Ученые раскрыли секрет устойчивости кирпичного купола собора Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции. Это здание было построено в XV веке. Несмотря на солидный вес и отсутствие внешней поддержки, оно не обрушилось под действием гравитации. Сотрудники Принстонского университета провели исследование и выяснили, почему, сообщает Engineering Structures.
Известно, что архитектор собора Филиппо Брунеллески изобрел особую технологию строительства. Купол возводили из двух кладок. Один слой кирпичей клали в вертикальном положении под углом 45 градусов к поверхности земли. Второй, горизонтальный слой заполнял пустоты. Возведение купола при этом происходило снизу вверх, без опалубки и других поддерживающих приспособлений.
Ученые знали о теоретических нюансах технологии, но все равно не понимали, почему здание не обрушилосьеще на этапе строительства. В ходе новой научной работы математики рассчитали, как меняется баланс сил и напряжений в куполе с добавлением каждого нового слоя кирпичей.
Оказалось, что конструкция держится благодаря «бордюрам» – кирпичным выступам, вставленным в купол под определенным углом (больше 10 градусов). Они обеспечивали нужную устойчивость и позволяли обходиться без опалубки.
Ученые отметили, что эту технологию можно использовать и в современном строительстве, чтобы снизить расход материалов.
Ранее сообщалось, что ученые построили модель моста по чертежам Леонардо да Винчи. Конструкция не предполагала ни цемента, ни крепежных деталей. Для своего времени проект был слишком смелыми так и остался на бумаге.