ตึกระฟ้าทำอย่างไร
กล่องเครื่องมือสำหรับครู - วัตถุประสงค์ของส่วนนี้
ส่วนการสมัครนี้จะช่วยให้นักเรียนเข้าใจว่าเสถียรภาพของโครงสร้างถูกนำไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างไรโดยการวิเคราะห์ตึกระฟ้า คำถามในหน้านี้สามารถทำได้โดยเป็นกลุ่มโดยจัดให้มีการอภิปรายในชั้นเรียนหรือให้เด็ก ๆ เขียนแนวคิดของตนเองลงในสมุดบันทึกวิศวกรรมของตน สิ่งนี้สามารถใช้เป็นการประเมินผลสรุป เช่น การบ้านหรือการประเมินผลเชิงสร้างสรรค์ในชั้นเรียน คลิก ที่นี่ (Google Doc/.docx/.pdf) สำหรับเกณฑ์การให้คะแนนสมุดบันทึกวิศวกรรมรายบุคคล และที่นี่ (Google Doc/.docx/.pdf) สำหรับเกณฑ์การให้คะแนนการทำงานร่วมกัน ส่วนการอภิปรายสร้างแรงจูงใจจะมีคำถามเพื่อให้ผู้เรียนได้คิดว่าเสถียรภาพของโครงสร้างจะมีประโยชน์ได้อย่างไร
ความแข็งแกร่งและรูปร่างเป็นสิ่งสำคัญ
การได้เห็นอาคารที่สูงพอที่จะทะลุผ่านเมฆได้นั้นเป็นสิ่งที่น่าทึ่งมาก
เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น
มนุษย์ก็สร้างตึกระฟ้าที่สูงขึ้นกว่าเดิมด้วย
การสร้างอาคารสูงหมายถึงการเอาชนะแรงโน้มถ่วง
มนุษย์ยุคแรกใช้วัสดุที่มีน้ำหนักมาก เช่น หิน เพื่อสร้างอาคารที่แข็งแรง
อาคารหินไม่สามารถเป็นตึกระฟ้าได้ เนื่องจากโครงสร้างไม่สามารถรองรับน้ำหนักได้มากขนาดนั้น
สิ่งประดิษฐ์ต่างๆ เช่น เหล็กและคอนกรีต
และเทคนิคการใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันในการสร้างฐานรากอาคารช่วยให้อาคารสูงระฟ้าได้
รูปร่างของอาคารก็มีความสำคัญเช่นกัน
ในภาพจะเห็นได้ว่าอาคารด้านบนไม่เคยกว้างไปกว่าด้านล่างเลย
ฐานของอาคารจะต้องรองรับน้ำหนักและรักษาสมดุลได้ด้วย เหตุการณ์ธรรมชาติ เช่น ลม
และแผ่นดินไหว อาจทำให้ตัวอาคารโคลงเคลงได้
อาคารที่มีส่วนบนกว้างกว่าฐานอาจจะพังทลายลงมาได้!
พวกเขาจะต้องแข็งแรงและมั่นคงเพื่อที่จะยืนตรงได้เป็นเวลานาน
กระตุ้นการสนทนา - ตึกระฟ้า
ตึกระฟ้ามักพบเห็นในเมืองใหญ่ๆ ส่วนใหญ่ และถือเป็นงานสถาปัตยกรรมที่น่าทึ่งมาก กระตุ้นให้นักเรียนของคุณพูดคุยกันว่าเหตุใดเสถียรภาพของตึกระฟ้าจึงมีความสำคัญ
ถาม: ปัจจัยใดที่อาจทำให้ตึกระฟ้าไม่มั่นคง
ตอบ: คำตอบที่เป็นไปได้อาจรวมถึงรูปร่าง น้ำหนัก (วัสดุ)
และความแข็งแรง (การเสริมแรง) ของตึกระฟ้า
ถาม: จงอธิบายรูปร่างของตึกระฟ้าที่คุณเห็นด้วยตาตัวเองหรือจากภาพถ่าย
ตอบ: คำตอบที่เป็นไปได้อาจรวมถึงพีระมิด สี่เหลี่ยมผืนผ้า
และสี่เหลี่ยมจัตุรัส
นักเรียนควรสามารถสังเกตได้ว่าส่วนบนของตึกระฟ้าไม่ควรจะกว้างกว่าส่วนล่าง
เพราะอาจทำให้ไม่มั่นคง (ส่วนบนหนัก) และล้มลงมาได้
ถาม: มีกฎเกณฑ์เกี่ยวกับความสูงของตึกระฟ้าหรือไม่
ตอบ: กฎเกณฑ์จะแตกต่างกันไปในแต่ละรัฐและประเทศ อย่างไรก็ตาม
มีกฎบางประการที่กำหนดความสูงของตึกระฟ้าเพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อการจราจรทางอากาศและรูปแบบการบิน
อีกประเด็นหนึ่งที่ต้องพิจารณาก็คือตึกระฟ้าที่สูงมากเกินไปอาจไม่คุ้มกับเงินที่ผู้พัฒนาจะเสียไป