Die ägyptischen Pyramiden wurden Wolkenkratzern Ihrer Zeit — und auch weiterhin stehen schon 5000 Jahre. Ob eine solche Leistung wiederholen moderne Hochhäuser? Die ersten Risse erschienen im April. 29. Juni 1995 ein großes Netzwerk von Rissen auf der ganzen Decke ausgebreitet fünften Stock eines der geschäftigsten Kaufhäuser in Seoul. Nach ein paar Stunden vom Dach hörte das laute klatschen. Die Risse wuchsen.
Einberufen wurde die außerordentliche Sitzung des rates, aber der Vorsitzende hat sich kategorisch geweigert, evakuiert werden, unter Hinweis auf entgangenen Gewinn. Dann verließ das Gebäude.
An fünf Abenden Decke der fünften Etage begann zu bröckeln. Einkäufe dauerten wie gewöhnlich, bis fast eine Stunde später schließlich bliesen Alarm. Aber es war zu spät. Zuerst brach das Dach ein, und dann im Stich gelassen und grundlegende stands der Gebäude, wodurch die gesamte südliche Flügel des Gebäudes in den Keller eingestürzt. 1500 Menschen gefangen sind — darunter die Stieftochter des Vorsitzenden — 502 und den Menschen nie aus ihm herausgekommen sind.
Der Zusammenbruch des Kaufhauses Сампунг ist ein Beispiel dafür, wie zerbrechlich kann ein modernes Design. Auch mit den neuesten Materialien, Ausrüstungen und erweiterten Verständnis der Physik, das Gebäude nicht und dauerte fünf Jahre, geschweige denn 5000.
Unterdessen sammelten die ägyptischen Pyramiden Zuschauer viele Jahrtausende. Erdbeben, Erosion, Vandalismus — Pyramide überlebte auch den Zusammenbruch der Zivilisation und die Verwandlung der Sahara von einer üppigen Weiden im heutigen riesigen Wüste.
Die große Pyramide von Gizeh — erbaut im Jahr 2540 v. Chr. — ist unübertroffen, auf Materialien, Design und Engineering, sowohl unter gebaut vor und nach dem Gebäude. Antike Griechische Touristen gingen Tausende von Kilometern, um einen Blick auf Ihre Blöcke, so Poliert, dass Sie glänzte, nach den Beschreibungen; die Namen der Reisenden finden sich in den Wänden geschnitzt Pyramide und bis zum heutigen Tag.
Kleopatra lebte näher an dem höchsten Gebäude in der heutigen Welt — Burj Khalifa — als an diesem monumentalen Grab. Wann starben die letzten Mammuts, Sie war schon 1000 Jahre alt.
Die Pyramide von Gizeh wurde, Wolkenkratzer seiner Zeit und übertrifft in der Höhe jedes Gebäude der Welt, bis Sie schließlich, vor etwa 700 Jahren gebaut wurde die Kathedrale von Lincoln. «Die alten ägypter schufen — ich mag es nicht, das zu sagen — Startplatz für die Verstorbenen, damit diese sich an die Sonne zu gehen und Sternen», sagt Donald Redford, изучаюший Pyramide bereits vierzig Jahre alt.
Versetzen wir uns in das Jahr 2016, wo wir bereits истыкали Himmel Wolkenkratzern, einer Turmuhr und einem 20-stöckigen Roboter, planen und bauen Gebäude mit einer Höhe von einem halben Kilometer. Obwohl es ist unbekannt, ob Sie ihn überhaupt bauen. Wir treten in die Epoche der Wolkenkratzer, da immer mehr Menschen kommen vom Land in die überfüllte Stadt.
Diese Gebäude standhalten müssen eine enorme Kraft, um aufrecht zu bleiben, einschließlich die ständigen Schläge Blitz und Winde, hineilen mit einer Geschwindigkeit von 150 km/h — ganz zu schweigen von der ständigen Wirkung der Schwerkraft. In einigen Bereichen ist diese Liste hinzufügen starke Erdbeben. Was ist das Geheimnis der Pyramiden? Ob Sie moderne Wolkenkratzer erleben?
In der Tat, ein beeindruckendes Alter der Pyramiden nicht von ungefähr. Die alten ägypter glaubten, dass das Leben nach dem Tod wird ewig sein, und große Anstrengungen aufgebracht, um deren Grab ist auch in Ordnung hielten. Design Pyramiden änderte sich Tausende von Jahren bis zu Ihrer Bauherren experimentierten mit Materialien und Architektur, die Sie erfüllen mussten Ihre Ambitionen.
«Sie haben immer gesagt, dass dieses Gebäude «für die Ewigkeit», «von Ewigkeit zu Ewigkeit» — diese Wendungen waren ständig in Ihrem Wortschatz», sagt Redford, derzeit arbeitet Sie an der University of Pennsylvania. Sie waren so in Ihren Fähigkeiten überzeugt sind, dass die Namen der vielen Pyramiden aufgenommen wurden «Millionen und Abermillionen von Jahren».
Trotz all Ihrer versuche und übertreibung, die ägypter wussten nicht genau, was Sie tun, und es war eher ein Vorteil als ein Nachteil. Damit füllen die Lücken im Verständnis der Gesetze der Physik, die ersten Pyramiden gebaut, unter Berücksichtigung aller möglichen Befestigungen. Sie wussten über den Säulen, aber nicht wussten, dass Sie Unterstützung für das Dach. Deshalb zusätzlichen Wand Hinzugefügt, nur für den Fall.
Eine andere Erklärung enormer Größe. Nehmen Sie die Große Pyramide: es ist eher ein künstlicher Berg, der als das Gebäude, gebaut aus fast sechs Millionen Tonnen Hartgestein. Fünftausend Jahre — Unsinn, wenn man bedenkt, dass der Kalkstein, aus dem die Blöcke bestehen Pyramiden, lag in der Erde 50 Millionen Jahre oder so.
Moderne Wolkenkratzer, zum Vergleich, leicht und effektiv mit bedacht gemacht. Es dauerte nur 110 000 Tonnen Beton und 39 000 Tonnen Stahl zu bauen Burj, der in sechs mal höher als die große Pyramide. «Sie entwarfen Gebäude, die ewig bleiben — heute ist nicht eine Priorität. Wir entwickeln praktische Gebäude, in denen Sie Leben», sagt Roma Agrawal, Bauingenieur, arbeitet über die Londoner Shard Gebäude.
Wie die ersten Pyramiden, die früheste Generation von Wolkenkratzern kann und die zuverlässigste. Als das Flugzeug B-52 stürzte in das Empire State Building im Jahr 1945, das Gebäude entdeckten nach ein paar Tagen. «Am Anfang des 20 Jahrhunderts alle просчитывалось manuell, so dass die Ingenieure ergänzten überflüssig geworden für alle Fälle», sagt Agrawal. Obwohl das Empire State Building ist zwei mal niedriger als der Burj, es wiegt auf zwei Drittel mehr.
Zusätzlich zu den üblichen Risiken, die das Gebäude in den Wolken trägt und Eigengewicht. Um zu überleben, bis 7 000 v. Chr. — D. H. so lange Leben, wie es gelebt Pyramiden — Wolkenkratzer müssen Tausende von Jahren kämpfen mit Regen, wind und gewitter.
«Eine Besondere Herausforderung für höchsten Gebäude ist der wind», sagt Bill Baker, Konstrukteur Burj. Wenn der wind rauscht stromlinienförmiges Objekt, wie einem Baum oder einem Laternenpfahl, er rollt organisiert eine Böe, die umgeht das Objekt zuerst von Links, dann wieder rechts, dann wieder Links, und wegen des Wechsels der Windrichtung das Objekt schwingt. Bei starkem wind Burj wackeln kann bis zu einem halben Meter in jede Richtung.
Das Problem ist, dass je höher, desto schneller ist der wind. Um nicht zulassen, die Hochhäuser fallen — und Leben im Obergeschoss frei von der Seekrankheit — Ingenieure entwickeln die Gebäude von unregelmäßiger Form, die verhindern, dass wind und seine Organisation zerstören. Aus architektonischer Sicht ist das Gebäude scheint zu Funktionsumfang, aber markant gezackte profile Burj Shard und mehr für Sicherheit, als für die Schönheit.
Sie nicht раскачает sogar Orkan. «Wenn es ein normales Gebäude, es muss in der Lage sein, widerstehen und ein Hurrikan, der geschieht einmal in 700 Jahren», sagt Baker. Wichtige Gebäude wie den Burj Khalifa in der Lage zu bewältigen und mit den Ereignissen, die stattfinden, alle paar Jahrtausende.
Und es gibt noch ein Blitz. Vereinigte Arabische Emirate, wo sich der Burj, erleben etwa 10 gewitter im Jahr. Ein Blitzschlag in Milliarden von Volt nach der Kraft, die mithalten können mit einem nuklearen Reaktor. «Ich war in Dubai während eines Gewitters und Burj ähnlich Blitzableiter für die ganze Stadt — jede Minute in ihm schlägt ein Blitz», sagt Baker.
Glücklicherweise gibt es eine Lösung. Während der Bauphase, Stahlmantel des Gebäudes bindet zusammen — jeder Eisenstange, jeder Fensterrahmen — bis zum Grund. Und arbeitet als riesigen Faraday-Käfig, Schutztasche, wie auf dem Drahtnetz auf Mikrowellen, das speichert den Inhalt in Sicherheit, die Begrenzung ihn vom Strom. «Ich Sprach mit den Arbeitern der Brigaden nach einer besonders mächtigen Gewittern, und Sie beobachteten keine Schäden», sagt Baker.
Sogar bei Erdbeben Wolkenkratzer extrem gut halten. Je schneller die Hosen scheißt, desto besser. Die ganze Sache in so etwas wie Resonanz. Wenn die Erde bebt mit einer Frequenz entsprechend der Geschwindigkeit Schaukeln des Gebäudes, es wird schwingen, immer schneller und schneller, bis Sie zusammenbrechen würde, vielleicht. «Schmale Gebäude müssen länger Schaukeln hin und her — für das Burj 11 Sekunden — so wird es bewegen, aber nicht zusammenbrechen», sagt Baker.
Aber es ist nicht ganz störungsfreier: so wie wir brechen die Büroklammer, die vielfach Ihre Biege-und Richt, wenn der Stahl zu oft alarmieren, Sie platzt.
Eine weitaus größere Gefahr dar das Wasser.
In den 1930er Jahren 96 der 100 höchsten Gebäude der Welt wurden aus Stahl gefertigt. Heute, die meisten Gebäude der Stadt bauen aus Beton, armierten Stahl (Stahlbeton), verbindet die Zugfestigkeit (die Fähigkeit zu widerstehen Dehnung) Metall-und Druckfestigkeit (die Fähigkeit zum Widerstand gegen zusammendrücken) Stein.
Bei Lagerung an einem trockenen Ort, Stahlbeton — ist ein erstaunliches Material, das für immer gehalten werden kann. Aber in Gebieten mit hohem Niederschlag, schwache Säuren in Wasser langsam reagieren mit Kalkstein im Zement und ertragen ihn — Stahl rostet und in dem Gebäude erscheinen Löcher.
«Die Tatsache, dass die Pyramiden befinden sich in einer trockenen Umgebung, ist unglaublich wichtig», sagt Michel Барсум, Materialwissenschaften an der Universität Дрекселя in Philadelphia. Sogar in der Sonne getrockneten Sahara die ersten Pyramiden fielen unter den zerstörenden Einfluss des Wassers.
Seit vielen Jahren glaubte man, dass die ägypter am Ende haben es verstanden und gelernt haben, schneiden Sie die Blöcke mit mehr als einem festen Sitz, aber wie genau, das ist und bleibt ein Rätsel. Dann, in den frühen 2000er Jahren, jemand schließlich vermutete untersuchen Gesteine unter dem Mikroskop mit hoher Auflösung. Es war Michelle Барсум und er bemerkte, dass diese Felsen waren nicht natürlichen Kalkstein, sondern war eher ein Zeug gemacht aus eine frühe Form von Zement.
Als Experte für Keramik — Барсум nie Pyramide hat — er konnte nicht widerstehen verlockende Aussicht, um herauszufinden, alle sicher. Tief im inneren der alten Blöcke fand er eloquent подказки: mikroskopisch kleine Algen, Kieselalgen, hart war die Schale, die teilweise verwischt alkalischen Zement. «Etwa 90% der Pyramide aus Stein gehauenen, Rest — Casting», sagt Барсум.
Die ägypter machten Ihre Steine aus vier Hauptkomponenten: Kalkstein, Kalk, Wasser und Schmutz. Sie reagieren untereinander mit der Bildung von chemischen Klebstoff. Das wichtigste ist, dass mit der Alterung der Kleber kehrt in den ursprünglichen Zustand der Komponenten, die Umwandlung der Zement zurück in den Stein. «Er riecht und sieht aus wie Natürliche Kalkstein», sagt Барсум.
Aber wenn die konkrete Hülle eines Wolkenkratzers wird relativ solide, Fenster in Ihr Schicksal weniger durchsichtig. Das Glas wiegt als Granit und hat eine Steifigkeit von Aluminium; müssen 10 Tonnen Druck zu zerquetschen Kubikzentimeter. Sogar das Meer brauchen 50 Jahre обтачивания, um das Glas in eine farbige glatte Kieselsteine am Strand. Und dennoch ist das Glas nicht ganz. Es kann spontan zu knacken. Niemand weiß, warum.
Auch bei der doppelten Schicht von Glas, wenn Sie Sie nicht unterstützen, die meisten Fenster nicht schon lange. «Auf dem Glas nicht besonders wirkt sich die Umgebung, aber durch die Vibration des Windes, des Donners und andere Auswirkungen und es am Ende schlägt», sagt Konstantinos Цавдаридис, Materialwissenschaften von der University of Leeds.
Schließlich, nicht ablassen, ob das Glas am Ende in den unteren Teil des Rahmens? Dieser Gedanke basiert auf der Tatsache, dass die mittelalterlichen Fenster waren in der Regel dicker an der Unterseite und dass Glas in der Tat eine extrem Viskose Flüssigkeit: und für Hunderte von Jahren Glas ablaufen kann in den unteren Teil des Rahmens.
Im Jahr 1998 diese populäre Idee war entschlossen widerlegt Gruppe von Physikern, die berechnet haben, dass die Zeit brauchen, «die wird deutlich höher als das Alter des Universums», um bei Raumtemperatur stattgefunden haben, obwohl irgendwelche spürbaren Veränderungen im Glas. Ungleichmäßige Stärke der alten Scheiben war völlig zufällig — um glattes Glas ein paar hundert Jahren war es gar nicht so einfach.
So können moderne Wolkenkratzer zwingen Zeit Angst vor Ihnen?
Bill Baker denkt, das ist ziemlich. «Baustoffe in unserer Zeit ziemlich gut. Außer für jene Momente, wenn Sie scheitern, und wenn Sie zu unterstützen».
Agrawal einverstanden. «Wenn sich um Sie zu kümmern, warum nicht».
Laut Konstantinos, Betonbauten mehr durchhalten, da der Rost, der entsteht Stahlbeton, der ihn tötet. Aber Redford zweifelt daran, dass unsere Gebäude sind in der Lage, lange genug durchhalten. Am Ende ist es die funktionalen Strukturen, die nur Ihre Aufgabe erfüllt. Einfacher wird zu werfen. Die meisten der Wolkenkratzer wird abgerissen, noch bevor Sie fallen. Am Ende, die Große Pyramide war nicht die einzige erstaunliche Gebäude 4500 Jahre zurück.
Das so genannte Labyrinth, wie Sie sagen, war noch ungewöhnlicher. «Wenn der Griechische Historiker Herodot ihn sah, ihm der Atem verging. Er konnte nicht beschreiben, die Größe und das Gewicht der größten Blöcke, die gehörten in das Gebäude», sagt Redford. Ein solches Gebäude heute nicht mehr finden. Labyrinth geplündert, und seine verwendeten Steine für den Bau anderer Gebäude. Wenn man durch die Straßen des alten Kairo und untersuchen der Basis von alten Gebäuden, manchmal kann man die hieroglyphische Inschrift mit dem Gebäude.
Wenn wir nicht zerstören die Wolkenkratzer, zum Beispiel, New York City, und Sie werden nicht fallen, das beim derzeitigen Tempo der Bau um 7000 v. wird 10 000 Gebäude mit einer Höhe von über 160 Metern. Vielleicht wird uns etwas stolz zu sein. Als sind wir schlechter der alten ägypter?
Werden unsere Wolkenkratzer erleben Sie die Pyramiden?
Ilja Hel