152
Проектирование зданий и сооружений требует использования принципиально
новых конструктивных элементов и материалов как в несущих, так и в
ограждающих конструкциях.
Стержневые элементы в основном однородны и имеют призматическую форму.
Ресурс оптимизации таких конструкций практически исчерпан. Эволюция
стержневых пространственных рамок требует разработки новой парадигмы,
принципов и методов проектирования современных фрактальных структур.
Усложнение геометрических форм и использование неоднородных эффективных
структур приводят к оптимальной геометрии с использованием критерия равного
натяжения.
Нам необходимо использовать современные инновационные технологии и
материалы для проектирования новых фрактальных структур. Такие конструкции
характеризуются повышенным показателем надежности и жесткости. Они также
более экологичны и эстетичны.
Для реализации идеи уникального здания нового поколения разрабатываются
различные программные системы для моделирования уникальных элементов и
конструкций, инновационных строительных материалов, а также новых типов
сооружений.
Инновационные методы и средства направлены на создание конструкций из
прочных и легких материалов.
Синтез
параметрического
проектирования
и
фрактальной
геометрии
представляет собой возможность исследования эволюции элементов каркаса. Также
этот синтез дает возможность для создания уникальной фрактальной структуры [1].
В общем случае фрактальная структура - это структура, обладающая свойством
самоподобия [2, 3]. Это означает, что структура состоит из фрагментов со
структурным составом, который повторяется при изменении масштаба. Это лишь
одно из многих интересных свойств фрактальной структуры. Другим важным
свойством является самооценка-организация, которую можно наблюдать в процессе
эволюции структуры, ее фрагментов и элементов.
Фрактальный подход является одним из эффективных способов анализа
различных архитектурных и конструктивных форм. Фрактал предлагает
рассматривать как математическую абстракцию, обладающую определенными
специфическими свойствами.
Сочетание фрактальной геометрии и архитектуры обладает невообразимым
потенциалом, определяемым бесконечными возможностями.
Целью исследования является разработка новых уникальных структур с
использованием принципов фрактального формообразования.
Фрактальное формирование
Идеи формирования фракталов лежат в основе
фрактальной архитектуры[4]. Появление фракталоподобных форм обусловлено
интуицией, талантом и чувством гармонии архитекторов. Эйфелева башня
построена с использованием только одного типа металлического стержня, который
используется в различных размерах по всей башне, чтобы свести к минимуму вес
всей конструкции.
Теория фракталов - это уникальный инструмент, который используется для
развития различных научных отраслей. Сознательное и всестороннее применение
теории фракталов стало возможным благодаря развитию компьютерных
технологий. Фракталы имеют сложную саморазвивающуюся структуру и
воспринимаются как сложный объект для человеческого повторения. Поэтому
необходимо использовать специализированные инструменты и средства для
моделирования и создания фрактальной структуры [5].
