Πειραματικό Λύκειο Ηρακλείου
Αρχιτέκτονες-Μηχανικοί


Αρχική Σελίδα

Αρχιτέκτονες-Μηχανικοί

Βιολόγοι

Ιστορικοί

Κινηματογραφιστές

Μαθηματικά

Συμπεράσματα

Επικοινωνία


Παραθέτουμε πρώτα τις παρουσιάσεις των ομάδων και έπειτα συνοψίζουμε  τις ερωτήσεις - απαντήσεις , όπως τις κατέγραψαν στις αναφορές τους.


Παρουσιάσεις



Κατεβάστε το αρχείο της παρουσίασης (pps) από εδώ.



Κατεβάστε το αρχείο της παρουσίασης (pps) από εδώ.


επιστροφή στην αρχή



Ερωτήσεις - απαντήσεις

επιστροφή στην αρχή


Ποιο ήταν το ψηλότερο και σταθερότερο κτίριο του αρχαίου κόσμου;

pyramids

Οι πυραμίδες της Αιγύπτου, ένα από τα 7 θαύματα της αρχαιότητας, ξεχώρησαν για  την επιβλητικότητα και σταθερότητά τους. Χτίστηκαν κυρίως κατά τη διάρκεια της 3ης δυναστείας και τις σχεδίασε ο αρχιτέκτονας Ιμχοτέπ.

επιστροφή στις ερωτήσεις


Γιατί ο πύργος της Βαβέλ δε χτίστηκε ποτέ;

Babel tower

Σύμφωνα με την Παλαιά Διαθήκη, ο πύργος της Βαβέλ ήταν μια προσπάθεια του ανθρώπου να φτάσει και να ξεπεράσει τον Θεό. Όμως, ποτέ δεν ολοκληρώθηκε το χτίσιμό του, γιατί ο Θεός προκάλεσε σύγχυση των γλωσσών, ώστε να μην μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους οι άνθρωποι.

Ούτως ή άλλως, όπως θα φανεί και από την 5η ερώτηση , η δημιουργία ενός "πύργου που θα φτάνει στον ουρανό" είναι αδύνατη.

επιστροφή στις ερωτήσεις


Ποιο είναι το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο μας σήμερα;

Burj Dubai

Το Burj Dubai, που βρίσκεται στο Ντουμπάι, έγινε το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο στις 21 Ιουλίου 2007, με αρχικό ύψος τα 512 μέτρα.  Η ανέγερση του κτιρίου ξεκίνησε στις 21 Σεπτεμβρίου 2004 και αναμένεται να ολοκληρωθεί το Σεπτέμβριο του 2009, φτάνοντας τα 818 μέτρα.  Το Σεπτέμβριο του 2008 το ύψος του ανήλθε στα 688 μέτρα.

Παρακάτω φαίνεται  μια συγκριτική εικόνα των ψηλότερων κτιρίων του κόσμου μας.

tallest buildings

Παρατηρήστε ότι ο πρώτος ουρανοξύστης που χτίστηκε τον 20οαιώνα είναι το Empire State Building στη Νέα Υόρκη (102 ορόφους και ύψος 443 μέτρα).

Δείτε και το ακόλουθο βιντεάκι με τίτλο "Ουρανοξύστες 2009 - τα ψηλότερα κτίρια του κόσμου"


επιστροφή στις ερωτήσεις


Τι ύψος έχει το ψηλότερο κτίριο που οι αρχιτέκτονες έχουν σχεδιάσει στο χαρτί; Ποιοι παράγοντες δυσκολεύουν το κτίσιμό του;

Al burj

Το κτίριο Al Burj (= ο ψηλός πύργος) έχει σχεδιαστεί από την εταιρεία Nakheel, ανταγωνίστρια της Emaar  που σχεδιάσε το Burj Dubai και αναμένεται να ξεπεράσει το 1 χιλιόμετρο.

Πρόβλημα όμως αποτελεί η τοποθεσία ανέγερσής του. Αρχικά είχε επιλεγεί το Palm Jumeirah, όμως θεωρήθηκε ακατάλληλο, λόγω των αναγκαίων περιορισμών στο ύψος των κτιρίων που θέτει ο κοντινός αερολιμένας Dubai World Central Airport σ' αυτήν την περιοχή.

επιστροφή στις ερωτήσεις


Υπάρχει περιορισμός για το πόσο ψηλό μπορεί να γίνει ένα κτίριο;

Διαπιστώνει κανείς ότι για την ανέγερση ενός πολύ υψηλού οικοδομήματος, π.χ. ύψους ενός μιλίου (1600μ.), θα έπρεπε να επιλυθούν πολλά θέματα, όπως:
  • Το κόστος κατασκευής
  • Η μεταφορά των υλικών
  • Η τοποθεσία του
  • Η αντίστασή του στους ανέμους
  • Πρόβλημα στη στήριξή του λόγω του υπερβολικού βάρους
  • Χαμηλή θερμοκρασία στην κορυφή
Ο ακόλουθος  πίνακας παρουσιάζει το πώς η βαρύτητα επηρεάζει την πίεση που ασκείται στη βάση ενός υλικού κύβου, όταν η πλευρά του α διπλασιάζεται (2α), τριπλασιάζεται (3α), κ.ο.κ. Όπως φαίνεται, το βάρος Β του κύβου αυξάνει κυβικά, ενώ η επιφάνεια της βάσης του S αυξάνει τετραγωνικά. Έτσι, η πίεση P, ως ο λόγος Β/S αυξάνει γραμμικά. Με άλλα λόγια, κι αυτή διπλασιάζεται (2p), τριπλασιάζεται (3p), κ. ο. κ.

Ακμή κύβου
Βάρος κύβου
Β
Εμβαδόν επιφάνειας επαφής
S
Πίεση που ασκείται στο έδαφος
P
α Β α2 p
2 2p
27Β 2 3p
64Β 16α2 4p

Επομένως, κάθε φορά που ένα κτίριο έχει πολλαπλάσιες διαστάσεις, πρέπει να γνωρίζουμε ότι και η πίεση, που ο όγκος του ασκεί στο έδαφος (και όχι μόνο), είναι πολλαπλάσια!!! Έτσι εξηγείται και η πολύ ισχυρή βάση που έχουν τα πανύψηλα κτίρια.

Όσο για τον παράγοντα σταθερότητα εδάφους - κατασκευής, οι παρακάτω εικόνες που δείχνουν ένα πείραμα προσομοίωσης σεισμού, μιλάνε από μόνες τους. Οι μαθητές μπορούν να επισκεφτούν το Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER) του  Civil and Environmental Engineering Dept, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Irvine,  και να "στήσουν" διάφορες κατασκευές από Lego, επάνω σε μια πλατφόρμα που δονείται, ώστε να δοκιμάσουν τις αντοχές τους.

stability test

stability test finished
Σύνδεσμοι:

  1. Επίσημος δικτυακός τόπος για το Burj Dubai http://www.burjdubai.com
  2. Τι είναι η πίεση; http://resources.yesican-science.ca/lpdd/genres/press1.html
  3. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την πίεση; http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/press.html#pre
  4. Πειραματισμός με τη σταθερότητα των κτιρίων στο PEER http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project_ideas/CE_p013.shtml?from=Home
  5. Το κτίριο του ενός μιλίου http://www.biggerpockets.com/renewsblog/2008/03/31/introducing-the-worlds-tallest-building-mile-high-tower-in-saudi-arabia/