8 件展品参观路线

建筑与城市

建筑怎样站稳,城市又怎样在地下输送水和电?

先看依靠形状支撑的古老建筑,再看现代建筑的起重机、电梯和抗震设施,最后来到街道下面。

前三站介绍靠结构形状站稳的建筑:石拱、由扶壁支撑的哥特式拱顶,以及通过木榫相互咬合的韩屋框架。接下来三站介绍现代建筑的机器和装置,包括建造它们的起重机、内部的电梯,以及地震时支撑它们的隔震支座。

最后两站来到街道下面,看看维持城市运转的管道和电缆,以及生产自来水的水厂。它们共同说明,支撑城市的不只是看得见的建筑,还有看不见的设施。

  1. 01
    图 24 · 原理馆

    石拱桥:加载观察承重原理

    石拱的石块之间没有胶粘,可最后一块石头在顶部放好后,它就能独自站立。

    最后一块石头安放前撤去拱架,看看会发生什么。

  2. 02
    图 51 · 原理馆

    哥特式教堂为什么不会倒塌:尖拱与飞扶壁的受力原理

    Amiens Cathedral 的石拱顶离地 42.3 米,而下方墙面大多由玻璃构成。

    关闭飞扶壁,观察推力线怎样移出墙体。

  3. 03
    图 57 · 原理馆

    韩屋:木构架如何拼合,温突如何供暖

    韩屋构架通过雕切的木节点相互锁合,温暖房间下方,一小堆火产生的烟流经石砌烟道,通往烟囱。

    逐个拆开框架的榫卯,看看不用钉子怎样固定。

  4. 04
    图 61 · 原理馆

    塔式起重机:为什么不会倾覆,移动吊载看力矩变化

    塔式起重机在塔身旁可起吊 8 吨,在 50 m 起重臂的臂端却可能只能吊 3.2 吨,原因就在一次乘法中。

    把 3.2 t 的负载移到吊臂末端,读取起重性能表。

  5. 05
    图 76 · 原理馆

    电梯:交互模拟器,对重与制动器

    满载乘客的电梯轿厢重将近 2 吨,可电动机实际要提起的只有其中四分之一左右,因为钢丝绳另一端挂着对重。

    使用「剪断钢丝绳」,观察安全钳怎样夹住导轨。

  6. 06
    图 48 · 原理馆

    建筑抗震原理:比较隔震支座、阻尼器与支撑

    按六层模型自身的 0.6 秒周期振动,楼层弯曲约为一秒周期时的 14 倍。橡胶支座、阻尼器和支撑各有不同的应对方式。

    把建筑放在橡胶支座上,比较顶层的位移。

  7. 07
    图 45 · 原理馆

    地下管线:街道下面有什么

    韩国道路规定要求给水干管至少埋在路面以下 1.2 米,排水干管至少埋深 3 米,因此四类管道和电缆都集中在最上方 2 米内。

    向下挖过供水主管和下水道,读出它们的埋深。

  8. 08
    图 60 · 原理馆

    净水厂:浑水怎样变成清水

    直径两微米的黏土颗粒需要十一天才能沉到沉淀池底,但用混凝剂聚成絮体后,约两小时便能到达池底。

    把混凝剂用量设为零,看看黏土沉降需要多久。