(Tiểu luận) đề tài ứng dụng của parabola trong kiến trúc

Nội dung đề tài gồm 2 phần: • Phần 1: Tìm hiểu chung về parabola • Phần 2: Ứng dụng của parabola trong kiến trúc Để tiểu luận này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước, ứng dụng toán học đóng vai trò đặc biệt quan trọng Việc tìm ra những “nguyên liệu mới” áp dụng vào thưc tiễn đòi hỏi mỗi cá nhân có sự sáng tạo linh hoạt “Ứng dụng của

parabola” tuy không phải là một đề tài mới lạ, song nhiều người lại có những nhận thức mơ hồ về nó Xuất phát từ lý do trên, tôi đã đi vào nghiên cứu đề tài

“Ứng dụng parabola trong kiến trúc” Tuy nhiên trong khuôn khổ đề tài này, tôi chỉ đi sâu vào nghiên cứu kiến trúc của các kỳ quan thế giới điển hình ứng dụng parabola

Nội dung đề tài gồm 2 phần:

• Phần 1: Tìm hiểu chung về parabola

• Phần 2: Ứng dụng của parabola trong kiến trúc

Để tiểu luận này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của các tập thể, cá nhân Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các cá nhân và tập thể đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài Trước hết tôi xin gởi tới thầy Nguyễn Đăng Minh Phúc lời cảm ơn sâu sắc nhất Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy tôi đã có thể hoàn thành đề tài: Ứng dụng parabola trong kiến trúc”.Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các bạn trong tập thể toán 2A đã giúp tôi tìm kiếm và thu thập thông tin về đề tài Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế sinh viên, đề tài không tránh thiếu sót Tôi mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục

vụ tốt công tác sang tạo thực tế

Xin chân thành cảm ơn!

Huế, tháng 6 năm 2017

Mục lục

LỜI NÓI ĐẦU 2

Mục lục 3

I Tìm hiểu chung về parabola. 4

1 Nghĩa của Parabola? 4

2 Parabola trong phần Conic? 4

3 Đường cong Parabolic là gì? 4

4 Thuật ngữ liên quan đến Parabola 5

5 Việc sử dụng Parabola là gì? 6

6 Đặc tính của Parabola 6

7 Hình thức tiêu chuẩn của Parabola 7

II Ứng dụng parabola trong kiến trúc 9

1 AD Classics: Los Manantiales / Felix Candela 9

2 AD Classics: Nhà thờ Brasilia / Oscar Niemeyer 13

3 Trung tâm vận chuyển Intermodal Anaheim / HOK 16

Tài liệu tham khảo: 21

I Tìm hiểu chung về parabola.

1 Nghĩa của Parabola?

Parabola về cơ bản là một đường cong hoặc đường dẫn theo sau bởi một quả bóng khi nó bị đá Khi đá một quả bóng, nó đi lên và sau đó đi xuống trong

khi tạo đường cong hình chữ U được gọi là Parabola

"para" có nghĩa là "đá" và "bola" có nghĩa là "ném" có nghĩa là hình dạng hoặc đường cong được tạo ra bằng cách đá hoặc ném quả bóng lên không trung

2 Parabola trong phần Conic?

Parabola được hình thành trong các phần hình nón khi một mặt phẳng giao cắt hình nón tròn bên phải theo cách mà góc giữa trục thẳng đứng và mặt phẳng

bằng góc đỉnh, tức là α = β Parabola là một đường cong mở ở bề mặt giao nhau của hình nón

3 Đường cong Parabolic là gì?

Parabolic Curve được định nghĩa với sự trợ giúp của một điểm và một đường thẳng Đường cong Parabolic là một locus của tất cả các điểm trên mặt phẳng

cùng khoảng cách Từ một đường thẳng gọi là Directrix và điểm cố định gọi

là Focus Một hình parabol không có một trung tâm

Ở đây, F là điểm cố định được gọi là tập trung, l là đường cố định gọi

là Directrix P 1 , P 2 và P3 là những điểm khác nhau trên mặt phẳng Điều này cho thấy khoảng cách từ điểm tập trung đến điểm trên mặt phẳng và đường thẳng

là tương đương với tất cả các Điểm trên máy bay.Như:

FP 1 = P 1 B 1

FP 2 = P 2 B 2

FP 3 = P 3 B 3

4 Thuật ngữ liên quan đến Parabola.

• Directrix - Đây là đường thẳng vuông góc với trục đối xứng nhưng không đi

qua điểm tập trung

• Tập trung - Đây là một điểm đặc biệt trên trục đối xứng xác định hình

parabol

• Axis of Symmetry - Là một đường phân chia parabol theo hai phần bằng nhau

• Vertex - điểm mà hình parabola và trục đối xứng giao với nhau được gọi là

vertex

• Độ dài tiêu cự - Là khoảng cách giữa đỉnh và điểm tập trung vào trục đối

xứng

• Latus Rectum - Đây là một đoạn thẳng song song với đường phân giác và đi

qua điểm tập trung của hình bầu dục

• Trọng tâm của Parabola: Tập trung là một điểm mà từ đó khoảng cách được

đo để tạo thành hình nón Parabol có đỉnh là điểm giữa của tiêu điểm và đường chỉ đạo

• Sự lệch tâm của Parabola: cho thấy phần hình nón hình tròn là như thế

nào Nó được ký hiệu là "e" Độ lệch tâm của hình parabol là tỷ số giữa khoảng cách giữa điểm tập trung và một điểm trên mặt phẳng đến điểm đỉnh

và điểm đó

• Trực tràng Latus của Parabola: Đây là đường song song với trực tràng và đi

qua vùng trung tâm của hình parabola Nó vuông góc với trục đối xứng Trong hình parabol, cho phép a là khoảng cách từ điểm tập trung đến đỉnh, nằm ngang từ đỉnh đến đỉnh thẳng.x khoảng cách từ điểm tập trung sang chỉ thị là 2a Khoảng cách từ điểm tập trung đến điểm trên mặt phẳng đều không đều so với hướng đối xứng, tức là, 2a Tập trung vào trục đối xứng là điểm giữa của trực tràng trực tràng, cho thấy rằng một nửa của trực tràng trực tràng là 2a

và chiều dài Trực tràng trực tràng là 4a

Ax 2 + Bxy + Cy 2 + Dx + Ey + F = 0

7 Hình thức tiêu chuẩn của Parabola.

▪ Nếu p> 0 và p nằm trên trục x dương

Y 2 = 4px

• Nếu p <0 và p nằm trên x trục âm

Y 2 = -4px

• Nếu p> 0 và p nằm trên trục y dương

X 2 = 4py

• Nếu p <0 và p nằm trên trục y âm

X 2 = -4py

1 AD Classics: Los Manantiales / Felix Candela

Kiến trúc sư: Felix Candela

Vị trí : Hiệu trưởng Kênh, San Jerónimo, Xochimilco, 1642

Thành phố Mexico, Quận Liên bang, Mexico

Kiến trúc sư phụ trách: Felix Năm Dự án: 1958

Hình ảnh: Flickr Emmanual Hernandez, Erik Eugenio Martínez

Parachini, Flickr wework4her, Flickr duncan c, Flickr

Với thiết kế cho Los Manantiales, việc tìm kiếm mẫu thử nghiệm của Felix Candela đã làm phát sinh tác phẩm nghệ thuật kết cấu hiệu quả, thanh lịch và lâu dài Bao gồm bốn ngôi sao hypersecting, một bề mặt mái mỏng đột phá tạo ra một không gian ăn uống ấn tượng Được xây dựng như một công ty xây dựng vỏ bọc hàng đầu thế giới, Candela đã chứng tỏ cho thế giới sự kết hợp tinh tế của ông về nghệ thuật và kỹ thuật bậc thầy

Los Manantiales được tạo ra do cấu trúc bê tông mỏng của Candela đã được củng

cố Ban đầu được hình thành cho một khách hàng khác trên một địa điểm khác nhau, cấu trúc nhận thấy sự thay thế cho một nhà hàng bằng gỗ dọc theo một khu vườn nổi tràn đầy trong kênh Xochimilco của thành phố Mexico

Sự quyến rũ của Candela với cấu trúc vỏ mỏng đã được khơi dậy trong quá trình học tập tại La Escuela de Arquitectura de Madrid

Candela bắt đầu xây dựng các cấu trúc vỏ mỏng mà không phải cho khách hàng

mà là các thí nghiệm quy mô đầy đủ Mặc dù ông đã xây dựng một số hình trụ, Candela làm việc mạnh mẽ với paraboloids hyperbolic, hoặc hypars.Việc xây dựng Phòng thí nghiệm

Mái nhà là một mảng hình tròn gồm bốn đầu ngựa cong cong, giao cắt tại điểm trung tâm, tạo thành một vòm vây hãm tám mặt Kế hoạch này đối xứng với

đường kính tối đa là 139 feet Mông kéo dài 106 feet giữa hai gối Được cắt tỉa ở

màn hình Các đường dẫn lực từ những nhô ra này hoạt động theo chiều ngược lại từ lực dọc theo háng cong, giảm lực đẩy ra ngoài

đảo ngược thông qua các điểm cao của từng kho tiền

Phần và độ cao

Các tấm thu hẹp đã được sử dụng làm khuôn mẫu, sau máy phát đường thẳng hình thành bề mặt hypar Củng cố thép và một lớp vữa xi măng (để tạo ra một bề mặt bên trong mịn) nền tảng bê tông áp dụng một xô mỗi lần bởi người lao động

Los Manantiales vẫn hoạt động như một nhà hàng ngày hôm nay, nhưng khung cảnh đẹp như hiện nay tại thời điểm xây dựng đã thay đổi Các cấu trúc bổ sung

và khung nhìn hàng rào của cấu trúc Việc sửa đổi từng phần, chẳng hạn như việc

áp dụng lớp chống thấm màu đỏ và các sửa đổi ở các thanh chắn làm cho hình dạng rõ nét ban đầu Mặc dù vậy, vỏ vẫn còn nguyên vẹn cấu trúc và một sự hiện diện hùng vĩ ở Xochimilco

2 AD Classics: Nhà thờ Brasilia / Oscar Niemeyer

Kiến trúc sư: Oscar Niemeyer

Vị trí : Brasiliaraxin

Kiến trúc sư : Oscar Niemeyer

Tài liệu tham khảo: Oscar Niemeyer, Albert Christ-Janer, trang web chính

thức

Năm Dự án: 1960

Hình ảnh: Wikimedia Commons, Braxin

Có một lịch sử quan trọng như vậy, có thể mong rằng kiến trúc của

Brasiliareflects sự phong phú và nổi bật của văn hóa như là một thành phố quy hoạch

Nhà thờ có tầm quan trọng lớn trong xã hội, vì vậy thiết kế phải có ý nghĩa và tính cách đối với môi trường xung quanh Oscar Niemeyer chắc chắn sẽ đưa ra một tuyên bố với sự biểu hiện mạnh mẽ và hình thức độc đáo của nhà thờ

Brasilia, dẫn đến sự chấp nhận của ông về giải thưởng Pritzker năm 1988

Nền tảng được đặt vào đầu tháng 9 năm 1958, khi các thiết kế bắt đầu được đề xuất và lên kế hoạch hoàn toàn bởi Oscar Niemeyer Với đường kính 70m, cấu

trúc duy nhất của nhà thờ là mười sáu cột bê tông có hình dạng rất đặc biệt Đứng

Sau khi bổ sung các cửa sổ trong suốt bên ngoài, Nhà thờ chính tòa đã được tổ chức vào ngày 31 tháng 5 năm 1970 Hình ảnh bảo vệ bên ngoài của nhà thờ đứng bốn tác phẩm điêu khắc bằng đồng, cao 3m

Chúng đại diện cho các nhà truyền giáo và được thực hiện với sự trợ giúp của Dante Croce năm 1968 Có thể nhìn thấy nhiều tác phẩm điêu khắc bên trong nhà thờ, nơi có ba thiên thần bị treo bằng cáp thép Với kích thước từ 2,22 đến 4,25m dài và cân nặng từ 100kg đến 300kg, Alfredo Ceschiatti và Dante Croce đã hoàn thành vào năm 1970

Gạch ốp lát bằng tay bao gồm các bức tường của hình bầu dục Baptistery, được thực hiện bởi Athos Bulcao năm 1977 Nhà thờ được hoàn thành với tháp chuông của nó, nhà ở bốn chiếc chuông được tặng bởi Tây Ban Nha Chi tiết rõ nét hơn

về nội thất là các cửa sổ kính màu, với các sắc thái khác nhau của màu xanh, trắng và nâu

Chúng được gom lại với nhau để khớp với các cột thép, vào các hình tam giác cao 30m chạy qua 10 mét Sự thay đổi này được Đức Giáo Hoàng Phaolô VI

Khi đi vào Nhà thờ, có cột trụ bằng đá cẩm thạch với hình ảnh của đoạn văn của cuộc đời của Đức Mẹ, được vẽ bởi Athos Bulcao Bởi vì nó nằm ở Esplanada dos Ministerios, không có một cộng đồng cố định tham gia các dịch vụ Phần lớn những người đến dự Thánh lễ là khách du lịch hoặc công nhân tại Esplanada dos

Ministerios Nhà thờ chính tòa mở cửa hàng ngày để thăm viếng công cộng

3 Trung tâm vận chuyển Intermodal Anaheim / HOK.

Angeles, nói: "ARTIC là một tòa nhà tập trung vào cộng đồng, nó sẽ làm thay đổi cách mọi người suy nghĩ về giao thông công cộng

Kế hoạch Lầu tiên với bối cảnh.

Dự kiến phục vụ nhu cầu vận chuyển của hơn ba triệu người mỗi năm trong những năm tới, diện tích 67.000 dặm vuông Trung chuyển kết nối các tuyến đường sắt đi lại và khu vực và các hệ thống xe buýt liên tỉnh bao gồm Amtrak, Metrolink, OCTA, Anaheim Resort Transport (ART), Megabus.com và

Greyhound Thiết kế linh hoạt của ARTIC đảm bảo rằng nó có thể phục vụ như

là một điểm cuối phía nam của hệ thống đường sắt cao tốc trong tương lai của California., ARTIC kết hợp các tiện ích như bán lẻ định hướng quá cảnh, Wi-Fi

và các trạm sạc, bãi đỗ xe, giá đỡ xe đạp, tủ khóa, không gian cộng đồng và ăn uống đặc biệt

HOK đã giành được một cuộc thi quốc tế để thiết kế dự án Được biết đến như là

"Tam giác bạch kim", khu vực xung quanh ga bao gồm các điểm đến như Sân vận động Angel, Trung tâm Honda, Trung tâm Hội nghị Anaheim được thiết kế bởi HOK và Disneyland gần đó

Cirangle nói: "Quy hoạch tổng thể thiết lập con đường đi bộ rõ ràng bên cạnh tương lai, phát triển sử dụng hỗn hợp với ARTIC như là điểm đến đầu tiên "Toà nhà hướng ngoại có một sự hiện diện đáng kể nhưng rất thân thiện và sẽ giúp thúc đẩy quá trình phát triển định hướng quá cảnh"

Lấy cảm hứng từ các trung tâm vận chuyển lớn cổ điển bao gồm Ga Grand

Central ở New York, cùng với sự thanh lịch kết cấu của các hang động máy bay

nội địa, Thiết kế đạt được hình dạng parabol chữ ký của ARTIC bằng cách sử dụng hệ thống kết cấu diagrid của vòm thép hình kim cương được lót bằng các gối ETFE (ethylene tetrafluoroethylene) mờ Ở phía bắc và cuối của bức tường, các bức tường rèm miễn phí mang ánh sáng ban ngày và mở tòa nhà để xem Cấu trúc vỏ lưới dài, dài, tạo ra một không gian atrium rộng và rộng, có thể mở rộng

Nhóm thiết kế đã sử dụng mô hình thông tin xây dựng (BIM) để phát triển hình thức, hình học và chức năng phức tạp của ARTIC nhằm điều chỉnh sự phức tạp của hệ thống tòa nhà, và nghiên cứu độ dung sai và hiệu quả môi trường của tòa nhà Ông Albert Kaneshiro, quản lý dự án của HOK nói: "Bằng cách sử dụng BIM, chúng tôi đã có thể tối ưu hóa và điều chỉnh hình học chính xác của vỏ diagrid vòm, công nghệ mặt tiền ETFE, hệ thống màn hình và kính mưa kim loại

"BIM cho phép chúng ta kết nối các kết nối ETFE với hình dạng của thép trong một cấu trúc liên tục mở rộng và co lại."

Cấu trúc hình vòm hoạt động kết hợp với các hệ thống cơ học tiên tiến để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng Đệm ETFE thổi phồng sẽ tạo ra một ánh sáng mềm,

mờ trong toàn bộ đại sảnh lớn, trong khi mô hình frit bổ sung ở lớp ngoài làm giảm nhiệt năng lượng mặt trời Các dòng đối lưu truyền thông tự nhiên cho tòa nhà khi nhiệt tăng từ phía nam dưới lên tới phía bắc và đi qua các cửa chớp có

thể điều khiển được Hệ thống làm nóng và làm mát bằng tia cực tím và hệ thống HVAC được tối ưu sẽ giúp giảm được 50% điện năng tiêu thụ của ARTIC.

Đèn LED gắn trên cấu trúc diagrid chiếu sáng gối ETFE Khi màn đêm buông xuống, ARTIC trở nên sáng lên từ bên trong và hoạt động như một ngọn hải đăng

HOK cung cấp kiến trúc, thiết kế nội thất, quy hoạch tổng thể và dịch vụ thiết kế

đô thị Nhóm Vận tải Hàng không + HOK thiết kế các bến, trạm trung chuyển, hệ thống vận chuyển đa phương tiện hiệu suất cao, hệ thống vận chuyển người tự động, hệ thống đường sắt nhẹ và các phương tiện giao thông khác Các dự án A +

T gần đây bao gồm Khu liên hợp chở khách quốc tế Hamad tại Doha, Qatar; Chương trình Tái phát triển Sân bay Quốc tế Thành phố Salt Lake; Kế hoạch

Tổng thể Trạm Liên hiệp tại Washington, DC; Sân bay Quốc tế Indianapolis Đại

tá H Weir Cook Terminal; Và PHX Sky Train

Tài liệu tham khảo:

Burger, Noah và Billington, David P "Felix Candela, Sự sang trọng và sự bền bỉ: một cuộc kiểm tra của Xochmilco Shell" Tạp chí Hiệp hội quốc tế về các cấu trúc vỏ và không gian: IASS Tập 27 (2006) số 3, tháng 12 n 152, trang 271-278

Guthrie, Jill, biên tập Felix Candela: Kỹ sư, Xây dựng, Nghệ sĩ Kết cấu Princeton, NJ: Bảo tàng Nghệ thuật Đại học Princeton, năm 2008

"Những tác phẩm gần đây của Felix Candela của Mexico." Kiến trúc tiến bộ

40 (1959): 132-141

http://www.askiitians.com/iit-jee-coordinate-geometry/parabola.aspx