Контактная арка - Catenary arch

А сырцовый кирпич цепная арка
А контактная кривая (слева) и цепная дуга, а также цепная дуга (справа). Один указывает вверх, а другой - вниз, но кривые такие же.

А цепная арка это тип архитектурный арка, которая следует перевернутой контактная кривая. Контактная линия использовалась в зданиях с древних времен. Он формирует основополагающий принцип всей системы своды и контрфорсы в каменном своде Готика соборы И в эпоха Возрождения купола.[1] Это не параболическая арка.

В истории

Ученый 17 века Роберт Гук написал: "Ut pendet continum flexile, sic stabit contiguum strictum inversum", или," Как висит гибкий кабель, так и перевернутыми стойте соприкасающиеся части арки ". [2]

Записка, написанная Томас Джеферсон в 1788 году гласит: «Недавно я получил из Италии трактат аббата Маскерони о равновесии арок. Это, по-видимому, очень научная работа. У меня еще не было времени заняться им; но я считаю, что выводы его демонстраций заключается в том, что каждая часть цепная связь находится в идеальном равновесии ".[3]

Структурные свойства

С архитектурной точки зрения, цепная арка способна выдерживать вес материала, из которого она построена, без разрушения.[4][5] Для арки одинаковой плотности и толщины, поддерживающей только собственный вес, цепная цепь является идеальной кривой.[6]

Контактные дуги сильны, потому что они перенаправляют вертикальную силу тяжести в силы сжатия, давящие вдоль изгиба дуги. В равномерно нагруженной цепной арке линия тяги проходит через его центр.[7][8]

Этот принцип был использован в архитектуре для создания арочных конструкций, которые в точности и визуально повторяют форму перевернутой цепи. Ярким ранним примером этого является арка Так Касра. Контактная цепь, развернутая на 180 градусов, образует структуру простого куполообразного здания, такого как улья дома из Полуостров Дингл, Ирландия.

Принцип контактной сети также является основополагающим фактором в гораздо более сложных архитектурных системах средневековой и ренессансной архитектуры. Здания с тяжелыми крышами, имеющими арочную форму и создающими сильную тягу наружу, должны соответствовать форме изгиба цепной цепи, чтобы не обрушиться. Это не означает, что сами арки являются цепными по форме, но что вся система стен или контрфорсов, поддерживающих крышу или купол, содержит цепную кривую, которая обеспечивает тягу вниз.

В 15 веке Брунеллески спроектировал остроконечный восьмиугольный готический купол на Флорентийский собор способом, использующим принцип цепной дуги. В 17 веке Кристофер Рен разработал купол Собор Святого Павла основанный непосредственно на контактной кривой. Сводчатая крыша и контрфорсы Часовня Королевского колледжа, Кембридж, как было обнаружено, соответствует формуле цепной дуги.

Примеры

Соборы и церкви

Купол собора Святого Павла

Естественные арки

Пейзажная арка, Юта

Радужный природный мост в штате США Юта имеет естественную форму цепной цепи, возможно, произведенную выветривание в зонах повышенного стресса.[18] Колобская арка и Пейзажная арка, также в Юте, также имеют цепную форму.[19][20]

Искусственные арки

В Шлюз Арка в американском городе Святой Луи (Миссури ) представляет собой перевернутую цепную арку.[21]

Из-за соотношение сторон поскольку верхняя часть тоньше нижней, ее фактическая форма технически равна "взвешенная контактная сеть ".[22]

Древнеегипетский

Саккарский остракон

Незаконченный Саккарский остракон имеет цепную форму.[23]

Небоскребы

Маркетт Плаза в Миннеаполис

Маркетт Плаза в Миннеаполис б / у контактные арки.[24][25]

Печи

Печи часто имеют цепную арку поперечное сечение.[26]

Иглу

Дальнейшая информация: Иглу § Инженерное дело

Иглу рассчитаны на поперечное сечение цепной арки.[27][18] Эта форма обеспечивает оптимальный баланс между высотой и диаметром, избегая риска обрушения под весом утрамбованного снега.[18]

Другая архитектура

Внутри Будапешт С Келети Железнодорожный вокзал образует цепную арку.[28]

В Нубийская тонна усыпальница, из Нубия, Для наибольшей устойчивости поперечное сечение конструкции следует по дуге цепи.[29]

В улья дома (clocháns) Ирландии Скеллиг Майкл имеют поперечное сечение, соответствующее стилю цепной арки.[30]

Дома

А улей домашний (клочан) на Полуостров Дингл, Керри, Ирландия
Райс Хаус

В Райс Хаус имеет цепные арки.[31]

Отели

В Ледяной отель в Швеции используются контактные дуги.[32]

Мосты

А контактный мост имеет форму цепной дуги.

Одним из известных примеров является Мост Ан-Лан, в Китай.[33]

Памятники

Так Касра

В Ирак, то Так Касра имеет форму цепной арки.[34]

Аэропорты

Крыша Вашингтонский международный аэропорт Даллес представляет собой подвешенную цепную кривую.[35]

Система цепных стальных тросов поддерживает крышу Международный аэропорт Денвера.[36]

Вокзалы

Нью-Йорк С Пенсильванский вокзал имеет крышу в виде цепной арки.[37]

банки

На Федеральный резервный банк Миннеаполиса, здание было реконструировано, но до сих пор видна цепная арка, которая подвешивает первоначальное здание.[38]

Грязевые хижины

Камерун с грязевые хижины из мусгум иметь контактное сечение.[39][40][41]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хэнди, Ричард Л. (май 2011 г.). «Письмо в редакцию. Идеальный купол». Американский ученый. Архивировано из оригинал на 2016-04-23. Получено 2016-04-17.
  2. ^ «Загадка Роберта Гука». Квантовые границы. Институт квантовой информации и материи, Калифорнийский технологический институт. 31 августа 2015 г.
  3. ^ Джефферсон, Томас (1830). Мемуары, переписка и сборники из бумаг Томаса Джефферсона, том 2. Бостон: Грей и Боуэн. п. 416.
  4. ^ "Арка ворот Сент-Луиса". enchantedlearning.com. Получено 27 апреля 2016.
  5. ^ «Создание арки, которая может стоять сама по себе». strath.ac.uk. Получено 27 апреля 2016.
  6. ^ «Перевернутая цепная арка». zonedome.com. Получено 27 апреля 2016.
  7. ^ «Постройте арку, которая может стоять сама по себе» (PDF).
  8. ^ Карл Робин Нильссон. «Возвращение арки в архитектуру» (PDF).
  9. ^ «Британский архитектор». google.com. 1887. Получено 27 апреля 2016.
  10. ^ «Математика за минуту: купол Святого Павла». maths.org. Получено 27 апреля 2016.
  11. ^ Нора Хамерман и Клаудио Росси. "Купол Брунеллески" (PDF).
  12. ^ Тайны флорентийского купола: Тайны флорентийского купола, дата обращения: 25 января 2017 г.
  13. ^ «Дом Бальо». Получено 2 мая 2016.
  14. ^ "Контактная арка". naturalhomes.org. Получено 27 апреля 2016.
  15. ^ «Геометрия Антонио Гауди». slu.edu. Получено 27 апреля 2016.
  16. ^ «Контактный метод» (PDF).
  17. ^ "Колония Гуэль". barcelonaturisme.com. Получено 27 апреля 2016.
  18. ^ а б c Хэнди, Ричард Л. (декабрь 1973 г.). «Иглу и природный мост как окончательные сооружения» (PDF). Арктический. 26 (4): 276–281. Дои:10.14430 / arctic2926.
  19. ^ Джей Х. Уилбур. "Размеры Колобской арки".
  20. ^ Сборщики кешей Цинциннати. «Пейзажная арка».
  21. ^ «Современная стальная конструкция» (PDF).
  22. ^ Роберт Оссерман. «Как арка Gateway приобрела форму» (PDF).
  23. ^ «Древнеегипетская кривая строительства контактной сети». 1926.
  24. ^ "Информация об имуществе Marquette Plaza". Архивировано из оригинал 23 июня 2016 г.. Получено 2 мая 2016.
  25. ^ «Платинум Плаза» (PDF). 2 мая 2016 г. Архивировано с оригинал (PDF) 23 июня 2016 г.. Получено 2 мая 2016.
  26. ^ Кен Нагакуи (1926). «Дом печи». Архивировано из оригинал 24 июня 2016 г.. Получено 30 апреля 2016.
  27. ^ Дэн Круикшанк. «Чему строители домов могут научиться у иглу». Получено 1 мая 2016.
  28. ^ "Будапешт". Получено 8 мая 2016.
  29. ^ «Нубийский Тон».
  30. ^ "Улей дома".
  31. ^ «Райс Хаус».
  32. ^ «Ледяной отель - факты». ICEHOTEL. Получено 27 апреля 2016.
  33. ^ "Подвесной мост". uoregon.edu. Получено 27 апреля 2016.
  34. ^ Крис Дж. К. Уильямс. "Так Касра" (PDF).
  35. ^ , Джеки Крэйвен. «Аэропорт Даллес».
  36. ^ «Международный аэропорт Денвера».
  37. ^ Дэвид У. Данлэп (1926). «Пятый редизайн Пенсильванского вокзала не смог очаровать некоторых критиков».
  38. ^ "100 лет Девятому округу ФРС - Федеральному резервному банку Миннеаполиса". minneapolisfed.org. Получено 27 апреля 2016.
  39. ^ "архитектура земли мусгум". Получено 2 мая 2016.
  40. ^ Кэти Пёрвианс. "Архитектурная зависимость, официальный блог". Получено 2 мая 2016.
  41. ^ «Кладка Дизайн». 11 мая 2010 года. Получено 23 декабря 2016.

внешняя ссылка