Ученые раскрыли секрет самоподдерживающихся куполов эпохи Ренессанса

6
Средневековая кладка

В совместном исследовании Принстонского университета и Университета Бергамо ученые выявили инженерные методы возведения самоподдерживающихся каменных куполов, характерных для эпохи итальянского Ренессанса. Объектом изучения стал знаменитый купол собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции. Речь идет о средневековой технологии кладки кирпичей при формировании куполов – методе двойной локсодромы.

Кладка методом двойной локсодромы (на рисунке выше) состоит из рядов вертикально уложенных кирпичей, которые как бы закручиваются к вершине купола, при этом пространство между ними заполняется горизонтально уложенными кирпичами.

Фактически каждый ряд кирпичей создает структурный элемент, известный как плоская арка, который зажимает и сдавливает внутренние кирпичи, равномерно распределяя нагрузку по всей конструкции.

Чтобы выяснить эти подробности, был проведен детальный компьютерный анализ, учитывающий действующие силы, вплоть до отдельного кирпича, и объясняющий, каким образом достигается их равновесие. Для этого ученые использовали метод дискретного элемента (DEM), с помощью которого они проанализировали структуру на нескольких уровнях и этапах строительства. Эти тесты не только протестировали механику конструкций, но и дали возможность воссоздать методы строительства.

Ученые заявляют, что технику средневековых мастеров можно с успехом применять при разработке современных методов строительства с использованием роботов.

Собор Санта-Мария-дель-ФьореСобор Санта-Мария-дель-Фьоре
Источник — TechXplore
Поделиться
Вконтакте
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Комментарии  6
Добавить комментарий
  • Jorgen17 июня 2020 в 17:52

    Может быть учёные всё-таки применяли метод конечных элементов (FEM), который давно и успешно применяется в инженерных расчётах, а не «технику элементного моделирования (DEM)», про которую никто до этого не слышал?

    Ответить
  • Аноним22 июня 2020 в 17:38

    Это не было секретом .. в те времена так строили арками а сегодня бетон есть

    Ответить
  • Анатолий3 июля 2020 в 08:48

    В России из кирпича выкладывают сферическое купола. На земле в центр окружности башни забивается трубка. Чертится окружность. По окружности выкладывается вертикальная стенка до нужной высоты, с которой начнётся купол. Одна нога циркуля устанавливается в трубку вертикально. Другая, равная наружному радиусу стены, точно по уровню, ложится на стену. Все последующие ряды кирпича укладываются на клин раствора, т.е. с наклоном к центру в соответствии с наклоном горизонтальной ноги циркуля. Каждый ряд имеет свой угол наклона. Кольца кирпича запираются точно отколотым кирпичом. По мере увеличения угла наклона, кирпичи, до замыкания кольца придерживают. После замыкания ряда кольца держатся собственной тяжестью. На самой макушке купола вставляется вытесанный клин-пирамида. Кроме этого, наружное пространство между внешней окружностью и каждым кольцом купола постепенно засыпается землёй. Купол получается абсолютно сферической формы и не требует даже временных подпорок.

    Ответить
    • Алексей Ванягин22 июля 2020 в 22:21

      Анатолий, Это хорошо теоретически.. Но практически, может упираться в то, что обозначено словами: "точно отколотый кирпич", "на клин раствора [а он должен быть точным, при уложении, твердении и после]". Те же римляне, насколько знаю, вынуждены были для арок и куполов создавать деревянные конструкции в полном объеме, которые обкладывались кирпичами и замкреплялись замкОвыми клиньями до полной усадки.

      Ответить
  • Алексей Ванягин22 июля 2020 в 22:24

    Я вот здесь подумал..
    Эпоха Ренессанса. Италия..
    А не могло ли быть проще?)
    Италия торговала с Востоком. Значительное количество изобретений, открытий эпохи Ренессанса, после внимательного изучения оказывалось просто заимствованиями из тех стран, с кем эти республики торговали..
    Купола, как элемент архитектуры, в странах ислама - более чем развитая вещь..

    Ответить
(без регистрации)
Любопытный факт
Ни один человек не смог бы выжить при низком давлении Марса. Если бы вы попали на Марс без соответствующего скафандра, кислород у вас в крови буквально превратился бы в пузырьки, что привело бы к мгновенной смерти.
Обновить
Советуем
Сантехника №1 - магазин сантехники
и мебели для ванной комнаты
Свежие Комментарии

ВойтиРегистрация
Вход
Почта:
Пароль:
Регистрация
Почта:
Имя:
Пароль: