面積は 39.27 平方単位となり、奥行きが 2 なら体積は 78.54 立方単位です。 これらの寸法は、組積造、型枠、見切り材、窓、出入口、トンネル、装飾部材の初期見積もりに役立ちます。弧長は曲線状の仕上げ材やアーチ支保工の長さを見積もる目安になります。弓形面積は開口部や充填部の比較に、体積は中実の弓形を奥行き方向に押し出した概算に使えます。実際の組積アーチにはアーチリング、くさび形の迫石、目地、空洞の開口部などがあるため、弓形全体の体積がそのままレンガ、石、コンクリート、モルタルの最終数量になるわけではありません。 起拱点間の内法スパンと、中心線での立ち上がり高さを測ってください。スパン、高さ、奥行きの単位を統一します。円弓形モデルは半円アーチや浅い欠円アーチに対応しますが、尖頭、楕円、放物線、多心アーチには別の幾何関係が必要です。構造耐力は荷重、支持条件、材料強度、アーチリング厚さ、施工品質にも依存します。結果は形状計算と見積もりに使用し、荷重を支える構造は資格を持つ設計者に確認してもらってください。