القصر يتحمل زلزال بقوة 10 درجات، أين السر؟

[إعلان 1]

هذا البناء المعماري المذهل هو المدينة المحرمة، المعروفة أيضًا باسم القصر الإمبراطوري، وهو مجمع قصور شهير يعود تاريخه إلى عهد أسرتي مينغ وتشينغ. بُنيت المدينة المحرمة بين عامي 1406 و1420، وهي بناء ضخم يقع في قلب بكين، الصين. تبلغ مساحتها 720 ألف متر مربع، وتضم أكثر من 8700 غرفة، بما في ذلك المباني والقصور الكبيرة والحريم والمعابد الملكية، وغيرها.

من أهم عوامل الجذب في المدينة المحرمة بالنسبة للعلماء هي هندستها المعمارية.

لقد تم بناء المدينة المحرمة بهندسة ماهرة سمحت لها ليس فقط بالصمود أمام قسوة الزمن، بل وأيضاً بالصمود أمام تحديات الكوارث الطبيعية، مثل الزلازل.

في الواقع، على مدار الستمائة عام الماضية، شهدت المدينة المحرمة أكثر من 200 زلزال قوي وصغير. ومع ذلك، لا يزال هذا القصر المهيب صامدًا. حتى الزلزال الهائل الذي كاد أن يُدمر مدينة تانغشان (خبي، الصين) عام 1976، والذي كان مركزه على بُعد 150 كيلومترًا فقط من المدينة المحرمة، لم يُلحق الضرر بهذا البناء العملاق.

القصر يتحمل زلزال بقوة 10 درجات.. أين السر؟ - 1 — إن الهندسة المعمارية الفريدة للمدينة المحرمة تترك الخبراء والمهندسين المعماريين المعاصرين في حالة من الرهبة.

مقاومة الزلازل للمدينة المحرمة

لتوضيح هذا السر، قامت مجموعة من الخبراء والنجارين البريطانيين عام ٢٠١٧ ببناء نموذج منزل مشابه لهيكل مبنى المدينة المحرمة، بمقياس محاكاة ١:٥. ولبناء النموذج الأكثر دقة، استخدم الخبراء تقنيات وأدوات النجارة الصينية التقليدية. وعلى وجه الخصوص، بنى الخبراء المنزل على طاولة اهتزازية لمحاكاة قوة الزلازل.

بعد ذلك، استخدم الخبراء والجيولوجيون نظام محاكاة الزلازل لاختبار المنزل الذي يحاكي هندسة المدينة المحرمة. وكانت النتيجة، بعد 30 ثانية، مذهلة: فقد استطاع المنزل المُحاكي تحمّل زلزال بقوة 9.5 درجة على مقياس ريختر. وهذا أقوى زلزال سُجّل في التاريخ.

وعلاوة على ذلك، عندما تم ضبط شدة الزلزال إلى الحد الأقصى وهو 10.1 درجة على مقياس ريختر، ظل المنزل الذي يحاكي الهندسة المعمارية الخاصة للمدينة المحرمة على حاله.

اقتنع الخبراء والمهندسون المعماريون الأجانب أخيرًا. إلا أنهم فوجئوا وشعروا بالحيرة إزاء السؤال: كيف يمكن لمنزل بهيكل خشبي هشّ، دون مسمار أو غراء، أن يصمد أمام زلزال بقوة ١٠ درجات على مقياس ريختر؟

القصر يتحمل زلزال بقوة 10 درجات.. أين السر؟ - 2 — المدينة المحرمة هي مجمع القصر لأسرتي مينغ وتشينغ.

إذن، أين يكمن سر المدينة المحرمة؟

يتبين أن السر في مساعدة المباني في المدينة المحرمة على مقاومة الزلازل يكمن في البنية المعمارية الخاصة للسقف وتحت الأعمدة.

في الواقع، عند بناء منزل اليوم، يجب على الناس أولاً بناء أساس متين، وصب أعمدة متينة، ثم بناء الجدران، وصب العوارض، وأخيراً صب سقف خرساني. إلا أن لهذا النوع من المنازل عيبًا، وهو أنه شديد الصلابة. يقول القدماء: "الخشب شديد الصلابة ينكسر بسهولة" (بمعنى أن الخشب شديد الصلابة ينكسر بسهولة)، وينطبق الأمر نفسه على بناء المنازل.

تُصبّ أعمدة المباني الحديثة دائمًا أو تُدفع عميقًا في الأرض. تبدو في البداية ثابتة جدًا. مع ذلك، عند وقوع زلزال كبير، تنهار أكثر من 95% من المباني من الأعلى إلى الأسفل.

في الوقت نفسه، يكمن الاختلاف الأكبر بين المباني القديمة في أن الأعمدة لم تكن مغروسة مباشرة في الأرض، بل كانت ذات بنية أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، تُعد قاعة التناغم الأسمى في المدينة المحرمة مثالًا جيدًا. لم تُصمم الأعمدة الـ 72 الطويلة في هذا القصر الخشبي لتكون مغروسة في الأرض، بل كانت قائمة بحرية على قواعد حجرية. صُممت هذه الأعمدة لتحمل وزن قاعة التناغم الأسمى، الذي قد يصل إلى أكثر من 4 أطنان. عند حدوث زلزال، يمكن للأعمدة أن تتحرك ضمن دائرة نصف قطرها حول قاعدتها دون أن تنكسر أو تسقط.

لكن هذا ليس السر الوحيد الذي يجعل مباني المدينة المحرمة "مقاومةً بشكل خاص" للزلازل. بل إن تصميم السقف الخشبي الفريد هو السمة المعمارية الحاسمة التي تساعد هذه المباني على مواجهة العديد من الزلازل، الكبيرة والصغيرة.

القصر يتحمل زلزال بقوة 10 درجات.. أين السر؟ - 3 — قاعدة التنين في قصر تاي هوا في المدينة المحرمة.

أظهر خبراء الأبحاث أنه منذ عصر الربيع والخريف (حوالي 770 قبل الميلاد - 446 قبل الميلاد)، استخدم المهندسون المعماريون في الصين نوعًا من هياكل الأسقف المقاومة للزلازل ذات الإطارات الخشبية المستطيلة المتعددة. يُطلق على هذا الهيكل اسم "دو غونغ". وهو نوع من هياكل الأسقف الخشبية يستخدم تقنية العوارض المتداخلة. لا يقتصر دور "دو غونغ" على توسيع مساحة الشرفة فحسب، بل يتميز أيضًا بقدرة تحمل جيدة، مما يُخفف من تأثير الزلازل الكبير على المبنى.

بالإضافة إلى ذلك، يعتبر هذا الهيكل الفريد للسقف الخشبي أيضًا بمثابة تفصيل زخرفي للقصور الضخمة في المدينة المحرمة.

تُركَّب العوارض الخشبية بدقةٍ فائقة لدعم الشرفة والسقف الممتدين. عادةً ما تُثبَّت العوارض الخشبية الكبيرة وتُدعَم بأعمدةٍ عالية. على الرغم من عدم استخدام الغراء أو الملاط، تُركَّب القضبان الخشبية دائمًا وفقًا للقالب الصحيح وتُثبَّت بسلاسة. لذلك، عند حدوث زلزال، وحتى مع وجود اهتزازات، يُحافظ هيكل العوارض الخشبية دائمًا على ثبات السقف والإطار، ويمنع انهيارهما.

أكثر ما أثار إعجاب الخبراء والمهندسين المعماريين الأجانب هو طريقة تحريك المنزل ومرونته. في الواقع، لم يتضرر شيء، بل استطاع المنزل الصمود حتى أمام زلزال بقوة ١٠.١ درجة على مقياس ريختر. وهذا أيضًا دليلٌ رائع على الطابع المعماري التقليدي الفريد للشعب الصيني.

(المصدر: الوطن)

مفيد
العاطفة
مبدع
فريد

[إعلان 2]
مصدر