Matematyka stosowana w budownictwie i architekturze. Skrypt dla studentów!

„Dla inżyniera ważna jest matematyzacja problemu” – czytamy we wstępie wydanego w 2023 roku przez Oficynę Wydawniczą Politechniki Białostockiej skryptu pt. „Matematyka w przykładach z budownictwa i architektury”. Zgodnie z tym mottem autorzy publikacji: dr hab. Edwin Koźniewski, prof. PB i dr Agnieszka Tereszkiewicz zapraszają studentów do zapoznania się z różnymi działami matematyki stosowanej do rozwiązywania problemów w architekturze i budownictwie. Mają w tym względzie ogromne doświadczenie – od wielu lat prowadzą zajęcia z matematyki na studiach magisterskich, na kierunku budownictwo na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej.

– Zaprezentowane w publikacji tematy wykładów i ćwiczeń, pochodzą z różnych działów matematyki. Ukazują techniki rozwiązania zagadnień, związanych z problematyką budownictwa i architektury. Staraliśmy się przedstawić podjętą, czasem trudną, tematykę możliwie najprościej – zapowiada dr hab. Edwin Koźniewski, prof. PB.

– Ze skryptu dowiemy się między innymi, że inspiracją do poszukiwań matematycznych może być kształt: zwisającego łańcucha w ogrodzeniu drogowym, liny mostu łańcuchowego, profilu przekrycia dworca, kostki brukowej chodnika, rozbiegu skoczni narciarskiej, rampy skateparku, konstrukcji membranowej, wieżowców Turning Torso w Malmo czy Puerta de Europa w Madrycie. Książka jest bogato ilustrowana – dodaje prof. Koźniewski.

W publikacji znajdziemy zagadnienia nie wymagające zaawansowanego aparatu matematycznego. Poradzić sobie z nimi powinien również uczeń szkoły ponadpodstawowej. To na przykład problematyka zwartości geometrycznej budynków, gdzie wystarczą wiadomości i umiejętności z zakresu proporcji, albo geometria parkietaży, którą opisuje się za pomocą przekształceń, takich jak symetria osiowa, obrót bądź przesunięcie. Autorzy przybliżają również takie problemy, w których niezbędna jest wiedza z geometrii analitycznej (powierzchnie prostokreślne), rachunku różniczkowego i równań różniczkowych (krzywe i powierzchnie offsetowe, brachistochrona, drgania w mechanice budowli, opis pola wilgotności i kształtu membrany), rachunek macierzowy (drgania, zapotrzebowanie na beton towarowy), czy optymalizacyjne z zakresu programowania liniowego (optymalizacja transportu mas ziemnych), ekonometryczne modele liniowe (do opisu zapotrzebowania na beton towarowy), czy też metody matematyczne analizy wielokryterialnej (zastosowane do wyboru pokryć dachowych).

W publikacji możemy znaleźć zagadnienia zaczerpnięte z artykułów, z czasopism o zasięgu ogólnopolskim i światowym, takich jak: Energies, Journal of Civil Engineering and Management, Journal for Geometry and Graphics, The Journal of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics, Roads and Bridges – Drogi i Mosty, Computational Mathematics and Applications, czy Journal of Theoretical and Applied Mechanics.

– Z naszej pracy skorzystać mogą zarówno studenci budownictwa, jak i architektury oraz osoby zainteresowane matematyką stosowaną. Monografia powstała również z myślą o pedagogach, którzy chcą pokazać praktyczne zastosowania twierdzeń (wzorów), definicji i metod omawianych w ramach matematyki na studiach inżynierskich – podkreśla dr Agnieszka Tereszkiewicz.

W skrypcie zostały zamieszczone odsyłacze do literatury, linki do stron internetowych, jak też do publikacji dostępnych online. Autorzy proponują dostępne online kalkulatory matematyczne i narzędzia graficzne, takie jak Wolfram Alpha, AutoCAD, czy Geogebra, wykorzystując je do obliczeń, w tym do przekształceń symbolicznych oraz ilustracji zagadnień, jako współczesne metody wspomagające prace inżynierską.

We wszystkich rozdziałach znajdują się pytania testowe i zagadnienia do samodzielnego rozwiązania, dzięki którym każdy będzie mógł sprawdzić, czy dobrze przyswoił wiedzę.

Zapraszamy do lektury!

Tytuł: Matematyka w przykładach z budownictwa i architektury

Autorzy: Edwin Koźniewski, Agnieszka Tereszkiewicz

Rodzaj publikacji: skrypt

Rok wydania: 2023

Liczba stron: 211

Format: B5

ISBN: 978-83-67185-96-7

eISBN: 978-83-67185-97-4

DOI: 10.24427/978-83-67185-97-4

Publikacja jest udostępniona na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Użycie niekomercyjne – Bez utworów zależnych 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0). Pełna treść licencji dostępna na stronie creativecommons.org