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Engenharia romana > Origens e história

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Roman Bridge, Ponte da Vila Formosa, Portugal (Carole Raddato)
Os romanos são famosos por suas proezas de engenharia notáveis, estradas, pontes, túneis ou seus impressionantes aquedutos. Suas construções, muitas delas ainda em pé, são um testemunho de suas habilidades superiores de engenharia e engenhosidade. Os engenheiros romanos melhoraram mais velhas idéias e invenções para introduzir um grande número de inovações. Eles desenvolveram materiais e técnicas que revolucionaram a ponte e a construção dos aquedutos, aperfeiçoaram armas antigas e desenvolveram novos, enquanto inventar máquinas que aproveitado o poder da água. Realizações de engenharia romanas geraram muita riqueza e prosperidade, melhorando a vida quotidiana dos romanos e ajudando Roma a manter sua posição dominante na Europa e no Mediterrâneo durante séculos.

AQUEDUTOS

Aquedutos já existiam no Oriente próximo durante séculos antes da construção da primeiro aqueduto, o Aqua Appia em 312 A.C. do Roma. Os romanos, no entanto, introduziram muitas inovações que lhes permitiam construir aquedutos numa escala sem precedentes. Aquedutos consistiam de conduítes, túneis e oleodutos trazer água das nascentes distante e montanhas para cidades e vilas. Eles fornecidos água das cidades fontes, latrinas, banhos públicos e casas dos ricos romanos. Eles também foram usados para poder moinhos e outras máquinas
Aquedutos romanos usado gravidade, não bombas, com uma ligeira inclinação descendente para a água. Outras inovações incluíram o uso de arcades para transportar água sobre vales e terreno ao nível do mar, com o uso extensivo de guarnições de cimento concreto e impermeável. Outra inovação foi o uso de tanques de sedimentação em intervalos regulares para regular o fornecimento de água.
Aquedutos poderiam ser mais de 100 km (62 milhas) de comprimento. Por exemplo, o Aqua Marcia construído em 144-140 A.C. correu subterrânea para cerca de 91 km (57 milhas) subterrâneo e em seguida 10 km (6 milhas) de silo em subestruturas e arcadas antes de alcançar a cidade de Roma.
Valens Aqueduct, Constantinople
Aquedutos teve que ser mantida regularmente, como detritos acumulados em suas condutas e vazamentos desenvolvidos ao longo dos anos. Por meio do Principado, Roma tinha uma rede de água de grandes e complexos com ligações cruzadas do aqueduto que garantiu um fornecimento contínuo de água, mesmo se um aqueduto foi sob o reparo.

PONTES

Assim que o segundo século A.C., os romanos construíram grandes e pontes de pedra magnífica como o medidor de 135 (443 ft) longo Pons Aemilius em Roma. As primeiras pontes de pedra utilizados blocos de pedra realizados em conjunto com grampos de ferro . Por meados-2º século A.C., os romanos fizeram uso extensivo do concreto: pontes foram construídas muitas vezes com um núcleo de concreto e um revestimento de blocos de pedra. O uso de concreto aumentou significativamente das pontes resistência e durabilidade. Concreto também foi usado para construir fortes pilares. Quando cais não poderiam ser construídas fora da rocha, os romanos usavam "ensecadeiras", que eram temporárias cercos feitos de estacas de madeira lacradas com barro. As ensecadeiras foram empurradas para o leito do rio e preenchidas com concreto, a fim de tornar o cais.
Os construtores romanos também foram os primeiros a compreender plenamente as vantagens estruturais de um arco. Pontes tinham arcos consistindo de arco individual pedras (mais em uma extremidade a outra) chamado de aduelas, que eficientemente distribuída peso o bridges. Tais pontes arqueadas estruturas feitas mais fortes e permitidos para vãos de ponte muito mais tempo. Por exemplo, a ponte de Alcántara, ainda hoje de pé, é 182 m (597 ft) de comprimento, com arcos 29 m (95) de largura e enormes aduelas , pesando até oito toneladas cada. As centenas de pontes romanas ainda em existência toda em torno de Europa são uma prova de sua incrível força e confiabilidade.
Roman Bridge, Pont Julien

TÚNEIS DE

Os romanos cavaram túneis, bem como para sua água aquedutos e estradas, sempre que se depararam com obstáculos como morros e montanhas. Construção do túnel foi um desafio não só porque a escavação pode levar anos, mas também porque topógrafos tinham a certeza de que ambas as extremidades de um túnel corretamente conhecem no centro.

O método mais comum de construção de túnel foi o método qanat , desenvolvido pelos persas no início primeiro milénio A.C.. O túnel foi feito em linha reta, usando uma linha de posts sobre uma colina e escavando poços verticais em intervalos regulares. Os eixos assegurou que o túnel não se desviem sua trajetória definida e fornecida ventilação para os trabalhadores.
O 6 km de extensão do túnel que imperador Claudius construído em 41 CE para drenar o lago Fucine levou 11 anos e 30.000 trabalhadores para construir.
O método de Counter-escavação era um método usado para cavar através de altas montanhas. Trabalhadores cavaram o túnel de ambos os lados de uma montanha e encontrou em um ponto central. Este método de construção necessário planejamento maior e um maior conhecimento da topografia e da geometria. Os construtores tinham que verificar constantemente que o túnel está avançando direção, por exemplo, observando a luz que penetrou através da boca do túnel. Ventilação, especialmente para túneis longos, também era um problema, como eixos poderiam não facilmente ser escavados abaixo do topo de uma montanha. Os tempos de construção necessária dependiam do tipo de rocha sendo escavada e tipo do túnel. Túneis que envolvem os eixos, por exemplo, poderiam ser construídos muito mais rapidamente.

Quando a pedra foi difícil, romanos empregou uma técnica chamada de fogo-têmpera. Isto consistiu de aquecimento da rocha com fogo e então de repente refrigerá-lo com água fria para que ele iria quebrar. Túneis podem levar anos, se não décadas, a ser construída, mesmo com milhares de escravos. Por exemplo, o 6 quilômetros (3.7 milhas) túnel esse Imperador Claudius construído em 41 CE para drenar o lago Fucine (Lacus Fucinus) levou 11 anos para ser construído e utilizado aproximadamente 30.000 trabalhadores.

ESTRADAS

Os romanos tinham uma rede estendida estrada que se estende do norte da Inglaterra ao sul do Egito, com um comprimento total de não menos de 120.000 km (74.565 milhas) durante o Império. As estradas romanas foram feitas para viagens, comércioe para manter o controle sobre vastos territórios do Império. Facilitaram a implantação rápida de exércitos quando necessário.

Objetivo principal de uma estrada era conectar em como sequencia um caminho como possíveis duas cidades muitas vezes centenas de quilômetros de distância. A Via Appia, construído a partir de 312 A.C., Roma conectada a Cápua (190 km distante ou 118 milhas), enquanto as cidades importantes ao longo de seu caminho só foram acessados pelas estradas do ramo. A construção de estradas romanas envolvidos colossais obras de engenharia, porque não só pontes e túneis, mas também viadutos, tinham que ser construído onde estradas encontraram grandes obstáculos. Construção de estradas também envolveu a escavação de terra maciça, o transporte de materiais para aterramento e nivelamento sobre longas distâncias e enormes projectos hidráulicos para recuperação de água de drenagem e terra.
Via Appia
As estradas romanas foram construídas pela primeira configuração as pedras da calçada, cavando um poço longo entre eles que foi toda a largura da estrada e em seguida, cobrindo-o com pedras ou cascalho. A camada de cascalho foi compactada e uma camada de cascalho mais fino foi adicionada. Então, a estrada foi pavimentada com lajes de pedra poligonal grande. Por causa da camada de cascalho abaixo, as estradas romanas foram capazes de resistir ao congelamento e inundações e exigido relativamente pouca manutenção. Além disso, a superfície da estrada tivesse ligeira inclinação, para que a água da chuva poderia fluir para os freios de ambos os lados.

Marcos (a partir de milia passum em latim significa 1.000 passos) também foram colocados ao longo da estrada em intervalos de uma milha. Eles eram colunas pesadas 1,5 m (5 pés) de altura, que indicou o número da milha, a distância de Roma e os nomes dos funcionários que construíram a estrada.

ROMAN CONCRETO

Uma das mais importantes contribuições para a tecnologia de construção romanas foi a invenção do concreto. Concreto permitido a construção de edifícios impressionantes, como o Panteão e construção de ponte e Porto impactada. Concreto romano ou opus caementicium foi inventado no final do terceiro século A.C., quando os construtores adicionado um pó vulcânico chamado pozolana a argamassa feita de uma mistura de tijolo ou pedaços de pedra, Cal ou gesso e água. Pozolana que continha tanto sílica e alumina, criou uma reação química que drasticamente fortalecido a coesão de argamassa.

Roma passou por um período chamado de uma revolução"concreto", que viu os rápidos avanços representados na composição do concreto. Por exemplo, construtores romanos descobriram que adicionar terracota esmagada para a argamassa criou uma forte mistura hidráulica que poderia ser utilizada como material impermeável para cisternas ou outras construções que expor ao tempo. Romanos também dominam concreto subaquático em meados do primeiro século, que permitiam a construção de portos tais como essa na cidade de Cesareia. Concreto subaquático foi alcançado misturando uma parte de cal com dois-peças cinzas vulcânicas, e colocar a mistura em tufo ou em pequenas caixas de madeira. A mistura então iria ser hidratada pela água do mar para acionar do concreto liberador de calor / reação química de endurecimento.
Dome of the Pantheon
Poderíamos perguntar se concreto romano era melhor do que o concreto moderno ou cimento de Portland de hoje. Pesquisas recentes por cientistas dos EUA e italiano têm mostrado que o concreto romano era muito superior. Analisando o romanos portos no Mediterrâneo, eles descobriram que o concreto romano permaneceu intacto após 2.000 anos de constante batendo à beira-mar. Por outro lado, cimento Portland começa a se desgastar depois de 50 anos de exposição à água do mar. Segundo estes cientistas, cimento Portland não ligar bem como concreto romano e começa a rachar após algumas décadas, porque lhe falta do concreto romano Cal e misturas de cinzas vulcânicas.

DISPOSITIVOS de MILLS & água

Os romanos tinham fábricas que usavam para moer o grão e produzir farinha. Estes moinhos tiveram geralmente um eixo horizontal, anexado a um eixo de passagem inferior uma pedra de moinho e virando uma mó superior. O espaço entre as mós foi cuidadosamente ajustado por um mecanismo berrantes a fim de controlar a finura do pó produzido. Os moinhos mais básicos usada alimentação humana ou animal. Por exemplo, a mola asinaria remonta a 300 A.C. foi um moinho rotativo básico conduzido por escravos ou com os olhos vendados cavalos, burros ou mulas.

Os romanos também inventaram a azenha com qualquer uma roda d'água horizontal ou vertical na meados do século III A.C.. Moinhos de água usado um rio ou água de alta pressão de um reservatório alto (ou de um aqueduto nas proximidades). O poder da água bater as rodas foi ajustado frequentemente por um sistema de tanques e tubulações. Waterwheels verticais eram as mais complexas, como eles convertidos a rotação vertical da água da roda para a rotação horizontal do eixo girar a moenda superior. O aqueduto Barbegal e moinhos construído no final do primeiro século CE, tinha água correndo através de um caminho em declive de 19 metros, 16 individuais água rodas motrizes. O moinho foi capaz de processar cerca de 3 toneladas de grãos por hora. Empregava centenas de pessoas e produziu farinha suficiente para fornecer até 40.000 pessoas por dia.
A Pompeii Bakery
Os romanos tinham outros dispositivos de água usados para serrar madeira, pedras e para o esmagamento de minérios metálicos. Serrarias tinham serras de corte de pedra alimentadas por waterwheels, por meio de uma manivela e um eixo de ligação. Martelos de viagem, que usou as rodas de água, câmaras e martelos, foram usados nas regiões de mineração para trituração do minério em pedaços pequenos.

TECNOLOGIA DE MINERAÇÃO

Os romanos foram os primeiros a utilizar tecnologia avançada em operações de mineração. Sites de mineração romana muitas vezes tinham um número de aquedutos construídos em torno deles com tanques gigantes e água-powered máquinas tais como moinhos de selo e trip-hammers. Os tanques gigantes foram usados em um método de mineração chamado hushing. Hushing consistiu em liberar grandes quantidades de água para lavar a terra e expõem rochas minerais valiosas abaixo. Em outro método de mineração como fogo-têmpera, água destes tanques foram lançada para fraturar a rocha que tinha sido previamente aquecida.
Selo-moinhos movidos a água e trip-hammers foram usados para esmagar o minério extraído em pedaços pequenos antes de serem processadas ainda mais. Vestígios da tecnologia de mineração usado pelos romanos, ainda, podem ser encontrados em sites como o Las Medulas em Espanha e Dolaucothi em grande Grã-Bretanha. O site Dolaucothi tinha aquedutos de tempo não inferior a cinco.

ARMAS

Os romanos tinham armas formidáveis que durante séculos deram-lhes uma vantagem no campo de batalha e permitiam-lhes conquistar vastos territórios. Armas de artilharia, tais como a Balista e o asno, usadas em funções defensivas e ofensivas no cerco de guerra, foram as mais aterrador e tecnologicamente avançadas armas do arsenal romana.
A Balista (a partir do grego palavra ballistra, que significa besta) originou-se na Gréciae consistia de dois braços horizontais de besta, como inseridos em uma corda torcida de tendões, crina de cavalo ou intestino, ligado a uma estrutura retangular de madeira. Tinha um slider anexado a uma posição vertical passando através do quadro retangular que soldados carregados com chumbo dardos ou pedras esféricas. A Balista foi definida como a posição armada puxando a corda com um par de guinchos.
Roman Ballista Reconstruction
Os engenheiros romanos melhoraram significativamente a Balistado projeto adicionando um número de componentes de metal que não só fez a Balista mais leve e mais fácil de montar, mas também melhorou a sua precisão, aumentando o seu poder por aproximadamente 25%. O maior ballistae também eram os mais poderosos. Poderiam ter braços 1 a 1,2 m (3 a 4 pés) de comprimento e lançar dardos para uma distância de aproximadamente 450 m (450 a 500 jardas). A Balista era muito precisos, especialmente a uma curta distância. Ele poderia facilmente perfurar o armor de corpo do soldado com poder suficiente para matá-lo instantaneamente. Os engenheiros romanos também inventaram o carroballista, uma Balista montado em um carrinho que adicionou a mobilidade para a arma. Deu cada Legião de fogo maciço no campo de batalha, desde como cada Legião empurrado 55 destes móveis ballistae para a batalha.        

O asno era uma catapulta de torção de um braço que poderia lançar projéteis mais pesados do que a Balista , com precisão, embora com uma escala menor (aprox. 300-400 m). Enquanto a Balista tinha muitas partes móveis que podem quebrar ou falhar, o asno tinha um design mais simples, tornando-o mais confiável e fácil de operar. Consistia em um grande quadro horizontal colocado firmemente no chão e um quadro vertical com um buffer acolchoado na parte da frente. O quadro horizontal tinha esticado, trançado de cordas feitas de pêlos de animais ou tendões. Um braço com uma tipóia segurando o projétil foi colocado sobre o embrulho de corda torcida e empurrado para baixo contra a tensão das cordas com um molinete. O braço foi então lançado por um mecanismo de gatilho, liberando a tensão e arremessar o projétil grande (pode ser uma pedra esférica de até 25 kg de peso), geralmente o conjunto aceso com uma substância combustível. Do impacto e incêndios subsequentes poderiam esmagar em fortificações inimigas e causar grande devastação.
Projeto do asno Romano é considerado pelos cientistas para ser mais engenhoso do que as catapultas de um braço da idade média por causa de sua funda, o que aumentou o comprimento efectivo a lingagem braço sem adicionar qualquer peso significativo. Os romanos não poderiam roda estes grandes onagros na batalha porque eles pesavam até quatro toneladas. Em vez disso fizeram no local, em plataformas acolchoadas, para que seu recolhimento não moer a terra por baixo e renderizá-los instáveis.

Artigo aportado pela equipe de colaboradores.

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