Дворец может выдержать землетрясение магнитудой 10 баллов. В чем секрет?

Это удивительное архитектурное сооружение – Запретный город, также известный как Императорский дворец, знаменитый дворцовый комплекс династий Мин и Цин. Запретный город, построенный в период с 1406 по 1420 год, – это огромное сооружение в центре Пекина, Китай. Площадь Запретного города составляет 720 000 м², он насчитывает более 8700 помещений, включая здания, большие дворцы, гаремы, королевские храмы и т. д.

Одной из достопримечательностей Запретного города для ученых является его архитектура.

Запретный город был построен с использованием искусных инженерных решений, которые позволили ему не только выдержать суровые испытания времени, но и выдержать испытания стихийных бедствий, таких как землетрясения.

За последние 600 лет Запретный город пережил более 200 крупных и мелких землетрясений. Тем не менее, этот величественный дворцовый комплекс стоит до сих пор. Даже сильнейшее землетрясение, которое в 1976 году практически сравняло с землей город Таншань (провинция Хэбэй, Китай), эпицентр которого находился всего в 150 км от Запретного города, не смогло повредить это гигантское сооружение.

Уникальная архитектура Запретного города приводит в восторг современных экспертов и архитекторов.

Сейсмостойкость Запретного города

Чтобы раскрыть этот секрет, в 2017 году группа британских экспертов и плотников построила модель дома, повторяющую конструкцию здания в Запретном городе, в масштабе 1:5. Для создания максимально точной модели специалисты использовали традиционные китайские методы и инструменты плотницкого дела. В частности, дом был построен на вибрационном столе, имитирующем силу землетрясений.

После этого эксперты и геологи с помощью системы моделирования землетрясений испытали дом, имитирующий архитектуру Запретного города. Результат оказался поразительным: спустя 30 секунд имитатор выдержал землетрясение магнитудой 9,5 балла по шкале Рихтера. Это самое сильное землетрясение, когда-либо зафиксированное в истории.

Более того, когда интенсивность была доведена до максимального уровня 10,1 по шкале Рихтера, дом, имитирующий особую архитектуру Запретного города, остался нетронутым.

Иностранные эксперты и архитекторы наконец убедились. Однако их удивил и озадачил вопрос, как дом с хрупким деревянным каркасом, без единого гвоздя или клея, мог выдержать землетрясение силой до 10 баллов по шкале Рихтера.

Запретный город — дворцовый комплекс династий Мин и Цин.

Так в чем же кроется секрет Запретного города?

Оказывается, секрет сейсмостойкости зданий Запретного города кроется в особой архитектурной конструкции крыши и под колоннами.

Фактически, при строительстве дома сегодня сначала необходимо построить прочный фундамент, залить прочные колонны, затем возвести стены, залить балки и, наконец, залить бетонный потолок. Однако у такого типа домов есть недостаток: они слишком жёсткие. У древних была поговорка: «Слишком твёрдое дерево легко сломается» (что примерно означает, что слишком твёрдое дерево легко сломается), и то же самое относится к строительству дома.

Колонны современных зданий всегда залиты или забиты глубоко в землю. На первый взгляд они кажутся очень устойчивыми. Однако при сильном землетрясении более 95% зданий фактически обрушатся сверху вниз.

Между тем, главное отличие древних построек заключается в том, что колонны не были врыты непосредственно в землю, а имели более сложную конструкцию. Например, Зал Верховной Гармонии в Запретном городе – хороший пример. 72 высокие колонны этого деревянного дворца не были предназначены для встраивания в землю, а свободно стояли на каменных основаниях. Эти колонны были спроектированы так, чтобы выдерживать вес Зала Верховной Гармонии, который может достигать более 4 тонн. При землетрясении колонны могут перемещаться в радиусе вокруг основания, не ломаясь и не падая.

Однако это не единственный секрет, делающий здания Запретного города «особо устойчивыми» к землетрясениям. Уникальная конструкция деревянной крыши — решающая архитектурная особенность, помогающая этим зданиям выдерживать множество сильных и слабых землетрясений.

Постамент дракона во дворце Тхай Хоа в Запретном городе.

Исследования экспертов показали, что начиная с периода Весны и Осени (около 770 г. до н.э. – 446 г. до н.э.) китайские архитекторы использовали сейсмостойкую конструкцию крыши с множеством прямоугольных деревянных рам. Эта конструкция называется «доугун». Это разновидность деревянной крыши, построенной с использованием техники перекрытия балок. «Доугун» не только позволяет расширить площадь крыльца, но и обладает хорошей несущей способностью, снижая сейсмическую нагрузку на здание.

Кроме того, эта уникальная деревянная конструкция крыши также считается декоративной деталью огромных дворцов в Запретном городе.

Балки имеют сложную конструкцию, поддерживающую крыльцо и крышу. Обычно они располагаются у больших балок и опираются на высокие колонны. Хотя клей или раствор не используются, деревянные брусья всегда устанавливаются по правильной форме и плотно прилегают друг к другу. Поэтому даже при землетрясении, даже при сильных толчках, конструкция балок обеспечивает устойчивость крыши и каркаса, не давая им обрушиться.

Больше всего иностранных экспертов и архитекторов поразило то, как дом двигался, насколько он был универсален. Действительно, ничего не пострадало, и дом даже выдержал землетрясение силой до 10,1 балла по шкале Рихтера. Это также является ярким свидетельством уникальности традиционной архитектуры китайского народа.

(Источник: Отечество)

Полезный
Эмоция
Творческий
Уникальный

Источник: https://vtc.vn/cung-dien-chiu-duoc-dong-dat-10-do-richter-bi-mat-nam-o-dau-ar784055.html