В съвместно проучване, резултатите от което са публикувани в броя за месец май на списание Engineering Structures, изследователи от Принстънския университет и Университета на Бергамо разкриват инженерните техники, използвани за градежа на самоносещите се зидани куполи, характерни за италианския Ренесанс. Учените са анализирали как куполите, като известния дуомо на катедралата „Санта Мария дел Фиоре“ във Флоренция, са изградени като самоносещи се конструкции, без да се използват крепежни колони или кофражни форми, към каквито обикновено се налага да се прибягва.
Анализите са дело на екип, воден от Сигрид Адриансенс, професор по градска и екологична архитектура в Пристън. Помагат му аспирантът Виторио Парис и Атилио Пицигони, професор по инженерни и приложни науки, и двамата от Университета на Бергамо.
Това е първото проучване, което количествено доказва използването на познания по физика, използвани от майсторите по време на италианския Ренесанс. Изследването обяснява как са издигани куполите и разчетени действащите сили, така че в изграждането на конструкциите да не се използва кофраж, както обикновено се налага, дори и в съвременното строителство.
Досега в средите на експертите циркулират само хипотези за това, как силите се разпределят в подобни сгради. За специалистите остава неизяснено как са строени, без в процеса на изграждане да се използват поддържащи конструкции, които да ги крепят.
Според Адриансенс два са основните въпроси, за които следва да се търсят отговори. „Първо, как майсторите са изграждали толкова грандиозни и красиви конструкции без кофраж – от гледна точка на механиката, каква е иновацията? И второ – какво можем да научим? Съществува ли някаква „забравена“ технология, която можем да използваме днес“, пита се тя.
Детайлният компютърен анализ отчита действащите сили в конструкцията до отделната тухла и по този начин обяснява как е постигано равновесие. Методът, наречен моделиране на дискретни елементи (DEM), анализира структурата на няколко слоя и етапи на изграждане. Анализът на граничните състояния определя общото равновесно състояние – т.е. стабилността – на завършената конструкция. Тези тестове не само проверяват механиката на конструкциите, но правят възможно и пресъздаването на техниките, които може да се използват в съвременното строителство.
Авторите на изследването смятат, че откритията им могат да намерят приложение в съвременните строителни практики. Възможно е да се разработят строителни технологии, в които да се използват и въздушни дронове и роботи. С помощта на безпилотните машини в строителството, може да се повиши безопасността за работниците, да се ускори строителния процес и да се намалят разходите за градежите.
Преоткриването на старите техники на строителство може да има и друго предимство – да донесе ползи за околната среда. „Строителната индустрия е една от най-разточителните спрямо ресурсите и генерирането на отпадъци. Това означава, че ако не започнем да променяме нещата, в бъдеще ще трупаме все повече отпадъци“, обяснява Адриансенс, която се интересува от технологии на строеж с използването на безпилотни дронове за изграждане на много големи покривни конструкции, които са от самоносещ тип и не изискват подпорни колони, греди и кофражи.
„Като цяло, този проект ни разказва на стария строителен език за каменните блокове, които намират своето равновесно състояние благодарение на чудото на прагматичния разум – от купола на Брунелски до механичните ръце на съвременната роботика, където технологията описва, но едновременно и променя пространствата и социалната им функционалност“, казва в заключение Пицигони.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар