Inginerie și tehnologie7 MIN · PE SCURT14 MIN · DETALIAT

Cum stau în picioare clădirile vechi?

Unele clădiri de piatră stau în picioare de aproape 2.000 de ani, fără niciun fier în ele. Nu e noroc. E un truc pe care îl poți încerca și tu, cu o foaie de hârtie.

Capitolul 1

Trucul arcului

Piatra rezistă foarte bine când o strângi, dar se rupe ușor când o îndoi. O grindă lungă de piatră pusă peste două coloane se crapă la mijloc.

Soluția e arcul: pietre tăiate în formă de pană, așezate pe un semicerc. Greutatea apasă fiecare piatră spre vecinele ei, deci totul e strâns și nimic nu e îndoit. Piatra din vârf se numește cheia de boltă.

Arcul era cunoscut de mult, dar romanii l-au folosit peste tot: la poduri, la apeducte, la stadioane.

Detaliat

Inginerii spun că piatra lucrează bine la compresiune (strângere) și prost la întindere. Când îndoi o grindă, partea de jos se întinde și acolo apare fisura. Arcul transformă greutatea în compresiune, dar împinge și în lateral, spre exterior. De aceea arcurile au nevoie de ziduri groase sau de alte arcuri lângă ele, care să le țină picioarele să nu se depărteze.

Capitolul 2

Cupola de 1.900 de ani

Un arc rotit în jurul lui însuși face o cupolă. Panteonul din Roma, terminat acum aproximativ 1.900 de ani, are o cupolă de beton cu un diametru de aproximativ 43 de metri, fără niciun fier înăuntru. E și azi cea mai mare cupolă din beton fără armătură din lume.

Sus are o gaură rotundă, de aproximativ 9 metri, numită ochiul. Pe acolo intră lumina. Și ploaia: podeaua are mici găuri prin care se scurge apa.

Detaliat

Constructorii Panteonului au folosit beton din ce în ce mai ușor spre vârf: jos, cu pietre grele în el, sus, cu piatră vulcanică poroasă. Cupola se și subțiază spre ochi. Așa, partea de sus apasă mai puțin pe pereți. Betonul roman se mai și „repară” puțin singur: în 2023, cercetătorii au arătat că bucățelele de var din el pot umple încet fisurile mici, când intră apa.

Capitolul 3

Cum ghicești vârsta unei clădiri

Templele grecilor antici au coloane și acoperișuri cu fronton triunghiular, totul simetric. Catedralele gotice, cam din anii 1150-1500, au arcuri ascuțite, vitralii colorate și turle înalte. Biserica Neagră din Brașov e gotică.

Barocul, din anii 1600-1700, iubește curbele, aurul și statuile. Modernismul, din secolul trecut, spune „forma urmează funcția”: cutii simple din beton, oțel și sticlă, fără ornamente. Azi, calculatoarele permit forme curbe, care par să curgă.

Capitolul 4

Arhitectura de la noi

Bisericile de lemn din Maramureș sunt făcute din bârne îmbinate, cu turle subțiri și foarte înalte. Opt dintre ele sunt în patrimoniul mondial UNESCO. Mănăstirile din Bucovina, ca Voroneț sau Sucevița, au pictură și pe pereții de afară, ca o carte cu imagini pentru cei care nu știau să citească.

Ateneul Român, o sală de concerte rotundă, cu cupolă, a fost inaugurat în 1888. O parte din bani au venit din donații, prin campania „Dați un leu pentru Ateneu!”.

Detaliat

Pe la 1900, arhitectul Ion Mincu a fost unul dintre creatorii stilului neoromânesc, care amesteca elemente din casele țărănești și din mănăstirile vechi: arcade, foișoare, ceramică colorată. Universitatea de Arhitectură din București îi poartă numele.

Palatul Parlamentului e una dintre cele mai mari clădiri administrative din lume. A fost ridicat începând din 1984, sub regimul comunist, iar pentru el a fost demolată o mare parte din cartierele istorice din jur, cu biserici și case vechi. Și azi se discută dacă merita.

Acum peste 2.000 de ani, arhitectul roman Vitruviu scria că o clădire bună trebuie să fie trainică, folositoare și frumoasă. Regula e folosită și azi.

Capitolul 5

Fapt sau legendă?

„În Panteonul din Roma plouă înăuntru.”

E un fapt.Ochiul din vârful cupolei e deschis. Când plouă, apa cade pe podea și se scurge prin niște găuri mici, făcute special.

„Templele grecești au fost construite albe, din marmură goală.”

E o legendă.Erau pictate în culori vii. Vopseaua s-a șters de-a lungul secolelor, iar imaginea templelor albe a rămas din statuile și ruinele decolorate.

„Un arc de piatră stă în picioare pentru că pietrele sunt lipite cu ciment.”

E o legendă.Multe arcuri romane sunt din pietre așezate fără niciun liant. Le ține greutatea, care le strânge una în alta.
Capitolul 6

Experiment: podul de hârtie

De făcut acasă15 minute · 0 din 5 pași
Capitolul 7

Nu se știe încă

Cum au turnat romanii cupola Panteonului?

Știm din ce e făcută, dar nu știm exact cum au construit-o. Ce fel de schelă de lemn a ținut betonul cât s-a întărit? Cât a durat? Cine a fost arhitectul? Nu s-a păstrat niciun plan sau nicio descriere din acea vreme. Cercetătorii fac măsurători și modele pe calculator, dar răspunsul sigur lipsește.

Capitolul 8

Testul lui Kokodel

1. De ce ține un arc de piatră mai bine decât o grindă de piatră?

Piatra rezistă bine la strângere și prost la îndoire. Arcul transformă greutatea în strângere.

2. Cum se numește piatra din vârful unui arc?

Cheia de boltă e ultima piatră pusă și blochează tot arcul.

3. După ce recunoști o catedrală gotică?

Goticul are arcuri ascuțite, ferestre mari cu vitralii și turle înalte, ca Biserica Neagră din Brașov.

Surse
  • Vitruviu. De architectura (Despre arhitectură), secolul I î.Hr.
  • Salvadori M. Why Buildings Stand Up: The Strength of Architecture. W. W. Norton, 1980.
  • Seymour L. M. et al. Hot mixing: Mechanistic insights into the durability of ancient Roman concrete. Science Advances, 2023.
  • UNESCO World Heritage Centre. Wooden Churches of Maramureș; Churches of Moldavia.

Mai departe

Ai altă întrebare? Întreabă-l pe Kokodel
Capitole
  1. 1Trucul arcului
  2. 2Cupola de 1.900 de ani
  3. 3Cum ghicești vârsta unei clădiri
  4. 4Arhitectura de la noi
  5. 5Fapt sau legendă?
  6. 6Experiment: podul de hârtie
  7. 7Nu se știe încă
  8. 8Testul lui Kokodel