Пятиярусные пагоды: почему
землетрясения не могут их разрушить?
Мудрость из далёкого прошлого
Япония известна своими старинными деревянными
постройками. Некоторые из них мы можем назвать многоэтажками
древности это пятиярусные пагоды, построенные на территории
больших храмов в таких городах, как Киото и Нара.
Ступы были впервые построены в Индии для увековечивания памяти Будды или
хранения его святых мощей. Традиция сооружения ступ дошла до Японии
через Китай и полуостров Корея. На японских островах еще более 1300 лет
назад строение этого типа приобрело форму пятиэтажной пагоды.
Землетрясения в Японии происходят часто, однако пагоды продолжают
стоять, оставаясь и сегодня столь же красивыми, как и много веков назад.
В чём же секрет устойчивости пагод?
|
|
Автор Уэда Ацуси, архитектор Фото предоставлены
Сэкай Бунка Фото
Иллюстрации Уэда Ацуси и Ассоциация по изучению
пятиярусных пагод
(из ее публикации Нихон-но Мокуто Кодзо
[Элементы конструкции деревянных башен в Японии])
|
Пятиэтажная пагода в храме Хорюдзи. Некоторые
здания храма являются самыми старыми деревянными постройками в мире.
Множество землетрясений и бурь испытывало их на прочность, однако они до
сих пор стоят в том же виде, в каком были построены 1300 лет назад.
|
Пятиярусная пагода представляет собой интересный
образец архитектуры. Япония пережила множество сильных землетрясений,
однако на сегодняшний день нет никаких записей, свидетельствующих о
разрушении пагоды во время хотя бы одного из этих бедствий. Великое
землетрясение Хансин Авадзи 1995 года привело к разрушению множества
высотных современных зданий в районе Кобэ, однако ни одна из 13
трёхъярусных пагод в префектуре Хёго не была повреждена. Что же
предохраняет трёх- и пятиярусные пагоды от разрушительных землетрясений?
Первый секрет заключается в используемом материале
каждая деталь конструкции пятиярусной пагоды сделана из дерева.
Когда древесина подвергается воздействию силы, она изгибается и
деформируется, однако разрушается далеко не сразу. После прекращения
действия силы дерево принимает первоначальную форму. Благодаря своей
гибкости древесина гасит напряжение от сейсмического воздействия.
Второй секрет заключается в конструкции, которая
обеспечивает дополнительную гибкость древесины. Деревянные балки
скрепляются вместе практически без гвоздей путём установки заострённых
выступов в пазы. Поэтому в случае земных толчков происходит
проскальзывание сопряжённых поверхностей в местах таких соединений. Это
предотвращает передачу сейсмической энергии к вершине башни. В
пятиярусной пагоде насчитывается около тысячи больших шарнирных
соединений, что делает всю конструкцию гибкой как конняку ( см. примечание 1).
Третий секрет связан с многоярусной конструкцией
пагоды. Если вы установите длинный штабель из конняку, каждый
последующий кусок которого меньше предыдущего, получится конструкция из
пяти поставленных друг на друга кубиков, очень напоминающая строение
пагоды. По-русски иногда говорят пятиэтажная пагода, однако
японский термин го-дзю-но то (пятиярусная башня)
более точен, поскольку пагода представляет собой ряд напоминающих
коробки конструкций, уложенных одна на другую. Это во многом походит на
традиционные квадратные блюда дзюбако, частично вкладывающиеся
одно в другое ( см. примечание 2.)
Коробки скреплены вместе с помощью гнездовых шарниров. В
случае земных толчков каждая из них качается медленно и независимо от
других ярусов.
Четвёртый секрет связан с эффектом качания. Все ярусы
пагоды допускают незначительное раскачивание, однако, если они
отклонятся слишком далеко от осевой линии, то конструкция упадёт. В
давние времена один плотник, владевший строительными технологиями того
времени, наблюдал как-то раз за пятиэтажным павильоном во время сильного
землетрясения. Он рассказал, что когда нижний ярус павильона смещался
влево, расположенный над ним ярус смещался вправо, находящийся еще выше
влево и так далее. Создавалась иллюзия танцующей змеи! ( См. рис. 1.) Такое раскачивание напоминало традиционную
балансирующую игрушку ядзиробэ, состоящую из секций разного
размера, которые раскачиваются в противоположных относительно друг друга
направлениях, возвращаясь в вертикальное положение. ( См.
рис. 2.)
Примечание 1: |
конняку плотное, желеподобное блюдо, изготавливаемое
из клубней растения семейства ароидных. |
Примечание 2: |
дзюбако деревянные коробки для еды. Их можно ставить
штабелем друг на друга, устанавливая дно каждой коробки на кромку другой.
|
 |
Рисунок 1. Пятиэтажная пагода в виде танцующей змеи
Пример поперечного смещения пагоды во время
землетрясения. Самая нижняя коробчатая конструкция наклоняется влево,
та, что над ней, вправо, та, что еще выше, влево и так
далее, что напоминает человека, исполняющего танец змеи.
|
 |
Рисунок 2. Принцип балансирующей игрушки ядзиробэ
Грузы на обоих концах коромысла балансирующей
игрушки ядзиробэ создают одинаковые усилия по обеим сторонам
точки опоры, удерживая коромысло в горизонтальном положении.
Если потянуть вниз груз с левой стороны, горизонтальные расстояния от
опоры до грузов станут неравными (см. (1) и (2)). Поскольку расстояние
(2) теперь больше, груз справа будет создавать большее усилие,
направленное вниз, и равновесие коромысла восстановится. Таким образом,
любое вертикальное перемещение грузов приводит к восстановлению
горизонтального положения коромысла.
|
|