Science >> Wetenschap >  >> Geologie

Hoe piramides werken

Piramides behoren tot de meest iconische en herkenbare bouwwerken ter wereld. Ze bestaan ​​al duizenden jaren en hun constructie is altijd een bron van fascinatie geweest. Hoewel er veel theorieën zijn over hoe piramides werden gebouwd, is de meest geaccepteerde theorie dat ze met behulp van hellingen zijn gebouwd.

Hellingen werden gemaakt van aarde, zand en stenen. Ze zijn in lagen gebouwd, waarbij elke laag iets kleiner is dan de laag eronder. Hierdoor ontstond een getrapte structuur waar de arbeiders met hun materialen op konden klimmen. De hellingen liepen ook schuin af, waardoor de arbeiders sleeën of rollen konden gebruiken om de zware stenen te verplaatsen.

De arbeiders die de piramides bouwden waren bekwame vakmensen. Ze gebruikten een verscheidenheid aan gereedschappen, waaronder beitels, hamers en hefbomen. Ze gebruikten ook wiskundige berekeningen om de hoeken van de hellingen en de grootte van de stenen te bepalen.

Er wordt geschat dat de bouw van de Grote Piramide van Gizeh ongeveer twintig jaar duurde. Dit was een enorme onderneming, en er waren duizenden arbeiders voor nodig. De piramides waren een bewijs van de macht en vaardigheid van de oude Egyptenaren.

Hier zijn enkele van de belangrijkste elementen die bijdragen aan de structurele stabiliteit van piramides:

1. Gewichtsverdeling :Piramides zijn ontworpen met een grote basis en een geleidelijke vermindering van de massa naarmate de structuur omhoog gaat. Hierdoor wordt het gewicht gelijkmatig verdeeld en wordt voorkomen dat de piramide omvalt.

2. Hellende zijden :De zijkanten van piramides zijn doorgaans hellend onder hoeken variërend van 51 tot 53 graden. Deze hoek zorgt voor stabiliteit doordat er een zelfdragende structuur ontstaat. De schuine zijkanten verminderen ook de horizontale druk op de basis van de piramide, waardoor deze anders zou kunnen instorten.

3. Getrapte of uitspringende constructie :Veel piramides zijn gebouwd met getrapte lagen, waarbij elke opeenvolgende laag zich terugplaatst ten opzichte van de onderliggende laag. Dit getrapte ontwerp creëert een reeks in elkaar grijpende terrassen die kracht en stabiliteit aan de structuur toevoegen. Als alternatief werden sommige piramides gebouwd met behulp van de uitspringende boogtechniek, waarbij elke laag stenen iets over de onderliggende laag hangt, waardoor een geleidelijke naar binnen gerichte helling ontstond.

4. Stichting :De fundering van een piramide speelt een cruciale rol in de stabiliteit ervan. Oude bouwers kozen zorgvuldig een stevige, stabiele ondergrond voor de constructie van de basis van de piramide. De fundering werd vaak geëgaliseerd en versterkt om een ​​gelijkmatige en stevige ondersteuning voor het gewicht van de piramide te bieden.

5. Bouwmaterialen :De materialen die worden gebruikt bij de constructie van piramides dragen ook bij aan hun duurzaamheid. Piramides in Egypte werden bijvoorbeeld voornamelijk gebouwd met kalksteen en graniet, die sterk zijn en bestand tegen weersinvloeden. Deze materialen bieden uitstekende druksterkte en zijn bestand tegen het gewicht van de piramidestructuur.

6. Mortel en constructietechnieken :Hoewel sommige piramides zonder gebruik van mortel werden gebouwd, gebruikten andere verschillende soorten verbindingsmaterialen om de stenen bij elkaar te houden. Het gebruik van mortel versterkte de samenhang tussen de stenen en versterkte de structurele integriteit van de piramide. Oude bouwers gebruikten ook geavanceerde technieken zoals in elkaar grijpende steenverbindingen en nauwkeurig steenhouwen, wat verder bijdroeg aan de stabiliteit van de piramide.

7. Interne structuren :Sommige piramides, zoals de Grote Piramide van Gizeh, hadden interne kamers en doorgangen. Deze interne structuren zijn zorgvuldig ontworpen om spanningsconcentraties te minimaliseren en de algehele stabiliteit van de piramide te behouden. De gewichtsverdeling en de geometrie van deze interne ruimtes speelden een cruciale rol bij het garanderen van de levensduur van de piramide.