Топологическое самозаклинивание как принцип инженерного дизайна при строительстве морских и прибрежных сооружений
- 1 — Санкт-Петербургский горный университет
- 2 — Университет Монаш, Клейтон, Австралия; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Аннотация
В порядке обсуждения представлена новая концепция решения проблем берегоукрепительного строительства на основе топологического самозаклинивания, которая открывает путь к получению новых сегментированных, или модульных, структур строительных элементов и конструкций. Обоснована актуальность модульного принципа проектирования, основанного на использовании природных законов гармонизации искусственно создаваемых форм. В этой концепции идея Платоновых тел получает дальнейшее развитие в поиске новых видов гармонии и практических приложений на макроуровне в конструкторско-технологической практике и инженерном дизайне. Возрастающие возможности современных строительных материалов и технологий позволяют создавать новые конструктивные системы на основе модульного принципа, одной из наиболее интересных форм которого является топологическое самозаклинивание. Этот инновационный принцип инженерного дизайна и его многочисленные преимущества рассматриваются применительно к прибрежным защитным сооружениям. Представлены варианты новых перспективных конструкций на основе топологического самозаклинивания.
Литература
- Добрицына И.А. Новые проблемы архитектуры в эпоху цифровой культуры // Academia. Архитектура и строитель-ство. 2013. № 4. С. 42-53.
- Зимина Т. Архиматы, они же гибриды / Т.Зимина, Д.Зыков // Наука и жизнь. 2014. № 1. С. 43-44.
- Исаев В.В. Фрактальность природных и архитектурных форм / В.В.Исаев, Н.В.Касьянов // Вестник ДВО РАН. 2006. № 5. С. 120-122
- Киба М.П. Модульный принцип проектирования в учебном процессе // Современный дизайн и проблемы высшей шко-лы дизайна: Материалы Международной научно-практической конференции / Московский институт дизайна. М., 2015. С. 68-70.
- Пиирайнен В.Ю. Новые материалы и технологии в строительстве морских прибрежных сооружений / В.Ю.Пиирайнен, Ю.З.Эстрин // Материалы международной научно-практической конференции / Сочинский государственный университет. Сочи. 2015. С. 294-301. ISBN 978-5-88702-541-4.
- Поморов С.Б.Терминология нелинейной архитектуры и аспекты еe применения / С.Б.Поморов, Д.А.Исмаилов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 3. С. 79-80.
- A new concept in design of materials and structures: assemblies of interlocked tetrahedron-shaped elements / A.Dyskin, Y.Estrin, A.J.Kanel-Belov, E.Pasternak // Scripta Materialia. 2001. Vol. 44. P. 2689-2694.
- Coastal protection using topological interlocking blocks / E.Pasternak, A.Dyskin, C.Pattiaratchi, E.Pelinovky // EGU General Assembly. Vienna, Austria, 2013. P. 8048.
- Estrin Y. Topological interlocking as a design concept / Y.Estrin, A.Dyskin, E.Pasternak // Materials Science and Enginering. 2011. № 31. Р. 1189-1194.
- Enhanced Mechanical Performance of Bio-Inspired Hybrid Structures Utilising Topological Interlocking Geometry / Lee Djumas, Andrey Molotnikov, George P.Simon, Yuri Estrin // Scientific Reports 6. 2016. Article number 26706.
- Fallacara G. About Building Stereotomy: Theory and Practice / G.Fallacara, C.Calabria // Visual Computing and Emerging Geometrical Design Tools. Milan, IGI GLOBAL. 2016. P.575-607. ISBN 9781522500292.
- Interlocking of convex polyhedra: towards a geometric theory of fragmented solids / A.J.Kanel-Belov, A.V.Dyskin, Y.Estrin, E.Pasternak, I.A.Ivanov-Pogodaev // Moscow Mathematical Journal. 2010. № 2. Р. 337-342.
- Sandwich Paneles wich a Core Segmented into Topologically Interlocked Elements / A.Molotnikov, R.Gerbrand, O.Bouaziz, Y.Estrin // Advanced Engineering Materials. 2013. № 8. P. 728-731.
- Patent US 6884486. Structure composed of elements and method for its production / Y.Estrin, N.Muller, D.Trenke, A.Dyskin, E.Pasternak. Publ. 26.04.2005.
- Topological interlocking of platonic solids: a way to new materials and structures / A.Dyskin, Y.Estrin, A.J.Kanel-Belov, E.Pasternak // Philosophical Magazine Letters. 2003. Vol. 83. № 3. P. 197-203.
- Tessmann O. Extremely heavy and incredibly light / O.Tessmann, M.Becker // Proceeding of 18th International Conference on Computer-Aided Architectural Design Research in Asia. 2013. P. 469-478.
- Weizmann M. Topological interlocking in architectural design / M.Weizmann, O.Amir, Y.J.Grobman // Emerging Experience in Past. Present and Future of Digital Architecture; Proceedings of the 20th International Conference of the Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia. Hong Kong, 2015.