Egiptuse püramiidid olid oma aja kõrghooneid - ja on seisnud 5000 aastat. Kas tänapäevased pilvelõhkujad suudavad sellist saavutust korrata? Esimesed praod ilmusid aprillis. 29. juuniks 1995 oli Souli ühe tihedaima kaubamaja viienda korruse laes laiali suur pragudevõrk. Mõni tund hiljem tulid katuselt valjud paugud. Praod kasvasid.
Kutsuti erakorraline nõukogu koosolek, kuid esimees keeldus kindlalt evakueerimast, viidates saamata jäänud kasumile. Siis lahkus ta hoonest.
Kell viis õhtul hakkas viienda korruse lagi murenema. Ostmine jätkus nagu tavaliselt, kuni äratus helises peaaegu tund hiljem. Kuid oli juba hilja. Esiteks varises katus kokku ja seejärel toodi üles hoone peamised tugisambad, mille tagajärjel varises kogu hoone lõunatiib keldrisse. Lõksus oli 1500 inimest - sealhulgas ka esimehe kasulaps - ja 502 ei pääsenud sellest kunagi välja.
Samsungi kaubamaja kokkuvarisemine on näide sellest, kui habras võivad olla kaasaegsed struktuurid. Isegi uusimate materjalide, varustuse ja füüsika täiustatud mõistmise korral ei kestnud see hoone viis aastat, rääkimata 5000-st.
Vahepeal kogusid Egiptuse püramiidid paljude tuhandete aastate vältel rahvahulka pealtvaatajaid. Maavärinad, erosioon, vandalism - püramiidid on üle elanud isegi tsivilisatsiooni kokkuvarisemise ja Sahara muundumise lopsakalt karjamaalt tänapäeva suurele kõrbele.
Giza suur püramiid - ehitatud aastal 2540 eKr - on materjalide, kujunduse ja inseneriteaduse poolest võrreldamatu nii hoonete ees kui ka järel. Vana-Kreeka turistid kõndisid tuhandeid kilomeetreid selle klotse vaatama, lihvitud punktini, kus neid kirjeldati hõõguma; rändurite nimesid võib püramiidi seintesse nikerdada tänapäevani.
Cleopatra elas tänapäeva maailma kõrgeimale hoonele - Burj Khalifale - lähemal kui sellele monumentaalsele hauaplatsile. Kui viimased mammutid välja surid, oli ta juba 1000 aastat vana.
Reklaamvideo:
Giza püramiid oli omal ajal kõrghoone, ületades maailma mis tahes hoone, kuni lõpuks, umbes 700 aastat tagasi, ehitati Lincolni katedraal. “Muistsed egiptlased lõid - ma vihkan seda öelda - surnuid stardipauna päikese ja tähtede poole reisimiseks,” ütleb Donald Redford, kes on püramiide uurinud nelikümmend aastat.
Kiire edasiliikumine 2016. aastani, kus oleme juba taeva katnud pilvelõhkujate, kellatornide ja 20-korruseliste robotitega ning plaanime ehitada poolteise kilomeetri kõrguse hoone. Kuigi pole veel teada, kas seda üldse saab ehitada. Oleme sisenemas pilvelõhkujate ajastusse, sest üha enam inimesi reisib küladest rahvarohketesse linnadesse.
Need ehitised peavad püsti püsimiseks vastu pidama tohututele jõududele, sealhulgas pidevad välgulöögid ja tuuled, mis puhuvad kiirusel 150 km / h - rääkimata raskusjõu pidevast mõjust. Mõnes piirkonnas võib sellesse loetellu lisada võimsaid maavärinaid. Mis on püramiidide saladus? Kas tänapäevased pilvelõhkujad saavad neid ellu jääda?
Tegelikult pole püramiidide muljetavaldav vanus juhus. Muistsed egiptlased uskusid, et surmajärgne elu on igavene, ja tegid suuri jõupingutusi, et ka nende hauaplatsid hästi hoida. Püramiidide kujundus muutus tuhandete aastate jooksul, kui nende ehitajad eksperimenteerisid oma ambitsioonidele vastavate materjalide ja arhitektuuriga.
"Nad ütlesid alati, et see on hoone" igaviku jaoks "," igavesti ja igavesti "- need fraasid olid pidevalt nende sõnavaras," ütleb Redford, praegu Penni osariigi ülikool. Nad olid oma võimetes nii enesekindlad, et paljude miljonite püramiidide hulka arvati miljonid ja miljonid aastad.
Vaatamata kõigile nende katsetele ja liialdustele ei teadnud egiptlased täpselt, mida nad teevad, ja see oli rohkem nende eelis kui puudus. Lünkade täitmiseks füüsikaseaduste mõistmisel ehitati esimesed püramiidid, võttes arvesse kõiki võimalikke kindlustusi. Nad teadsid sammastest, kuid ei teadnud, et suudavad katust toetada. Seetõttu lisati igaks juhuks täiendavaid seinu.
Teine seletus on selle tohutu suurus. Võtke Suur püramiid, mis on rohkem inimtegevusest tulenev mägi kui hoone, mis koosneb peaaegu kuuest miljonist tonnist tahkest kivist. Viis tuhat aastat on jama, kui arvestada, et püramiidiplokkidest koosnev lubjakivi on maapinnas olnud umbes 50 miljonit aastat.
Kaasaegsed pilvelõhkujad on tõhusalt kerge ja nutikad. Burji ehitamiseks kulus vaid 110 000 tonni betooni ja 39 000 tonni terast, mis on Suure püramiidi kuus korda kõrgem. „Nad kavandasid hooneid, mis kestavad igavesti - see pole tänapäeval prioriteet. Projekteerime praktilisi hooneid, kus elada,”räägib Londoni Shardi hoone juures töötav ehitusinsener Roma Agrawal.
Nagu esimesed püramiidid, võib ka kõige varasem pilvelõhkujate põlvkond olla kõige usaldusväärsem. Kui lennuk B-52 kukkus 1945. aastal Empire State Buildingu sisse, avati hoone paar päeva hiljem uuesti. "20. sajandi alguses arvutati kõik käsitsi, nii et insenerid lisasid igaks juhuks lisaterast," ütleb Agrawal. Ehkki Empire State Building on Burjist poole väiksem, kaalub see kaks kolmandikku rohkem.
Lisaks kõigile tavalistele riskidele kannab pilvedes olev hoone oma raskust. Kuni 7000 AD-ni - st kuni püramiidideni elamiseni - peavad pilvelõhkujad tuhandeid aastaid võitlema vihma, tuule ja äikesega.
"Tuul on kõrgete hoonete jaoks eriline probleem," ütleb Burj'i projekteerimisinsener Bill Baker. Kui tuul tormab voolujoonelisest objektist, näiteks puust või lambipirnist mööda, keerleb see üheks organiseeritud tuuleiiliks, mis läheb objektist kõigepealt vasakule, seejärel tagasi paremale, siis jälle vasakule ja tuulesuundade muutumise tõttu objekt kõigub. Tugeva tuule korral võib Burj pöörduda mõlemas suunas kuni poolteist meetrit.
Häda on selles, et mida kõrgem, seda kiirem on tuul. Selleks, et pilvelõhkujad ei kukuks - ja ülaltoodud inimesed saaksid merevaevast vabaneda - kavandavad insenerid ebakorrapärase kujuga hooneid, mis takistavad tuult ja hävitavad selle organisatsiooni. Arhitektuurilisest vaatepunktist võib hoone tunduda pisut liiga väljamõeldud, kuid Burj ja Shardi iseloomulikud sakilised profiilid on pigem ohutuse kui ilu huvides.
Isegi orkaan ei raputa neid. "Kui see on tavaline hoone, peab see vastu pidama orkaanile, mis juhtub kord 700 aasta jooksul," ütleb Baker. Olulised ehitised, nagu Burj Khalifa, saavad hakkama sündmustega, mis leiavad aset iga mitme aastatuhande tagant.
Ja seal on ka välk. Araabia Ühendemiraatides, kus asub Burj, on aastas umbes 10 äikest. Üksik miljardite voltide välgulöök võib olla sama tugev kui tuumareaktor. “Olin äikese ajal Dubais ja Burj on nagu piksevarras kogu linnale - välk lööb sellest iga minutiga,” ütleb Baker.
Õnneks on olemas lahendus. Ehituse ajal on hoone teraskest omavahel seotud - iga terasvarras, iga aknaraam - otse aluse külge. Ja see töötab hiiglasliku Faraday puurina, kaitsekorpusega, mis sarnaneb mikrolaineahjude traatvõrguga ja hoiab sisu turvalisena, piirates seda elektrienergia eest. "Olen rääkinud töömeeskondadega pärast eriti võimsat äikest ja nad pole mingeid kahjustusi näinud," ütleb Baker.
Isegi maavärinate ajal peavad pilvelõhkujad väga hästi vastu. Mida kiiremini ta argpüksid on, seda parem. Asi on sellises asjas nagu resonants. Kui maapind raputab sagedusel, mis vastab ehitise pöördekiirusele, siis tiirleb see kiiremini ja kiiremini, kuni see võib-olla kokku kukub. "Kitsastel hoonetel kulub edasi-tagasi kallutamiseks kauem aega - Burjil 11 sekundit - nii nad liiguvad, kuid ei varise kokku," ütleb Baker.
Kuid see pole täiesti usaldusväärne: samamoodi kui purustame kirjaklambreid, painutades ja painutades neid korduvalt, lõhkeb see terast liiga sageli.
Palju ohtlikum on vesi.
1930-ndatel aastatel tehti 96 maailma 100 kõrgeimast hoonest terasest. Tänapäeval on enamik linnaehitisi ehitatud raudbetoonist (raudbetoonist), milles on ühendatud metalli tõmbetugevus (vastupidavus venitamisele) ja kivi survetugevus (võime purunemisele vastupanu).
Kuivamas kohas hoidmisel on raudbetoon hämmastav materjal, mis võib kesta igavesti. Kuid kõrge sette tasemega aladel reageerivad vees olevad nõrgad happed aeglaselt tsemendi lubjakiviga ja viivad selle läbi - hoonesse ilmuvad terasest rooste ja augud.
"Fakt, et püramiidid asuvad kuivas keskkonnas, on uskumatult oluline," ütleb Philadelphia Drexeli ülikooli materjaliteadlane Michelle Barsum. Isegi päikesekuivatatud Saharas langesid esimesed püramiidid veelainete alla.
Aastaid usuti, et egiptlased leidsid selle lõpuks välja ja õppisid, kuidas tihedamalt klotse lõigata, kuid kuidas see täpselt saladuseks jäi. Siis, 2000. aastate alguses, tekkis kellelgi lõpuks idee kivimite uurimiseks kõrgresolutsiooniga mikroskoobi all. See oli Michel Barsum ja ta märkas, et need kivimid ei olnud looduslikud lubjakivid, vaid olid vormitud varase tsemendi vormist.
Keraamika eksperdina - Barsum polnud kunagi püramiide uurinud - ei suutnud ta vastu panna ahvatlevale väljavaatele seda kindlasti teada saada. Muistsete klotside sügavalt leidis ta kõnekaid vihjeid: mikroskoopilisi vetikaid, ränivette, mille kõva kest oli aluselise tsemendi abil osaliselt erodeerunud. "Umbes 90% püramiidist on valmistatud nikerdatud kivist, ülejäänud on valatud," ütleb Barsum.
Egiptlased valmistasid oma kivid neljast põhikomponendist: lubjakivist, lubjast, veest ja mudast. Nad reageerivad üksteisega, moodustades keemilise liimi. Kõige tähtsam on see, et liimi vananedes naaseb see komponentide algsesse olekusse, muutes tsemendi tagasi kiviks. "See lõhnab ja näeb välja nagu looduslik lubjakivi," ütleb Barsum.
Kuid kui pilvelõhkuja peamine betoonkest on suhteliselt tugev, pole selles olevate akende saatus vähem läbipaistev. Klaas kaalub nagu graniit ja on alumiiniumi jäikusega; kuupsentimeetri purustamiseks kulub 10 tonni survet. Isegi merel kulub lihvimiseks 50 aastat, et muuta klaas rannas värvilisteks siledateks kivikesteks. Ja ometi pole klaas täiuslik. See võib spontaanselt praguneda. Keegi ei tea miks.
Isegi kahekordse klaasikihiga, kui seda ei hooldata, ei kesta enamik aknaid kaua. "Keskkond ei mõjuta klaasi eriti, kuid tuule vibratsiooni, äikese ja muude mõjutuste tõttu puruneb see lõpuks," ütleb Leedsi ülikooli materjaliteadlane Konstantinos Tsavdaridis.
Lõpuks, kas klaas voolab lõpuks raami põhja? See idee põhineb asjaolul, et keskaegsed aknad olid tavaliselt põhjas paksemad ja klaas on tegelikult äärmiselt viskoosne vedelik: ja sadu aastaid võib klaas raami põhja voolata.
1998. aastal lükkas selle populaarse idee jõuliselt ümber füüsikute rühm, kes arvutas, et toatemperatuuril toimuvate klaaside märgatavate muutuste jaoks kulub aega "palju kauem kui universumi vanus". Iidse klaasi ebaühtlane paksus oli täiesti juhuslik - paarikümne aasta eest isegi klaasi valmistamine polnud nii lihtne.
Kas tänapäevased pilvelõhkujad võivad panna aja neid kartma?
Bill Baker arvab, et on. “Ehitusmaterjalid on tänapäeval üsna head. Välja arvatud need hetked, kui need läbi kukuvad, ja kui neid toetatakse."
Agrawal nõustub. "Kui te nende eest hoolitsete, siis miks mitte."
Konstantinose sõnul kestavad betoonkonstruktsioonid kauem, kuna raudbetoonis tekkiv rooste tapab ta ära. Kuid Redford kahtleb, et meie hooned püsivad piisavalt kaua. Lõppude lõpuks on need funktsionaalsed struktuurid, mis lihtsalt teevad oma töö. Neid on lihtsam visata. Enamik kõrghooneid lammutatakse enne nende langemist. Lõppude lõpuks polnud Suur püramiid ainus hämmastav ehitis 4500 aastat tagasi.
Väidetavalt oli niinimetatud labürint veelgi ebaharilikum. “Kui Kreeka ajaloolane Herodotus teda nägi, lõi ta õhku. Ta ei osanud kirjeldada hoonesse läinud suurimate klotside suurust ja kaalu,”räägib Redford. Sellist hoonet te täna ei leia. Labürint rüüstati ja selle telliseid kasutati teiste hoonete ehitamiseks. Kui kõnnite mööda vanu Kairo tänavaid ja uurite vanade hoonete aluseid, võite mõnikord leida just sellest hoonest hieroglüüfilisi silte.
Kui me näiteks New Yorgis pilvelõhkujaid ei lammuta ja need ei kuku, siis praeguse 7000 ehituse juures on 10 000 üle 160 meetri kõrgust hoonet. Võib-olla on meil midagi uhkust tunda. Miks oleme halvemad kui muistsed egiptlased?
ILYA KHEL
