Ako rozpoznať inžinierske triky skryté v budovách

Ako rozpoznať inžinierske triky skryté v budovách

Jemná krivka lúča. Špeciálny tvar hlinenej tehly. Ostré uhly série priehradových nosníkov. Môžete vidieť tieto prvky budov, mostov a štruktúr ako súčasť estetického a umeleckého dizajnu, alebo ste ich možno úplne prehliadli. Ale pre stavebného inžiniera Roma Agrawal so sídlom v Londýne tieto vizuálne kúzla zohrávajú dôležitú úlohu nielen v kráse budovy, ale aj vo fyzike, ktorá zabraňuje pádu konštrukcie.

Vo svojej novej knihe Postavené: Skryté príbehy za našimi štruktúrami , Agrawal skúma vývoj stavebného inžinierstva – od starovekých masívnych kupol, ktoré sa nezrútia silou vlastnej váhy, až po moderné mrakodrapy, ktoré popierajú zákony gravitácie. Ako vysvetľuje Agrawal, ak odstránite vrstvy budovy – až po jej vnútornosti – môžete nájsť inžinierske triky, ktoré vstupujú do infraštruktúry. Pripojí sa k Ira, aby odhalila niektoré skryté inžinierstvo, vedu o materiáloch, chémiu a fyziku, ktoré pomáhajú štruktúrampodporovať vlastnú váhu.



[ Prečítajte si úryvok z knihy Roma Agrawal Postavený. ]

Môžete sa pokúsiť zistiť tieto prvky sami! Pozrite si niektoré zo šikovných, nenápadných stavebných komponentov, ktoré pomohli inžinierom dosiahnuť úžasné konštrukčné výkony.

John Hancock Tower

Kredit: Animácia od Lauren Young/Shutterstock

Tmavá, 100-poschodová veža John Hancock Tower stojí vysoko medzi panorámou Chicaga – kvádrový mrakodrap známy svojím odvážnym čiernym X-mriežkovaným exteriérom. Ikonický dizajn však slúži aj ako exoskelet, ktorý podopiera vežu a znižuje bočné zaťaženie tým, že ho prenáša do vonkajších stĺpov. Navrhol ho architekt Fazlur Rahman Khan v roku 1965.

Golden Gate Bridge

Kredit: Animácia od Lauren Young/Shutterstock

Najznámejšou črtou slávneho visutého mosta v San Franciscu sú pravdepodobne dve veže, ktoré vykúkajú nad hmlou v zálive. Ak sa však pozorne pozriete na vzor na stranách mosta, všimnete si geometrickú postupnosť pozdĺž celej dĺžky mosta. Táto sieť nosníkov pomáha pri rozdeľovaní sily. Zrkadlový vzor v tvare písmena N umožňuje menšie množstvo materiálu, vďaka čomu je ľahší, čo je rozhodujúce pre stavbu mostov, ktoré sa rozprestierajú na veľké vzdialenosti.

Burdž Chalífa

Kredit: Animácia od Lauren Young/Shutterstock

Burdž Chalífa je najvyššou umelou stavbou na svete s výškou 2 700 stôp. Ako inžinieri postavili dubajský megavysoký mrakodrap? Séria trubíc – a nie, nie internet. Rovnako ako niekoľko plastových slamiek zhlukovaných dohromady je oveľa pevnejších ako jedna slamka stojaca samostatne, Burj Khalifa sa skladá zo série rúrok, z ktorých každá má svoj vlastný exoskelet, vysvetľuje Agrawal. V spodnej časti konštrukcie je viac kratších rúrok, ktoré zosilňujú rúry, ktoré eskalujú do najvyššieho bodu. Zhora má rúrková konštrukcia tvar rozkvitnutého kvetu a zároveň zabezpečuje, aby bola vysoká budova čo najstabilnejšia.

Uhorka

Kredit: Animácia od Lauren Young/Credit: Shutterstock

Podobne ako Hancock Tower, aj londýnska 30 St Mary Axe v tvare uhorky, ľudovo známa ako Gherkin, má tiež jedinečný exoskelet. Modro-zelené tónované sklo je pretkané radom diamantov, veľké krížové oceľové lúče tvoria diagridu. Diagrid exoskeletu uhorky je „ako pancier korytnačky“, píše Agrawal vo svojej knihe. Odoláva a rozdeľuje sily až do základov, ako aj pomáha pri hojdaní budovy.

Panteón

Kredit: Animácia od Lauren Young/Public Domain via WikiCommons

Rimania boli pravdiví majstri betónu , a Panteón je ukážkovým vzorom tohto remesla. Interiér betónovej kupoly Panteónu s okulom vrhajúcim éterický lúč slnečného svetla na mramorovú podlahu je úchvatný pohľad. Ale jeden dôležitý trik, ktorý zachováva integritu kupoly, je v skutočnosti viditeľný iba z vonkajšej strany budovy. Okrem toho, že bola kupola hrubšia na základni, Rimania tiež pridali sedem krokov betónu, ktoré krúžia okolo základne. Tieto kroky, ktoré siahajú asi do polovice kupoly, pomáhajú odolávať niektorým silám napätia, vysvetľuje Agrawal vo svojej knihe. Sústredné schody sú viditeľné aj v iných klenutých budovách, ako je Low Memorial Library na Kolumbijskej univerzite.