Domanda:
Quando gli architetti hanno imparato a calcolare con precisione il carico sui membri dell'edificio?
Mike
2014-10-31 07:17:34 UTC
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Per molti anni, sono stati costruiti grandi edifici con campate impressionanti tra le colonne dell'edificio senza calcolare con precisione il carico che avrebbero dovuto sostenere le colonne, i muri e i contrafforti. Il carico su un edificio è un calcolo complesso che tiene conto del peso del tetto e della potenziale neve, delle dimensioni e della spaziatura dei pilastri, del modo in cui gli elementi dell'edificio sono controventati e, nei tempi moderni, dei carichi del vento e delle forze sismiche.

Ho letto che gli architetti delle cattedrali gotiche non erano in grado di calcolare con precisione le dimensioni e il numero di colonne e archi rampanti di cui avevano bisogno per supportare un dato progetto. Hanno lavorato sulla base della geometria, delle regole pratiche e dell'esperienza precedente.

A che punto della storia la matematica ha iniziato a rendere la progettazione degli edifici più prevedibile e infallibile? Sospetto che a un certo punto le equazioni algebriche abbiano sostituito la geometria e che dopo l'avvento del calcolo, il modulo di sezione di varie forme abbia cominciato a essere compreso, ma non riesco a trovare informazioni su dove e quando sono accadute queste cose. Una buona risposta indicherebbe quali concetti matematici sono stati utilizzati per la prima volta in modo rigoroso nella progettazione strutturale e anche quali edifici importanti sono stati il ​​risultato di questo processo più formalizzato.

Sarei curioso di sapere se gli antichi greci e / o romani avessero idee matematiche sull'architettura degne di nota. Essendo stato al [Pantheon] (http://en.wikipedia.org/wiki/Pantheon,_Rome) a Roma, mi chiedo se sarebbero stati in grado di costruire una cosa del genere senza calcoli seri.
Tre risposte:
#1
+3
Gottfried William
2014-11-22 04:27:29 UTC
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Stevino ha sviluppato l'equilibrio di base delle regole delle forze nelle strutture alla fine del 1500. Tutte le prime edizioni dei suoi lavori sono disponibili su google books e archivio internet, ma consiglio vivamente il riassunto tecnico con traduzione che si trova in: MINM

Oppure puoi guardare il prime edizioni, la maggior parte di loro sono libri piuttosto brevi.

Un avvertimento: i modelli matematici generali dettagliati dei carichi per le configurazioni di travi materiali vengono scoperti solo successivamente da Eulero, e quelli non così scoperti sono stati sviluppati forma affidabile e moderna solo nel 19 ° secolo. Non esiste un'unica fonte, ma molti articoli diversi pubblicati su riviste del XIX secolo.

Consiglio vivamente di esaminare le note storiche e i riferimenti che Clifford Truesdell include nei suoi vari libri tecnici (e documenti più lunghi, anni '50 -'70) sulla meccanica classica. Hanno quasi tutti i riferimenti storici (perché Truesdell poteva e ha letto tutte le fonti primarie nelle lingue originali).

Non è qualcosa che si adatta facilmente a un post, che richiede un trattamento di lunghezza della recensione, ma esiste completamente in Truesdell (dovrò controllare quale dei suoi libri ha l'elenco e la descrizione più concisi dei riferimenti prioritari in meccanica --- aspettiamo una modifica).

#2
+3
user22
2014-11-01 02:00:51 UTC
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L'architetto romano, autore e ingegnere civile, Vitruvio ha scritto 10 libri di architettura, De Architectura, il testo è tradotto nel Progetto Gutenburg Ebook Vitruvio: I dieci libri sull'architettura - pur non essendo necessariamente i primi ad applicare principi matematici all'architettura, ad esempio egizi, Maya ecc.

Tuttavia, i romani avevano certamente una coerenza nel modo in cui le loro strutture (acquedotti , anfiteatri, ecc.) sono stati costruiti e hanno resistito ai disastri, alla modernizzazione e al tempo stesso. Una citazione pertinente in De Architectura è nella sezione I principi fondamentali di Arctitecture includono:

L'architettura dipende dall'ordine (in greco τἁξις), Arrangiamento (in greco διἁθεσις) , Euritmia, Simmetria, Proprietà ed Economia (in greco οἱκονομἱα).

Alcuni punti particolari sono:

L'ordine dà la giusta misura ai membri di un lavoro considerato separatamente e concordanza simmetrica con le proporzioni del tutto.

#3
+2
Ellie Kesselman
2014-10-31 12:36:13 UTC
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De Re Metallica è stato scritto da Georges Agricola e pubblicato intorno al 1550. Era scritto in latino e mantenuto disponibile nelle chiese europee. I costruttori (e i lettori in generale) potevano accedere fisicamente al libro lì. Inoltre, per coloro che erano analfabeti o non sapevano leggere il latino, il sacerdote o il diacono traduceva e leggeva il passaggio richiesto quando necessario.

Gli architetti potrebbero essere stati in grado di calcolare con precisione i carichi degli edifici prima del 1550. Dopo il 1650 , tali questioni sono diventate più standardizzate a causa dell'esistenza e dell'accessibilità di De Re Metallica .

Hmm, sfogliando il collegamento a archive.org che hai fornito, sembra che quel libro riguardi principalmente tecniche di estrazione e principi di geologia. Non vedo dove tocchi la matematica della progettazione strutturale.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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