Научно - исследовательская работа по теме "Архитектура - застывшая математика в пространстве" (8-9 класс)

АРХИТЕКТУРА –  ЗАСТЫВШАЯ  МАТЕМАТИКА В  ПРОСТРАНСТВЕ. Исполнители: Грабчук Олеся Евгеньевна, Батуева Полина Олеговна  ученицы 9 класса Руководитель: Лукьянова Ольга Георгиевна,  учитель математики первой категории

«В математике есть своя красота,  как в живописи и поэзии» Н.Е. Жуковский

Цель работы:    исследование геометрических форм,  используемых в разных архитектурных  сооружениях. Гипотеза: в архитектуре используют  различные геометрические формы, которые  влияют на прочность, красоту,  пропорциональность сооружений. Задачи:   Изучить применение математики в  архитектурных чертежах, геометрические  формы в разных архитектурных стилях.  Исследовать использование принципов  математики в архитектуре.

СВЯЗЬ МАТЕМАТИКИ И  АРХИТЕКТУРЫ Формула архитектуры «Прочность, польза,     красота»­    такова знаменитая формула  архитектурного целого,  выведенная два тысячелетия  тому назад древнеримским  теоретиком зодчества Витрувием.

ОРНАМЕНТ   Узор, основанный на повторе и чередовании  составляющих его элементов.

Математика в архитектурных  чертежах В своих творениях  архитекторы должны совместить:  Функциональность  Красоту  Гармоничность  Комфортность  Экономичность  Долговечность

В этом им помогают знания математики:   Формула расчета площади  Единицы измерения  Формула вычисления среднего  арифметического действия  Признаки  подобия фигур  Теорема Фалеса

Чтобы построить параллельные прямые,  архитекторы пользуются:  Рейсшиной  Чертежным  угольником  Линейкой

Объекты, изображаемые на строительных чертежах – всевозможные здания и сооружения,  состоят из отдельных частей – конструкций. Примерами конструкций могут служить его:   Фундамент  Перекрытия  Крыша

В разное время  в России  создавали здания, отличавшиеся  по внешнему виду, материалу и конструкции.  Сталинки довоенные ­ 125 лет, нормативное время  сноса ­ 2050­2070  Сталинки послевоенные ­ 150 лет, нормативное время  сноса ­ 2095­2105   Хрущевки ­ 50 лет, нормативное время сноса 2005­2015  Кирпичные пятиэтажки ­ 100 лет, нормативное время  сноса 2055­2070  Панельные и блочные 9­16 этажки ­ 100 лет,  нормативное время сноса 2055­2080  Современные кирпичные и монолитные 125­150 лет  Современные панельные 100­120 лет  Современные блочные ­ 100 лет

Прочность архитектурных  сооружений –  важнейшее их качество, которое связано:  С теми материалами, из которых они созданы  С особенностями конструктивных решений    Прочность сооружений напрямую связана с той  геометрической формой, которая является для  него базовой. Другими словами, речь идет о  той геометрической фигуре, которая может  рассматриваться в сооружении.

 В первом, дошедшем до нас строительном  кодексе, разработанном за 1800 лет до нашей  эры в царствование вавилонского царя   Хаммурапи, говорится:   «Если строитель построил дом для человека, и  дом, построенный им, обвалился и убил  владельца, то строитель сей должен быть  казнен».

От чего же зависит прочность сооружения?  Фундамент  Толщина   Прочность стен   Но еще важнее ­ Материал

Американские небоскребы. Здание  Кремлевского дворца   Именно эти материалы и каркасные  конструкции стали преобладающими в  архитектурных сооружениях ХХ века.

Геометрические формы и архитектура  Самым прочным архитектурным сооружением  с давних времен считаются египетские  пирамиды. Как известно они имеют форму  правильных четырехугольных пирамид .

 На смену пирамидам пришла стоечно­ балочная система . Первым таким  сооружением был  дольмен.

 Камень плохо работает на изгиб, но хорошо  работает на сжатие. Это привело использованию  в архитектуре арок и сводов. Так возникла  новая арочно­сводчатая конструкция.

КОЛИЗЕЙ —АМФИТЕАТР ФЛАВИЕВ В РИМЕ, ПАМЯТНИК  ДРЕВНЕРИМСКОЙ АРХИТЕКТУРЫ (75­80 Н. Э.). СЛУЖИЛ  ДЛЯ ГЛАДИАТОРСКИХ БОЕВ И ДР. ЗРЕЛИЩ, ВМЕЩАЛ  ОК. 50 ТЫС. ЗРИТЕЛЕЙ.

 Следующим этапом развития архитектурных  конструкций явилась каркасная система.  Достаточно вспомнить конструкции известных  башен: Эйфелевой башни в Париже, дата  окончания постройки: 24 октября 1889.  названная в честь своего конструктора  Густава Эйфеля .И телебашни на  Шаболовке.Построена в 1920—1922 годах по  проекту академика В. Г. Шухова.