Lutando contra a gravidade

O principal obstáculo do edifício alto é a força para baixo da gravidade. Imagine carregar um amigo nos ombros. Se a pessoa for bem leve, você pode agüentá-la sozinho. Mas se colocassem outra pessoa nos ombros de seu amigo (aumentando sua torre), o peso provavelmente seria muito grande para você carregar sozinho. Para fazer uma torre com uma "altura múltipla de pessoas", você precisa de mais gente na base para suportar o peso de todos que estão em cima.

É assim que funcionam as "pirâmides de líderes de torcida" e também as pirâmides reais e outras construções. Tem de haver mais material na base para suportar a combinação de peso de todo o material acima. Toda vez que você acrescentar uma camada vertical, a força total sobre cada ponto abaixo daquela camada aumenta. Se você continuar aumentando a base da pirâmide, você pode construir indefinidamente para cima. Isto se torna impraticável rapidamente, é claro, uma vez que a base inferior ocupa muito terreno disponível.

O Empire State Building, na Cidade de Nova York. A vista do observatório do 86° andar do edifício é umas das principais atrações turísticas de Nova York.

Em edifícios normais feitos de tijolos e argamassa, você tem que continuar engrossando as paredes inferiores enquanto constrói os novos andares superiores. Depois de alcançar uma certa altura, isto fica impraticável. Se quase não há espaço nos andares inferiores, qual é o objetivo de construir um edifício alto?

Usando esta tecnologia, as pessoas não conseguiriam construir edifícios com mais de 10 andares. Mas no final da década de 1800, uma série de avanços e circunstâncias convergiram e os engenheiros conseguiram romper esse limite. As circunstâncias sociais que levaram aos arranha-céus foram os crescentes centros metropolitanos americanos, a maioria notadamente em Chicago. Todas as empresas queriam seus escritórios perto do centro da cidade, mas não havia espaço suficiente. Nestas cidades, os arquitetos precisavam de um modo de expandir a metrópole para cima, em vez de para fora.

O principal avanço tecnológico que fez dos arranha-céus possíveis foi o desenvolvimento da produção em massa de ferro e aço (veja Como funcionam o ferro e o aço para mais detalhes). Novos processos de fabricação fizeram possível a produção de longas vigas de ferro sólido. Essencialmente, isto deu aos arquitetos um conjunto novo e completo de blocos de edifícios para se trabalhar. Vigas de metal estreitas relativamente leves podem suportar muito mais peso do que as paredes sólidas de tijolos dos edifícios antigos, enquanto tomam uma fração do espaço. Com o advento do processo de Bessemer, o primeiro método eficiente para a produção de aço em massa, os arquitetos passaram a não usar mais o ferro. O aço, que é mais leve e mais forte que o ferro, tornou possível construir edifícios mais altos ainda.