三心拱

三心拱

所謂“三心拱”,即拱形由三段相內切的圓弧構成。三段圓弧則有三個圓心,故稱三心拱。

基本介紹

  • 中文名:三心拱
  • 對象:三段相內
  • 對應:三個圓心
  • 屬性:圓弧構成
特性,任意三心拱的作法,

特性

任意三心拱,是指三心拱的拱寬和拱高可以任意指定,但拱形本身必須具備下列特點:
1.拱作為受力結構的主要特性,是要將覆在其上的載荷作用所產生的內應力,沿拱上任意點的切線方向傳遞至拱(或牆腳),而拱上任意點的徑向應力(拉或壓應力)為0,這在理論上就必須要求拱的三段圓弧上的任意點的切線均應垂直通過該點的圓弧半徑,包括大小三段弧相切之切點的切線必須垂直大小圓弧半徑的重合點。不具備這一特性,則不是一個標準的拱形。一心拱即半圓拱和弧形拱具備這一特性,僅是三心拱的特例。
2.大拱的頂部圓弧之圓心在拱的對稱軸線上,而兩側小圓弧之圓心的聯線被對稱軸線垂直平分。
3.拱之大小圓弧相內切,通過其切點的切線垂直大小圓弧半徑之重合線。

任意三心拱的作法

已知三心拱的淨高h和淨寬w,作三心拱。
步驟:
1.作直線ab=w,作ab的中垂線cf=h;
2.分別過c點和a點作cf和ab的垂線,並交於d點,連線ca;
3.分別過c點和a點作角dca和角dac的角平分線,並交於e點;
4.過e點作ac的垂線,與ab交於o2點,與cf的延長線交於o1點;
5.以o1為圓心,co1為半徑作弧,過c、e兩點;以o2為圓心,eo2為半徑作弧,過e、a兩點;
6.然後將弧aec以cf為對稱軸鏡像,得到完整的三心拱,如圖所示。
o1、o2和o3即為一個大圓和兩個小圓的圓心。

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