De ce nu cad zgârie-norii?

Până acum aproximativ 150 de ani, clădirile erau din cărămidă și piatră, iar zidurile țineau toată greutatea. Cu cât clădirea era mai înaltă, cu atât zidurile de jos trebuiau să fie mai groase. Nu mai rămânea loc pentru camere.

Două invenții au schimbat totul. Prima: scheletul de oțel. Clădirea primește grinzi și stâlpi de oțel, ca niște oase, iar zidurile devin doar pielea de afară. A doua: liftul sigur. Nimeni nu urcă de bunăvoie pe jos 50 de etaje.

Clădirea Monadnock din Chicago, terminată în 1891, are 16 etaje cu ziduri care țin singure greutatea. La parter, zidurile au aproape doi metri grosime. E una dintre cele mai înalte clădiri de acest fel construite vreodată.

Clădirea Home Insurance din Chicago, din 1885, e socotită adesea primul zgârie-nori, pentru că avea un schelet de metal care ținea greutatea. Avea doar 10 etaje. Istoricii mai discută dacă titlul i se cuvine cu adevărat.

Greutatea nu e singura problemă. Cu cât turnul e mai înalt, cu atât vântul îl împinge mai tare, iar împingerea de sus acționează ca o pârghie lungă. De aceea inginerii pun fundații adânci: stâlpi de beton înfipți zeci de metri în pământ, ca rădăcinile unui copac.

În mijlocul clădirii stă un miez de beton armat, în care sunt lifturile și scările. El ține clădirea ca o coloană vertebrală. Iar clădirile foarte înalte se subțiază spre vârf și au forme rotunjite, ca vântul să nu le prindă.

Surpriza: zgârie-norii sunt făcuți să se îndoaie puțin. O clădire complet țeapănă ar crăpa în vânt sau la cutremur. Vârful celei mai înalte clădiri din lume se poate mișca în vânt cu aproximativ un metru-doi. Pentru o clădire atât de înaltă, e puțin.

Unii zgârie-nori au un truc: o bilă uriașă de oțel atârnată sus, ca un pendul. Când clădirea se înclină într-o parte, bila rămâne în urmă și o trage înapoi. Turnul Taipei 101, din Taiwan, are o asemenea bilă de aproximativ 660 de tone.

Bila se numește amortizor cu masă acordată. Inginerii îi aleg lungimea cablurilor ca să se legene în același ritm ca clădirea, dar în contratimp. Astfel, mișcarea clădirii trece în bilă, iar pistoane mari, ca niște amortizoare de mașină, o transformă în căldură.

În zonele cu cutremure, cum e Bucureștiul, clădirile înalte se proiectează după reguli speciale. Unele stau pe izolatori seismici, un fel de perne de cauciuc și oțel care lasă pământul să se miște sub clădire fără s-o zgâlțâie la fel de tare.

Jocul se numește „provocarea bezelei” și se face la cursuri pentru ingineri și pentru echipe. Cercetătorul Tom Wujec a observat că, de obicei, copiii de grădiniță fac turnuri mai înalte decât mulți adulți. Copiii construiesc repede, pun bezeaua devreme, văd ce cade și repară. Adulții fac planuri lungi și descoperă abia în ultimul minut că turnul nu ține bezeaua.