stringtranslate.com

Цепная арка

Цепная арка из сырцового кирпича
Цепная кривая (слева) и цепная дуга, а также цепная кривая (справа). Одна направлена ​​вверх, другая — вниз, но кривые одинаковы.

Цепная арка — это тип архитектурной арки, которая следует перевернутой цепной кривой . Цепная кривая использовалась в зданиях с древних времен. Он образует основополагающий принцип всей системы сводов и контрфорсов в готических соборах с каменными сводами и куполах эпохи Возрождения . [1] Это не параболическая арка .

В истории

Картина Роберта Гука, сидящего в кабинете с небольшой цепочкой, подвешенной за концы в руках.
Роберт Гук держит висящую цепь , образующую цепную кривую.

Ученый 17-го века Роберт Гук писал: « Ut pendet continuum flexile, sic stabit contiguumrigidum inversum », или: «Как висит гибкий трос, так в перевернутом виде стоят соприкасающиеся части арки». [2]

В записке, написанной Томасом Джефферсоном в 1788 году, говорится: «Недавно я получил из Италии трактат аббата Маскерони о равновесии арок. Кажется, это очень научная работа. У меня еще не было времени заняться ею; но я нахожу, что выводы его демонстраций таковы, что каждая часть цепной цепи находится в совершенном равновесии». [3]

Структурные свойства

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

Цепные арки прочны, потому что они перенаправляют вертикальную силу тяжести в силы сжатия, оказывающие давление вдоль изгиба арки. В равномерно нагруженной цепной арке линия тяги проходит через ее центр. [7] [8]

Этот принцип был использован в архитектуре для создания арочных конструкций, которые точно и явно повторяют форму перевернутой цепной цепи. Ярким ранним примером этого является арка Так Касра . Цепная линия, повернутая на 180 градусов, образует структуру простого куполообразного здания, такого как дома-ульи на полуострове Дингл в Ирландии.

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

В 15 веке Брунеллески спроектировал остроконечный восьмиугольный готический купол Флорентийского собора , используя принцип цепной арки. [ нужна цитата ] В 17 веке Кристофер Рен спроектировал купол собора Святого Павла, основанный непосредственно на цепной кривой. Было обнаружено , что сводчатая крыша и контрфорсы часовни Королевского колледжа в Кембридже соответствуют формуле цепной арки. [ нужна цитата ]

Примеры

Соборы и церкви

Купол собора Святого Павла

Естественные арки

Пейзажная арка , Юта

Радужный природный мост в американском штате Юта имеет естественную цепную форму, возможно, возникшую в результате выветривания в районах с высоким уровнем стресса. [18] Арка Колоб и Пейзажная арка , также расположенные в штате Юта, также имеют цепную форму. [19] [20]

Искусственные арки

Арка Ворота в американском городе Сент-Луис ( штат Миссури ) представляет собой цепную арку. [21]

Из-за соотношения сторон верхняя часть тоньше нижней, ее фактическая форма технически представляет собой « взвешенную цепную цепь ». [22]

Древний Египет

Саккарский остракон

Незавершенный остракон Саккары имеет цепную форму. [23]

Небоскребы

Маркетт Плаза в Миннеаполисе

В Marquette Plaza в Миннеаполисе использовались цепные арки. [24] [25]

печи

Печи часто проектируются с поперечным сечением цепной арки . [26]

Иглу

Иглу спроектированы с поперечным сечением цепной арки. [27] [18] Такая форма обеспечивает оптимальный баланс между высотой и диаметром, что позволяет избежать риска обрушения под тяжестью утрамбованного снега. [18]

Другая архитектура

Внутренняя часть железнодорожного вокзала Келети в Будапеште образует цепную арку. [28]

Нубийский тонн — это усыпальница в Нубии . Для наибольшей устойчивости поперечное сечение конструкции соответствует цепной арке. [29]

Дома -ульи (клоханы) ирландского Скеллиг-Майкла имеют поперечное сечение, напоминающее цепную арку. [30]

Дома

Дом -улей (клохан) на полуострове Дингл , Керри, Ирландия.
Райс Хаус

Райс -хаус имеет цепные арки. [31]

Отели

В ледяном отеле в Швеции используются цепные арки. [32]

Мосты

Цепной мост имеет форму цепной арки.

Одним из известных примеров является мост Ань-Лан в Китае . [33]

Памятники

Так Касра

В Ираке Так -Касра имеет форму цепной арки. [34]

Аэропорты

Крыша Вашингтонского международного аэропорта Даллес представляет собой подвесную цепную кривую. [35]

Цепная система стальных тросов поддерживает крышу международного аэропорта Денвера . [36]

Железнодорожные вокзалы

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

банки

Здание Федерального резервного банка Миннеаполиса было реконструировано, но все еще видна цепная арка, подвешивающая первоначальное здание. [38]

Грязевые хижины

В Камеруне глинобитные хижины из мусгама имеют цепное сечение. [39] [40] [41]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хэнди, Ричард Л. (май 2011 г.). «Письмо в редакцию: Идеальный купол». Американский учёный . Архивировано из оригинала 23 апреля 2016 г. Проверено 17 апреля 2016 г.
  2. ^ «Загадка Роберта Гука». Квантовые границы . Институт квантовой информации и материи Калифорнийского технологического института. 31 августа 2015 г.
  3. ^ Джефферсон, Томас (1830). Мемуары, переписка и сборники из документов Томаса Джефферсона, том 2. Бостон: Грей и Боуэн. п. 416.
  4. ^ "Арка ворот Сент-Луиса" . enchantedlearning.com . Проверено 27 апреля 2016 г.
  5. ^ «Строительство арки, которая может стоять сама по себе» . Strath.ac.uk . Проверено 27 апреля 2016 г.
  6. ^ "Перевернутая цепная арка" . Zonedome.com . Проверено 27 апреля 2016 г.
  7. ^ «Постройте арку, которая сможет стоять сама по себе» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 апреля 2016 г.
  8. ^ Карл Робин Нильссон. «Возвращение арки в архитектуру» (PDF) .
  9. ^ "Британский архитектор". гугл.com . 1887 год . Проверено 27 апреля 2016 г.
  10. ^ «Математика за минуту: купол собора Святого Павла» . maths.org . Проверено 27 апреля 2016 г.
  11. ^ Нора Хамерман и Клаудио Росси. «Купол Брунеллески» (PDF) .
  12. Тайны флорентийского купола: Тайны флорентийского купола, дата доступа: 25 января 2017 г.
  13. ^ "Дом Бальо" . Проверено 2 мая 2016 г.
  14. ^ "Цепная арка". naturalhomes.org . Проверено 27 апреля 2016 г.
  15. ^ «Геометрия Антонио Гауди». slu.edu . Проверено 27 апреля 2016 г.
  16. ^ «Цепной метод» (PDF) .
  17. ^ "Колония Гуэль". barcelonaturisme.com . Проверено 27 апреля 2016 г.
  18. ^ abc Handy, Ричард Л. (декабрь 1973 г.). «Иглу и естественный мост как окончательные конструкции» (PDF) . Арктический . 26 (4): 276–281. дои : 10.14430/arctic2926. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 15 января 2017 г.
  19. ^ Джей Х. Уилбур. «Размеры арки Колоб».
  20. ^ Коллекционеры тайников Цинциннати. «Пейзажная арка».
  21. ^ «Современная стальная конструкция» (PDF) .
  22. ^ Роберт Оссерман. «Как арка Ворот приобрела свою форму» (PDF) .
  23. ^ "Кривая строительства древнеегипетской контактной сети" . 1926.
  24. ^ "Информация о недвижимости Маркетт Плаза" . Архивировано из оригинала 23 июня 2016 года . Проверено 2 мая 2016 г.
  25. ^ «Платинум Плаза» (PDF) . 2 мая 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 23 июня 2016 г. . Проверено 2 мая 2016 г.
  26. ^ Кен Нагакуи (1926). «Здание печи». Архивировано из оригинала 24 июня 2016 года . Проверено 30 апреля 2016 г.
  27. Дэн Круикшанк (2 апреля 2008 г.). «Чему домостроители могут научиться у иглу» . Проверено 1 мая 2016 г.
  28. ^ "Будапешт" . Проверено 8 мая 2016 г.
  29. ^ "Нубийский тон".
  30. ^ "Дома-ульи" .
  31. ^ "Рисовый дом".
  32. ^ "Ледяной отель - факты" . АЙСОТЕЛЬ . Проверено 27 апреля 2016 г.
  33. ^ "Висячий мост". uoregon.edu . Проверено 27 апреля 2016 г.
  34. ^ Крис Дж. К. Уильямс. «Так Касра» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 января 2017 г.
  35. ^ , Джеки Крэйвен. «Аэропорт Даллес». Архивировано из оригинала 5 мая 2016 г.
  36. ^ «Международный аэропорт Денвера».
  37. ^ Дэвид В. Данлэп (1926). «Пятый редизайн Penn Station не очаровал некоторых критиков». Нью-Йорк Таймс .
  38. ^ «100 лет ФРС Девятого округа - Федеральному резервному банку Миннеаполиса» . minneapolisfed.org . Архивировано из оригинала 21 ноября 2019 года . Проверено 27 апреля 2016 г.
  39. ^ "Архитектура мускусной земли" . 18 февраля 2010 г. Проверено 2 мая 2016 г.
  40. ^ Кэти Первианс. «Архитектурная зависимость, официальный блог». Архивировано из оригинала 4 января 2017 года . Проверено 2 мая 2016 г.
  41. ^ "Дизайн каменной кладки" . 11 мая 2010 года . Проверено 23 декабря 2016 г.

Внешние ссылки