Az ókori építészeknek matematikusoknak kellett lenniük, mert az építészet a matematika része volt. Matematikai és tervezési elvek felhasználásával piramisokat és más, ma is fennálló struktúrákat építettek. Mivel a szögek a természet bonyolult részét képezik, a szinuszok, a koszinuszok és az érintők a trigonometriai funkciók közül néhányat az ókori és a modern építészek használnak munkájuk során. A földmérők trigonometriával is megvizsgálják a földterületet, és meghatározzák annak határait és méretét. Bár a földmérők elvégzik ezt a feladatot, az építészek a felmérésekre támaszkodhatnak a szerkezetek tervezésénél.
Fontos információk gyűjtése a háromszögekből
A trigonometria egyik leggyakoribb építészeti felhasználása a szerkezet magasságának meghatározása. Például az építészek az érintő függvény segítségével kiszámíthatják az épület magasságát, ha tudják, hogy milyen távolságban vannak a szerkezettől, valamint a szemük és az épület teteje közötti szöget; a klinométerek segíthetnek ezeknek a szögeknek a mérésében. Ezek régi eszközök, de az újabbak a digitális technológiát használják a pontosabb leolvasás biztosítására. Kiszámíthatja a szerkezet távolságát is, ha ismeri a klinométer szögét és a szerkezet magasságát.
Alapszerkezeti elmélet
A szerkezet kinézetének megtervezésén túl az építészeknek meg kell érteniük a struktúrákra ható erőket és terheléseket. A vektorok - amelyeknek kiindulópontja, nagysága és iránya van - lehetővé teszik ezeknek az erőknek és terheléseknek a meghatározását. Az építész trigonometrikus függvényeket használhat a vektorokkal való munkához, valamint a terhelések és erők kiszámításához. Például szinusz és koszinusz függvényekkel meghatározhatja a vektor összetevőit, ha kifejezi azt a szöget, amelyet egy tengelyhez viszonyítva alkot.
Rácsos elemzés és trigonometria
Az építészek számára fontos olyan szerkezetek tervezése, amelyek képesek kezelni a rájuk nehezedő terheléseket. Tervezésükkor gyakran rácsokat használnak, hogy a szerkezet terhelési erejét valamilyen formájú tartószerkezetre vigyék át. A tartószerkezet olyan, mint egy gerenda, de könnyebb és hatékonyabb. Használhatja a trigonometriát és a vektorokat kiszámítja az erőket amelyek rácsos munkában vannak. Előfordulhat, hogy az építésznek meg kell határoznia a feszültségeket a rácsos rács minden pontján, amelynek átlós tagjai egy bizonyos szögben és ismert terhelések vannak rögzítve annak különböző részeihez.
Modern építészek és technika
Vizsgálja meg egy modern város látképét, és valószínűleg sokféle esztétikus és néha szokatlan épületet fog látni. A trigonometria mellett az építészek számításokat, geometriát és más matematikai formákat használnak alkotásaik megtervezéséhez. A szerkezeteknek nemcsak szilárdaknak kell lenniük, hanem meg kell felelniük az építési előírásoknak is. Nagy sebességű számítógépekkel és kifinomult számítógéppel segített tervezőeszközökkel felfegyverkezve a modern építészek kihasználják a matematika teljes erejét. Az ősi építészeti varázslókkal ellentétben a mai építészek virtuális projektmodelleket készíthetnek, és szükség szerint módosíthatják őket, hogy lenyűgöző, figyelemfelkeltő struktúrákat hozzanak létre.