Hộp công cụ dành cho giáo viên - Mục đích của phần này
Phần Áp dụng này sẽ giúp sinh viên hiểu cách áp dụng tính ổn định của cấu trúc trong thế giới thực bằng cách phân tích các tòa nhà chọc trời. Các câu hỏi trên trang này có thể được khám phá theo nhóm bằng cách tổ chức thảo luận trong lớp hoặc yêu cầu từng học sinh viết ý tưởng của mình vào sổ tay kỹ thuật. Điều này có thể được sử dụng như một đánh giá tổng kết chẳng hạn như bài tập về nhà hoặc đánh giá quá trình trong lớp. Nhấp vào tại đây (Google Doc/.docx/.pdf) để biết phiếu tự đánh giá sổ ghi chép kỹ thuật cá nhân và tại đây (Google Doc) cho phiếu đánh giá cộng tác. Phần Thúc đẩy Thảo luận cung cấp các câu hỏi để giúp học sinh suy nghĩ về việc sự ổn định của cấu trúc có thể hữu ích như thế nào.
Sức mạnh và hình dạng là quan trọng
Nhìn thấy những tòa nhà đủ cao để xuyên qua những đám mây thật đáng kinh ngạc. Khi công nghệ được cải thiện, con người xây dựng những tòa nhà chọc trời thậm chí còn cao hơn trước.
Xây dựng những tòa nhà cao tầng có nghĩa là vượt qua trọng lực. Con người đầu tiên sử dụng những vật liệu rất nặng như đá để tạo nên những tòa nhà vững chắc. Tuy nhiên, các tòa nhà bằng đá không thể là tòa nhà chọc trời vì cấu trúc không thể chịu được trọng lượng lớn như vậy. Những phát minh như thép và bê tông, cùng những kỹ thuật sử dụng chúng cùng nhau trong việc xây dựng nền móng cho phép các tòa nhà đạt tới độ cao của tòa nhà chọc trời.
Hình dạng của tòa nhà cũng có vấn đề. Trong hình, bạn có thể thấy rằng các tòa nhà ở phía trên không bao giờ rộng hơn phía dưới. Nền của tòa nhà cần phải chịu được trọng lượng và cũng phải giữ thăng bằng. Các hiện tượng tự nhiên như gió và động đất có thể khiến tòa nhà bị lắc lư. Những tòa nhà có đỉnh rộng hơn chân đế có thể bị lật đổ! Chúng phải khỏe và ổn định mới có thể đứng thẳng được lâu.
Thúc đẩy thảo luận - Tòa nhà chọc trời
Các tòa nhà chọc trời được nhìn thấy ở phần lớn các thành phố lớn và là những tác phẩm kiến trúc đặc biệt. Nhắc học sinh của bạn thảo luận tại sao sự ổn định của một tòa nhà chọc trời lại quan trọng.
Q: Những yếu tố nào có thể khiến một tòa nhà chọc trời không ổn định?
A: Các câu trả lời có thể bao gồm hình dạng, trọng lượng (vật liệu) và sức bền (cốt thép) của tòa nhà chọc trời.
Q: Hãy mô tả hình dạng của các tòa nhà chọc trời mà bạn đã nhìn thấy trực tiếp hoặc qua ảnh.
A: Các câu trả lời có thể bao gồm hình chóp, hình chữ nhật và hình vuông. Học sinh có thể lưu ý rằng phần trên của tòa nhà chọc trời không được rộng hơn phần dưới vì nó có thể khiến nó không ổn định (phần trên nặng) và đổ xuống.
Q: Có quy định nào về độ cao của một tòa nhà chọc trời không?
A: Các quy định khác nhau tùy theo tiểu bang và quốc gia. Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số quy tắc về độ cao của một tòa nhà chọc trời để không ảnh hưởng đến hoạt động bay và hoạt động bay. Một điểm khác cần cân nhắc là những tòa nhà chọc trời cực cao có thể không đáng tiền đối với các nhà phát triển.