ПАРАБОЛА  В  АРХИТЕКТУРНЫХ  СООРУЖЕНИЯХ  РЕСПУБЛИКИ  ТАТАРСТАН

Корнева  Снежана

Класс  8  «В»,  средняя  школа  №  9  с  углубленным  изучением  иностранных  языков,  РФ,  г.  Казань

Мифтахова  Резеда  Хабировна

научный  руководитель,  Учитель  математики  средней  школы  №  9  с  углубленным  изучением  иностранных  языков,  РФ,  г.  Казань

В  современном  понимании  архитектура  —  это  искусство  проектировать  и  строить  здания,  сооружения  и  их  комплексы  [1,  c.  5].  Сложность  этого  процесса  заключается  в  необходимости  создания  архитектурных  объектов,  которые  сочетают  в  себе  гармоничные  архитектурные  решения  с  высоким  качеством  строительства  и  функциональностью  предлагаемых  помещений.  Для  того,  чтобы  предусмотреть  каждый  из  этих  аспектов,  архитекторы  с  древних  времен  обращались  к  математике,  именно  она  позволила  им  создать  великие  сооружения,  которые,  благодаря  своей  устойчивости  и  надежности,  сохранились  до  наших  дней.  Примерами  таких  зданий  являются:  Храм  Василия  Блаженного,  Храм  Парфенон,  созданные  с  использованием  золотого  сечения;  Казанский  собор,  гостиница  Прибалтийская,  Загородная  резиденция  Петра  Великого  в  Петергофе,  в  основе  которых  лежит  принцип  симметрии  и  другие.

Таких  примеров  использования  математики  при  проектировании  зданий  множество,  но  в  своей  работе  подробнее  мы  решили  остановиться  на  архитектуре  Республики  Татарстан,  которая  богата  архитектурными  сооружениями  различных  эпох  и  стилей.  Наблюдая  за  архитектурой  г.  Казани  и  других  городов  республики,  мое  внимание  привлекло  использование  достаточно  простых  в  своем  исполнении,  но  безусловно  изящных  конструкций  параболической  формы.  Именно  на  них,  мы  бы  хотели  остановиться  подробнее.  Поэтому  цель  исследования:  рассмотреть  применение  параболы  в  архитектурных  сооружениях  Республики  Татарстан.  Для  достижения  цели  были  поставлены  следующие  задачи:

·     рассмотреть  понятие  параболы  и  ее  свойства;

·     выявить  особенности  применения  параболы  в  архитектуре;

·     провести  экскурсию  по  г.  Казани  с  целью  выявления  архитектурных  объектов,  построенных  с  применением  параболистических  конструкций.

Парабола  (греч.  παραβολή  —  приложение)  —  кривая,  точки  которой  одинаково  удалены  от  некоторой  точки,  называемой  фокусом,  и  от  некоторой  прямой,  называемой  директрисой  параболы.

Парабола  с  вершиной  в  начале  координат  является  графиком  функции  при  k  ≠  0,  ось  y  является  осью  параболы,  ветви  параболы  направлены  вверх  при  k>0  и  вниз  при  k<0.

В  архитектуре  чаще  встречаются  сооружения  и  конструкции,  в  основе  которых  лежит  парабола,  оси  которой  направлены  вниз.  Это  не  случайно  именно  такая  ее  форма  сочетает  в  себе  геометрическую  красоту  и  механическую  приспособленность  к  напряжениям  и  деформациям,  вызываемым  весом  сооружений,  именно  это  ее  свойство  привлекало  и  сейчас  привлекает  архитекторов  использовать  данную  функцию  при  строительстве  мостов  и  различный  арок.

Рассматривая  подробнее  функцию    при  k<0,  отметим,  что  область  определения  этой  непрерывной  функции  —  (-∞,  +∞),    (достигается  при  x=0),    Именно  это  свойство  позволяет  использовать  функцию  параболы  для  создания  сооружений  любой  высоты. 

Симметричность  же  данной  функции  относительно  оси  абсцисс  позволяет  достигать  равномерного  распределения  нагрузки,  что  способствует  устойчивости  и  прочности  сооружений,  в  основе  которых  так  или  иначе  лежит  парабола.

Стоит  отметить,  что  парабола  является  узнаваемым  элементом  архитектуры  настоящего  и  прошлого. 

В  применении  параболической  дуги  при  постройке  мостов  и  кровельных  перекрытий  можно  различать  не  менее  четырех  различных  типов.  Первый  тип  представляют  висячие  (цепные)  мосты  с  тросами,  провисающими  по  кривой  параболической  формы  (рис.  №  1).  Ко  второму  типу  относим  тот  случай,  когда  вершина  параболической  арки  находится  под  проезжей  частью  (рис.  №  2).  У  мостов  третьего  типа  параболическая  арка  пересекает  проезжую  часть  (рис.  №  3).  Наконец,  сооружения,  у  которых  параболическая  арка  целиком  расположена  над  путем,  как  в  случае  перекрытий,  принадлежат  к  четвертому  типу  (рис.№  4).

Рисунок  1.  Первый  тип.  Висячий  мост.   Подвесной  мост  Каррик-Ред,  Ирландия

Рисунок  2.  Второй  тип.  Саратовский  автомобильный  мост,  Россия

Рисунок  3.  Третий  тип.  Живописный  мост  в  Москве,  Россия

Рисунок  4.  Четвертый  тип.  Бугринский  мост  через  Обь,  Россия

Исследуя  архитектуру  Казани  и  республики  Татарстан,  мы  встретили  множество  сооружений,  в  основе  которых  лежит  парабола.  В  статье  мы  решили  подробнее  остановиться  на  нескольких  из  них.

Филиал  Казанского  (Приволжского)  федерального  университета  в  г.  Елабуга  (рис.  №  5). 

Крестовоздвиженская  церковь  Казанско-Богородицкого  монастыря  в  г.  Казань  (рис.  №  6).  Купола  этих  архитектурных  сооружений  являются  конструкциями  параболической  формы.  Плавность  и  в  тоже  время  четкость  изгибов  параболической  функции,  лежащей  в  основе  куполов  позволяет  им  гармонично  вписываться  во  внешний  облик  здания,  не  утяжеляя  его.

Рисунок  5.

Рисунок  6.

Как  было  сказано  ранее  именно  в  конструкциях  арок  и  мостов  параболическая  форма  встречается  чаще  всего,  примеры  таких  конструкций  есть  и  в  Республике  Татарстан.

Арка  влюбленных  в  Парке  Черное  озеро  в  г.  Казань  (рис.  №  7).  Благодаря  особенностям  конструкции  арка  обладает  удивительным  акустическим  эффектом.  Двое  влюбленных,  находящихся  по  разные  стороны  арки,  могут  шепотом  признаваться  друг  другу  в  любви,  и  каждое  слово  будет  услышано  любимым  человеком. 

Мензелинский  мост  в  г.  Мензелинск  (рис.  №8). 

Рисунок  7.

Рисунок  8.

Лебедевский  (Горбатый)  Мост,  г.  Казань  (рис.  №  9).

Применение  параболической  формы  нашло  применение  и  в  будущих  проектах  архитектурных  сооружений  Республики  Татарстан,  примером  такого  проекта  является  здание  Национальной  библиотеки  в  г.  Казань  (рис.  №  10).

Рисунок  9.

Рисунок  10.

Подводя  итог  вышесказанному,  хочется  еще  раз  сделать  акцент  на  уникальности  параболической  формы,  которая  способна  придавать  изящество  и  красоту  сооружениям,  обеспечивая  при  этом  надежность  и  прочность  конструкций.

Список  литературы:

1.Вильчик  Н.П.  Архитектура  зданий:  Учебник.  2-е  изд.,  перераб.  И  доп.  М.:  ИНФРА-М,  2010.  —  319  с.  —  (Среднее  профессиональное  образование).

2.Мордкович  А.Г.  Учебник.  Алгебра.  8  класс.  12-е  изд.,  стер.  М.:  2010—215  с.

3.[Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://minstroy.tatarstan.ru/   —  официальный  сайт  Министерства  строительства,  архитектуры  и  ЖКХ  Республики  Татарстан.