Analytical surfaces for architecture and engineering

封面

如何引用文章

全文:

详细

Geometers have proposed more than 600 analytical surfaces for implementation. The largest number of these surfaces is used in architecture and mechanical engineering. Although digital architecture and free form architecture are now increasingly influencing the design of long-span shell structures and curved buildings, the research and application of analytical surfaces continues on an increasing scale. The purpose of the research is to study the state of affairs in the application of analytical surfaces in the construction and engineering industries and to clarify the classes of surfaces that have found application in the study of physical phenomena or in solving purely mathematical problems, but not used in other areas of human activity. Another goal is to find analytical surfaces promising for application in architecture and mechanical engineering, which are still little known to architects and engineers. It has been established that, as before, designers take new analytical surfaces to implement their creative ideas from well-studied classes of surfaces of revolution, transfer and umbrella, minimal, ruled, wavy surfaces.

作者简介

Mathieu Gil-Oulbé

Peoples' Friendship University of Russia (RUDN University)

编辑信件的主要联系方式.
Email: gil-oulbem@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0057-3485

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Civil Engineering, Academy of Engineering

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Tiékolo Daou

National School of Engineering (ENI-ABT)

Email: daout88@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1726-5382

Candidate of Technical Sciences, senior lecturer, Department of Civil Engineering

B.P. 242, Avenue Van Vallenhoven, Bamako, Republic of Mali

Ousmane Mariko

National School of Engineering (ENI-ABT)

Email: osomariko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4532-0230

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Civil Engineering

B.P. 242, Avenue Van Vallenhoven, Bamako, Republic of Mali

参考

  1. Krasić S. Geometrijske površi u arhitekturi. Niš; 2012.
  2. Melaragno M. An introduction to shell structures. Springer US; 1991. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-0223-1
  3. Bradshaw R., Campbell D., Gargari M., Mirmiran A., Tripeny P. Special structures. Past, present, and future. Journal of Structural Engineering. 2002;128:691-701. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2002)128:6(691)
  4. Tang G. An overview of historical and contemporary concrete shells: their construction and factors in their general disappearance. International Journal of Space Structures. 2015;30(1):1-12. https://doi.org/10.1260/0266-3511.30.1.1
  5. Krivoshapko S.N. Shell structures and shells at the beginning of the 21st century. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2021;17(6):553-561. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2021-17-6-553-561
  6. Levy M. From shells to tensile structures: a personal history. Nexus Network Journal. 2017;19:565-578. https://doi.org/10.1007/s00004-016-0317-5
  7. Bratukhin A.G., Sirotkin O.S., Sabodash P.F., Egorov V.N. Materials of future and their unique properties. Moscow: Mashinostroenie Publ.; 1995. (In Russ.)
  8. Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of analytical surfaces. Springer International; 2015. https://doi.org/10.1007/978-3-319-11773-7
  9. Vrontissi M. Designing and building a geodesic dome as a bearing structure for an 'artificial sky' lighting installation. Symposium of the International Association for Shell and Spatial Structures. Evolution and Trends in Design, Analysis and Construction of Shell and Spatial Structures: Proceedings. Valencia; 2009. p. 1379-1390.
  10. Druzhinskiy I.A. Complex surfaces: mathematical and technological description. Leningrad: Mashinostroenie Publ.; 1985. (In Russ.)
  11. Podgorniy A.L., Grinko E.A., Solovey N.A. On research of new surface forms as applied to structures of diverse purpose. RUDN Journal of Engineering Researches. 2013;(1):140-145. (In Russ.)
  12. Mamieva I.А., Gbaguidi-Aisse G.L. Influence of the geometrical researches of rare type surfaces on design of new and unique structures. Building and Reconstruction. 2019;5(85):23-34. http://doi.org/10.33979/2073-7416-2019-85-5-23-34
  13. Grinko E.A. Classification of analytical surfaces as applied to parametrical architecture and machine building. RUDN Journal of Engineering Researches. 2018;19(4):438-456. (In Russ.) http://doi.org/10.22363/2312-8143-2018-19-4-438-456
  14. Krivoshapko S.N. A simplified criterion of optimality for shells of revolution. Privolzhsky Scientific Journal. 2019;(4):108-116. (In Russ.)
  15. Krivoshapko S.N. The opportunities of umbrella-type shells. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2020;16(4):271-278. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2020-16-4-271-278
  16. Bock Hyeng Ch.A., Yamb E.B. Application of cyclic shells in architecture, machine design, and bionics. International Journal of Modern Engineering Research. 2012;2(3):799-806.
  17. Burlov V.V., Nesterenko L.A., Remontova L.V., Orlov N.S. 3D simulation of second-order surfaces. Geometry and Graphics. 2016;4(4):48-59. (In Russ.)
  18. Khmarova L., Usmanova E.A. Second order surfaces in architecture and construction. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2018;451(1):012118. https://doi.org/10.1088/1742-6596/451/1/012118
  19. Chempinskiy L.A. Fundaments of geometrical modelling in machine building. Samara: Samara University Publ.; 2017. (In Russ.)
  20. Krivoshapko S.N. Geometry and strength of general helicoidal shells. Applied Mechanics Reviews (USA). 1999;52(5):161-175. https://doi.org/10.1115/1.3098932
  21. Emmer M. Minimal surfaces and architecture: new forms. Nexus Network Journal. 2013;15:227-239. https://doi.org/10.1007/s00004-013-0147-7
  22. Berestova S.A., Misyura N.E., Mityushov E.A. Geometry of self-bearing covering on rectangular plan. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2017;(4):15-18. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/1815-5235-2017-4-15-18
  23. Rippmann M. Funicular shell design: geometric approaches to form finding and fabrication of discrete funicular structures (Dr. sc. thesis). Zürich: ETH; 2016. https://doi.org/10.3929/ethz-a-010656780
  24. Mihailescu M., Horvath I. Velaroidal shells for covering universal industrial halls. Acta Techn. Acad. Sci. Hung. 1977;85(1-2):135-145.
  25. Gbaguidi Aïssè G.L. Influence of the geometrical researches of surfaces of revolution and translation surfaces on design of unique structures. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2019;15(4):308-314. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2019-15-4-308-314
  26. Krivoshapko S.N. Hydrodynamic surfaces. Shipbuilding. 2021;(3):64-67. (In Russ.) https://doi.org/10.54068/00394580_2021_3_64
  27. Patil Y. Design, fabrication and analysis of Fibonacci spiral horizontal axis wind turbine. International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering. 2018;5(1):1-4.
  28. Grinko E.A. Surfaces of plane-parallel transfer of congruent curves. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2021;(3):71-77. (In Russ.) https://doi.org/10.37538/0039-2383.2021.3.71.77
  29. Krivoshapko S.N., Gil-Oulbe M. Geometry and strength of a shell of velaroidal type on annulus plan with two families of sinusoids. International Journal of Soft Computing and Engineering. 2013;3(3):71-73.
  30. Toda M. Weierstrass-type representation of weakly regular pseudospherical surfaces in Euclidean space. Balkan Journal of Geometry and Its Applications. 2002;7(2):87-136.
  31. Rubinstein B., Fel L. Stability of unduloidal and nodoidal menisci between two solid spheres. Journal of Geometry and Symmetry in Physics. 2015;39:77-98. https://doi.org/10.7546/jgsp-39-2015-77-98
  32. Buhtyak M.S. Compound surface as pseudo-minimal one. Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017;(46):5-13. (In Russ.) https://doi.org/10.17223/19988621/46/1
  33. Abdel-All N.H., Hussien R.A., Youssef T. Hasimoto surfaces. Life Science Journal. 2012;9(3):556-560.
  34. Mamieva I.A. Analytical surfaces for parametric architecture in contemporary buildings and structures. Academia. Architecture and Construction. 2020;(1):150-165. (In Russ.)
  35. Korotich A.V. Innovative solutions of architectural shells: the alternative for traditional building. Akademicheskij Vestnik UralNIIproekt RAASN. 2015;(4):70-75. (In Russ.)
  36. Ermolenko E.V. Forms and constructions on the architecture of the soviet avant-garde and their interpretation in modern foreign practice. Academia. Architecture and Construction. 2020;(1):39-48. (In Russ.) https://doi.org/10.22337/2077-2020-1-39-48
  37. Mozhdegani A.S., Afhani R. Using ecotech architecture as an effective tool for sustainability in construction industry. Engineering, Technology & Applied Science Research. 2017;7(5):1914-1917. https://doi.org/10.48084/etasr.1230
  38. Bondarenko I.A. On the appropriateness and moderation of architectural innovation. Academia. Architecture and Construction. 2020;(1):13-18. (In Russ.) https://doi.org/10.22337/2077-2020-1-13-18

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».