Istana boleh tahan gempa 10 magnitud, mana rahsianya?

Struktur seni bina yang menakjubkan ini ialah Kota Larangan, juga dikenali sebagai Istana Imperial, sebuah kompleks istana terkenal dinasti Ming dan Qing. Kota Larangan dibina dari 1406 hingga 1420, ini adalah struktur besar yang terletak di tengah-tengah Beijing, China. Dengan keluasan 720,000 m2, Kota Terlarang mempunyai lebih daripada 8,700 bilik, termasuk bangunan, istana besar, harem, kuil diraja...

Salah satu tarikan Kota Larangan kepada para saintis ialah seni binanya.

Kota Larangan itu dibina dengan teknik mahir yang bukan sahaja membolehkannya menahan kepayahan masa tetapi juga untuk menahan cabaran bencana alam, seperti gempa bumi.

Malah, sejak 600 tahun lalu, Kota Larangan telah mengalami lebih daripada 200 gempa bumi besar dan kecil. Walau bagaimanapun, kompleks istana yang megah ini masih berdiri teguh. Malah gempa bumi super yang hampir meratakan Bandar Tangshan (Hebei, China) pada tahun 1976, dengan pusat gempa hanya 150 km dari Kota Larangan, tidak dapat merosakkan struktur gergasi ini.

Seni bina Kota Larangan yang unik membuatkan pakar moden dan arkitek kagum.

Rintangan gempa bumi Kota Larangan

Untuk menjelaskan rahsia ini, pada 2017, sekumpulan pakar dan tukang kayu British membina rumah model dengan struktur yang sama seperti bangunan di Kota Larangan, dengan skala simulasi 1:5. Untuk membina model yang paling tepat, pakar menggunakan teknik dan alat pertukangan tradisional di China. Khususnya, pakar membina rumah di atas meja bergetar untuk mensimulasikan kekuatan gempa bumi.

Selepas itu, pakar dan ahli geologi menggunakan sistem simulasi gempa bumi untuk menguji rumah yang mensimulasikan seni bina Kota Larangan. Hasilnya, selepas 30 saat, menakjubkan bahawa rumah simulasi itu boleh menahan kesan gempa bumi dengan magnitud 9.5 pada skala Richter. Ini adalah gempa bumi terkuat yang pernah direkodkan dalam sejarah.

Tambahan pula, apabila intensiti diselaraskan ke tahap maksimum 10.1 pada skala Richter, rumah yang meniru seni bina khas Kota Larangan itu kekal utuh.

Pakar dan arkitek asing akhirnya yakin. Bagaimanapun, mereka terkejut dan keliru dengan persoalan bagaimana sebuah rumah dengan bingkai kayu yang rapuh tanpa sebatang paku atau gam boleh menahan gempa bumi sehingga 10 pada skala Richter.

Kota Larangan ialah kompleks istana dinasti Ming dan Qing.

Jadi, di manakah terletaknya rahsia Kota Terlarang?

Ternyata rahsia yang membantu bangunan di Kota Larangan berdiri teguh dalam gempa bumi terletak pada struktur seni bina khas bumbung dan di bawah tiang.

Sebenarnya, apabila membina rumah hari ini, orang mesti membina asas yang kukuh, menuang tiang pepejal, kemudian membina dinding, menuang rasuk dan akhirnya menuang siling konkrit. Namun begitu, rumah jenis ini mempunyai kelemahan iaitu terlalu tegar. Pepatah orang dahulu kala "kayu yang terlalu keras akan mudah patah" (kira-kira bermaksud kayu yang terlalu keras akan mudah patah), membina rumah pun sama.

Lajur bangunan moden sentiasa dituangkan atau didorong jauh ke dalam tanah. Pada mulanya mereka kelihatan sangat stabil. Walau bagaimanapun, apabila gempa bumi besar berlaku, lebih daripada 95% bangunan sebenarnya akan runtuh dari atas ke bawah.

Sementara itu, perbezaan terbesar dalam bangunan purba ialah tiang-tiang itu tidak tertanam secara langsung di dalam tanah dan ia mempunyai struktur yang lebih kompleks. Sebagai contoh, Dewan Taihe di Kota Larangan adalah contoh yang baik. 72 tiang tinggi di istana kayu ini tidak direka untuk tertanam di dalam tanah, sebaliknya ia berdiri bebas di atas tapak batu. Tiang-tiang ini direka bentuk untuk menyokong berat Dewan Taihe, yang boleh mencapai lebih daripada 4 tan. Apabila gempa bumi berlaku, tiang boleh bergerak dalam julat putaran di sekeliling pangkal tiang tanpa patah atau tumbang.

Walau bagaimanapun, ini bukan satu-satunya rahsia yang menjadikan bangunan di Kota Larangan "khas tahan gempa". Sebaliknya, reka bentuk bumbung kayu yang unik adalah ciri seni bina yang menentukan yang membantu bangunan ini untuk dapat menghadapi banyak gempa bumi besar dan kecil.

Alas naga di Istana Thai Hoa di Kota Larangan.

Pakar penyelidikan menunjukkan bahawa, sejak tempoh Musim Bunga dan Musim Luruh (sekitar 770 SM - 446 SM), arkitek zaman ini di China menggunakan sejenis struktur bumbung tahan gempa dengan banyak bingkai kayu segi empat tepat. Struktur ini dipanggil "Dou Gong". Secara khusus, ini adalah sejenis struktur bumbung kayu menggunakan teknik rasuk bertindih. Dou Gong bukan sahaja membantu mengembangkan kawasan anjung tetapi juga mempunyai kapasiti galas beban yang baik, mengurangkan kesan gempa bumi yang hebat ke atas bangunan.

Selain itu, struktur bumbung kayu yang unik ini juga dianggap sebagai perincian hiasan untuk istana besar di Kota Larangan.

Gelung-gelung itu dicantumkan dengan sangat rumit dengan tujuan untuk menyokong anjung dan bumbung yang dipanjangkan. Ia biasanya terletak di rasuk besar dan disokong oleh tiang tinggi. Walaupun tiada gam atau mortar digunakan, bar kayu sentiasa dipasang mengikut acuan yang betul, dipasang dengan lancar. Oleh itu, apabila gempa bumi berlaku, walaupun ia bergegar, struktur gelegar sentiasa memastikan bumbung dan rangka stabil, tidak runtuh.

Apa yang paling mengagumkan pakar dan arkitek asing ialah cara rumah itu bergerak, betapa fleksibelnya. Sememangnya, tiada apa-apa yang rosak malah rumah itu boleh terselamat daripada gempa bumi sehingga 10.1 pada skala Richter. Ini juga merupakan bukti hebat seni bina tradisional masyarakat China yang unik.

(Sumber: Tanah Air)

Berguna
emosi
Kreatif
Unik

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