Главная / Математика / Научно исследовательская работа в форме презентации на тему "Математическая составляющая в архитектуре"

Научно исследовательская работа в форме презентации на тему "Математическая составляющая в архитектуре"

Математическая составляющая в архитектуре Научно-исследовательская работа в ф...
Проблема связи математики с архитектурой Архитектура – это система зданий и с...
На дворе XXI век, и архитектура развивается в совершенно разных направлениях ...
М. Витрувий об архитектуре и математике Вопреки распространенному среди неспе...
Гипотеза исследования Существование непосредственной и самой тесной связи, ка...
Цель работы Выяснить, какую роль играют математические расчеты и построения в...
Предмет, объект и методы исследования Предметом исследования стали архитектур...
Задачи Найти в Мировой художественной культуре примеры взаимодействия математ...
Список используемой литературы 1. Интернет - Васютин О. Градостроительная мат...
Глава I Математика в Мировой художественной культуре
Золотое сечение Тесная связь архитектуры и математики известна давно. В одной...
Египетские пирамиды Среди легендарных семи чудес света первое место занимают ...
Ордерная система Ордер-тип архитектурной композиции, использующий определенны...
Периптер Пери́птер  (от др.-греч.— окруженный колоннами) — тип древнегреческо...
Масверк Готический узор, не имевший аналога в истории архитектуры. В готическ...
Арабеска Так европейцы назвали характерный для арабского искусства сложнейший...
Глава II Математика в архитектуре Кёнигсберга и Калининграда
Королевские ворота Одни из семи сохранившихся городских ворот Калининграда. Р...
Штаб Балтийского флота Расположен в Центральном районе Калининграда, на ул. Б...
Кёнигсбергский кафедральный собор Кафедра́льный собо́р Кёнигсберга— недейству...
Построение декоративных элементов стрельчатых окон в архитектуре Кафедральног...
Резной убор верхней части стрельчатой ниши. Алгоритм построения: - строим окр...
Виллы и особняки немецкой постройки Большинство вилл Кенигсберга, построенных...
Геометрия улиц Кёнигсберга Расположение улиц Кёнигсберга не было случайным. З...
Участки под застройку Амалиенау были чётко распланированы, продумана планиров...
Глава III Выводы
Архитектор и его знания математики Разумеется, применение математики в архите...
Итак, математика – это не просто наука. Это важная составляющая многих вещей ...
1 из 42

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Математическая составляющая в архитектуре Научно-исследовательская работа в форм
Описание слайда:

Математическая составляющая в архитектуре Научно-исследовательская работа в форме презентации Выполнена ученицей 11 «Б» класса МАОУ СОШ № 29 г. Калининграда Поляковой Анной Научный руководитель: Кудрявцева Ирина Алексеевна Калининград, 2013

№ слайда 2 Проблема связи математики с архитектурой Архитектура – это система зданий и соор
Описание слайда:

Проблема связи математики с архитектурой Архитектура – это система зданий и сооружений, формирующие пространственную среду для жизни и деятельности людей. Математика — наука о структурах, порядке и отношениях, которая исторически сложилась на основе операций подсчёта, измерения и описания форм реальных объектов. Когда слышишь словосочетание «Математика и архитектура», задаешься вопросом: «А присутствует ли вообще математика в архитектуре?» Конечно. Достаточно взглянуть на здания, и мы тут же увидим знакомые геометрические фигуры: параллелепипед-многоэтажка, треугольные фронтоны, полукруглые сандрики, окна-прямоугольники, колонны цилиндрической формы.… И это лишь то, что можно заметить с первого взгляда.

№ слайда 3 На дворе XXI век, и архитектура развивается в совершенно разных направлениях (от
Описание слайда:

На дворе XXI век, и архитектура развивается в совершенно разных направлениях (от классицизма до модернизма и лофта). Меня же интересуют все вопросы, связанные с ее развитием, отчасти из-за заинтересованности искусством в целом, частично – ввиду будущей профессии, и, конечно, из-за любви к родному городу и желания когда-нибудь в будущем сделать его архитектурный облик более гармоничным. Актуальность проблемы

№ слайда 4 М. Витрувий об архитектуре и математике Вопреки распространенному среди неспециа
Описание слайда:

М. Витрувий об архитектуре и математике Вопреки распространенному среди неспециалистов мнению, профессия архитектора вовсе не чужда точных дисциплин. По своей сути архитектура стоит на грани искусства и техники. Без первого архитектура превращается в ремесленничество, без второго - в бесплотные абстракции, которые невозможно реализовать... Не случайно две тысячи лет назад один из создателей теории архитектуры древнеримский теоретик зодчества М.Витрувий заложил в ее основу три основных принципа - польза, прочность и красота (заметим в скобках, что красота у Витрувия стоит отнюдь не на первом месте). Поэтому архитектор, помимо собственно архитектурных дисциплин, помимо рисунка, живописи и скульптуры, должен владеть и точными математическими методами, и знанием основных законов механики.

№ слайда 5 Гипотеза исследования Существование непосредственной и самой тесной связи, казал
Описание слайда:

Гипотеза исследования Существование непосредственной и самой тесной связи, казалось бы, несопоставимых явлений человеческой цивилизации: точной науки, построенной на строгих логических выводах, и искусства, основанного на чувственном восприятии человеком действительности, что не поддается логическому анализу.

№ слайда 6 Цель работы Выяснить, какую роль играют математические расчеты и построения в со
Описание слайда:

Цель работы Выяснить, какую роль играют математические расчеты и построения в создании архитектурного сооружения. Привести конкретные примеры, иллюстрирующие тезис.

№ слайда 7 Предмет, объект и методы исследования Предметом исследования стали архитектурные
Описание слайда:

Предмет, объект и методы исследования Предметом исследования стали архитектурные сооружения города Калининграда (Кенигсберга): Королевские ворота, штаб ДКБФ, кафедральный собор на о. Канта, виллы довоенной постройки, планировка улиц в отдельно взятых кварталах города. Объектом исследования являются математические расчеты и построения, использованные при проектировании данных сооружений или их элементов. Методы исследования: анализ декоративных архитектурных элементов с целью выявления геометрических законов; вычисление коэффициента соотношения отрезков при золотом сечении; анализ системы взаимного расположения улиц Калининграда (Кенигсберга). Исследования проведены на материале объектов мировой архитектуры и архитектурных памятников Калининграда (Кенигсберга).

№ слайда 8 Задачи Найти в Мировой художественной культуре примеры взаимодействия математики
Описание слайда:

Задачи Найти в Мировой художественной культуре примеры взаимодействия математики и архитектуры. Найти в архитектуре Калининграда и Кёнигсберга сооружения, объекты архитектуры или элементы декора, которыми можно проиллюстрировать тезис. Подтвердить или опровергнуть гипотезу на основании рассмотренных объектов архитектуры. Сделать выводы

№ слайда 9 Список используемой литературы 1. Интернет - Васютин О. Градостроительная матема
Описание слайда:

Список используемой литературы 1. Интернет - Васютин О. Градостроительная математика. - http://art-guide.ncca-kaliningrad.ru; - Кёстер Б. Здания Кёнигсберга. - http://www.koenig.ru/kn/. 2. Кёнигсберг-Калининград: 100 сравнений в фотографиях: фотоальбом/ В. Воронов; пер. Е. Мингалева. – Калининград: Изд-во «ДК-Издатель», 2005, - 140 с.:фот., цв. фот. 3. Кёнигсберг-Калининград. Судьба города в фотографиях: фотоальбом/ В. Воронов; пер. Е. Мингалева. – Калининград: ООО «ИП Мишуткина И.В.», 2006, - 160 с.:фот., цв. фот. 4. Энциклопедия для детей. Т. 7 . Искусство. Ч 1. Архитектура, изобразительное и декоративно-прикладное искусство с древнейших времен до эпохи Возрождения. – 2-е изд. испр./Ред. коллегия: М. Аксёнова, Н. Майсурян, Д. Володихин и др. – М.: Аванта+, 2005. – 688 с.:ил. 5. Энциклопедия для детей. Т. 7 . Искусство. Ч 2. Архитектура, изобразительное и декоративно-прикладное искусство XVII – XX веков / ред. коллегия: М. Аксёнова, Н. Майсурян и др. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, 2007. – 656 с.:ил.

№ слайда 10 Глава I Математика в Мировой художественной культуре
Описание слайда:

Глава I Математика в Мировой художественной культуре

№ слайда 11 Золотое сечение Тесная связь архитектуры и математики известна давно. В одной из
Описание слайда:

Золотое сечение Тесная связь архитектуры и математики известна давно. В одной из колыбелей современной цивилизации - Древней Греции - геометрия считалась одним из разделов архитектуры. Не исчезла связь архитектуры с математикой и в дальнейшем, чему можно привести множество примеров. Все, вероятно, знакомы с "золотым сечением" - соотношением, определяющим оптимальные с точки зрения зрительного восприятия пропорции архитектурного сооружения. Это - математическая формула, которую должен знать любой архитектор.

№ слайда 12
Описание слайда:

№ слайда 13 Египетские пирамиды Среди легендарных семи чудес света первое место занимают еги
Описание слайда:

Египетские пирамиды Среди легендарных семи чудес света первое место занимают египетские пирамиды. Существует даже арабская пословица: «Все на свете боится времени, а время боится пирамид». Пирамиды называют «окаменевшей геометрией», хотя, справедливости ради, следует заметить, что в геометрию термин «пирамида» пришел от наименования гробниц фараонов. Нет сомнения, их строители превосходно знали геометрию, астрономию, многие законы физики, изучили все закономерности прямоугольного и равнобедренного треугольников. Пирамиды не только построены, рассчитаны с помощью математики, но и их взаимное расположение определяется математической формулой.

№ слайда 14
Описание слайда:

№ слайда 15 Ордерная система Ордер-тип архитектурной композиции, использующий определенные э
Описание слайда:

Ордерная система Ордер-тип архитектурной композиции, использующий определенные элементы и подчиняющийся определенной архитектурно-стилевой обработке. Существует три основных (древнегреческих) ордера: дорический, ионический, коринфский, - и все составные элементы классического варианта этих ордеров (колонны, антаблемент, фриз, карниз, абака, стереобат и т.д.) основаны на математических вычислениях и соотношениях. Особенно стоит обратить внимание на построение волюты ионического ордера – исключительно геометрический способ построения спирали.

№ слайда 16
Описание слайда:

№ слайда 17
Описание слайда:

№ слайда 18 Периптер Пери́птер  (от др.-греч.— окруженный колоннами) — тип древнегреческого
Описание слайда:

Периптер Пери́птер  (от др.-греч.— окруженный колоннами) — тип древнегреческого храма, прямоугольное в плане здание, с четырёх сторон обрамленное колоннадой, расстояние от которой до стен наоса равно одному интерколумнию ( расстояние между соседними колоннами в колоннаде). Количество колонн, как и расстояние между ними, определялось математическим соотношением: с задней и фронтальной частей здания оно равнялось некому числу n, а с боковых сторон-числу вдвое большему- 2n.

№ слайда 19
Описание слайда:

№ слайда 20 Масверк Готический узор, не имевший аналога в истории архитектуры. В готической
Описание слайда:

Масверк Готический узор, не имевший аналога в истории архитектуры. В готической архитектуре масверк вытачивался из камня и служил для украшения верхней части стрельчатого оконного проема или розы, а так же как мотив для балюстрад. Узор выстраивался с помощью математических вычислений и циркуля.

№ слайда 21
Описание слайда:

№ слайда 22 Арабеска Так европейцы назвали характерный для арабского искусства сложнейший уз
Описание слайда:

Арабеска Так европейцы назвали характерный для арабского искусства сложнейший узор, орнамент, широко используемый в иранской и арабской архитектуре. Этот узор создан путем точного математического расчета. Арабеска построена на повторении и умножении одного или нескольких элементов узора- геометрических фигур, растительных мотивов и т.п. Такой орнамент практически исключает фон- один узор плотно вписан в другой, плотно заполняя поверхность

№ слайда 23 Глава II Математика в архитектуре Кёнигсберга и Калининграда
Описание слайда:

Глава II Математика в архитектуре Кёнигсберга и Калининграда

№ слайда 24 Королевские ворота Одни из семи сохранившихся городских ворот Калининграда. Расп
Описание слайда:

Королевские ворота Одни из семи сохранившихся городских ворот Калининграда. Расположены на пересечении улицы Фрунзе и Литовского вала. Ворота выстроены в духе романтической готики и внешне напоминают маленький замок. Математическая составляющая в этом архитектурном объекте не заканчивается инженерными расчетами. Здесь, как ни странно, присутствует принцип золотого сечения.

№ слайда 25
Описание слайда:

№ слайда 26 Штаб Балтийского флота Расположен в Центральном районе Калининграда, на ул. Брам
Описание слайда:

Штаб Балтийского флота Расположен в Центральном районе Калининграда, на ул. Брамса. Стиль постройки- классицизм. Использованы элементы ионического ордера.

№ слайда 27
Описание слайда:

№ слайда 28 Кёнигсбергский кафедральный собор Кафедра́льный собо́р Кёнигсберга— недействующи
Описание слайда:

Кёнигсбергский кафедральный собор Кафедра́льный собо́р Кёнигсберга— недействующий кафедральный собор, расположенный в бывшем историческом районе Кнайпхофе, является историческим и культурным памятником. Собор, построенный в стиле балтийской готики, является одним из немногих готических сооружений в России. В настоящее время здание используется для размещения музейных экспозиций и концертов. 

№ слайда 29
Описание слайда:

№ слайда 30 Построение декоративных элементов стрельчатых окон в архитектуре Кафедрального с
Описание слайда:

Построение декоративных элементов стрельчатых окон в архитектуре Кафедрального собора Резной убор верхней части стрельчатого окна выстроен с помощью циркуля. Мною был выведен алгоритм построения: - строим окружность с центром О радиуса R; - делим O (R) на шесть равных частей (с помощью R засечками из точек A и D в обе стороны); - точки С и О соединяем дугой окружности с центром в точке В и r=BC. Аналогичные построения производятся из точек C, F, E (в результате получаем дуги FO, OC, BO, OE); - к диаметру AD с помощью циркуля строим серединный перпендикуляр JH, который так же является диаметром окружности; из точки H проводим дугу AD (r= HA). Аналогичное построение дуги AD из точки J. - рассмотрим фигуру BCO: дуги ВС, СО и ОВ делим пополам, из середины К дуги ОВ проводим дугу ВО с r= KB (аналогичные построения производятся из середин других дуг. Посредством пересечения полученных при построении линий, получаем трилистник. Аналогично – в фигуре AKN; - в фигуре DLOM проведем вспомогательную дугу LM, в полученной фигуре DLM выстраиваем (по аналогии с вышестоящим пунктом алгоритма) внешнюю часть трилистника. Аналогично в фигуре DLO.

№ слайда 31 Резной убор верхней части стрельчатой ниши. Алгоритм построения: - строим окружн
Описание слайда:

Резной убор верхней части стрельчатой ниши. Алгоритм построения: - строим окружность с центром О радиуса R; - делим окружность на восемь равных частей с помощью взаимно перпендикулярных диаметров окружности и биссектрис в полученных прямых углах (построение биссектрис с помощью циркуля); - из каждой точки на окружности проводим дугу, радиусом чуть меньшую, чем расстояние между двумя соседними точками на окружности (r меньше AB); - в полученных фигурах строим трилистники (Приложение 3, рис. 3.1); - ON=1/2*OK, из точки О вправо и влево откладываем расстояние ON на взаимно перпендикулярные диаметры, получаем точки N, N1, N2, N3; - из полученных точек строим четыре окружности с r=ON, в результате построение дает четырехлистник.

№ слайда 32
Описание слайда:

№ слайда 33
Описание слайда:

№ слайда 34 Виллы и особняки немецкой постройки Большинство вилл Кенигсберга, построенных в
Описание слайда:

Виллы и особняки немецкой постройки Большинство вилл Кенигсберга, построенных в конце XIX – начале XX века были выстроены по сходному плану. Для того, чтобы сооружение смотрелось гармонично, архитекторы пользовались математическим соотношением, которое позволяло рассчитать габаритные размеры виллы.

№ слайда 35
Описание слайда:

№ слайда 36 Геометрия улиц Кёнигсберга Расположение улиц Кёнигсберга не было случайным. Заст
Описание слайда:

Геометрия улиц Кёнигсберга Расположение улиц Кёнигсберга не было случайным. Застройка шла по четко разработанному плану, где улицы были связаны друг с другом определенной геометрией. Где-то они были строго параллельны, где-то под одинаковым углом стремились к общему центру и т.п.

№ слайда 37 Участки под застройку Амалиенау были чётко распланированы, продумана планировка
Описание слайда:

Участки под застройку Амалиенау были чётко распланированы, продумана планировка улиц. Район был распланирован нетрадиционно для прусского города, со множеством аллей, круговых площадей, извилистых улочек. До этого времени закон прусского градостроительства разрешал строительство только прямых улиц. Ни одна из улиц района не пересекается под прямым углом. Живописная планировка Амалиенау, созданная в результате проектного моделирования места, на которое "посажена" кирха Луизы (ныне кукольный театр), с системой осей прилегающих улиц, главной аллеи парка Луизенваль и застройки по ул. Красной, на основе равностороннего треугольника (АВС). Градостроительный модуль (М) равен 30 метрам. Архитектор Фридрих Хайтманн.

№ слайда 38
Описание слайда:

№ слайда 39
Описание слайда:

№ слайда 40 Глава III Выводы
Описание слайда:

Глава III Выводы

№ слайда 41 Архитектор и его знания математики Разумеется, применение математики в архитекту
Описание слайда:

Архитектор и его знания математики Разумеется, применение математики в архитектуре не ограничивается "золотым сечением". Современный архитектор должен быть знаком с различными соотношениями ритмических рядов, позволяющих сделать объект наиболее гармоничным и выразительным (помните - "Архитектура - это застывшая музыка"). Кроме того, он должен знать аналитическую геометрию и математический анализ, основы высшей алгебры и теории матриц, владеть методами математического моделирования и оптимизации. В конечном счете, все это многократно оправдает себя в процессе самостоятельной работы. Не случайно при подготовке архитекторов за рубежом большое внимание уделяется математической подготовке и владению компьютером. Порой из-за недостаточного знания математики архитектору приходится делать немало лишней работы. Так, при проектировании монумента в честь покорителей космоса (у станции метро "ВДНХ") авторы сначала подбирали наиболее красивую форму кривой визуально, а потом описывали ее с помощью математических формул. Представьте себе, сколько вариантов кривой пришлось перебрать проектировщикам и сколько времени и сил затратить математикам, чтобы получить окончательный результат. Между тем, владея аппаратом аналитической геометрии и теории графиков, подобную задачу можно было решить за несколько часов, а с помощью компьютера-и того быстрее.

№ слайда 42 Итак, математика – это не просто наука. Это важная составляющая многих вещей и я
Описание слайда:

Итак, математика – это не просто наука. Это важная составляющая многих вещей и явлений, в том числе, как ни странно, искусства (в частности-архитектуры). Архитектура включает в себя две составляющие: техническую-математику и творческую-искусство. Без этих двух компонентов не будет архитектуры как таковой, математика-это теоретическое обоснование эстетической стороны архитектуры. Роль математики невероятно важна: она позволяет произвести все необходимые расчеты, которые нужны как, например, для обеспечения прочности сооружения, так и для вычисления близких к идеальным пропорций здания. Вывод

Научно исследовательская работа в форме презентации на тему "Математическая составляющая в архитектуре"
  • Математика
Описание:

 Цель работы:

Выяснить, какую роль играют математические расчеты и построения в создании архитектурного сооружения. Привести конкретные примеры, иллюстрирующие тезис.

Задачи:

 

  1. Найти в Мировой художественной культуре примеры взаимодействия математики и архитектуры.
  2. Найти в архитектуре Калининграда и Кёнигсберга сооружения, объекты архитектуры или элементы декора, которыми можно проиллюстрировать тезис.
  3. Подтвердить или опровергнуть гипотезу на основании рассмотренных объектов архитектуры.
  4. Сделать выводы
Автор Кудрявцева Ирина Алексеевна
Дата добавления 08.01.2015
Раздел Математика
Подраздел
Просмотров 856
Номер материала 44483
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓