Entry tags:
учебник Гордона, кое-что о готике и кайтах
Вы может быть не поверите, но книга Дж. Э. Гордона "Конструкции или Почему не ломаются вещи" лежит в свободном доступе в сети! С картинками. И даже с со ссылками на современные фотографии мостов.
Эта захватывающая книга - популярный учебник по сопромату. Да-да, именно по инженерному предмету "Сопротивление Материалов", который нагоняет тоску и ужас на студентов. В интерпретации Гордона сопромат превращается в увлекательнейшее чтение, с кучей примеров про вещи и постройки, которые нас окружают, но о которых мы часто так мало знаем.
Мне Гордон открыл глаза на суть готической архитектуры, которая мне всегда нравилась, но непонятно было, почему. Ну арки там, ну витражи... "прикольно". Теперь, особенно после приобретения некоторого скромного опыта в постройке летающих куполов, я совершенно по-другому воспринимаю это явление.
Понимание распределения сил, которое действует в куполе, позволяет максимально облегчить стену, на которую этот купол опирается - например, оттащив от стены контрфорсы и передав на них давление аркбутанами. И уже как следствие - врезать в неё огромные окна-витражи и залить всё подкупольное пространство светом [Bath, Кёльн, Сент-Шапель, Кембриджский Кингc]. Можно, конечно, начать со света (как в этой восторженной статье), но это значит уйти от настоящего ответа. Свет безусловно важен, но уже как демонстрация того, что соответствующая стена прозрачна, а значит - через неё не идёт структурных нагрузок дольнего мира и она "освобождена" для горних целей. А отчего это она вдруг стала прозрачной?
Собственно, основной плоский элемент, позволяющий собрать всё это великолепие - это Арка. Из плоских арок собирается остов крестового свода, который потом заполняется:
Однажды мы с папой чинили печку для обжига фарфора и плавления стекла. При температурах, которые там требуются, можно было использовать только шамотный огнеупорный кирпич, и были сложности даже с использованием обычного скрепляющего раствора. Тогда я впервые увидел, как из клинчатого камня делается арка, и что она "сама себя держит" безо всяких растворов. Кажется, я даже сам обтесал пару клинчатых кирпичей для свода. Этот масонский опыт запомнился, но его было не с чем связать, поэтому он как-то законсервировался.
Он вспомнился через много лет, когда я столкнулся с бескаркасными воздушными змеями. Во многих двуслойных змеях желаемая форма купола поддерживается несколькими рядами подкупольных строп, на большинство из которых купол опирается своей средней частью:
Это очень напоминает широкие потолки древнегреческих храмов, которые приходилось опирать на матрицу из колонн, торчащих посреди зала. Эти колонны можно сколько угодно возвеличивать и/или украшать, но функционально это подпорки, и понятно, что без них пространство зала выглядело бы более цельным. Так же мягкие крылья только выиграли бы от исчезновения матрицы подкупольных строп.
Оригинальное решение задачи предложил Peter Lynn из Новой Зеландии: его змеи для кайт-серфинга фактически являются "надувным готическим сводом", опирающимся всего на четыре стропы, расположенные по краям купола (оригинальный патент). Больше, собственно, и не надо - арка держит сама себя, а всё подкупольное пространство можнозалить светом задуть ветром и использовать для тяги.
Нельзя сказать, что это единственное или оптимальное решение. Всё-таки полезная площадь у летающей арки существенно меньше общей - примерно раза в полтора. Но это был в некотором смысле прорыв, и теперь можно думать о возможностях уплощения купола без привнесения дополнительных центральных опор.
Похожие попытки освободиться от центральных строп происходят и на фронте однослойных куполов, где зависимость от строп была ещё больше. Двуслойник держит форму с помощью нервюр, а однослойнику форму придают именно внутренними стропами. Но и тут возможности, как видно, велики [NPWC], [Tug/ESPmod3], [3-DY], [KiteShip] - у последних даже есть на эту тему патент.
Параллель между каменными и нейлоновыми куполами настолько сильная, что из неё вполне можно черпать дальнейшие идеи.
Эта захватывающая книга - популярный учебник по сопромату. Да-да, именно по инженерному предмету "Сопротивление Материалов", который нагоняет тоску и ужас на студентов. В интерпретации Гордона сопромат превращается в увлекательнейшее чтение, с кучей примеров про вещи и постройки, которые нас окружают, но о которых мы часто так мало знаем.
Мне Гордон открыл глаза на суть готической архитектуры, которая мне всегда нравилась, но непонятно было, почему. Ну арки там, ну витражи... "прикольно". Теперь, особенно после приобретения некоторого скромного опыта в постройке летающих куполов, я совершенно по-другому воспринимаю это явление.
Понимание распределения сил, которое действует в куполе, позволяет максимально облегчить стену, на которую этот купол опирается - например, оттащив от стены контрфорсы и передав на них давление аркбутанами. И уже как следствие - врезать в неё огромные окна-витражи и залить всё подкупольное пространство светом [Bath, Кёльн, Сент-Шапель, Кембриджский Кингc]. Можно, конечно, начать со света (как в этой восторженной статье), но это значит уйти от настоящего ответа. Свет безусловно важен, но уже как демонстрация того, что соответствующая стена прозрачна, а значит - через неё не идёт структурных нагрузок дольнего мира и она "освобождена" для горних целей. А отчего это она вдруг стала прозрачной?
Собственно, основной плоский элемент, позволяющий собрать всё это великолепие - это Арка. Из плоских арок собирается остов крестового свода, который потом заполняется:
Однажды мы с папой чинили печку для обжига фарфора и плавления стекла. При температурах, которые там требуются, можно было использовать только шамотный огнеупорный кирпич, и были сложности даже с использованием обычного скрепляющего раствора. Тогда я впервые увидел, как из клинчатого камня делается арка, и что она "сама себя держит" безо всяких растворов. Кажется, я даже сам обтесал пару клинчатых кирпичей для свода. Этот масонский опыт запомнился, но его было не с чем связать, поэтому он как-то законсервировался.
Он вспомнился через много лет, когда я столкнулся с бескаркасными воздушными змеями. Во многих двуслойных змеях желаемая форма купола поддерживается несколькими рядами подкупольных строп, на большинство из которых купол опирается своей средней частью:
Это очень напоминает широкие потолки древнегреческих храмов, которые приходилось опирать на матрицу из колонн, торчащих посреди зала. Эти колонны можно сколько угодно возвеличивать и/или украшать, но функционально это подпорки, и понятно, что без них пространство зала выглядело бы более цельным. Так же мягкие крылья только выиграли бы от исчезновения матрицы подкупольных строп.
Оригинальное решение задачи предложил Peter Lynn из Новой Зеландии: его змеи для кайт-серфинга фактически являются "надувным готическим сводом", опирающимся всего на четыре стропы, расположенные по краям купола (оригинальный патент). Больше, собственно, и не надо - арка держит сама себя, а всё подкупольное пространство можно
Нельзя сказать, что это единственное или оптимальное решение. Всё-таки полезная площадь у летающей арки существенно меньше общей - примерно раза в полтора. Но это был в некотором смысле прорыв, и теперь можно думать о возможностях уплощения купола без привнесения дополнительных центральных опор.
Похожие попытки освободиться от центральных строп происходят и на фронте однослойных куполов, где зависимость от строп была ещё больше. Двуслойник держит форму с помощью нервюр, а однослойнику форму придают именно внутренними стропами. Но и тут возможности, как видно, велики [NPWC], [Tug/ESPmod3], [3-DY], [KiteShip] - у последних даже есть на эту тему патент.
Параллель между каменными и нейлоновыми куполами настолько сильная, что из неё вполне можно черпать дальнейшие идеи.