|
Можно и еще привести пример конструкции деревянного сооружения, поднятого на столбах. По горизонтальной укладке бревен стен оно напоминает русскую избу. Только в нем нет пазов и бревна стен не зацепляются одно за другое, а согласно своему предназначению очень точно друг к другу пригнаны. В сухую погоду древесина высыхает и внутренности помещения проветриваются, в сырую же дерево набухает и закрывает доступ внутрь сырого воздуха. Это сокровищница Сёсоин, находящаяся в древней столице Японии Наре и построенная императором Сёму в 752 г.. Прямоугольное в плане здание опирается на 40 деревянных колонн высотой 2,7 м, укрепленных железными обручами. На оголовки колонн уложены балки, образующие перекрестную систему связи, как это видно на рис. 73. Стены сокровищницы поддерживают двухскатную кровлю и представляют собой сруб из трехгранных в сечении брусьев. Сокровищница Сёсоин разделена на три части внутренними перегородками, устроенными из бревен и связывающими продольные стены между собой [22]. Работа такой конструкции при землетрясении идеально проста: опорные колонны, заделанные в грунт, двигаются независимо, связующая их верхушки перекрестная система балок и само здание настолько гибки и податливы, что, не напрягаясь и не разрушаясь, могут двигаться и дышать так, как двигаются и дышат верхушки сравнительно гибких опорных колонн. В 621 г. буддизм получил официальное признание и стал господствующей религией в Японии, но уже в 577 г. сюда прибыли первые специалисты по строительству буддийских храмов из государства Пякчё на Корейском полуострове, и дальше в Японии широко использовалась не только общая композиция храмовых комплексов, но и целые сооружения и их детали, свойственные зодчеству Китая [22]. С этого времени в Японии получили распространение деревянные пагоды в виде башенных сооружений, достигавших высоты 30 и даже 50 м. Все они строились по отработанному веками одному и тому же принципу. Вся конструктивная система состоит из нескольких квадратных в плане ярусов, постепенно уменьшающихся по высоте и образующих ступенчатый каркас. Каждый уступ перекрывается односкатной крышей, получается как бы многоэтажное сооружение, но используется только пространство первого яруса, а назначение остальных ярусов - подчеркивать значимость всего сооружения. Каждый ярус устроен таким образом, что стоящие по периметру столбы поддерживают замкнутый пояс, состоящий из нескольких рядов бревен, уложенных венцом, как в русских избах. Эти пояса являются опорой для столбов следующего яруса, и так до самого верха. Вот эти уложенные венцом бревна в уровне каждого перекрытия пагоды являются с современной точки зрения не чем иным, как антисейсмическим поясом, назначение которого - дать горизонтальную обвязку элементам перекрытия. Кстати, русскую избу также можно считать одним сплошным антисейсмическим поясом. Хорошо, конечно, что пагода имеет форму постепенно сужающейся пирамиды, но плохо то, что ее конструкция значительно усложнена разорванностью в уровне каждого яруса вертикальных стоек. С точки зрения сейсмики есть еще один крупный недостаток в конструкции пагоды - значительное утяжеление всего сооружения за счет тяжелой кровли из глиняной черепицы. Но все эти недостатки компенсируются тем, что пагода представляет собой конструктивную схему, состоящую из двух систем различной жесткости. Описанная конструкция из ярусов с тяжелой кровлей является гибкой системой. В середину ее вставлена еще более гибкая система, выполненная в виде столба из гигантского ствола дерева или составленная из нескольких частей. Этот столб пронизывает все ярусы башни и выступает над крышей в виде шпиля, на котором традиционно укрепляется девять бронзовых колец. Нижней частью столб опирается на каменное основание и укрепляется в нем шипом, буквально как в среднеазиатских колоннах. Внешний каркас и внутренний гибкий столб соединены между собой только в уровне двух ярусов. Вся пагода стоит на каменном основании. Один из секретов исключительной сейсмостойкости и способности противостоять тайфунам этих пагод в том и заключается, что они состоят из двух систем различной жесткости. Землетрясения и тайфуны (как воздействия динамические и имеющие каждый свои преобладающие периоды колебаний) будут сильнее воздействовать на какую-то одну систему, гибкую или более жесткую, в зависимости от того, к какой ближе их периоды. В этом случае другая система, как бы противоположная, будет меньше раскачиваться и служить гасителем колебаний для первой, затрудняя ее раскачивание. Для конструкции с такой двойной системой необходимо, по-видимому, стремиться к тому, чтобы собственные периоды колебаний гибкой и менее гибкой частей отличались существенно. С этой точки зрения древние строители поступали, может быть, очень мудро - утяжеляли кровлю каркасной системы пагоды, увеличив этим значительно ее собственный период колебания, а центральный гибкий ствол закрепляли в трех точках, что приводило к.высшим формам колебания с маленькими собственными периодами. Таким образом они добились большой разницы в периодах собственных колебаний двух систем, составляющих пагоду. Результат известен, сейсмостойкость пагод подтвердила их многовековая история, соответственно я был не прав, утверждая выше, что тяжелая кровля пагоды - нарушение принципов сейсмостойкости. Я размышлял стандартно, а древние строители подходили творчески. Для примера на рис. 74 показана пагода храмового ансамбля Якусидзи, построенного в 680 г. Пагода трехъярусная, а производит впечатление шестиярусной за счет обходных галерей, устроенных между ярусами. Центральный круглый столб свободно стоит на каменном фундаменте и имеет диаметр 0,9 м. Высота башни до шпиля составляет 35 м [22]. В монастырские архитектурные комплексы входили также здания храмов. Они, разумеется, также возводились из дерева на каменном основании. Были эти храмы, как правило, одно- и двухэтажные, такой же сложной структуры, как пагоды, только без центрального гибкого столба, но обвязка в виде венцов бревен в уровне перекрытий очень похожа. Опирание деревянных балок на колонны выполнялось в виде набора подбалок, образующих пространственный шарнир. Вообще все сопряжения горизонтальных и вертикальных, а также наклонных элементов выполнены шарнирно, в результате образуется чрезвычайно податливая система, буквально механизм, опирающийся на прямоугольную сетку колонн первого яруса. Хорошо бы это проверить, но я подозреваю, что вся эта шарнирно соединенная каркасная система, выведенная из положения равновесия землетрясением, возвращается в исходное положение силой собственного веса, т.е. мы здесь имеем дело с очень оригинальной системой сейсмозащиты. Интересным является двухэтажный главный храм - ”кондо” в монастыре Хорюдзи в Наре, строительство которого было закончено в 607 г. В качестве элементов сейсмозащиты продолжает применяться прямоугольная сетка свободно стоящих столбов, на которых поднимается над землей само сооружение, подобно тому как это было показано на рис. 72. Таким сооружением является уже упомянутая сокровищница Сёсоин в Наре, сложенная из венцов, подобно русской избе, и поднятая на столбах довольно высоко над землей. Тогда же, в VIII в. было сооружено гигантское деревянное здание Дайбуцудэн (зал Великого Будды), относящееся к архитектурным памятникам нарского периода. Его размеры в плане составляют 87x50 м, высота 49 м. Около этого сооружения стояли две пагоды высотой по 97 м. Этот зал Великого Будды сохранился до наших дней. Две его крыши были подняты высоко над землей на каркасной системе, нижнюю часть которой образуют несвязанные между собой деревянные колонны, которые и работают как ссйсмоизоляторы. Основанием этому сооружению служит сплошная каменная платформа под всей конструкцией. Как работает такая платформа в условиях сейсмики мы уже обсуждали. Теперь перейдем к изучению почти такой же гигантской конструкции из дерева, как зал Великого Будды. Это наша, Российская конструкция • на каменной платформе, сооруженная более тысячи лет спустя. Похожие новости по теме:
|
Ваш сайт
Дата: 18-07-2017, 07:21
