Инженеры раскрыли секреты строительства куполов Итальянского Ренессанса
Инженерные методы создания самонесущих каменных куполов, свойственные Итальянскому Ренесансу, можно использовать для строительства крыш с помощью беспилотных летательных аппаратов, заявили исследователи из Принстонского университета и Университета Бергамо, сообщает сообщает 18 мая ScienceDaily.
Инженеры выяснили, почему купола, подобные куполу знаменитого кафедрального собора во Флоренции, можно построить без использования опоры. Это первая работа, которая объясняет физические силы, позволяющие строить такие конструкции без опалубки, обычно требуемой для современного строительства. Ранее существовали только гипотезы, какие силы действуют на купол в процессе строительства.
Один из авторов исследования, профессор Принстонского университета Сигрид Адриаенсенс сообщила, что работа ставила целью выяснить, во-первых, как механически можно построить такую конструкцию без опалубки, а во-вторых — как эту технологию можно использовать в строительстве в настоящее время.
Отмечается, что детальный компьютерный анализ учел действующие силы вплоть до отдельного кирпича, объясняя, как достигается равновесие. Технология дискретного элементного моделирования (DEM) анализирует структуру на нескольких уровнях и разных этапах строительства.
Исследователи предполагают, что их работа может найти практическое применение для разработки методов строительства с использованием воздушных беспилотников и роботов. Использование беспилотных машин для строительства повысит безопасность работников, а также увеличит скорость строительства и сократит расходы. С помощью беспилотных летательных аппаратов можно строить большие пролетные крыши, которые будут самонесущими и не потребуют временных сооружений для удержания во время строительства.
Еще одним преимуществом освоения строительных технологий из прошлого является то, что они могут быть экологичными. «Строительная отрасль является одной из самых расточительных. Если мы ничего не изменим, строительных отходов будет намного больше», — сказала Адриаенсенс.
Основное внимание в работе было уделено спиральной каменной кладке с рисунком «елочка» при строительстве каменных куполов. Этот образец кирпичной кладки был разработан флорентийским архитектором Джулиано да Сангалло на основе технологии спиральной кладки архитектора Филиппо Брунеллески. Примером использования технологии «елочка» является купол в соборе Святого Петра (1530–1535, Рим).
Исследование опубликовано в научном журнале Engineering Structures и доступно в интернете с 14 мая.
