Синбашира (心柱, также 真柱 или 刹/擦satsu ) [ 1] относится к центральной колонне в центре пагоды или аналогичного сооружения. Долгое время считалось, что синбашира [2] является ключом к заметной сейсмостойкости японской пагоды, когда новые бетонные здания могут обрушиться.
В Хорю-дзи , старейшем деревянном строении в мире, в 2001 году было обнаружено шинбашира из дерева, срубленного в 594 году нашей эры. [3] Их примеры продолжаются в предстоящие столетия в других то (塔, пагода), таких как Хоккидзи в Наре в 8 веке и Кайдзюсендзи в Киото .
Столбовая конструкция выполнена из прямых стволов японского кипариса ( хиноки ) . [2] Столб проходит по всей длине пагоды (но см. ниже) и выступает из верхнего «слоя» пагоды, где он поддерживает завершение пагоды . Синбашира - типичный элемент японских пагод, подвергающихся регулярным землетрясениям, но его нельзя найти в Китае или Корее, которые не подвергаются или, по крайней мере, не часто подвергаются землетрясениям и где вместо этого были разработаны другие методы. [4]
Первоначальные архитектурные формы включали колонну, укоренившуюся глубоко в фундаменте [5] ( Синсо джа: 心礎). Хорюдзи Годзю-но-то 法隆寺五重塔 (Годзю-но-то: 5-слойная пагода) был обнаружен на глубине 3 м ниже Нижний этаж.
В это время колонны сужались и становились примерно круглыми от точки, где они возвышались над крышей, начиная с шестиугольной формы от основания. Такая форма была необходима, поскольку к центральной колонне были прикреплены металлические детали, поддерживающие шпиль. В более поздних использованиях, начиная с 12c, они подвешиваются прямо над землей, что делает их подвесками, подобными Никко Тосёгу Годзю-но-туу日光東照宮五重塔 (1818 г.) в префектуре Тотиги. [6]
Размер повлиял на фрагментацию колонн, найденных в VIII веке. Центральная колонна Годзю-но-то в Хорюдзи имеет высоту 31,5 м, диаметр 77,8 см у основания, 65,1 см посередине и примерно 24,1 см в средней точке шпиля. Такие огромные столбы пришлось разделить на три участка: от камня-основания до третьего этажа; от четвертого этажа до места начала шпиля и секции шпиля. Вал трехэтажной пагоды ( сандзюу-но-тоу三重塔) разделен между вторым и третьим этажами и снова там, где начинается шпиль. В VIII веке синбашира возводились на каменном основании, установленном на уровне земли. Пример: Хоккидзи Сандзюу-но-тоу 法起寺三重塔 (742) в Наре . (см. сейсмостойкость ниже)
Япония является страной, подверженной землетрясениям, однако записи показывают, что только две пагоды разрушились за последние 1400 лет из-за землетрясения. Землетрясение в Хансине в 1995 году унесло жизни 6400 человек, разрушило эстакады, сравняло с землей офисные здания и опустошило портовую зону Кобе . Тем не менее, великолепная пятиэтажная пагода в храме То-дзи в соседнем Киото осталась нетронутой, хотя несколько нижних зданий в окрестностях было снесено с землей. Традиционно приписываемой причиной является шинбашира; новые исследования показывают, что очень широкие карнизы также способствуют инерционной устойчивости пагоды. В целом выводы не были очень простыми. [2] [7] [8]
Некоторые из моделей пагод инженера-строителя Сюдзо Исиды имеют имитацию шинбашира, прикрепленную к земле, как это было обычным явлением в пагодах, построенных в период с шестого по восьмой века. Другие имитируют более поздние конструкции, в которых шинбашира опирается на балку второго этажа или подвешивается к пятому. По сравнению с моделью, в которой вообще нет синбашира, Исида обнаружил, что модель с центральной колонной, прикрепленной к земле, выживает дольше всего и как минимум в два раза прочнее, чем любая другая конструкция синбашира. Было проведено множество исследований шинбаширы и их сейсмостойкости. Эти исследования теперь материализуются даже в обычных зданиях, таких как Tokyo Skytree . (см. ниже) [9] (см. соответствующие ссылки и цитаты для дальнейшего изучения других последствий землетрясения японских пагод)
В результате исследований структуры синбашира и ее сейсмостойкости она снова стала использоваться в новых зданиях и сооружениях, в том числе в Токийском небесном дереве . Центральной особенностью башни Tokyo Skytree является инновационная система контроля раскачивания, использованная здесь впервые; его назвали «синбашира» в честь центральной колонны традиционных пятиэтажных пагод. Синбашира из железобетона длиной 375 метров не связана напрямую с самой башней и предназначена для компенсации раскачивания иглообразной башни во время землетрясения. [2] По словам представителя компании Nikken Sekkei , которая проектировала сооружение, концепция была разработана на основе того, что пагоды редко рушатся во время землетрясений. [10]
Совсем недавно в Сан-Франциско реконструкция 680 Фолсом-стрит, четырнадцатиэтажного стального здания 1960-х годов, вдохновила на создание ультрасовременной версии шинбаширы: структурного бетонного ядра весом 8 миллионов фунтов, которое может свободно вращаться на одном скользящем маятнике трения. подшипник во время сильного землетрясения. Компания Tipping Mar, инжиниринговая фирма, стоящая за проектом, использовала проектирование, основанное на характеристиках, и нелинейный анализ временной динамики, чтобы доказать, что решение будет соответствовать целям Строительного кодекса Калифорнии. [11]
Споры [о том, что указанная пагода старше, чем считалось ранее] возникли потому, что недавнее научное исследование шинбашира, «столба сердца», проходящего через центр пагоды, показало, что для этого использовалась древесина
хиноки
(японский кипарис). столб был срублен в 594 году нашей эры. Если предположить, что этот брус использовался вскоре после его сруба, то это означает, что строительство пагоды происходило не в начале восьмого века (около 711 года), как принято считать, а около столетия ранее. По общепринятой теории Хорюдзи, включая пагоду, были впервые построены около 607 года принцем Сётоку... качество их строительства признано специалистами во всем мире. Несмотря на то, что конструкция почти полностью состоит из переплетенных друг с другом кусков дерева, пятиэтажная пагода не пострадала от землетрясений, хотя Япония находится в зоне сильных землетрясений.
сейсмостойкость пятиэтажных деревянных пагод в Японии сохраняется. загадка до сих пор. В данной статье рассматривается типичная пятиэтажная деревянная пагода, конструктивная модель которой включает подшипники скольжения, соединяющие центральную колонну (синбашира) и основание, окружающие колонны и балки крыши. Неясность в конструктивных деталях. и соединения пагоды характеризуются различными параметрами, такими как зазор между шинбаширой и полами, коэффициент трения и вес крыши. Затем анализируются нелинейные динамические реакции пагоды с предложенной моделью и традиционной моделью. вместе в соответствии с ускорением грунта различных записей землетрясений. Полученные результаты показывают, что предлагаемая модель дает гораздо меньший отклик по сравнению с традиционной моделью. Этот анализ помогает ясно понять особую сейсмостойкость японских пагод, которая сохранялась на протяжении веков.