Проект на тему фізики в архітектурі. Показати значення законів фізики у архітектурі. Деформацію вигину зменшують різного виду підпори, підкоси

Слайд 2

План

Архітектура як мистецтво проектувати і будувати об'єкти, що оформляють місце існування людини. Кам'яна архітектура древнього світу та її досягнення. Сім чудес світу. Будівлі, споруди та ансамблі, що становлять всесвітню культурну спадщину: необхідність дбайливого ставлення до пам'яток архітектури. Вимоги до конструктивних елементів будівель та споруд та їх облік в архітектурній практиці та будівництві. Проблеми сучасного містобудування. Якими будуть міста майбутнього: деякі архітектурні ідеї.

Слайд 3

Архітектура (латинська architectura, від грецького architekton - будівельник) - мистецтво проектувати та будувати об'єкти, що оформляють просторове середовище для життя та діяльності людини. Твори архітектури - будівлі, ансамблі, і навіть споруди, організують відкриті простори (пам'ятники, тераси, набережні тощо.). Сама архітектура відноситься до тієї галузі людської діяльності, де особливо міцний союз науки, техніки та мистецтва. В архітектурі взаємопов'язані функціональне, технічне та художнє засади (користь, міцність, краса).

Слайд 4

Австралія. Гавань у Сіднеї. Вид на оперний театр – один із символів міста.

Слайд 5

Оперний театр Сіднея - один із символів міста. Його архітектурна домінанта. У 1954 році міська влада оголосила конкурс на кращий проект. Переміг датський архітектор Йорн Утсон, але його проект виявився надто дорогим, Утсон змушений був відмовитись від нього. Однак у 1973 році (майже через двадцять років) будівлю все ж таки добудували. Зараз Сіднейський оперний театр - величезний комплекс, що включає шість залів для глядачів і два ресторани.

Слайд 6

ландшафтна архітектура

Ландшафтна архітектура – мистецтво створювати гармонійне поєднання природного ландшафту з освоєними людиною територіями, населеними пунктами, архітектурними комплексами та спорудами. У цілі ландшафтної архітектури входить охорона природних ландшафтів та створення нових, планомірний розвиток системи природного та штучного ландшафту.

Слайд 7

Люксембург. Висячі сади.

Слайд 8

Функції архітектурної споруди визначають його план та просторову структуру. Виставковий центр концерну «Філіпс».

Слайд 9

Образно-естетичне початок у архітектурі пов'язані з її соціальної функцією і проявляється у формуванні об'ємно-просторової та конструктивної системи споруди. Дефанс, діловий і торговий район всевіро-західної частини Парижа.

Слайд 10

Виразними засобами архітектури є композиція, ритм, архітектоніка, масштаб, пластика, синтез мистецтв та ін. клімат місцевості, особливості природних умов і т. д. Серед усіх цих наук фізика займає важливе місце, що особливо зросло у сучасній архітектурі та будівництві.

Слайд 11

Слайд 12

Сім чудессвіту - так називалися в давнину сім творів зодчества і творення, що перевершували всі інші своєю колосальністю та розкішшю, а саме: 1) піраміди єгипетських фараонів, 2) висячі сади вавілонської цариці Семіраміди, 3) ефеський храм Артемі, 5) надгробний пам'ятник царя Мавзола, в Галікарнасі; 6) колос Родоський;

Слайд 13

З семи чудес світу, що збереглися до нас, дійшли піраміди єгипетських фараонів. У Гізі стоять три найбільші піраміди, що належать фараонам Хеопсу, Хефрену і Менкара, трохи менших, великий сфінкс, між лапами якого міститься невеликий храм, та інший гранітний храм на південний схід від першого. В одній із зал храму, в колодязі, Mapієтт знайшов статуї Хефрена, розбиті, крім однієї. Крім того, тут багато гробниць приватних осіб та написів. Піраміди описували Давінсон (1763), Нібур (1761), французька експедиція (1799), Гамільтон (1801) та багато інших. ін.

Слайд 14

Єгипет. ВеликіпірамідівГізе.

Слайд 15

У піраміди фараона Хефрена (Хафра) в Ель-Гізі знаходиться висічений зі скелі «Великий сфінкс» - фантастична істота з тулубом лева та портретною головою фараона Хефрена. Висота гігантської фігури – 20 м, довжина 73 м. Араби називають його Абу ель-Хол – «батько безмовності». Між лапами сфінкса стоїть стела фараона Тутмоса IV. За переказами, принц якось задрімав тут і побачив уві сні, як його вінчатимуть короною Верхнього та Нижнього Єгипту, якщо він очистить сфінкса від піску. Тутмос так і вчинив, і сон його став дійсністю - Тутмос став фараоном. Ніс сфінксу відстрілили в Середні віки мамлюцькі солдати.

Слайд 16

Сфінкс та піраміда Хеопса. Піраміда Хеопса в Гізі – найбільша (висота 146,6 м) у Єгипті. Датується III тисячоліттям до н. е.

Слайд 17

Загадки пірамід

У пірамідах і храмах, що вражають своєю величчю та грандіозністю, багато нерозгаданих таємниць. Ось одна з них. Піраміди складені із величезних плит. Як могли давні за допомогою своїх недосконалих знарядь праці підняти ці брили на таку висоту? Жоден сучасний кран не впорається із завданням підйому цілісних плит об'ємом до 400 куб. метрів!

Слайд 18

Може, справа була така?

Слайд 19

Слайд 20

До списку Світової спадщини включено Московський Кремль та Червону площу.

Московський Кремль – історичне ядро Москви. Розташований на Боровицькому пагорбі, на лівому березі річки Москва, при впаданні в неї річки Неглінна (на початку 19 ст укладена в трубу). Сучасні стіни та башти з цегли зведені у 1485-95 рр. Башти у 17 ст. отримали існуючі нині ярусні та шатрові завершення. Московський Кремль - один із найкрасивіших архітектурних ансамблів світу. Пам'ятники давньоруської архітектури: собори - Успенський (1475-79), Благовіщенський (1484-1489) та Архангельський (1505-08), дзвіниця «ІванВеликий» (1505-1508, надбудована в 1600), 148 палац (1635-36) та інші. У 1776-87 збудовано будівлю Сенату, у 1839-49 – Великий Кремлівський палац, у 1844-51 – Збройова палата. У 1959-61 споруджено Палац з'їздів (нині державний Кремлівський палац). Серед 20 веж Московського Кремля найбільш значущі Спаська, Микільська, Троїцька, Боровицька. На території – чудові пам'ятники російської ливарної справи «Цар-гармата» (16 ст.) та «Цар-дзвін» (18 ст.).

Слайд 21

Москва. Кремль вночі.

Слайд 22

Слайд 23

Червона площа

Слайд 24

На жаль, у 1928-33 рр. за розпорядженням радянського уряду на території Московського Кремля знесено багато пам'яток архітектури, у тому числі собор Спаса на Бору (1330), ансамбль Чудова монастиря з собором (1503) та Вознесенського монастиря з Катерининською церквою (1808-17), Малий Миколаїв та інші. У 1992р. Росія ратифікувала Конвенцію ЮНЕСКО про охорону всесвітньої культурної та природної спадщини, зобов'язання щодо їх збереження будуть неухильно виконані.

Слайд 25

У списку Світової спадщини не тільки Московський Кремль та Червона площа, а й інші не менш прекрасні та величні ансамблі, заповідники, будівлі Росії: Історичний центр Санкт-Петербурга; Троїце-Сергієва лавра у місті Сергієв Посад, заснована у 40-х рр. 14 століття Сергієм Радонезьким; Церква Покрови на Нерлі у Володимирській області, поблизу Боголюбова, при впаданні річки Нерль у річку Клязьма, пам'ятка архітектури володимиро-суздальської школи (1165); Новгородський Кремль; музей-заповідник дерев'яної архітектури Кіжі та ін.

Слайд 26

Вимоги до конструктивних елементів будівель

Архітектурні споруди мають зводитися на віки. Конструктивні елементи (дерев'яні, кам'яні, сталеві, бетонні тощо), що сприймають основні навантаження будівель та споруд, повинні надійно забезпечувати міцність, жорсткість та стійкість будівель та споруд.

Слайд 27

Серед історичних пам'яток у деяких містах Європи та Азії збереглися донині т. зв. «падаючі» вежі. Такі вежі є в Пізі, Болоньї, Афганістані та інших місцях. У Болоньї поруч височіють дві знамениті «падаючі» вежі із простої цегли. Вища вежа (висота 97 м, вершина відхилена на 1,23 м від вертикалі), що продовжує нахилятися і нині - torredegli Asinelli, з вершини якої видно Евганейские гори, розташовані північніше річки По. Latorre Garisenda досягає половини висоти своєї сусідки та нахилена ще сильніше (її висота 49 м, відхилення від вертикалі 2,4 м). Чому башти мають похилий стан? Можливо, вежі були збудовані похилими від самого початку за вигадливою ідеєю середньовічного архітектора, який розрахував нахил веж так, що за багато років падіння «падаючих» веж не відбулося. Не виключена можливість, що вежі спочатку були прямі, а потім нахилилися при односторонньому осіданні ґрунту, як це сталося з однією з дзвонів в Архангельську.

Слайд 28

На соборній площі на схід від собору височіє знаменита похила вежа (Campanile), циліндричної форми, споруджена в 1174-1350 р.р. архітекторами Бонаном з Пізи, Вільгельмом з Інсбрука та ін; вежа має 8 ярусів, висота її 54,5 м, відхилення від вертикалі - 4,3 м; вважається, що дивна форма вежі стала спочатку наслідком осілого ґрунту, а потім вона була штучно укріплена і залишена в цьому виді.

Слайд 29

З настанови древнім архітектором: «На влаштування підошви і підробки ні праць, ні утримання шкодувати не повинно». Це зрозуміло. Фундамент – це у сенсі слова основа будівлі. Розрахунки фундаментів засновані насамперед на обліку сили тиску на ґрунт: при даній масі спорудження тиск зменшується зі зростанням площі опори. Відсутність належної уваги цих залежностей можуть підвести будівельників. Наприклад, Останкінська вежа за первісним проектом мала спиратися на 4 «ноги».

Слайд 30

Визначна формула тиску

Слайд 31

Як підвищити стійкість рівноваги?

Тіло (конструкція, споруда) знаходиться в положенні стійкої рівноваги, якщо лінія дії сили тяжіння ніколи не виходить за межі площі опори. Рівновага втрачається, якщо лінія дії сили тяжіння не пройде через площу опори. Як підвищити стійкість рівноваги? 1. слід збільшити площу опори, поміщаючи точки опори далі друг від друга. Найкраще, якщо їх буде винесено за кордон проекції тіла на площину опори. 2. Імовірність виходу вертикальної лінії за межі площі опори знижується, якщо центр тяжіння розташований низько над площею опори, тобто дотримується принципу мінімуму потенційної енергії.

Слайд 32

Чим вища архітектурна споруда, тим суворіші вимоги до її стійкості. Автори проекту Останкінської телевежі впевнені в інженерних розрахунках зі стійкості споруди: величезна півкілометрова вежа була побудована за принципом неваляшки. Три чверті всієї ваги башти припадають одну дев'яту її висоти, т. е. основна вага вежі зосереджена внизу біля основи. Потрібні колосальні сили, щоб змусити впасти таку вежу. Їй не страшні ні ураганні вітри, ні землетруси. Причиною стійкості Олександрійської колони в Санкт-Петербурзі, Ейфелевої вежі в Парижі та багатьох інших висотних споруд є близьке до землі розташування центру мас споруди.

Слайд 33

Останкінська вежа в Москві - зовні легка елегантна споруда висотою 533 м, вдало вписана в навколишній ландшафт. Височа над навколишньою забудовою, виразна і динамічна за композицією, вежа відіграє роль основної висотної домінанти та своєрідної емблеми міста.

Слайд 34

Чому стійка Останкінська вежа?

В основі вежа спирається десятьма залізобетонними «ногами» в кільцевий фундамент із зовнішнім діаметром 74 м, закладений у ґрунт на глибину 4,65 м. Такий фундамент, що несе 55 000 т бетону і сталі, забезпечує шестикратний запас міцності на перекидання. На вигин запасу міцності було обрано дворазовий. І це невипадково, тому що амплітуда коливань верхньої частини вежі при сильному вітрі сягає 3,5 м! Окрім вітру, ворогом вежі стало сонце: через нагрівання з одного боку корпус вежі перемістився біля вершини на 2,25 м, але 150 сталевих тросів утримують ствол вежі від викривлення. Особливої виразності та стрункості така грандіозна та граціозна споруда набула тому, що вежа споруджена без розчалок та додаткових кріплень.

Слайд 35

Слайд 36

Архітектурна пам'ятка – це науковий документ, історичне джерело; основною метою реставрації є «читання» цього документа та ретельне зміцнення справжніх стародавніх частин пам'ятника; для досягнення мети реставрації проводиться якомога менший обсяг робіт. Сучасні прийоми реставрації допускають використання зміцнення пам'ятника всіх нових досягнень будівельної техніки та різних фізико-хімічних методів. Матеріали, що застосовуються для реставрації, зовні повинні наближатися до матеріалів, з яких споруджено пам'ятник, підробка під справжній матеріал не допускається. Розбирання справжніх частин пам'ятника, зазвичай, виключається.

Слайд 37

У ході історико-архівного дослідження вивчаються всі навіть непрямі, письмові джерела, фотографії, картини, малюнки, на яких відтворено пам'ятник, а також інші його зображення (наприклад, на медалях, печатках).

Слайд 38

Вчимося у природи

Будь-яка споруда має бути довговічною, а, отже, міцною. Досягнення високої конструктивної ефективності в архітектурно-будівельній практиці останніх досягається фізичним моделюванням природних форм.

Слайд 39

Людина навчається у природи

Слайд 40

Слайд 41

Ломе (столиця Того): використання гофрованої конструкції

Слайд 42

Сучасна мечеть в Карачі з куполоподібним дахом.

Слайд 43

Містобудування охоплює складний комплекс суспільно-економічних, будівельно-технічних, архітектурно-мистецьких, санітарно-гігієнічних проблем. Упорядкування планування та забудови міст служать регулярне планування (прямокутне, радіально-кільцеве, віялове та ін.), облік місцевих умов, будівництво архітектурних ансамблів, ландшафтна архітектура тощо. буд. 3-го – поч. 2-го тис. до зв. е. В ДР. Єгипті та Дворіччя застосовувалася розбивка міста на геометрично правильні квартали. Середньовічні міста, підперезані потужними стінами, мали криві та вузькі вулиці навколо замку, міського собору або торгової площі. Житлові райони за межами міських стін оточувалися новим кільцем стін, а іноді на їхньому місці утворювалися кільцеві вулиці, які у поєднанні з радіальними вулицями визначили формування характерної радіально-кільцевої (рідше віялової) структури міст.

Слайд 44

Місто Пальманова (1593, околиці Удіне – один із форпостів Венеціанської республіки) як приклад регулярного планування.

Слайд 45

Будівля парламенту та вежа Біг Бен(1837) у Лондоні.

Слайд 46

Слайд 50

Розв'язки міських автомагістралей

Слайд 51

Якими бути містам майбутнього?

Можливо, міста майбутнього підуть під землю. Сьогодні будуються численні підземні переходи, споруджуються нові лінії метро та багатоярусні підземні гаражі. У Токіо вже функціонує понад 50 підземних торгових центрів, під землею прокладено вулицю Нову Гіндзу. У Франції пішла під Булонський ліс ціла ділянка нового бульвару, відкрилася частина підземного міста під площею Етуаль. До 850-річчя Москви було реконструйовано Манежну площу: відкрився величезний підземний торговельний комплес зі всією своєю інфраструктурою, зробивши площу пішохідною. Підземні міста, найімовірніше, відіграватимуть роль «підсобних приміщень».

Слайд 52

Москва. Манежна площа реконструйована до 850-річчя міста.

Слайд 53

Деякі архітектурні ідеї: П. Меймон запропонував побудувати в Токійській затоці підвісне місто на конічних сітках із сталевих канатів, якому не страшні підземні поштовхи та морські припливи. Р. Дернах розробив проект будівництва міст, що плавають на воді. С. Фрідман вважає, що майбутнє належить містам-мостам, які з'єднують Європу, Азію, Африку та Америку. Ідеї "блакитних міст". Доллінгер розробив проект висотного житлового будинку на кшталт ялинки висотою близько 100 м з поверхнею опори 25 кв. м з окремими гілками-квартирами, а В. Фрішмен використав аналогічну ідею для розробки проекту 850-поверхового будинку-дерева заввишки 3200 м. Фундамент такого дерева-міста має йти в землю на глибину 150 м. Розрахований цей гігант на розміщення в ньому 500 тисяч людина.

Слайд 54

Використані інформаційні ресурси:

Велика енциклопедія Кирила та Мефодія 2006, 10 CD. Ілюстрований енциклопедичний словник, 2 CD. Енциклопедія "Світ навколо нас", CD. Дитяча енциклопедія Кирила та Мефодія 2006, 2 CD. Фізика, 7 – 11 класи. Бібліотека наочних посібників, CD та ін.

Слайд 55

Міцність

Міцність - здатність матеріалу чинити опір руйнуванню, а також незворотній зміні форми (пластичної деформації) при дії зовнішніх навантажень, у вузькому сенсі - тільки опір руйнуванню. Міцність твердих тіл обумовлена зрештою силами взаємодії між атомами та іонами, що становлять тіло. Міцність залежить не тільки від самого матеріалу, а й від виду напруженого стану (розтягування, стиснення, вигин та ін.), від умов експлуатації (температура, швидкість навантаження, тривалість та число циклів навантаження, вплив навколишнього середовища тощо). Залежно від усіх цих факторів у техніці вжиті різні заходи міцності: межа міцності, межа плинності, межа втоми та ін.

Слайд 56

Стійкість рівноваги

Стійкість рівноваги - здатність механічної системи, що знаходиться під дією сил у рівновазі, майже не відхилятися при якихось незначних випадкових впливах (легких поштовхах, поривах вітру тощо) і після незначного відхилення повертатися в положення рівноваги.

Слайд 57

Жорсткість конструкції

Жорсткість - здатність тіла або конструкції чинити опір утворенню деформації; фізико-геометрична характеристика поперечного перерізу елемента конструкції Поняття жорсткості широко використовується під час вирішення завдань опору матеріалів.

Переглянути всі слайди

Кіпаренко Владислав

У такій важливій науці як архітектура використовуються різні закони фізики. Найважливішими є закон Всесвітнього тяжіння і закон Гука. Обидва закони тісно пов'язані з силою – однією із фундаментальних фізичних величин. Будь-яка форма речовини неминуче піддається впливу фізичних процесів.

Я звернувся до різних джерел інформації про існуючі масштабні споруди на території Росії. Мене зацікавили чотири архітектурні об'єкти: Олександрівська колона в Санкт-Петербурзі, Останкінська телевежа в Москві, меморіальний комплекс з головною спорудою «Батьківщина-мати кличе» у Волгограді та пам'ятник «Мідний вершник» у Санкт-Петербурзі.

Будь-яка споруда має бути довговічною, а отже, міцною.

Я вирішив дізнатися, як ці масштабні об'єкти утримуються на землі і не падають. Як закони фізики допомагають їм у станах стійкого рівноваги.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Муніципальний казенний загальноосвітній заклад

Гімназія №259

Шкільний конкурс науково-дослідних робіт «Я-дослідник».

Навчальний проект з фізики

Фізика в архітектурі

Предмет: Фізика.

Роботу виконав:

Кіпаренка Владислав, 7А МКОУ гімназія №259, вул.Усатого 8, кв.19

Керівник проекту:

Куличкова Лариса Валентинівна

Вчитель фізики, МКОУ гімназії №259 (вул. Постнікова 4, м. Фокіно)

ЗАТЕ м.Фокіно

2017 рік.

1. Введення. Головне питання проекту.

2. Актуальність проекту.

3.Завдання та мета роботи.

4. Теоретичний матеріал.

5. Реалізація проекту.

6.Висновок.

7. Використовувані ресурси.

Вступ. Головне питання проекту.

Актуальність проекту.

Я вибрав цю тему, тому що мені стало цікаво, як зводилися архітектурні споруди, які технології будівництва використовувалися та як фізика пов'язана з архітектурою.

Архітектурна пам'ятка – це науковий документ, історичне джерело.

Актуальність моєї дослідницької роботи полягає в тому, що вона є практичною перевіркою взаємозв'язку фізики та архітектури, в якій використовуються знання, отримані у школі.

Завдання:

1. Знайти з різних джерел, що таке сила пружності та тяжкості. Визначити рівень впливу цих сил на стан архітектурної споруди.

2.З'ясувати, у яких випадках проблеми стійкості та міцності виявляються у конкретних архітектурних спорудах

Мета роботи.

Довести тісний зв'язок архітектури із фізичними законами.

Дослідити залежності сил тяжкості та пружності в архітектурі.

Гіпотеза: Я припускаю, що:

1.Дія законів фізики в архітектурі можуть змінюватись в залежності від різних зовнішніх факторів.

2.В залежності від погодних умов вплив сил позначається по-різному.

Теоретична частина.

Архітектурою називають не тільки систему будівель та споруд, що організують просторове середовище людини, а найголовніше – мистецтво створювати будівлі та споруди за законами краси.

Слово «архітектура» походить від грецького «аркітектон», що в перекладі означає «вправний будівельник». Сама архітектура відноситься до тієї галузі людини, де особливо міцний союз науки, техніки та мистецтва.

Ще I в. до н.е. давньоримський архітектор Вітрувій сформулював три основні принципи архітектури: практичність, міцність та краса. Будинок практичний, якщо він добре спланований і ним зручно користуватися. Воно міцне, якщо побудовано ретельно та надійно. Зрештою, воно красиве, якщо тішить око своїми матеріалами, пропорціями чи деталями оздоблення.

В архітектурі, як у жодному іншому мистецтві, тісно переплелися, постійно взаємодіючи між собою, краса та корисність функціонального призначення будівель. Неподільне ціле в архітектурі створюється засобами естетичної виразності, головним з яких є тектоніка - поєднання конструкції архітектурної форми та роботи матеріалу. Втілюючи свій задум, архітектор повинен знати багато фізичних властивостей будівельних матеріалів: щільність і пружність, міцність і теплопровідність, звукоізоляційні та гідроізоляційні параметри, функціональні характеристики світла та кольору.

Будь-яка споруда має бути довговічною, а отже, міцною. Досягнення високої конструктивної ефективності в архітектурно-будівельній практиці останніх досягається фізичним моделюванням природних форм.

Міцність - здатність матеріалу чинити опір руйнуванню, і навіть незворотній зміні форми (пластичної деформації) при дії зовнішніх навантажень, у вузькому значенні - лише опір руйнації. Міцність твердих тіл обумовлена зрештою силами взаємодії між атомами та іонами, що становлять тіло.. Міцність залежить не тільки від самого матеріалу, а й від виду напруженого стану (розтягування, стиснення, вигин та ін.), від умов експлуатації (температура, швидкість навантаження, тривалість та число циклів навантаження, вплив навколишнього середовища тощо). Залежно від усіх цих факторів у техніці вжиті різні заходи міцності: межа міцності, межа плинності, межа втоми та ін.

1. Слід збільшити площу опори, поміщаючи точки опори далі друг від друга. Найкраще, якщо їх буде винесено за кордон проекції тіла на площину опори.

2. Імовірність виходу вертикальної лінії за межі площі опори знижується, якщо центр тяжіння розташований низько над площею опори, тобто дотримується принципу мінімуму потенційної енергії.

Серед усіх наук фізика займає важливе місце, яке особливо зросло у сучасній архітектурі та будівництві.

В основі вибору архітектурної композиції лежать дані багатьох наук: треба враховувати призначення споруди, її конструкцію, клімат місцевості, особливості природних умов. Вимоги до конструктивних елементів будівель:

Архітектурні споруди мають зводитися на віки.

Конструктивні елементи (дерев'яні, кам'яні, сталеві, бетонні тощо), що сприймають основні навантаження будівель та споруд, повинні надійно забезпечувати міцність, жорсткість та стійкість будівель та споруд.

Чим вища архітектурна споруда, тим суворіші вимоги до її стійкості.

З 1829 року на Палацовій площі в Санкт-Петербурзі почалися роботи з підготовки та будівництва фундаменту та п'єдесталу Олександрівської колони. Фундація пам'ятника була споруджена з кам'яних гранітних блоків півметрової товщини. Він був виведений до горизонту площі тісової кладки. У його центр було закладено бронзову скриньку з монетами, викарбуваними на честь перемоги 1812 року.

Роботи було закінчено у жовтні 1830 року.

Будівництво п'єдесталу

Після закладання фундаменту, на нього був поставлений величезний чотирисоттонний моноліт, привезений з Пютерлакської каменоломні, який є підставою п'єдесталу.

Інженерне завдання встановлення такого великого моноліту було вирішено О. Монферраном так:

Монтаж моноліту на фундамент. Моноліт закотили на ковзанках через похилу площину на платформу, побудовану поблизу фундаменту. Камінь звалили на купу піску, попередньо насипану поруч із платформою. Були підведені підпори, потім працівники вигрібли пісок і підклали ковзанки.Підпорки підрубали, і брила опустилася на ковзанки. Каміни, перекинуті через блоки, натягнули дев'ятьма кабестанами і підняли камінь на висоту близько одного метра.

Підйом Олександрівської колони

Похилою площиною колону підкотили на особливу платформу, що знаходилася біля підніжжя лісів і обмотали безліччю кілець з канатів, до яких були прикріплені блоки.

Велика кількість канатів, що оперізують камінь, огинало верхні та нижні блоки і вільними кінцями були намотані на кабестани, розставлені на площі.

Кам'яна брила похило піднялася, неспішно поповзла, потім відірвалася від землі і її завели на позицію над п'єдесталом. По команді канати було віддано, колона плавно опустилася і стала на своє місце.

Скульптура «Батьківщина-мати кличе»зроблена з попередньо напруженого залізобетону - 5500 тонн бетону та 2400 тонн металевих конструкцій (без підстави, на якій вона стоїть).

Статуя стоїть на плиті заввишки 2 метри, яка лежить на головному фундаменті.

Скульптура порожня. Усередині вся статуя складається з окремих осередків-камер. Товщина залізобетонних стінок скульптури становить 25-30 сантиметрів. Жорсткість каркаса підтримується 99 металевими тросами, що постійно перебувають у натягу.

Меч довжиною 33 метри та вагою 14 тонн був спочатку зроблений з нержавіючої сталі, обшитої листами титану. Величезна маса і висока парусність меча, обумовлена його колосальними розмірами, викликали сильне розгойдування меча при впливі вітрових навантажень, що призводило до виникнення надмірної механічної напругимісце кріплення руки, що тримає меч до тіла скульптури. Деформації конструкції меча викликали також переміщення листів титанової обшивки, створюючи неприємний для слуху звук лунального металу.Тому в 1972 році лезо замінили на інше - що повністю складається зі сталі, - а у верхній частині меча передбачили отвори, що дозволили зменшити його парусність.

Останкінська телевежа

Зовні легка елегантна споруда висотою 540 м, вдало вписана в навколишній ландшафт. Височа над навколишньою забудовою, виразна і динамічна за композицією, вежа відіграє роль основної висотної домінанти та своєрідної емблеми міста.

Автори проекту Останкінської телевежі впевнені в інженерних розрахунках зі стійкості споруди: величезна півкілометрова вежа була побудована за принципом неваляшки. Три чверті всієї ваги башти припадають одну дев'яту її висоти, т. е. основна вага вежі зосереджена внизу біля основи. Потрібні колосальні сили, щоб змусити впасти таку вежу. Їй не страшні ні ураганні вітри, ні землетруси.

За первісним проектом у вежі було 4 опори, пізніше - за порадою всесвітньо відомого німецького інженера-будівельника Фрітца Леонхардта автора першої у світі бетонної телевежі в Штутгарті - їх кількість збільшили до десяти. Висота вежі була збільшена до 540 м, збільшено кількість телевізійних та радіо програм.

Причиною стійкості Олександрійської колони в Санкт-Петербурзі та багатьох інших висотних споруд єблизьке до землі розташування центру мас споруди.

Реалізація проекту.

Будь-яка споруда має бути довговічною, а отже, міцною.

Олександрівська колона.

Архітектор-Огюст Монферран. Споруджена в 1834р.

Загальна висота споруди 47,5м.

Висота ствола (монолітної частини) колони 25,6 м

Висота п'єдесталу 2,85 м

Висота фігури ангела 4,26 м,

Висота хреста 6,4 м

Нижній діаметр колони 3,5 м (12 футів), верхній – 3,15 м

Розмір постаменту – 6,3×6,3 м.

Загальна вага споруди – 704 тонни.

Вага кам'яного ствола колони близько 600 тонн.

Загальна вага зверху колони близько 37 тонн.

Висновок:

Я з'ясував, що колону було встановлено вручну за допомогою простих механізмів: блоків, похилих площин.

Монумент має дивовижну чіткість пропорцій, лаконізм форми, красою силуету.

Це найвищий пам'ятник у світі, виконаний із цільного граніту та третя за висотою з усіх монументальних колон.

Колона стоїть на гранітному підставі без будь-яких додаткових опор, лише під дією сили власної тяжкості, що дорівнює 7040000Н=7,04МН

Стовбур колони - найвищий і найважчий моноліт, коли-небудь встановлений у вигляді колони або обеліска вертикально, і один з найбільших (п'ятий за всю історію і другий - після Грім-каменю - у Новий час) переміщених людиною монолітів.

А також я з'ясував, щопричиною стійкості колони є близьке до землі розташування центру мас споруди.

Архітектурна споруда«Батьківщина-мати кличе!» м. Волгоград 1967р.

Архітектори-Е.В.Вуєтіч,Н.В.Нікітін

Скульптура «Батьківщина-мати кличе!» занесена до книги рекордів Гіннеса як найбільша на той момент скульптура-статуя у світі.

Її висота - 52 метри,

довжина руки – 20 м. та меча – 33 метри.

Загальна висота скульптури – 85 метрів.

Вага скульптури – 8 тисяч тонн, а меча – 14 тонн.

Висновок:

Я з'ясував, що статуя стоїть на плиті заввишки 2 метри, яка лежить на головному фундаменті. Скульптура порожня.Жорсткість каркаса підтримується 99 металевими тросами, що постійно перебувають у натягу.

Сила пружності має величезну величину і врівноважена силою тяжкості скульптури, що дорівнює 80000000 Н=80МН.

Для мене стало відкриттям, що в руках цієї скульптури було два різні мечі. Перший - довжиною 28м сильно розгойдувався на 1,5-2 метри при сильному вітрі, що могло призвести до руйнування всієї скульптури. його міцність. Тепер при сильному вітрі відхилення меча становлять трохи більше 1,5-2 див.

Останкінська телевежа Головний конструктор – Н. В. Нікітін.

Головний архітектор - Л. І. Баталов

Висота – 540 метрів

Глибина фундаменту вбирається у 4,6 метрів.

Діаметр основи – 60 метрів.

Маса вежі разом із фундаментом – 55 000 тонн.

Конічна основа споруди спирається на 10 опор

Кільцеві перерізи стовбура башти обтиснуті 150 канатами.

Середній діаметр між опорами-ногами – 65 метрів.

Висота опор – 62 метри.

Максимальне теоретичне відхилення вершини вежі при максимальних розрахункових швидкостях вітру – 12 метрів

Висновок:

Я дізнався, чому стійка Останкінська вежа:

В основі вона спирається десятьма залізобетонними «ногами» в кільцевий фундамент із зовнішнім діаметром 74 м, закладений у ґрунт на глибину 4,65 м. Такий фундамент, що несе 55 000 т бетону і сталі, забезпечуєшестиразовий запас міцності на перекидання. На вигин запас міцності було обранодворазовий. Напружений залізобетон, стиснутий сталевими тросами, дозволив зробити конструкцію вежі простою та міцною.

Амплітуда коливань верхньої частини вежі за сильного вітру досягає 3,5 м! Дізнався, що ворогом вежі є Сонце: через нагрівання з одного боку корпус вежі перемістився біля вершини на 2,25 м, але 150 сталевих тросів утримують ствол вежі від викривлення. Велика сила пружності, що врівноважується силою ваги 550000000Н=550МН.

Я захоплений прогресивною ідеєю Нікітіна про використання щодо дрібного фундаменту, коли вежа мала б практично стояти на землі, а її стійкість забезпечувалася б за рахунок багаторазового перевищення маси конусоподібної основи над масою щоглової конструкції.

До зведення Останкінської Башти в нашій країні використовувалася Шуховська Вежа 160 м. на Шаболівці-37 (проект В.Г.Шухова) – найлегша у світі споруда. Цього року їй 95 років. Її легкість обумовлена тим, що її елементи працюють лише з стиск (це забезпечує міцність споруди), а ажурність конструкції зменшує вагу вежі.

Пам'ятник Петру I (Мідний Вершник). Санкт-Петербург

«Грім-камінь» - основа п'єдесталу Мідного вершника.

Монумент унікальний тим, що має лише три точки опори:

«Грім-камінь» перевозили на дерев'яній платформі, під яку було укладено тридцять металевих куль діаметром 5 дюймів кожен (прообрази сучасних підшипників). Кулі котилися по двох

паралельним жолобам. Скеля проїхала відстань 8,5 верст (9 км), у її транспортуванні брало участь близько 1000 осіб.

Висновок:

Я познайомився з умовами сталої рівноваги.

Дізнався, що монумент має лише три точки опори:задні ноги коня і хвіст змії, що звивається.

Для того, щоб скульптура набула стійкості, майстри повинні були полегшити її передню частину, тому товщина бронзових стінок передньої частини набагато тонша за задні стінки, що значно ускладнило виливок монумента.

Я був здивований тим, що камінь почали обтісувати по ходу переміщення з берега Фінської затоки. Однак імператриця заборонила його чіпати: майбутній п'єдестал має прибути до столиці у природному вигляді! Свій нинішній вигляд «Грім-камінь» знайшов уже на Сенатській площі, значно «схуднувши» після обробки.

"Грім-камінь" перевозили на дерев'яній платформі, під яку булиукладено тридцять металевих кульдіаметром 5 дюймів кожен. Кулі котилися двома паралельними жолобами (прообраз сучасних підшипників).

Висновок. Під час проекту моя гіпотеза підтвердилася.

Висновок

P.S.

На цьому я не зупиняюся, продовжуватиму стежити за новими технологіями будівництва. А також порівнювати з архітектурою минулих століть та розгляну симетрію в оформленні будівель.

Використані інформаційні ресурси:

Велика енциклопедія Кирила та Мефодія 2006.

Ілюстрований словник енциклопедії.

Енциклопедія «Світ навколо нас»

Дитяча енциклопедія Кирила та Мефодія 2006.

Бібліотека наочних посібників.

Ресурси інтернет та Вікіпедія

Висота пам'ятника-104 м, маса приблизно 1600 т.

Через деякий час після створення проекту та численних пошуків, ливарник нарешті знайшовся. Ним виявився Омелян Хайлов, гарматних справ майстер. Разом з французьким скульптором він підбирав метал необхідного складу і робив проби. Безпосередньо виливок пам'ятника стартував у 1774 році і проводився за неймовірно складною технологією. Необхідно було домогтися, щоб передні стінки в товщині своєї неодмінно поступалися заднім, що надавало композиції необхідну стійкість. Але невдача: труба, якою розплавлена бронза надходила у форму, раптом лопнула, зіпсувавши верхню частину монумента. Її довелося видалити і ще три роки витратити на підготовку до другої заливання. Цього разу удача їм усміхнулася, і все було готове вчасно і без подій.Після трирічної підготовки була проведена повторна виливка, що виявилася цілком вдалою. Саме за його кресленнями виготовили машину, що привела всіх у захват, за допомогою якої транспортували «Грім-камінь», що ліг в основу п'єдесталу Мідного вершника.

До речі, про «Грім – камінь». Його знайшов на околицях села Кінна Лахта селянин Семен Вишняков, який відгукнувся на звернення до «Санкт-Петербурзьких відомостей». Мегаліт важив 1600 тонн і коли був витягнутий із землі, то залишив по собі величезний котлован. Він заповнився водою і утворився водоймище, назване Петрівським ставком і що збереглося до наших днів. Щоб доставити камінь до місця навантаження, треба було подолати майже вісім кілометрів. Але як? Вирішили дочекатися зими, щоб підмерзлий ґрунт не просідав під його вагою.Транспортування почалося 15 листопада 1769 і завершилося 27 березня 1770 (за старим стилем) на березі Фінської затоки. На той момент тут збудували пристань для відвантаження велетня. Щоб не гаяти дорогоцінний час, камінь почали обтісувати по ходу переміщення. Однак імператриця заборонила його чіпати: майбутній п'єдестал має прибути до столиці у природному вигляді! Свій нинішній вигляд «Грім-камінь» знайшов уже на Сенатській площі, значно «схуднувши» після обробки. «Грім-камінь» перевозили на дерев'яній платформі, під яку було покладено тридцять металевих куль діаметром 5 дюймів кожну. Кулі котилися двома паралельними жолобами (прообраз підшипників).

Монумент унікальний тим, що має лише три точки опори. Щоб скульптура набула стійкості, майстри мали полегшити її передню частину, тому товщина бронзових стінок передньої частини набагато тонша за задні стінки, що значно ускладнило виливок монумента.

Висновок.

Висновок : У результаті виконаної роботи я дізнався, наскільки важливими є сили тяжкості та пружності в архітектурі, і яка роль закону стійкої рівноваги у будівництві архітектурних споруд. Я навів чотири приклади різних пам'яток та скульптур. Вони в усіх діють закони фізики. Олександрівська колона стоїть лише під впливом сили своєї тяжкості, що досягається рахунок збільшення площі опори. Останкинская телевежа спирається десять залізобетонних “ніг” у кожному з яких – п'ятнадцять сталевих тросів. Така конструкція підвищує жорсткість будівництва. Меч "Батьківщини - матері" був замінений на сталевий, з отворами на кінці, які дозволяли зменшити його парусність, тобто знизити вплив вітру. А товщина стінок Мідного вершника нерівномірна, що дозволяє підвищити його стійкість.

На цьому я не зупинюся, я проводитиму досліди, і побачу ці закони в дії.

Розглянути роль понять «стійкість», «міцність» та «жорсткість конструкцій» при створенні складних конструкцій

Застосувати знання, отримані щодо даної теми, у поясненні навколишніх явищ

1. Історія створення пам'ятника Петру I як завдання про рівновагу
2. Розгляд проблеми у загальному вигляді: як забезпечити рівновагу предмета?
3. Загадка Пізанської вежі
4. Башти світу, що падають
5. Вимоги до конструктивних елементів будівель та споруд
6. Висновки, д/з

У дворі майстерні будівельники звели поміст, що імітує п'єдестал. Кращі берейтори на найкращих скакунах злітали на цей поміст. Сотні разів вони повторювали ці злети, поки, нарешті, скульптор не зрозумів, що втримати здибленого коня на двох опорах йому не вдасться.

На кожній парті у Вас знаходяться сірникові коробки
Побудуйте з них вертикальні конструкції зі зміщеними відносно один одного коробками на максимально можливу висоту і так, щоб вони не падали
Дайте відповідь: яку умову треба виконати під час будівництва, щоб конструкція була високою і не падала

1.Тіло (конструкція, споруда) знаходиться в положенні стійкої рівноваги, якщо лінія дії сили тяжіння ніколи не виходить за межі площі опори - отже, слід збільшити площу опори.
2. Імовірність виходу вертикальної лінії за межі площі опори знижується, якщо центр тяжіння розташований низько над площею опори, тобто дотримується принципу мінімуму потенційної енергії (принцип неваляшки)- отже, слід знизити центр тяжіння.
3. А тепер висловіть припущення:
Що треба зробити для того, щоб утримати вершника в становищі, що скаче

Рішення очевидне: для посилення стійкості фігури необхідно збільшити площу її основи, тобто створити ще одну точку опори. Такою є думка наших учнів.
А ось рішення скульптора: під задніми копитами коня з'являється третя точка опори - змія, що символізує повалених ворогів Росії.

Незважаючи на свій нахил, Пізанська вежа не падає, т.к. прямовисна лінія, проведена з центру тяжіння не виходить за межі основи.

Висота вежі 54,5м. Вершина башти відхилена від вертикалі на 4,5 м-коду.
Рівновага порушиться і вежа впаде, коли відхилення її вершини від вертикалі досягне 14 м-коду.

Складіть на краю столу книги стосом так, щоб верхня книжка виступала над нижньою. Укладайте книги одна на одну доти, доки ваша «Пізанська вежа» не почне завалюватися. Переконайтеся, що падіння книг почалося, коли центр тяжкості стопки книг вийшов за межі нижньої книги.

Вважають, що в усьому світі близько 300 падаючих веж. З них вежа церкви в Зуурхузен (Німеччина) займає перше місце по куту нахилу, далі-Пізанська башта, Болонська Гарізенда, Коса вежа Нев'янська на Уралі. Щоправда, деякі «призовики» були випрямлені реставраторами, наприклад, мінарети Улугбека в Самарканді.

«Падають» башти є в Пізі, Болоньї, Афганістані та інших місцях.
У Болоньї поруч височіють дві знамениті «падаючі» вежі із простої цегли. Вища вежа (висота 97 м, вершина відхилена на 1,23 м від вертикалі), продовжує нахилятися і нині. Друга досягає половини висоти своєї сусідки і нахилена ще сильніше (її висота 49 м, відхилення від вертикалі 2,4 м).

На фото дві башти. Ліворуч-вежа церкви у м. Зуурхузен у Геманії. Кут відхилення від вертикалі 5,19 градусів. Праворуч-пізанська вежа. Кут її відхилення 4.95 градусів.

Архітектурні споруди мають зводитися на віки.
Конструктивні елементи (дерев'яні, кам'яні, сталеві, бетонні тощо), що сприймають основні навантаження будівель та споруд, повинні надійно забезпечувати міцність, жорсткість та стійкість будівель та споруд.

Міцність - здатність матеріалу чинити опір руйнуванню, а також незворотній зміні форми (пластичної деформації) при дії зовнішніх навантажень. Міцність залежить не тільки від самого матеріалу, а й від виду напруженого стану (розтягування, стиск, вигин та ін. Підвищення міцності матеріалів досягається термічною та механічною обробкою, введенням легуючих добавок у сплави, радіоактивним опроміненням, застосуванням армованих та композиційних матеріалів).

Вантаж S, що спирається на клиноподібний середній камінь склепіння, тисне з силою А, але зрушитися вниз камінь не може; він тільки тисне на сусіднє каміння. Сила А розкладається за правилом паралелограма на дві сили С і В. Таким чином, сила, що давить зовні, не може зруйнувати склепіння.

Досвід 1

Досвід 1
Візьмемо звичайний аркуш паперу формату А4, Скрутимо його в трубку і склеїмо, зробимо так само ще з трьома листами, поставимо їх вертикально і покладемо на них якомога більше однакових книжок, чим більше книжок тим сильніше прогинаються листи і ламаються.

Досвід 2

Досвід 2
Візьмемо гофрований (складений «гармошкою») аркуш паперу формату А4, Скрутимо його в трубку і склеїмо, зробимо так само ще з трьома листами, поставимо їх вертикально і покладемо на них якомога більше однакових книжок, цей досвід показує, що така будова більш стійка і може витримувати більше навантаження, ніж у досвіді 1.

Перша в нашій країні телевежа (проект В.Г. Шухова). Особливістю конструкції є те, що всі їхні елементи працюють лише на стиск. Це забезпечує міцність споруди. Ажурність конструкції прикрашає вагу башти. За такої висоти (148,3 м) це найлегша споруда.

Збільшення жорсткості балки, що згинається, і вертикальної колони.
1. Якщо покласти аркуш паперу на дві опори, він легко прогнеться навіть під своєю вагою.
2. Якщо змінити його форму, можна значно збільшити жорсткість такої конструкції.

Жорсткість балки визначається профілем її перерізу та матеріалом. Якщо аркуш паперу зробити як короба чи П - подібної форми чи профілю надати форму двутавровой балки, то жорсткість значно зросте.
Деформацію згину зменшують різного виду підпори, підкоси.

Чим вища архітектурна споруда, тим суворіші вимоги до її стійкості.
Причиною стійкості Ейфелевої вежі в Парижі та багатьох інших висотних споруд є близьке до землі розташування центру мас споруди.

«На влаштування підошви та підробки ні праць, ні утримання шкодувати не повинно».

Фундамент – це у сенсі слова основа будівлі. Розрахунки фундаментів засновані насамперед на обліку сили тиску на ґрунт: при даній масі спорудження тиск зменшується зі зростанням площі опори. Відсутність належної уваги цих залежностей можуть підвести будівельників. Наприклад, Останкінська вежа за первісним проектом мала спиратися на 4 «ноги».

Поставимо один на інший 15 - 20 порожніх сірникових коробок так, щоб отримати з них пряму пряму колону. Вона буде дуже нестійка: найменшого поштовху достатньо, щоб колона розсипалася.

Складемо колону з тих же сірникових коробок, встановлюючи їх так, щоб кожна верхня коробка була трохи зсунута відносно нижньої, на яку він спирається. Складається таке враження, що колона дуже нестійка і ось впаде. Але виявляється, що вона може простояти, не падаючи, стільки ж, якщо не більше часу, як і перша, пряма колона.

У неваляшкивнутрішній пристрій з зміщеним внизцентром важкості.

У неваляшкивнутрішній пристрій з зміщеним внизцентром важкості.

На використанні законів статики на Тайвані зведено найвищу будівлю: 101 поверх піднімається на 508-метрову висоту, а всередині – гіганський демпфер, який тримає хмарочос у положенні стійкої рівноваги.

У основі створених людиною архітектурних композицій лежать результати багатосторонніх досліджень.
У цьому проекті учнями розглянуто проблеми рівноваги, стійкості, міцності та жорсткості конструкцій.

Виготовити модель неваляшки

Виготовити модель неваляшки
Побудувати Останкінську вежу з паперу, картону, дерева.

1. Абишева Н.А. Авторська програма передпрофільного міжпредметного курсу «Фізика та мистецтво» Газета «Фізика» 1 вересня №2 2006р
2. Я.І. Перельман "Цікава фізика" Москва "Наука" 1982р.
3. І.Л. Юфанова «Цікаві вечори з фізики у неповній середній школі» Москва «Просвіта» 1990г.
4 І.Я. Ланіна «Позакласна робота з фізики» Москва «Освіта» 1977р.
5. М.І. Блудов «Розмови з фізики» Москва «Освіта» 1984р. Частина 1

- 78.68 Кб

Муніципальне бюджетне

Загальноосвітня установа

«Середня загальноосвітня школа №75»

Фізика у будівництві та архітектурі

Виконала: Стрєлкова Ірина

учениця 11 Б класу

Керівники: учитель фізики

Левіна Марина Олександрівна

Інженер будівельної компанії

Стрєлков Олександр Павлович

Новосибірськ

2009

I.Введение…………………………………………………… ……………….…..3

II. Основна частина

Основні поняття…………………………………………………….…. .4
Теплотехнічний розрахунок зовнішніх стін………………………………6
Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття………………..…....8
Виписка зі СНиП 23-02-2003…………………………………………..10

III.Висновок………………………………………… ………………..………12

IV.Список використовуваної литературы…………………………..…………….. 13

Тема моєї дослідницької роботи «Фізика та архітектура». Я вибрала цю тему, бо вона дуже цікава. Після закінчення школи я вступатиму до Новосибірського державного архітектурно-будівельного університету. Мені цікаво, як будуються будинки, які технології будівництва використовувалися і як фізика пов'язана з архітектурою.

Слово «архітектура» походить від грецького «аркітектон», що в перекладі означає «вправний будівельник». Сама архітектура відноситься до тієї галузі людської діяльності, де особливо міцний союз науки, техніки та мистецтва. В архітектурі взаємопов'язані функціональне, технічне та художнє засади (користь, міцність, краса).

У сучасному розумінні архітектура – це мистецтво проектувати та будувати будівлі, споруди та їх комплекси. Вона організовує усі життєві процеси. За своїм емоційним впливом архітектура - одне з найзначніших та найдавніших мистецтв. Сила її художніх образів постійно впливає на людину, адже все її життя проходить в оточенні архітектури. Водночас створення виробничої архітектури потребує значних витрат суспільної праці та часу. Тому в коло вимог, що висуваються до архітектури поряд з функціональною доцільністю, зручністю та красою входять вимоги технічної доцільності та економічності. Крім раціонального планування приміщень, відповідним тим чи іншим функціональним процесам зручність всіх будівель забезпечується правильним розподілом сходів, ліфтів, розміщенням обладнання та інженерних пристроїв (санітарні прилади, опалення, вентиляція). Таким чином, форма будівлі багато в чому визначається функціональною закономірністю, але водночас будується за законами краси.

В основі вибору архітектурної композиції лежать дані багатьох наук: треба враховувати призначення споруди, її конструкцію, клімат місцевості, особливості природних умов. Серед усіх наук фізика займає важливе місце, яке особливо зросло у сучасній архітектурі та будівництві.

У своїй роботі я хотіла б розглянути фізичні властивості будівельних матеріалів.

Міцність

Стійкість

Жорсткість конструкції

Звукоізоляція

Звукоізоляція - це ослаблення звуку при його проникненні через огородження будівель; у ширшому сенсі - сукупність заходів щодо зниження рівня шуму, що проникає у приміщення ззовні. Кількісна міра звукоізоляції огороджувальних конструкцій, що виражається в децибелах (дб), називається звукоізолюючою здатністю. Розрізняють звукоізоляцію від повітряного та ударного звуків. Звукоізоляція від повітряного звуку характеризується зниженням рівня цього звуку (мови, співу, радіопередачі) при проходженні його через огородження та оцінюється частотною характеристикою звукоізоляції в діапазоні частот 100-3200 гц з урахуванням впливу звукопоглинання приміщення. Звукоізоляція від ударного звуку (кроків людей, пересування меблів і т.п.) залежить від рівня звуку, що виникає під перекриттям, і оцінюється частотною характеристикою наведеного рівня звукового тиску в тому ж діапазоні частот при роботі на перекритті стандартної ударної машини, також з урахуванням звукопоглинання ізольованого приміщення.

Теплопровідність

Теплопровідність - це перенесення теплоти структурними частинками речовини (молекулами, атомами, електронами) у процесі їхнього теплового руху. Такий теплообмін може відбуватися у будь-яких тілах з неоднорідним розподілом температур, але механізм перенесення теплоти залежатиме від агрегатного стану речовини. Явище теплопровідності у тому, що кінетична енергія атомів і молекул, яка визначає температуру тіла, передається іншому тілу за її взаємодії чи передається з більш нагрітих областей тіла менш нагрітим областям. Іноді теплопровідністю називається кількісна оцінка здатності конкретної речовини проводити тепло.

Загальновизнана концепція теплозбереження складається з трьох основних положень:

- Зведення до мінімуму трансмісійних втрат тепла.

- Зовнішня оболонка будинку має бути щільною.

- Відсутність (зведення до мінімуму) містків холоду.

Одна з головних функцій будинку – збереження тепла, що особливо важливо у нашому непривітному кліматі. Тому конструкція зовнішніх огороджуючих поверхонь має важливий характер. Необхідним є безумовне виконання вимог СНіП «Тепловий захист будівель», які містять високі вимоги до теплового захисту.

Теплотехнічний розрахунок зовнішніх стін

Теплотехнічний розрахунок виконується за умови

Де R t ем – екологічно доцільний опір теплопередачі, м 2 ˚С/Вт 2Тел не визначаємо через невизначеність цін на теплову енергію та будівельні матеріали.

Rt норм. – нормальний опір теплопередачі, м 2 ˚С/Вт згідно з СНіП для зовнішніх стін застосовується R t норм.=2∙(м 2 ˚С/Вт) за таблицею 5.1

R t тр. – необхідний опір теплопередачі м 2 С/Вт.

Прийнято умовні позначення:

КЕУ - цегла керамічна; лицьовий ефект.

ПЛ – полістирольні плити.

КРЕУ - цегла керамічний рядовий ефект потовщена ГОСТ 530-80

ПН – пароізоляційний шар із поліетиленової плівки товщеної 0,2-0,3 мм ГОСТ 10354-82.

НПШ – вапняно-піщана штукатурка.

Утеплювач із плит полістирол бетону. Теплотехнічні характеристики зовнішніх стін передбачені у таблиці 1.1

Таблиця 1.1.

Найменування шару	густина Кг/м 3	Товщина шару δ,м	Розрахунок коефіцієнта Теплопровідність λ,Вт/м 2 ˚С	Розрахунок коефіцієнта засвоєння ρ,Вт/м 2 ˚С
*КЕУ*	1600	0,12	0,78	8,48
ПЛ	800	0,14	0,10	1,56
*КРЕУ*	1600	0,38	0,79	8,48
*НПШ*	1600	0,02	0,81	9,76

За таблицею 4.2 СНиП, визначаємо, що для теплотехнічних розрахунків

Що відображає контактуючий тепло-фізичні характеристики матеріалів необхідно приймати за графою " Б" додаток А1.

Прийнята конструкція стіни має опір тепловіддачі 2,379 м 2 С/Вт, що відповідає необхідним нормам.

Перевіряємо відповідність R t > R t тр.

Необхідний опір тепловіддачі огорож визначаємо за формою

R t тр=(h∙(t B ∙t n))/∆ t B α B (1), де t B – розрахункова температура, ˚Свнутрішнього повітря, що приймається за таблицею t B =18 ˚С.

t n – розрахункова зимова температура, зовнішнього повітря, що приймається за таблицею з урахуванням теплової енергії огородженняД (за винятком заповнювачів отворів).

Д за формулою:

Д=Є R i S i =Σ(j i /λ i)∙S i (1)

Д =(0.12/0.72)∙8.48+(0.14/0.1) ∙1.56+(0.38/0.79)∙8.48+(0.02/ 0.81)∙9.76=7.9

Тоді t n – приймаємо рівною мінус 29 ˚С. n – коефіцієнт, що враховує положення зовнішньої поверхні, що захищає конструкцію по відношенню до зовнішнього повітря, що приймається за таблицею 5,5 n=1.

∆ t B – розширений перепад, ˚См/с температурою внутрішньої поверхні огороджуваної конструкції, що приймається за таблицею 5,5, t B =6 ˚С

α B – коефіцієнт теплопередачі Вт/м 2 ˚С внутрішньої поверхні огороджувальної поверхні огороджувальної конструкції, що приймається за таблицею 5,5, α B =8,7 Вт/ м 2 ˚С

Визначаємо R t тр:

R t тр = (1∙(18+29))/6∙8,7=0,9 м 2 ˚С/Вт

Оскільки R t =2= R t норм. > R t тр=0,9 м 2 С/Вт, то прийнята конструкція стін відповідає технічним вимогам.

Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття

Конструкція горищного перекриття та теплотехнічні характеристики надані у таблиці 2.1

Опис роботи

Зміст

I.Введение…………………………………………………………………….…..3
II. Основна частина
1. Основні поняття…………………………………………………….…..4
2. Теплотехнічний розрахунок зовнішніх стін………………………………6
3. Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття………………..…....8
4. Витяг з СНиП 23-02-2003…………………………………………..10
III.Висновок…………………………………………………………..………12
IV.Список використовуваної литературы…………………………..……………..13

План Архітектура як мистецтво проектувати і будувати об'єкти, що оформляють місце існування людини. Архітектура як мистецтво проектувати і будувати об'єкти, що оформляють місце існування людини. Кам'яна архітектура древнього світу та її досягнення. Сім чудес світу. Кам'яна архітектура древнього світу та її досягнення. Сім чудес світу. Будівлі, споруди та ансамблі, що становлять всесвітню культурну спадщину: необхідність дбайливого ставлення до пам'яток архітектури. Будівлі, споруди та ансамблі, що становлять всесвітню культурну спадщину: необхідність дбайливого ставлення до пам'яток архітектури. Вимоги до конструктивних елементів будівель та споруд та їх облік в архітектурній практиці та будівництві. Вимоги до конструктивних елементів будівель та споруд та їх облік в архітектурній практиці та будівництві. Проблеми сучасного містобудування. Проблеми сучасного містобудування. Якими будуть міста майбутнього: деякі архітектурні ідеї. Якими будуть міста майбутнього: деякі архітектурні ідеї.

Архітектура (латинська архітектура, від грецького architekton будівельник) - мистецтво проектувати та будувати об'єкти, що оформляють просторове середовище для життя та діяльності людини. Твори архітектури будівлі, ансамблі, і навіть споруди, організують відкриті простори (пам'ятники, тераси, набережні тощо.). Архітектура (латинська архітектура, від грецького architekton будівельник) - мистецтво проектувати та будувати об'єкти, що оформляють просторове середовище для життя та діяльності людини. Твори архітектури будівлі, ансамблі, і навіть споруди, організують відкриті простори (пам'ятники, тераси, набережні тощо.). Сама архітектура відноситься до тієї галузі людської діяльності, де особливо міцний союз науки, техніки та мистецтва. В архітектурі взаємопов'язані функціональне, технічне та художнє засади (користь, міцність, краса). Сама архітектура відноситься до тієї галузі людської діяльності, де особливо міцний союз науки, техніки та мистецтва. В архітектурі взаємопов'язані функціональне, технічне та художнє засади (користь, міцність, краса).

Оперний театр Сіднея є одним із символів міста. Його архітектурна домінанта. У 1954 році міська влада оголосила конкурс на кращий проект. Переміг датський архітектор Йорн Утсон, але його проект виявився надто дорогим, Утсон змушений був відмовитись від нього. Однак у 1973 році (майже через двадцять років) будівлю все ж таки добудували. Зараз Сіднейський оперний театр - величезний комплекс, що включає шість залів для глядачів і два ресторани. Оперний театр Сіднея є одним із символів міста. Його архітектурна домінанта. У 1954 році міська влада оголосила конкурс на кращий проект. Переміг датський архітектор Йорн Утсон, але його проект виявився надто дорогим, Утсон змушений був відмовитись від нього. Однак у 1973 році (майже через двадцять років) будівлю все ж таки добудували. Зараз Сіднейський оперний театр - величезний комплекс, що включає шість залів для глядачів і два ресторани.

Ландшафтна архітектура Ландшафтна архітектура - мистецтво створювати гармонійне поєднання природного ландшафту з освоєними людиною територіями, населеними пунктами, архітектурними комплексами та спорудами. У цілі ландшафтної архітектури входить охорона природних ландшафтів та створення нових, планомірний розвиток системи природного та штучного ландшафту. Ландшафтна архітектура – мистецтво створювати гармонійне поєднання природного ландшафту з освоєними людиною територіями, населеними пунктами, архітектурними комплексами та спорудами. У цілі ландшафтної архітектури входить охорона природних ландшафтів та створення нових, планомірний розвиток системи природного та штучного ландшафту.

Образно-естетичне початок у архітектурі пов'язані з її соціальної функцією і проявляється у формуванні об'ємно-просторової та конструктивної системи споруди. Образно-естетичне початок у архітектурі пов'язані з її соціальної функцією і проявляється у формуванні об'ємно-просторової та конструктивної системи споруди. Дефанс, діловий та торговий район у північно-західній частині Парижа.

Виразними засобами архітектури є композиція, ритм, архітектоніка, масштаб, пластика, синтез мистецтв та ін. Виразними засобами архітектури є композиція, ритм, архітектоніка, масштаб, пластика, синтез мистецтв та ін. В основі вибору архітектурної композиції лежать дані багатьох наук як призначення споруди та її конструктивні особливості, органічність будівлі чи споруди у навколишньому забудові, а й клімат місцевості, особливості природних умов тощо. буд. У основі вибору архітектурної композиції лежать дані багатьох наук: треба враховувати як призначення споруди та її конструктивні особливості , органічність будівлі або споруди в навколишній забудові, а також клімат місцевості, особливості природних умов і т. д. Серед усіх цих наук фізика займає важливе місце, яке особливо зросло в сучасній архітектурі та будівництві. Серед усіх цих наук фізика займає важливе місце, яке особливо зросло у сучасній архітектурі та будівництві.

Архітектуру стародавнього світу називають монументальною кам'яною архітектурою, тому що за допомогою простих інструментів доводилося обтесувати і шліфувати, а потім із дивовижною точністю підганяти один до одного величезні кам'яні брили. Архітектуру стародавнього світу називають монументальною кам'яною архітектурою, тому що за допомогою простих інструментів доводилося обтесувати і шліфувати, а потім із дивовижною точністю підганяти один до одного величезні кам'яні брили. Старовинна кладка із природного каменю (Сардинія).

Сім чудес світу так називалися в давнину сім творів зодчества і творення, що перевершували всі інші своєю колосальністю і розкішшю, а саме: Сім чудес світу так називалися в давнину сім творів зодчества і творення, що перевершували всі інші своєю колосальністю і розкішшю, а саме: піраміди єгипетських фараонів; 1) піраміди єгипетських фараонів; Зевса, 5) надгробний пам'ятник царя Мавзола, в Галікарнасі, 5) надгробний пам'ятник царя Мавзола, в Галікарнасі, 6) колос Родоський, 6) колос Родоський, 7) маячна вежа, споруджена в Олександрії при Птолемеї Філадельфі (наприкінці III ст. Хр.) і що мала близько 180 м висоти. 7) маячна вежа, споруджена в Олександрії за Птолемея Філадельфа (наприкінці III ст. до Р. Хр.) і мала близько 180 м висоти.

З семи чудес світу, що збереглися до нас, дійшли піраміди єгипетських фараонів. З семи чудес світу, що збереглися до нас, дійшли піраміди єгипетських фараонів. У Гізі стоять три найбільші піраміди, що належать фараонам Хеопсу, Хефрену і Менкара, трохи менших, великий сфінкс, між лапами якого міститься невеликий храм, та інший гранітний храм на південний схід від першого. В одній із зал храму, в колодязі, Mapієтт знайшов статуї Хефрена, розбиті, крім однієї. Крім того, тут багато гробниць приватних осіб та написів. Піраміди описували Давінсон (1763), Нібур (1761), французька експедиція (1799), Гамільтон (1801) та багато інших. ін У Гізі стоять три найбільші піраміди, що належать фараонам Хеопсу, Хефрену і Менкара, кілька менших, великий сфінкс, між лапами якого міститься невеликий храм, та інший гранітний храм на південний схід від першого. В одній із зал храму, в колодязі, Mapієтт знайшов статуї Хефрена, розбиті, крім однієї. Крім того, тут багато гробниць приватних осіб та написів. Піраміди описували Давінсон (1763), Нібур (1761), французька експедиція (1799), Гамільтон (1801) та багато інших. ін.

У піраміди фараона Хефрена (Хафра) в Ель-Гізі знаходиться висічена зі скелі «Великий сфінкс» фантастична істота з тулубом лева та портретною головою фараона Хефрена. Висота гігантської фігури 20 м, довжина 73 м. Араби називають його Абу ель-Холл «батько безмовності». Між лапами сфінкса стоїть стела фараона Тутмоса IV. За переказами, принц якось задрімав тут і побачив уві сні, як його вінчатимуть короною Верхнього та Нижнього Єгипту, якщо він очистить сфінкса від піску. Тутмос так і вчинив, і сон його став дійсністю Тутмос став фараоном. Ніс сфінксу відстрілили в Середні віки мамлюцькі солдати. У піраміди фараона Хефрена (Хафра) в Ель-Гізі знаходиться висічена зі скелі «Великий сфінкс» фантастична істота з тулубом лева та портретною головою фараона Хефрена. Висота гігантської фігури 20 м, довжина 73 м. Араби називають його Абу ель-Холл «батько безмовності». Між лапами сфінкса стоїть стела фараона Тутмоса IV. За переказами, принц якось задрімав тут і побачив уві сні, як його вінчатимуть короною Верхнього та Нижнього Єгипту, якщо він очистить сфінкса від піску. Тутмос так і вчинив, і сон його став дійсністю Тутмос став фараоном. Ніс сфінксу відстрілили в Середні віки мамлюцькі солдати.

Загадки пірамід У пірамідах і храмах, що вражають своєю величчю та грандіозністю, багато нерозгаданих таємниць. Ось одна з них. Піраміди складені із величезних плит. Як могли давні за допомогою своїх недосконалих знарядь праці підняти ці брили на таку висоту? Жоден сучасний кран не впорається із завданням підйому цілісних плит об'ємом до 400 куб. метрів! У пірамідах і храмах, що вражають своєю величчю та грандіозністю, багато нерозгаданих таємниць. Ось одна з них. Піраміди складені із величезних плит. Як могли давні за допомогою своїх недосконалих знарядь праці підняти ці брили на таку висоту? Жоден сучасний кран не впорається із завданням підйому цілісних плит об'ємом до 400 куб. метрів!

У 1972 році ЮНЕСКО прийняла Конвенцію про охорону всесвітньої культурної та природної спадщини (набула чинності у 1975). Ратифікували Конвенцію (початок 1992 р.) 123 країни-учасниці, у тому числі Росія. У списку Світової спадщини 358 об'єктів із 80 країн (на початок 1992): окремі архітектурні споруди та ансамблі, міста, археологічні заповідники, національні парки. Держави, на території яких розташовані об'єкти Світової спадщини, беруть на себе зобов'язання щодо їх збереження. У 1972 році ЮНЕСКО прийняла Конвенцію про охорону всесвітньої культурної та природної спадщини (набула чинності у 1975). Ратифікували Конвенцію (початок 1992 р.) 123 країни-учасниці, у тому числі Росія. У списку Світової спадщини 358 об'єктів із 80 країн (на початок 1992): окремі архітектурні споруди та ансамблі, міста, археологічні заповідники, національні парки. Держави, на території яких розташовані об'єкти Світової спадщини, беруть на себе зобов'язання щодо їх збереження.

До списку Світової спадщини включено Московський Кремль та Червону площу. Московський Кремль – історичне ядро Москви. Розташований на Боровицькому пагорбі, на лівому березі річки Москва, при впаданні в неї річки Неглінна (на початку 19 ст укладена в трубу). Сучасні стіни та вежі з цегли зведені у мм. Башти у 17 ст. отримали існуючі нині ярусні та шатрові завершення. Московський Кремль один із найкрасивіших архітектурних ансамблів світу. Пам'ятники давньоруської архітектури: собори Успенський (147579), Благовіщенський () та Архангельський (150508), дзвіниця «Іван Великий» (, надбудована в 1600), Грановіта палата (148791), Теремний палац (1635). У споруджено будинок Сенату, у Великий Кремлівський палац, у Збройову палату. У споруджено Палац з'їздів (нині державний Кремлівський палац). Серед 20 веж Московського Кремля найбільш значущі Спаська, Микільська, Троїцька, Боровицька. На території чудові пам'ятники російської ливарної справи «Цар-гармата» (16 ст) та «Цар-дзвін» (18 ст). Московський Кремль – історичне ядро Москви. Розташований на Боровицькому пагорбі, на лівому березі річки Москва, при впаданні в неї річки Неглінна (на початку 19 ст укладена в трубу). Сучасні стіни та вежі з цегли зведені у мм. Башти у 17 ст. отримали існуючі нині ярусні та шатрові завершення. Московський Кремль один із найкрасивіших архітектурних ансамблів світу. Пам'ятники давньоруської архітектури: собори Успенський (147579), Благовіщенський () та Архангельський (150508), дзвіниця «Іван Великий» (, надбудована в 1600), Грановіта палата (148791), Теремний палац (1635). У споруджено будинок Сенату, у Великий Кремлівський палац, у Збройову палату. У споруджено Палац з'їздів (нині державний Кремлівський палац). Серед 20 веж Московського Кремля найбільш значущі Спаська, Микільська, Троїцька, Боровицька. На території чудові пам'ятники російської ливарної справи «Цар-гармата» (16 ст) та «Цар-дзвін» (18 ст).

Червона площа - центральна площа Москви, що примикає зі Сходу до Кремля. Утворилася в кінці 15 ст, називається Червоною (красивою) з 2-ї половини 17 ст. Спочатку торговельна площа, з 16 ст. місце урочистих церемоній. Із заходу обмежена кремлівською стіною з вежами, у відокремленій ровом. У 1534 споруджено Лобне місце. У межах Китай-міста. У споруджено Покровський собор (храм Василя Блаженного). Після пожежі 1812 р. засипано, перебудовано торгові ряди. У 1818 відкрито пам'ятник К. Мініну та Д. Пожарському. Наприкінці 19 ст. споруджено Історичний музей, нові Верхні торгові ряди (ГУМ). У побудований мавзолей В. І. Леніна. У площу замощена бруківкою. У відтворений Казанський собор (близько 1636; розібраний у 1936). Від Червоної площі ведеться відлік відстані по всім шосе, що йде від Москви. Червона площа - центральна площа Москви, що примикає зі Сходу до Кремля. Утворилася в кінці 15 ст, називається Червоною (красивою) з 2-ї половини 17 ст. Спочатку торговельна площа, з 16 ст. місце урочистих церемоній. Із заходу обмежена кремлівською стіною з вежами, у відокремленій ровом. У 1534 споруджено Лобне місце. У межах Китай-міста. У споруджено Покровський собор (храм Василя Блаженного). Після пожежі 1812 р. засипано, перебудовано торгові ряди. У 1818 відкрито пам'ятник К. Мініну та Д. Пожарському. Наприкінці 19 ст. споруджено Історичний музей, нові Верхні торгові ряди (ГУМ). У побудований мавзолей В. І. Леніна. У площу замощена бруківкою. У відтворений Казанський собор (близько 1636; розібраний у 1936). Від Червоної площі ведеться відлік відстані по всім шосе, що йде від Москви.

На жаль, у мм. за розпорядженням радянського уряду на території Московського Кремля знесено багато пам'яток архітектури, в тому числі собор Спаса на Бору (1330), ансамбль Чудова монастиря з собором (1503) та Вознесенського монастиря з Катерининською церквою (180817), Малий Миколаївський інші. На жаль, у мм. за розпорядженням радянського уряду на території Московського Кремля знесено багато пам'яток архітектури, в тому числі собор Спаса на Бору (1330), ансамбль Чудова монастиря з собором (1503) та Вознесенського монастиря з Катерининською церквою (180817), Малий Миколаївський інші. У 1992 р. Росія ратифікувала Конвенцію ЮНЕСКО про охорону всесвітньої культурної та природної спадщини, зобов'язання щодо їх збереження будуть неухильно виконані. У 1992 р. Росія ратифікувала Конвенцію ЮНЕСКО про охорону всесвітньої культурної та природної спадщини, зобов'язання щодо їх збереження будуть неухильно виконані.

У списку Світової спадщини не тільки Московський Кремль та Червона площа, але й інші не менш прекрасні та величні ансамблі, заповідники, будівлі Росії: У списку Світової спадщини не тільки Московський Кремль та Червона площа, але й інші не менш прекрасні та величні ансамблі , будівлі Росії: Історичний центр Санкт-Петербурга; Історичний центр Санкт-Петербурга; Троїце-Сергієва лавра у місті Сергієв Посад, заснована у 40-х рр. 14 століття Сергієм Радонезьким; Троїце-Сергієва лавра у місті Сергієв Посад, заснована у 40-х рр. 14 століття Сергієм Радонезьким; Церква Покрови на Нерлі у Володимирській області, поблизу Боголюбова, при впаданні річки Нерль у річку Клязьма, пам'ятка архітектури володимиро-суздальської школи (1165); Церква Покрови на Нерлі у Володимирській області, поблизу Боголюбова, при впаданні річки Нерль у річку Клязьма, пам'ятка архітектури володимиро-суздальської школи (1165); Новгородський Кремль; Новгородський Кремль; музей-заповідник дерев'яної архітектури Кіжі музей-заповідник дерев'яної архітектури Кіжі та ін.

Вимоги до конструктивних елементів будівель Архітектурні споруди мають будуватися на віки. Архітектурні споруди мають зводитися на віки. Конструктивні елементи (дерев'яні, кам'яні, сталеві, бетонні тощо), що сприймають основні навантаження будівель та споруд, повинні надійно забезпечувати міцність, жорсткість та стійкість будівель та споруд. Конструктивні елементи (дерев'яні, кам'яні, сталеві, бетонні і т.п.), що сприймають основні навантаження будівель і споруд повинні надійно забезпечувати міцність, жорсткість і стійкість будівель і споруд.

Серед історичних пам'яток у деяких містах Європи та Азії збереглися донині т. зв. «падаючі» вежі. Такі вежі є в Пізі, Болоньї, Афганістані та інших місцях. Серед історичних пам'яток у деяких містах Європи та Азії збереглися донині т. зв. «падаючі» вежі. Такі вежі є в Пізі, Болоньї, Афганістані та інших місцях. У Болоньї поруч височіють дві знамениті «падаючі» вежі із простої цегли. Вища вежа (висота 97 м, вершина відхилена на 1,23 м від вертикалі), що продовжує нахилятися і нині torredegli Asinelli, з вершини якої видно Евганейские гори, розташовані північніше річки По. Latorre Garisenda досягає половини висоти своєї сусідки та нахилена ще сильніше (її висота 49 м, відхилення від вертикалі 2,4 м). У Болоньї поруч височіють дві знамениті «падаючі» вежі із простої цегли. Вища вежа (висота 97 м, вершина відхилена на 1,23 м від вертикалі), що продовжує нахилятися і нині torredegli Asinelli, з вершини якої видно Евганейские гори, розташовані північніше річки По. Latorre Garisenda досягає половини висоти своєї сусідки та нахилена ще сильніше (її висота 49 м, відхилення від вертикалі 2,4 м). Чому башти мають похилий стан? Можливо, вежі були збудовані похилими від самого початку за вигадливою ідеєю середньовічного архітектора, який розрахував нахил веж так, що за багато років падіння «падаючих» веж не відбулося. Не виключена можливість, що вежі спочатку були прямі, а потім нахилилися при односторонньому осіданні ґрунту, як це сталося з однією з дзвонів в Архангельську. Чому башти мають похилий стан? Можливо, вежі були збудовані похилими від самого початку за вигадливою ідеєю середньовічного архітектора, який розрахував нахил веж так, що за багато років падіння «падаючих» веж не відбулося. Не виключена можливість, що вежі спочатку були прямі, а потім нахилилися при односторонньому осіданні ґрунту, як це сталося з однією з дзвонів в Архангельську.

На соборній площі на схід від собору височіє знаменита похила вежа (Campanile), циліндричної форми, споруджена в мм. архітекторами Бонаном з Пізи, Вільгельмом з Інсбрука та ін; вежа має 8 ярусів, висота її 54,5 м, відхилення від вертикалі 4,3 м; вважається, що дивна форма вежі стала спочатку наслідком осілого ґрунту, а потім вона була штучно укріплена і залишена в цьому виді. На соборній площі на схід від собору височіє знаменита похила вежа (Campanile), циліндричної форми, споруджена в мм. архітекторами Бонаном з Пізи, Вільгельмом з Інсбрука та ін; вежа має 8 ярусів, висота її 54,5 м, відхилення від вертикалі 4,3 м; вважається, що дивна форма вежі стала спочатку наслідком осілого ґрунту, а потім вона була штучно укріплена і залишена в цьому виді.

З настанови древнім архітектором: «На влаштування підошви і підробки ні праць, ні утримання шкодувати не повинно». З настанови древнім архітектором: «На влаштування підошви і підробки ні праць, ні утримання шкодувати не повинно». Це зрозуміло. Фундамент – це у сенсі слова основа будівлі. Розрахунки фундаментів засновані насамперед на обліку сили тиску на ґрунт: при даній масі спорудження тиск зменшується зі зростанням площі опори. Відсутність належної уваги цих залежностей можуть підвести будівельників. Наприклад, Останкінська вежа за первісним проектом мала спиратися на 4 «ноги». Це зрозуміло. Фундамент – це у сенсі слова основа будівлі. Розрахунки фундаментів засновані насамперед на обліку сили тиску на ґрунт: при даній масі спорудження тиск зменшується зі зростанням площі опори. Відсутність належної уваги цих залежностей можуть підвести будівельників. Наприклад, Останкінська вежа за первісним проектом мала спиратися на 4 «ноги».

Як підвищити стійкість рівноваги? Тіло (конструкція, споруда) знаходиться в положенні стійкої рівноваги, якщо лінія дії сили тяжіння ніколи не виходить за межі площі опори. Рівновага втрачається, якщо лінія дії сили тяжіння не пройде через площу опори. Як підвищити стійкість рівноваги? Тіло (конструкція, споруда) знаходиться в положенні стійкої рівноваги, якщо лінія дії сили тяжіння ніколи не виходить за межі площі опори. Рівновага втрачається, якщо лінія дії сили тяжіння не пройде через площу опори. Як підвищити стійкість рівноваги? 1. слід збільшити площу опори, поміщаючи точки опори далі друг від друга. Найкраще, якщо їх буде винесено за кордон проекції тіла на площину опори. 2. Імовірність виходу вертикальної лінії за межі площі опори знижується, якщо центр тяжіння розташований низько над площею опори, тобто дотримується принципу мінімуму потенційної енергії.

Чим вища архітектурна споруда, тим суворіші вимоги до її стійкості. Чим вища архітектурна споруда, тим суворіші вимоги до її стійкості. Автори проекту Останкінської телевежі впевнені в інженерних розрахунках зі стійкості споруди: величезна півкілометрова вежа була побудована за принципом неваляшки. Три чверті всієї ваги башти припадають одну дев'яту її висоти, т. е. основна вага вежі зосереджена внизу біля основи. Потрібні колосальні сили, щоб змусити впасти таку вежу. Їй не страшні ні ураганні вітри, ні землетруси. Автори проекту Останкінської телевежі впевнені в інженерних розрахунках зі стійкості споруди: величезна півкілометрова вежа була побудована за принципом неваляшки. Три чверті всієї ваги башти припадають одну дев'яту її висоти, т. е. основна вага вежі зосереджена внизу біля основи. Потрібні колосальні сили, щоб змусити впасти таку вежу. Їй не страшні ні ураганні вітри, ні землетруси. Причиною стійкості Олександрійської колони в Санкт-Петербурзі, Ейфелевої вежі в Парижі та багатьох інших висотних споруд є близьке до землі розташування центру мас споруди. Причиною стійкості Олександрійської колони в Санкт-Петербурзі, Ейфелевої вежі в Парижі та багатьох інших висотних споруд є близьке до землі розташування центру мас споруди.

Останкінська вежа в Москві - зовні легка елегантна споруда висотою 533 м, вдало вписана в навколишній ландшафт. Останкінська вежа в Москві - зовні легка елегантна споруда висотою 533 м, вдало вписана в навколишній ландшафт. Височа над навколишньою забудовою, виразна і динамічна за композицією, вежа відіграє роль основної висотної домінанти та своєрідної емблеми міста. Височа над навколишньою забудовою, виразна і динамічна за композицією, вежа відіграє роль основної висотної домінанти та своєрідної емблеми міста.

Чому стійка Останкінська вежа? В основі вежа спирається десятьма залізобетонними «ногами» в кільцевий фундамент із зовнішнім діаметром 74 м, закладений у ґрунт на глибину 4,65 м. Такий фундамент, що несе т бетону і сталі, забезпечує шестикратний запас міцності на перекидання. На вигин запасу міцності було обрано дворазовий. І це невипадково, тому що амплітуда коливань верхньої частини вежі при сильному вітрі сягає 3,5 м! Окрім вітру, ворогом вежі стало сонце: через нагрівання з одного боку корпус вежі перемістився біля вершини на 2,25 м, але 150 сталевих тросів утримують ствол вежі від викривлення. Особливої виразності та стрункості така грандіозна та граціозна споруда набула тому, що вежа споруджена без розчалок та додаткових кріплень. В основі вежа спирається десятьма залізобетонними «ногами» в кільцевий фундамент із зовнішнім діаметром 74 м, закладений у ґрунт на глибину 4,65 м. Такий фундамент, що несе т бетону і сталі, забезпечує шестикратний запас міцності на перекидання. На вигин запасу міцності було обрано дворазовий. І це невипадково, тому що амплітуда коливань верхньої частини вежі при сильному вітрі сягає 3,5 м! Окрім вітру, ворогом вежі стало сонце: через нагрівання з одного боку корпус вежі перемістився біля вершини на 2,25 м, але 150 сталевих тросів утримують ствол вежі від викривлення. Особливої виразності та стрункості така грандіозна та граціозна споруда набула тому, що вежа споруджена без розчалок та додаткових кріплень.

Було встановлено, що одна з найкрасивіших і найвеличніших будівель Санкт-Петербурга – Ісаакіївський собор – осідала щороку на 1 мм. У 70-х роках. будівлю було закрито на реставрацію: проводилася робота щодо попередження осідання будівлі. Для ущільнення фундаменту в нього заклали розчин суміші бетону з рідким склом. У таких сумішах особливу роль відіграє тертя та в'язкість матеріалів. Фізика вивчає закони тертя, а архітектура їх використовує. Було встановлено, що одна з найкрасивіших і найвеличніших будівель Санкт-Петербурга – Ісаакіївський собор – осідала щороку на 1 мм. У 70-х роках. будівлю було закрито на реставрацію: проводилася робота щодо попередження осідання будівлі. Для ущільнення фундаменту в нього заклали розчин суміші бетону з рідким склом. У таких сумішах особливу роль відіграє тертя та в'язкість матеріалів. Фізика вивчає закони тертя, а архітектура їх використовує.

Архітектурна пам'ятка це науковий документ, історичне джерело; основною метою реставрації є «читання» цього документа та ретельне зміцнення справжніх стародавніх частин пам'ятника; для досягнення мети реставрації проводиться якомога менший обсяг робіт. Архітектурна пам'ятка це науковий документ, історичне джерело; основною метою реставрації є «читання» цього документа та ретельне зміцнення справжніх стародавніх частин пам'ятника; для досягнення мети реставрації проводиться якомога менший обсяг робіт. Сучасні прийоми реставрації допускають використання зміцнення пам'ятника всіх нових досягнень будівельної техніки та різних фізико-хімічних методів. Матеріали, що застосовуються для реставрації, зовні повинні наближатися до матеріалів, з яких споруджено пам'ятник, підробка під справжній матеріал не допускається. Розбирання справжніх частин пам'ятника, зазвичай, виключається. Сучасні прийоми реставрації допускають використання зміцнення пам'ятника всіх нових досягнень будівельної техніки та різних фізико-хімічних методів. Матеріали, що застосовуються для реставрації, зовні повинні наближатися до матеріалів, з яких споруджено пам'ятник, підробка під справжній матеріал не допускається. Розбирання справжніх частин пам'ятника, зазвичай, виключається.

Реставраційним роботам передує ретельне та всебічне дослідження пам'ятки архітектури: натурне (архітектурне та інженерне) та історико-архівні дослідження. На натурі вивчаються причини занепаду, пошкоджень, порушення статичної рівноваги пам'ятника; Для дослідження стану конструкцій використовуються різноманітні технічні засоби. З'ясовуються можливі способи усунення пошкоджень та деформацій пам'ятника та досліджуються специфічні особливості основних будівельних матеріалів та розчинів. Реставраційним роботам передує ретельне та всебічне дослідження пам'ятки архітектури: натурне (архітектурне та інженерне) та історико-архівні дослідження. На натурі вивчаються причини занепаду, пошкоджень, порушення статичної рівноваги пам'ятника; Для дослідження стану конструкцій використовуються різноманітні технічні засоби. З'ясовуються можливі способи усунення пошкоджень та деформацій пам'ятника та досліджуються специфічні особливості основних будівельних матеріалів та розчинів. У ході історико-архівного дослідження вивчаються всі навіть непрямі, письмові джерела, фотографії, картини, малюнки, на яких відтворено пам'ятник, а також інші його зображення (наприклад, на медалях, печатках). У ході історико-архівного дослідження вивчаються всі навіть непрямі, письмові джерела, фотографії, картини, малюнки, на яких відтворено пам'ятник, а також інші його зображення (наприклад, на медалях, печатках).

Вчимося у природи Будь-яка споруда має бути довговічною, а отже, міцною. Досягнення високої конструктивної ефективності в архітектурно-будівельній практиці останніх досягається фізичним моделюванням природних форм. Будь-яка споруда має бути довговічною, а, отже, міцною. Досягнення високої конструктивної ефективності в архітектурно-будівельній практиці останніх досягається фізичним моделюванням природних форм.

Наприклад, стебло майже всіх представників сімейства злаків - соломина, потовщена у вузлах і порожниста у міжвузлях. Така будова стебла поєднує велику міцність та легкість конструкції. Принцип будови соломини був використаний для будівництва найвищої будівлі в нашій країні - Останкінської телевежі. Наприклад, стебло майже всіх представників сімейства злаків - соломина, потовщена у вузлах і порожниста у міжвузлях. Така будова стебла поєднує велику міцність та легкість конструкції. Принцип будови соломини був використаний для будівництва найвищої будівлі в нашій країні - Останкінської телевежі. Архітектори запозичили у природи принцип «опірності конструкції формою». Міцність конструкції залежить від її форми: гофрована конструкція міцніша за плоску. Використовуючи цей принцип, у США побудували складчасті бані прольотом м, у Франції зробили перекриття павільйону прольотом 218 м. Архітектори запозичили у природи принцип «опірності конструкції формою». Міцність конструкції залежить від її форми: гофрована конструкція міцніша за плоску. Використовуючи цей принцип, США побудували складчасті куполи прольотом м, мови у Франції перекриття павільйону прольотом 218 м. Міцність арочних конструкцій значно підвищується рахунок плівок-мембран, створюють попереднє напруга. Це дозволяє будувати споруди куполоподібної форми великих розмірів без колон і навіть декоративних опор. Міцність арочних конструкцій значно підвищується рахунок плівок-мембран, створюють попереднє напруга. Це дозволяє будувати споруди куполоподібної форми великих розмірів без колон і навіть декоративних опор.

Теорія та практика планування та забудови міст Містобудування охоплює складний комплекс суспільно-економічних, будівельно-технічних, архітектурно-художніх, санітарно-гігієнічних проблем. Містобудування охоплює складний комплекс суспільно-економічних, будівельно-технічних, архітектурно-мистецьких, санітарно-гігієнічних проблем. Упорядкування планування та забудови міст служать регулярне планування (прямокутне, радіально-кільцеве, віялове та ін.), облік місцевих умов, будівництво архітектурних ансамблів, ландшафтна архітектура тощо. Упорядкування планування та забудови міст служать регулярне планування (прямокутне, радіально , віялова та ін), облік місцевих умов, будівництво архітектурних ансамблів, ландшафтна архітектура і т. д. Перші досвіди впорядкування міст та поселень відносяться до сер. 3-го поч. 2-го тис. до зв. е. В ДР. Єгипті та Дворіччя застосовувалася розбивка міста на геометрично правильні квартали. Середньовічні міста, підперезані потужними стінами, мали криві та вузькі вулиці навколо замку, міського собору або торгової площі. Житлові райони за межами міських стін оточувалися новим кільцем стін, а іноді на їхньому місці утворювалися кільцеві вулиці, які у поєднанні з радіальними вулицями визначили формування характерної радіально-кільцевої (рідше віялової) структури міст. Перші досліди впорядкування міст та поселень відносяться до сер. 3-го поч. 2-го тис. до зв. е. В ДР. Єгипті та Дворіччя застосовувалася розбивка міста на геометрично правильні квартали. Середньовічні міста, підперезані потужними стінами, мали криві та вузькі вулиці навколо замку, міського собору або торгової площі. Житлові райони за межами міських стін оточувалися новим кільцем стін, а іноді на їхньому місці утворювалися кільцеві вулиці, які у поєднанні з радіальними вулицями визначили формування характерної радіально-кільцевої (рідше віялової) структури міст.

Бурхливе зростання міст із середини 19 ст., потім швидкий розвиток автотранспорту, виникнення колосальних міських територій (міських агломерацій), забруднення міського середовища викликали пошуки нових принципів містобудування (зонування міських територій, районне планування, системи міських доріг, типи міста-саду, міста- супутника, сучасних житлових районів та мікрорайонів). Основні завдання сучасного містобудування – створення міст та селищ, що мають індивідуальний вигляд, вирішення міських екологічних проблем, подолання монотонності типової забудови, збереження та науково обґрунтована реконструкція старих міських центрів, дбайливе збереження та реставрація пам'яток культури, їх поєднання із сучасними будинками. Бурхливе зростання міст із середини 19 ст., потім швидкий розвиток автотранспорту, виникнення колосальних міських територій (міських агломерацій), забруднення міського середовища викликали пошуки нових принципів містобудування (зонування міських територій, районне планування, системи міських доріг, типи міста-саду, міста- супутника, сучасних житлових районів та мікрорайонів). Основні завдання сучасного містобудування – створення міст та селищ, що мають індивідуальний вигляд, вирішення міських екологічних проблем, подолання монотонності типової забудови, збереження та науково обґрунтована реконструкція старих міських центрів, дбайливе збереження та реставрація пам'яток культури, їх поєднання із сучасними будинками. Якими бути містам майбутнього? Можливо, міста майбутнього підуть під землю. Сьогодні будуються численні підземні переходи, споруджуються нові лінії метро та багатоярусні підземні гаражі. У Токіо вже функціонує понад 50 підземних торгових центрів, під землею прокладено вулицю Нову Гіндзу. У Франції пішла під Булонський ліс ціла ділянка нового бульвару, відкрилася частина підземного міста під площею Етуаль. До 850-річчя Москви було реконструйовано Манежну площу: відкрився величезний підземний торговельний комплес зі всією своєю інфраструктурою, зробивши площу пішохідною. Можливо, міста майбутнього підуть під землю. Сьогодні будуються численні підземні переходи, споруджуються нові лінії метро та багатоярусні підземні гаражі. У Токіо вже функціонує понад 50 підземних торгових центрів, під землею прокладено вулицю Нову Гіндзу. У Франції пішла під Булонський ліс ціла ділянка нового бульвару, відкрилася частина підземного міста під площею Етуаль. До 850-річчя Москви було реконструйовано Манежну площу: відкрився величезний підземний торговельний комплес зі всією своєю інфраструктурою, зробивши площу пішохідною. Підземні міста, найімовірніше, відіграватимуть роль «підсобних приміщень». Підземні міста, найімовірніше, відіграватимуть роль «підсобних приміщень».

Деякі архітектурні ідеї: Деякі архітектурні ідеї: П. Меймон запропонував побудувати в Токійській затоці підвісне місто на конічних сітках із сталевих канатів, якому не страшні підземні поштовхи та морські припливи. П. Меймон запропонував побудувати в Токійській затоці підвісне місто на конічних сітках із сталевих канатів, якому не страшні підземні поштовхи та морські припливи. Р. Дернах розробив проект будівництва міст, що плавають на воді. Р. Дернах розробив проект будівництва міст, що плавають на воді. С. Фрідман вважає, що майбутнє належить містам-мостам, які з'єднують Європу, Азію, Африку та Америку. С. Фрідман вважає, що майбутнє належить містам-мостам, які з'єднують Європу, Азію, Африку та Америку. Ідеї "блакитних міст". Доллінгер розробив проект висотного житлового будинку на кшталт ялинки висотою близько 100 м з поверхнею опори 25 кв. м з окремими гілками-квартирами, а В. Фрішмен використав аналогічну ідею для розробки проекту 850-поверхового будинку-дерева заввишки 3200 м. Фундамент такого дерева-міста має йти в землю на глибину 150 м. Розрахований цей гігант на розміщення в ньому 500 тисяч людина. Ідеї "блакитних міст". Доллінгер розробив проект висотного житлового будинку на кшталт ялинки висотою близько 100 м з поверхнею опори 25 кв. м з окремими гілками-квартирами, а В. Фрішмен використав аналогічну ідею для розробки проекту 850-поверхового будинку-дерева заввишки 3200 м. Фундамент такого дерева-міста має йти в землю на глибину 150 м. Розрахований цей гігант на розміщення в ньому 500 тисяч людина.

Використані інформаційні ресурси: 1. Велика енциклопедія Кирила та Мефодія 2006, 10 CD. 2. Ілюстрований енциклопедичний словник, 2 CD. 3. Енциклопедія "Світ навколо нас", CD. 4. Дитяча енциклопедія Кирила та Мефодія 2006, 2 CD. 5. Фізика, 7 – 11 класи. Бібліотека наочних посібників, CD та ін.

Міцність Міцність - здатність матеріалу чинити опір руйнуванню, а також незворотній зміні форми (пластичної деформації) при дії зовнішніх навантажень, у вузькому сенсі тільки опір руйнуванню. Міцність твердих тіл обумовлена зрештою силами взаємодії між атомами та іонами, що становлять тіло. Міцність залежить не тільки від самого матеріалу, а й від виду напруженого стану (розтягування, стиснення, вигин та ін.), від умов експлуатації (температура, швидкість навантаження, тривалість та число циклів навантаження, вплив навколишнього середовища тощо). Залежно від усіх цих факторів у техніці вжиті різні заходи міцності: межа міцності, межа плинності, межа втоми та ін. Міцність - здатність матеріалу чинити опір руйнуванню, а також незворотній зміні форми (пластичної деформації) при дії зовнішніх навантажень, у вузькому сенсі лише опір руйнуванню. Міцність твердих тіл обумовлена зрештою силами взаємодії між атомами та іонами, що становлять тіло. Міцність залежить не тільки від самого матеріалу, а й від виду напруженого стану (розтягування, стиснення, вигин та ін.), від умов експлуатації (температура, швидкість навантаження, тривалість та число циклів навантаження, вплив навколишнього середовища тощо). Залежно від усіх цих факторів у техніці вжиті різні заходи міцності: межа міцності, межа плинності, межа втоми та ін.

Стійкість рівноваги Стійкість рівноваги - здатність механічної системи, що перебуває під дією сил у рівновазі, майже не відхилятися при якихось незначних випадкових впливах (легких поштовхах, поривах вітру тощо) і після незначного відхилення повертатися в положення рівноваги. Стійкість рівноваги - здатність механічної системи, що знаходиться під дією сил у рівновазі, майже не відхилятися при якихось незначних випадкових впливах (легких поштовхах, поривах вітру тощо) і після незначного відхилення повертатися в положення рівноваги.

Жорсткість конструкції Жорсткість - здатність тіла або конструкції чинити опір утворенню деформації; фізико-геометрична характеристика поперечного перерізу елемента конструкції Поняття жорсткості широко використовується під час вирішення завдань опору матеріалів. Жорсткість - здатність тіла або конструкції чинити опір утворенню деформації; фізико-геометрична характеристика поперечного перерізу елемента конструкції Поняття жорсткості широко використовується під час вирішення завдань опору матеріалів.

Проект на тему фізики в архітектурі. Показати значення законів фізики у архітектурі. Деформацію вигину зменшують різного виду підпори, підкоси

План

ландшафтна архітектура

Загадки пірамід

Вимоги до конструктивних елементів будівель

Визначна формула тиску

Як підвищити стійкість рівноваги?

Чому стійка Останкінська вежа?

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 43

Якими бути містам майбутнього?

Використані інформаційні ресурси:

Міцність

Стійкість рівноваги

Жорсткість конструкції

Завантажити:

Попередній перегляд:

Будівництво п'єдесталу

Розглянути роль понять «стійкість», «міцність» та «жорсткість конструкцій» при створенні складних конструкцій

Застосувати знання, отримані щодо даної теми, у поясненні навколишніх явищ

1. Історія створення пам'ятника Петру I як завдання про рівновагу

2. Розгляд проблеми у загальному вигляді: як забезпечити рівновагу предмета?

3. Загадка Пізанської вежі

4. Башти світу, що падають

5. Вимоги до конструктивних елементів будівель та споруд

6. Висновки, д/з

На кожній парті у Вас знаходяться сірникові коробки

Побудуйте з них вертикальні конструкції зі зміщеними відносно один одного коробками на максимально можливу висоту і так, щоб вони не падали

Дайте відповідь: яку умову треба виконати під час будівництва, щоб конструкція була високою і не падала

3. А тепер висловіть припущення:

Що треба зробити для того, щоб утримати вершника в становищі, що скаче

Рішення очевидне: для посилення стійкості фігури необхідно збільшити площу її основи, тобто створити ще одну точку опори. Такою є думка наших учнів.

А ось рішення скульптора: під задніми копитами коня з'являється третя точка опори - змія, що символізує повалених ворогів Росії.

Незважаючи на свій нахил, Пізанська вежа не падає, т.к. прямовисна лінія, проведена з центру тяжіння не виходить за межі основи.

Висота вежі 54,5м. Вершина башти відхилена від вертикалі на 4,5 м-коду.

Рівновага порушиться і вежа впаде, коли відхилення її вершини від вертикалі досягне 14 м-коду.

«Падають» башти є в Пізі, Болоньї, Афганістані та інших місцях.

На фото дві башти. Ліворуч-вежа церкви у м. Зуурхузен у Геманії. Кут відхилення від вертикалі 5,19 градусів. Праворуч-пізанська вежа. Кут її відхилення 4.95 градусів.

Архітектурні споруди мають зводитися на віки.

Досвід 1

Досвід 1

Досвід 2

Досвід 2

Збільшення жорсткості балки, що згинається, і вертикальної колони.

1. Якщо покласти аркуш паперу на дві опори, він легко прогнеться навіть під своєю вагою.

2. Якщо змінити його форму, можна значно збільшити жорсткість такої конструкції.

Деформацію згину зменшують різного виду підпори, підкоси.

Чим вища архітектурна споруда, тим суворіші вимоги до її стійкості.

Причиною стійкості Ейфелевої вежі в Парижі та багатьох інших висотних споруд є близьке до землі розташування центру мас споруди.

«На влаштування підошви та підробки ні праць, ні утримання шкодувати не повинно».

У неваляшкивнутрішній пристрій з зміщеним внизцентром важкості.

У неваляшкивнутрішній пристрій з зміщеним внизцентром важкості.

У основі створених людиною архітектурних композицій лежать результати багатосторонніх досліджень.

У цьому проекті учнями розглянуто проблеми рівноваги, стійкості, міцності та жорсткості конструкцій.

Виготовити модель неваляшки

Виготовити модель неваляшки

Побудувати Останкінську вежу з паперу, картону, дерева.

1. Абишева Н.А. Авторська програма передпрофільного міжпредметного курсу «Фізика та мистецтво» Газета «Фізика» 1 вересня №2 2006р

2. Я.І. Перельман "Цікава фізика" Москва "Наука" 1982р.

3. І.Л. Юфанова «Цікаві вечори з фізики у неповній середній школі» Москва «Просвіта» 1990г.

4 І.Я. Ланіна «Позакласна робота з фізики» Москва «Освіта» 1977р.

5. М.І. Блудов «Розмови з фізики» Москва «Освіта» 1984р. Частина 1