カテナリーとは

カテナリーは、2本の支柱がチェーンやケーブルのような自由に動く物体を支えるときに生じる自然な曲線です。 多くの場合、これは複雑な数式で記述されますが、実際のアーキテクチャと設計にはいくつかの用途があります。 形状が反転すると、完全なスタンドアロンアーチが形成されます。 基本形状は、吊り橋で使用される基礎構造でもあります。 さらに、カテナリーケーブルは、輸送システムにバルク電力を供給する電力線の種類の名前です。

カテナリー曲線は、ほとんどの人に一般的によく知られている形状です。 2つの固定または剛性のポストがそれらの間に隆起のない材料を保持すると、重力が非剛性の材料を下方向に引っ張り、曲線を形成します。 この曲線、または倒立アーチはカテナリーです。

これらのアーチはほぼどこでも見つけることができます。 それらは、人々が通り過ぎるのを止めるために単純なロープが使用される公共の場所で一般的です。 衣服のライン、送電線、コード付き電話の受話器とベースの間のコードでさえ、これらの形状の1つを作ります。 クモの巣、クモの巣、ある種のブドウのような自然な形でさえカテナリーを形成します。

物理学者、哲学者、数学者は、何百年もの間カテナリーの形状を研究してきました。 これらの研究は、形を作るために使用される方法について多くの興味深い事実をもたらしました。 場合によっては、これらのメソッドを実際のアーキテクチャに適用して、実際の構造を作成することもできます。

カテナリーアーチは、曲線の逆さまのバージョンであり、建築の完璧な形の1つです。 アーチに追加の重量や応力がかかっていない場合、建築材料に過剰なせん断や圧力は発生しません。 これは、外部のメンテナンスや支援なしで、アーチが無期限に自立することを意味します。

吊り橋のサポートケーブルは、一般にカテナリー形状で始まりますが、橋が建設されるとそこから離れます。 橋の塔の間にぶら下がっているケーブルは、構造のベッドに結び付けられています。 これにより、ケーブルに下向きの力が追加され、カテナリーの設計がゆがみ、形状が放物線になります。 一方、単純なロープブリッジは通常、カテナリーの形状を自然に維持します。

バルク電力を輸送システムに直接供給する電力線は、世界のいくつかの地域で架線と呼ばれます。 線自体には名前が付いていますが、形状にちなんで名前が付けられています。 これらの線は、電柱から電力供給システムまで移動し、象徴的な曲線を作成します。