Исследовательская работа "Многогранники в архитектуре - Спортивный комплекс "САМБО" Г Кстово"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 2 имени И. А. Сухана.

Секция математиков

Объемные геометрические фигуры в   здании комплекса САМБО.

Работу выполнили: учащиеся 9А класса

Сухов Владимир Евгеньевич

 Савчук Владислав Сергеевич

Руководитель: учитель математики

 Прусова Галина Викторовна

г. Кстово

2013г.

Оглавление

1. Введение

2. Здание САМБО

2.1 Общие сведения о геометрии

2.2 История строительства

2.3 Здание САМБО как геометрические фигуры.  

3. Вывод.

4. Список источников информации.

5. Приложение.

1.Введение.

   Мы живем в городе Кстово. У нас здесь очень много разнообразных зданий: жилых домов, школ, других учебных заведений…  Но на фоне всего города выделяется здание комплекса САМБО, так как оно не только самое высокое здание в Кстове, но и самое интересное с точки зрения строительства. В связи с этим мы можем сформулировать гипотезу.  

    Здание комплекса САМБО имеет множество разных геометрических тел в своей конструкции. Например, таких, как куб, полушар и другое. Он является произведением искусства и, в тоже время, ярким примером, как геометрия и архитектура связаны. Это проявляется не только с внешней стороны зданий ,но и с внутренней. Этот универсальный комплекс в себя включает: четыре зала — 30х10; Зал — 18х18; Зал — 8х8Зал — 15х12; Зал — 36х18; Зал — 20х20; Зал — 12х12; Зал — 30х12, Теннисный корт, Музей спортивной славы, Плавательный бассейн 20х10, Медицинский водно-оздоровительный комплекс, Бани-сауны, Гостиница — 200 мест, Ресторан -  кафе, Туристический комплекс. В новом здании комплекса (самое высокое из зданий) имеет внутри себя прекрасный пример геометрии – лестницу, которая имеет интересный орнамент. Залы в комплексе так же имеют полые геометрические формы: параллелепипеды, кубы и другое.

2. Здание САМБО.

2.1. Общие сведения о геометрии.

   Первые геометрические понятия возникли в доисторические времена. Разные формы материальных тел наблюдал человек в природе: формы растений и животных, гор и извилин рек, круга и серпа Луны и т. п. Однако человек не только пассивно наблюдал природу, но практически осваивал и использовал ее богатства. В процессе практической деятельности он накапливал геометрические сведения. Материальные потребности побуждали людей изготовлять орудия труда, обтесывать камни и строить жилища, лепить глиняную посуду и натягивать тетиву на лук. Конечно, десятки и сотни тысяч раз натягивали люди свои луки изготовляли разные предметы с прямыми ребрами и т. п. , пока постепенно дошли до отвлеченного понятияпрямой линии. Примерно то же можно сказать о других основных геометрических понятиях. Практическая деятельность человека служила основой длительного процесса выработки отвлеченных понятий, открытия простейших геометрических зависимостей и соотношений.

   Начало геометрии было положено в древности при решении чисто практических задач. Со временем, когда накопилось большое количество геометрических фактов, у людей появилось потребность обобщения, уяснения зависимости одних элементов от других, установления логических связей и доказательств. Постепенно создавалась геометрическая наука. Примерно в VI - V вв. до н.

   Коренной перелом в геометрии впервые произвел в первой половине ХIХ в. великий русский математик Николай Иванович Лобачевский, который создал новую, неевклидову геометрию, называемую ныне геометрией Лобачевского. Открытие Лобачевского было началом нового периода в развитии геометрии. За ним последовали новые открытия немецкого математика Б. Римана и др. В настоящее время геометрия тесно переплетается со многими другими разделами математики. Одним из источников развития и образования новых понятий в геометрии, как и в других областях математики, являются современные задачи естествознания, физики и техники.   Какие мы знаем объемные фигуры? Куб, шар, цилиндр, конус, пирамида, параллелепипед, призма. В памятниках вавилонской и древнеегипетской архитектуры встречаются такие геометрические фигуры, как куб, параллелепипед, призма. Важнейшей задачей египетской и вавилонской геометрии было определение объема различных пространственных фигур. Эта задача отвечала необходимости строить дома, дворцы, храмы и другие сооружения.

       Металлические объемные каркасы фигур,  могут иметь различные формы от простых до более сложных.

 

   Часть геометрии, в которой изучаются свойства куба, призмы, параллелепипеда и других геометрических тел и пространственных фигур, издавна называется стереометрией; Слово это греческого происхождения (“стереос” пространственный, “метрео” - измеряю) и встречается еще у знаменитого древнегреческого философа Аристотеля. Стереометрия возникла позже, чем планиметрия.

2.2.  История строительства

  В середине 80-х годов заканчивается строительство первой очереди школы Самбо по индивидуальному проекту. С наступлением эпохи перестройки активизируются творческие силы, развивается строительная отрасль, архитектура зданий становится интересней, планировки – свободными, вырастает вторая очередь школы САМБО – гостиничный комплекс с переходом, спортивным залом, мини бассейном с сауной, рестораном. Город, переступив трассу Москва-Казань, развивается в сторону Волги. Жилые дома, расположенные вдоль автотрассы и проспекта Победы, формирующие первую жилую группу, уже облицованы декоративной фасадной плиткой, что придает им законченный парадный облик. В это же время ведется застройка молодежно-жилищного комплекса – МЖК, который разместился на территории, прилегающей к лесопарковой зоне. Застройка МЖК представляет собой группу жилых домов с комплексом объектов социального, культурного и бытового обслуживания населения. Здесь применен принцип разноэтажных секций (9-5 этажей) с понижением этажности в сторону лесопарковой зоны. Интересные здания разместились на площади Ленина, в частности, девятиэтажный жилой дом с пристроенным блоком общественного значения, нетиповыми деталями, с архитектурной проработкой углового акцента.
   В девяностые годы активно ведется строительство многоэтажных жилых домов по индивидуальным проектам кстовских проектировщиков. Привычный облик стандартной новостройки меняется, приобретая индивидуальные черты, благодаря построенным в последнее время зданиям интересных архитектурных решений. Это жилой дом АО «Поиск» на резервной территории в существующей застройке с богатой пластикой фасадов из белого и красного кирпича, нетиповой кровлей, нестандартным решением входных групп. Рядом закончено строительство еще одного жилого дома АО «Поиск» в той же архитектурной стилистике, с интересным решением угловой вставки, на пересечении улицы Зеленой и бульвара Мира. Новизна и экспрессия отличают композиционное и архитектурное решение жилого дома ЖСК-20 в 7 микрорайоне. Завершилось строительство третьей очереди комплекса Всемирной Академии САМБО, включая учебные корпуса, офисные помещения, банк, круглое купольное здание музея САМБО, универсальный спортивный комплекс с теннисными кортами, бассейнами, тренажерными залами, и прочими объектами обслуживания населения.

2.3.  Здание САМБО как геометрические фигуры.

   На картинке мы видим, что главное здание, если присмотреться, представляет собой треугольную призму. Так что же такое призма? Подобно тому, как треугольник в понимании Евклида не являются пустым, т. е. представляет собой часть плоскости, ограниченную тремя неконкурентными (т. е. не пересекающимися в одной точке) отрезками, так и многогранник у него не пустой, не полый, а чем-то заполненный (по-нашему - частью пространства). В античной математике, однако, понятия отвлеченного пространства еще не было. Евклид определяет призму как телесную фигуру, заключенную между двумя равными и параллельными плоскостями (основаниями) и с боковыми гранями - параллелограммами. В XVIII в. Тейлор дал такое определение призмы: это многогранник, у которого все грани, кроме двух, параллельны одной прямой.

Примыкающее же к этому зданию, представляет собой параллелепипед с прикрепленной треугольной призмой.

   Если мы посмотрим на все здание в целом, мы увидим, что большая часть САМБО состоит из такой геометрической фигуры, как прямоугольный параллелепипед, потому что это самая распространенная фигура. И она наблюдается во всех постройках нашего города, будь это жилые дома или  учебные заведения. Введем понятие параллелепипеда.

   Призма, основание которой - параллелограмм, называется параллелепипедом. В соответствии с определением параллелепипед - это четырехугольная призма, все грани которой параллелограммы (рис. ). Параллелепипеды, как и призмы, могут быть прямыми и наклонными. На рисунке изображен наклонный параллелепипед, а на рисунке - прямой параллелепипед.

   Прямой параллелепипед, основанием которого служит прямоугольник, называют прямоугольным параллелепипедом. У прямоугольного параллелепипеда все грани - прямоугольники. Моделями прямоугольного параллелепипеда служат классная комната, кирпич, спичечная коробка.

  Мы знаем, что  призма - многогранник, две грани которого (основания) — равные многоугольники, расположенные в параллельных плоскостях, а другие грани (боковые) — параллелограммы. Греческое prisma — отпиленное (бревно).
   Ребра, не лежащие в основаниях призмы, называются боковыми ребрами.
Призма, боковыми гранями которой являются прямоугольники, называется прямой. В противном случае призма называется наклонной.
Прямая призма, основаниями которой являются правильные многоугольники, называется правильной.
Призмы бывают треугольные, четырехугольные, пятиугольные и т. д. в зависимости от того, какие многоугольники лежат в их основаниях — соответственно треугольники, четырехугольники, пятиугольники и т. д.

   Опираясь на это, мы можем заявить, что самое первое построенное здание представляет собой призму, в основании которой лежит прямоугольная трапеция.

Не оставляет без внимания небольшое здание с  куполом, который имеет форму полу шара. Само же здание представляет собой цилиндр. Проход, соединяющий эту постройку и самую высокую, тоже имеет форму цилиндра, точнее его часть. 

3. Вывод.

 Таким образом,  на данном примере мы смогли доказать как связана геометрия и архитектура, как по сути интересна и увлекательная данная симметрия между, как казалось на первый взгляд, разными по своей сути терминами.

4. Список источников информации.

http://www.forchel.ru

http://matematiku.narod.ru

http://tvsh2004.narod.ru

http://t2012.ru

http://www.samoz.ru

http://images.esosedi.ru

5. Приложение.