Questão:
Quando os arquitetos aprenderam a calcular a carga nos membros do edifício com precisão?
Mike
2014-10-31 07:17:34 UTC
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Por muitos anos, grandes edifícios com vãos impressionantes entre as colunas do edifício foram erguidos sem calcular precisamente a carga que as colunas, paredes e contrafortes teriam de suportar. A carga em um edifício é um cálculo complexo que leva em consideração o peso do telhado e a neve potencial, o tamanho e o espaçamento das colunas, como os membros do edifício são reforçados e, nos tempos modernos, as cargas de vento e as forças sísmicas.

Eu li que os arquitetos das catedrais góticas não eram capazes de calcular com precisão o tamanho e o número de colunas e arcobotantes de que precisavam para apoiar um determinado projeto. Eles trabalharam a partir da geometria, regras práticas e experiência anterior.

Em que ponto da história a matemática começou a tornar o projeto de construção mais previsível e infalível? Suspeito que em algum ponto as equações algébricas substituíram a geometria e que, após o advento do cálculo, o módulo de seção de várias formas começou a ser compreendido, mas não consigo encontrar informações sobre onde e quando essas coisas aconteceram. Uma boa resposta apontaria quais conceitos matemáticos foram usados ​​pela primeira vez com rigor no projeto estrutural e também quais edifícios notáveis ​​foram o resultado desse processo mais formalizado.

Eu ficaria curioso para saber se os antigos gregos e / ou romanos tinham alguma ideia matemática sobre arquitetura que valesse a pena mencionar. Tendo estado no [Pantheon] (http://en.wikipedia.org/wiki/Pantheon,_Rome) em Roma, eu me pergunto se eles teriam sido capazes de construir tal coisa sem cálculos sérios.
Trzy respostas:
#1
+3
Gottfried William
2014-11-22 04:27:29 UTC
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Stevinus desenvolveu as regras básicas de equilíbrio de forças em estruturas no final dos anos 1500. Todas as primeiras edições de seus trabalhos estão disponíveis no google books e arquivo da internet, mas recomendo fortemente o resumo técnico com tradução que está em: MINM

Ou você pode dar uma olhada no primeiras edições, a maioria deles são livros curtos.

Um cuidado: os modelos matemáticos gerais detalhados de cargas para configurações de vigas de material são descobertos apenas mais tarde por Euler, de fato, e aqueles não descobertos foram desenvolvidos em seus forma confiável e moderna apenas no século XIX. Não há uma fonte única, mas muitos artigos diferentes publicados em periódicos do século 19.

Eu recomendo fortemente olhar para as notas históricas e referências que Clifford Truesdell incluiu em seus vários livros técnicos (e artigos mais longos, 1950-1970) na mecânica clássica. Eles têm quase todas as referências históricas (porque Truesdell pode e leu todas as fontes primárias nos idiomas originais).

Não é algo que se encaixa perfeitamente em uma postagem, exigindo um tratamento de extensão de revisão, mas existe completamente em Truesdell (terei que verificar qual de seus livros tem a lista mais concisa e a descrição das referências prioritárias em mecânica --- estou ansioso para uma edição).

#2
+3
user22
2014-11-01 02:00:51 UTC
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O arquiteto romano, autor e engenheiro civil, Vitruvius escreveu 10 livros de arquitetura, De Architectura, o texto foi traduzido no Ebook do Projeto Gutenburg Vitruvius: Os Dez Livros de Arquitetura - embora não sejam necessariamente os primeiros a aplicar os princípios matemáticos à arquitetura, por exemplo, egípcios, maias etc.

No entanto, os romanos certamente tinham uma consistência em como suas estruturas (aquedutos , anfiteatros, etc.) foram construídos e resistiram a desastres, à modernização e ao próprio tempo. Uma citação pertinente em De Architectura está na seção Os Princípios Fundamentais da Arquitetura incluem:

A arquitetura depende da Ordem (em grego τἁξις), Arranjo (em grego διἁθεσις) , Eurythmy, Symmetry, Propriety, and Economy (em grego οἱκονομἱα).

Alguns pontos particulares são:

A ordem dá a devida medida aos membros de um trabalho considerado separadamente e concordância simétrica com as proporções do todo.

#3
+2
Ellie Kesselman
2014-10-31 12:36:13 UTC
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De Re Metallica foi escrito por Georges Agricola e publicado por volta de 1550. Foi escrito em latim e mantido disponível nas igrejas europeias. Os construtores (e leitores em geral) podiam acessar fisicamente o livro ali. Além disso, para aqueles que eram analfabetos ou não sabiam ler em latim, o padre ou diácono traduzia e lia a passagem solicitada quando necessário.

Os arquitetos podem ter sido capazes de calcular com precisão as cargas de construção antes de 1550. Depois de 1650 , tais questões se tornaram mais padronizadas devido à existência e acessibilidade do De Re Metallica .

Hmm, folheando o link para archive.org que você forneceu, parece que o livro é principalmente sobre técnicas de mineração e princípios de geologia. Não vejo onde isso toca na matemática do projeto estrutural.


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