Οι αρχαίοι αρχιτέκτονες έπρεπε να είναι μαθηματικοί επειδή η αρχιτεκτονική ήταν μέρος των μαθηματικών. Χρησιμοποιώντας μαθηματικές και σχεδιαστικές αρχές, έχτισαν πυραμίδες και άλλες δομές που υπάρχουν σήμερα. Επειδή οι γωνίες είναι ένα περίπλοκο μέρος της φύσης, τα ημίτονα, τα συνημίτονα και οι εφαπτόμενες είναι μερικές από τις λειτουργίες τριγωνομετρίας που χρησιμοποιούν οι αρχαίοι και οι σύγχρονοι αρχιτέκτονες στο έργο τους. Οι επιθεωρητές χρησιμοποιούν επίσης την τριγωνομετρία για να εξετάσουν τη γη και να καθορίσουν τα όρια και το μέγεθός της. Αν και οι επιθεωρητές εκτελούν αυτό το έργο, οι αρχιτέκτονες μπορεί να βασίζονται σε έρευνες κατά το σχεδιασμό δομών.
Συλλογή σημαντικών πληροφοριών από τρίγωνα
Μία από τις πιο κοινές αρχιτεκτονικές χρήσεις για την τριγωνομετρία είναι ο καθορισμός του ύψους μιας δομής. Για παράδειγμα, οι αρχιτέκτονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη συνάρτηση εφαπτομένης για τον υπολογισμό του ύψους ενός κτιρίου εάν γνωρίζουν την απόσταση τους από τη δομή και τη γωνία μεταξύ των ματιών τους και της κορυφής του κτηρίου. Τα κλινόμετρα μπορούν να σας βοηθήσουν να μετρήσετε αυτές τις γωνίες. Πρόκειται για παλιές συσκευές, αλλά οι νεότερες χρησιμοποιούν ψηφιακή τεχνολογία για να παρέχουν πιο ακριβείς αναγνώσεις. Μπορείτε επίσης να υπολογίσετε την απόσταση μιας δομής εάν γνωρίζετε μια γωνία κλινόμετρου και το ύψος της δομής.
Βασική δομική θεωρία
Εκτός από το σχεδιασμό του τρόπου εμφάνισης μιας δομής, οι αρχιτέκτονες πρέπει να κατανοήσουν τις δυνάμεις και τα φορτία που ενεργούν σε αυτές τις κατασκευές. Τα διανύσματα - που έχουν σημείο εκκίνησης, μέγεθος και κατεύθυνση - σας επιτρέπουν να ορίσετε αυτές τις δυνάμεις και τα φορτία. Ένας αρχιτέκτονας μπορεί να χρησιμοποιήσει τριγωνομετρικές συναρτήσεις για να συνεργαστεί με διανύσματα και να υπολογίσει φορτία και δυνάμεις. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις λειτουργίες ημιτονοειδούς και συνημίτονου για να καθορίσετε τα στοιχεία ενός διανύσματος εάν εκφράσετε τους όρους της γωνίας που σχηματίζει σε σχέση με έναν άξονα.
Ανάλυση ζευκτόντων και τριγωνομετρία
Ο σχεδιασμός δομών που μπορούν να χειριστούν τις δυνάμεις φορτίου που εφαρμόζονται σε αυτούς είναι σημαντικοί για τους αρχιτέκτονες. Συχνά χρησιμοποιούν δοκούς στο σχεδιασμό τους για να μεταφέρουν τις δυνάμεις φορτίου μιας δομής σε κάποια μορφή στήριξης. Το δοκάρι είναι σαν δοκός αλλά ελαφρύτερο και πιο αποτελεσματικό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τριγωνομετρία και διανύσματα για υπολογίστε τις δυνάμεις που εργάζονται σε ζευκτόν. Ένας αρχιτέκτονας μπορεί να χρειαστεί να προσδιορίσει τις τάσεις σε όλα τα σημεία ενός ζευκτόντος με τα διαγώνια μέλη του σε μια συγκεκριμένη γωνία και γνωστά φορτία συνδεδεμένα σε διαφορετικά μέρη του.
Σύγχρονοι Αρχιτέκτονες και Τεχνολογία
Εξετάστε τον ορίζοντα μιας σύγχρονης πόλης και πιθανότατα θα δείτε μια ποικιλία από αισθητικά ευχάριστα και μερικές φορές ασυνήθιστα κτίρια. Εκτός από την τριγωνομετρία, οι αρχιτέκτονες χρησιμοποιούν λογισμό, γεωμετρία και άλλες μορφές μαθηματικών για να σχεδιάσουν τις δημιουργίες τους. Οι κατασκευές όχι μόνο πρέπει να είναι υγιείς, αλλά πρέπει επίσης να πληρούν τους κανόνες κατασκευής. Οπλισμένοι με υπολογιστές υψηλής ταχύτητας και εξελιγμένα εργαλεία σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή, οι σύγχρονοι αρχιτέκτονες αξιοποιούν την πλήρη δύναμη των μαθηματικών. Σε αντίθεση με τους αρχαίους αρχιτεκτονικούς μάγους, οι σημερινοί αρχιτέκτονες μπορούν να δημιουργήσουν εικονικά μοντέλα έργων και να τα τροποποιήσουν ανάλογα με τις ανάγκες για τη δημιουργία συναρπαστικών δομών που απαιτούν την προσοχή.