Pirámide de Manhattan ... En una vida después de las personas [cerrado]

EDITAR: El OP indicó que por 'sistema de amortiguación masiva' se refería a un amortiguador del tipo que generalmente se usa para evitar que los rascacielos se balanceen. Esto solo aumenta el peso de la estructura. Con eso en mente:

Tan pronto como falle cualquier hechicería que estés usando para sostener la estructura.

En serio. Según las dimensiones de la estructura que tiene, o bien se trata de una súper aleación de acero increíble que es fuerte cuando se martilla hasta obtener la delgadez de un alambre, o tiene tecnología antigravedad que reduce el peso. A modo de comparación: el Burj Khalifa, con una altura de 829,8 m, tiene un peso seco de 500.000 toneladas. Esa es una obra maestra de la ingeniería, es una aguja delgada y ya tiene que lidiar con algunas de las tensiones mecánicas más extremas a las que nos hemos enfrentado como especie.

Su pirámide es mucho más alta, mucho más ancha y tiene un revestimiento de pizarra por el amor de Dios (consulte el comentario de type_outcast sobre la pregunta para obtener más información al respecto . Lo acabo de ver). El acero regular no resistirá debajo de eso. Se derrumbará por su propio peso o se hundirá en el lecho rocoso de abajo . Incluso las montañas no pueden llegar a ser tan altas sin otras montañas que las apunten, y son sólidas en todo momento.

Lo que nos deja con alguna forma de:

R: Acero mágicamente fuerte cuyas propiedades mecánicas son desconocidas pero en algún lugar en el lado lejano de lo ridículo. En este escenario, no podemos estimar cuánto durará su estructura, ya que su esqueleto es básicamente rudo.

B: Un dispositivo mágico antigravedad que hace que todo se levante/no sea aplastado por los sistemas meteorológicos que presumiblemente están alimentados. Tan pronto como se va la luz, este deja de funcionar, provocando el colapso de la pirámide.

Edición n. ° 2: el OP cambió la altura de la pirámide (lo que no ayuda) y sugirió que la estructura podría sostenerse con una columna central.

Solo por diversión: hagamos los cálculos en una columna central. Si se trata de una columna de 1 m ² que tiene 2001 m de altura, podemos calcular fácilmente la fuerza ejercida sobre el metro inferior del acero como 2000 * 8000 * 9,8 (Altura * densidad del acero en kg/m 3 * g ⁾ . Esto sale a 156,8 GigaPascales. La resistencia a la compresión más alta que he podido encontrar para el acero es de 152 GigaPascales, lo que significa que incluso en un mundo ideal, sin viento, esfuerzo cortante o peso adicional, la columna de soporte se aplasta por su propio peso. Agregar columnas adicionales o puntales de soporte no ayudará, solo empeorará el problema. Y eso es antes de llegar a cualquiera de los otros problemas arquitectónicos que tiene la pirámide.

Los puntales inferiores de su pirámide son los primeros en fallar, especialmente en el lado que da al mar. El peso de la estructura sobre ellos esencialmente aplana toda la mitad inferior de su pirámide, calentándola en una cantidad apreciable mientras lo hace, y convirtiendo los niveles inferiores en escoria fundida. Los niveles superiores se deforman y pandean, hundiéndose y agrietándose lentamente, y los puntales más cercanos al fondo se vuelven flexibles y como de goma. Una ola de acero semisólido y pizarra rota se extiende sobre el antiguo estado de Nueva York, lavando todo (edificios, suelo e incluso las capas superiores del lecho rocoso) a su paso.

Eventualmente te quedas con la obra de arte moderno más grande y extraña jamás vista. En su corazón se encuentra un péndulo que se balancea lentamente y pesa exactamente 1852 toneladas.

10 años, una vez que se pierde la energía. Aproximación basada en el clima real, ya que las tormentas e inundaciones son esporádicas.

Me sorprendió una respuesta a una pregunta similar sobre Manhattan después de la gente: ¿Pensé que los edificios de hormigón durarían unos cientos de años? Resulta que el agua que inunda los sótanos es mortal. Una vez que las bombas se detienen y finaliza el mantenimiento, todo está perdido. Una gran tormenta con inundaciones lo paralizará y comprometerá la estructura. El próximo causará daños graves.

Como hizo referencia a "La vida después de las personas", entonces ya debería saber la respuesta. Las estructuras hechas con acero u otros metales fallarán después de unos 200 años sin un mantenimiento regular. Dado el tamaño y las tensiones mecánicas de su estructura propuesta (mencionadas en otras respuestas y comentarios), 200 años pueden ser una estimación generosa.

Las estructuras de hormigón sin varillas de acero duran más. Las estructuras romanas hechas de hormigón tienen al menos 2000 años de antigüedad y la mayoría de ellas todavía son claramente identificables como estructuras hechas por el hombre y su propósito se puede discernir con bastante facilidad. Se estima que las Torres Gemelas Petronas podrían durar 500 años sin mantenimiento continuo ya que tienen una cantidad limitada de refuerzo metálico, pero como torres delgadas también están bajo mucho estrés debido al viento, cambios de temperatura y posibles terremotos.

Si rehacemos su estructura usando materiales compuestos modernos y tal vez pintamos con aerosol el exterior para que parezca pizarra, la estructura se vuelve mucho más liviana. Debido a que los compuestos son fuertes en tensión en lugar de compresión, el método de construcción de su estructura tendrá que ser diferente, lo que conduce a diferentes modos de falla. La amenaza más grave sería que las fibras se degradaran o se rompieran. Esto podría deberse a que las fibras se expusieran a la luz solar o al agua (después de un siglo de exposición a la intemperie para eliminar cualquier recubrimiento protector), pero dado que las fibras conocidas son muchas veces más fuertes que el acero por unidad de peso, esto podría llevar mucho tiempo. Esto podría minimizarse mediante el uso de Honywell M5, un tipo de súper material que es ignífugo e impermeable a la radiación ultravioleta.

Si el diseño es dinámicamente inestable por algún motivo, el proceso de rotura o degradación de las fibras podría acelerarse a medida que las fibras se desgastan o torcen. Esto es casi inevitable en una estructura de ese tamaño, ya que sin ningún tipo de contramedidas activas se flexionará a través de cambios de temperatura (el lado expuesto al sol se expandirá ligeramente durante el día, por ejemplo), cargas de viento e incluso temblores de tierra. Esto también afectará a los puntos de anclaje.

Una consideración mucho más importante es qué se utiliza para unir las fibras. Las resinas que unen los materiales compuestos son muy fuertes, pero no tanto como las propias fibras. También se degradarán en función de factores como la temperatura, la exposición al agua y la flexión y torsión causadas por los movimientos de la estructura.

No he podido descubrir los MTBF estimados para materiales como M5 o las resinas aglutinantes, pero ofrezco una especulación de que la Gran Pirámide de Manhattan solo durará un poco más si se construye con compuestos. Si bien será más liviana y resistente que una estructura de acero correspondiente, también estará sujeta a muchas fuerzas que, sin contramedidas activas y mantenimiento, provocarán la falla de algunas de las fibras, resinas o anclajes. La tensión adicional se transmitirá a otros elementos estructurales de manera no planificada y asimétrica, lo que conducirá a fallas en cascada de segmentos de la estructura, desequilibrándola aún más y redistribuyendo las cargas de una manera que los diseñadores nunca habían previsto. El colapso puede parecerse más a una serie de velas enrolladas (o un globo aerostático desinflado),