El shinbashira (心柱, también 真柱 o 刹/擦satsu ) [1] es un pilar central en el núcleo de una pagoda o estructura similar. Durante mucho tiempo se ha considerado que el shinbashira [2] es la clave de la notable resistencia de las pagodas japonesas a los terremotos, cuando los edificios de hormigón más nuevos pueden derrumbarse.
En 2001 se descubrió que Hōryū-ji , la estructura de madera más antigua del mundo, tenía un shinbashira de un árbol talado en el año 594 d. C. [3] Sus ejemplos continúan en siglos venideros en otros tō (塔, pagoda) como el Hokkiji en Nara en el siglo VIII y el Kaijūsenji de Kioto .
La estructura de pilares está hecha de troncos rectos de ciprés japonés ( hinoki ) . [2] El pilar recorre toda la longitud de la pagoda (pero véase más abajo) y sobresale de la "capa" superior de la pagoda, donde sostiene el remate de la pagoda. El shinbashira es un elemento típico de las pagodas japonesas que se enfrentan a terremotos regulares, pero no se puede encontrar en China o Corea, que no son o al menos no son afectados con frecuencia por terremotos y donde se desarrollaron otros métodos en su lugar. [4]
Las formas arquitectónicas iniciales incluían el pilar arraigado profundamente dentro de los cimientos [5] ( Shinso ja: 心礎) Hōryūji Gojū-no-tou 法隆寺五重塔, (Gojū-no-tō: pagoda de 5 capas) se encontró a 3 m por debajo nivel del suelo.
En esta época, los pilares se estrecharon y se volvieron aproximadamente circulares desde el punto en que se elevaban más allá del techo, comenzando como hexagonales desde la base. Esta forma era necesaria ya que se ajustaban piezas de metal al pilar central para sostener la aguja. Los usos posteriores a partir del siglo XII implican que estén suspendidos justo por encima del suelo, lo que los convierte en suspensiones como el Nikkō Tōshōgū Gojū-no-tū日光東照宮五重塔 (1818) en la prefectura de Tochigi. [6]
El tamaño tuvo una influencia en la fragmentación de los pilares encontrados en el siglo VIII. El pilar central de Gojuu-no-tou en Hōryūji tiene una altura de 31,5 m con un diámetro de 77,8 cm en la base, 65,1 cm en el medio y aproximadamente 24,1 cm en el punto medio de la aguja. Estos enormes pilares tuvieron que dividirse en tres secciones: desde la piedra base hasta el tercer piso; desde el cuarto piso hasta el punto donde comienza la aguja, y la sección de la aguja. El fuste de una pagoda de tres pisos ( sanjuu-no-tou三重塔), está dividido entre el segundo y tercer piso y nuevamente donde comienza la aguja. Durante el siglo VIII, las shinbashira se erigieron sobre una piedra base colocada a nivel del suelo. Ejemplo: Hokkiji Sanjuu-no-tou 法起寺三重塔 (742) en Nara . (ver Resistencia a terremotos a continuación)
Japón es un país propenso a los terremotos, pero los registros muestran que solo dos de las pagodas se han derrumbado durante los últimos 1.400 años debido a un terremoto. El terremoto de Hanshin en 1995 mató a 6.400 personas, derribó autopistas elevadas, arrasó bloques de oficinas y devastó la zona portuaria de Kobe . Sin embargo, dejó intacta la magnífica pagoda de cinco pisos del templo Tō-ji en la cercana Kioto , aunque arrasó varios edificios más bajos del vecindario. La razón tradicionalmente atribuida ha sido la shinbashira; investigaciones más recientes muestran que los aleros muy anchos también contribuyen a la estabilidad inercial de la pagoda. Las deducciones generales no han sido muy simplistas. [2] [7] [8]
Algunas de las pagodas modelo del ingeniero estructural Shuzo Ishida tienen una shinbashira simulada unida al suelo, como era común en las pagodas construidas durante los siglos VI al VIII. Otras simulan diseños posteriores con la shinbashira apoyada sobre una viga en el segundo piso o suspendida del quinto. En comparación con un modelo sin shinbashira, Ishida descubre que la que tiene una columna central anclada al suelo sobrevive más tiempo y es al menos el doble de fuerte que cualquier otra disposición de shinbashira. Se han realizado muchos estudios sobre la shinbashira y sus atributos de resistencia a los terremotos. Estos estudios ahora se están materializando incluso en edificios de ladrillo y cemento como el Tokyo Skytree (ver más abajo) [9] (ver enlaces y citas relevantes para obtener más información sobre la resistencia a los terremotos de las pagodas japonesas)
Como resultado de los estudios sobre la estructura shinbashira y su utilidad en la resistencia a los terremotos , se ha vuelto a utilizar en nuevos edificios y estructuras, incluido el Tokyo Skytree . Una característica central de la torre Tokyo Skytree es un sistema innovador para controlar el balanceo utilizado aquí por primera vez; se lo ha bautizado como "shinbashira" en honor al pilar central que se encuentra en las pagodas tradicionales de cinco pisos. El shinbashira de hormigón armado de 375 metros de largo no está conectado directamente a la torre en sí y está diseñado para cancelar el balanceo de la torre con forma de aguja durante un terremoto. [2] Según un funcionario de Nikken Sekkei , que diseñó la estructura, el concepto se desarrolló sobre la base de que las pagodas rara vez se derrumban durante los terremotos. [10]
Más recientemente, en San Francisco, la renovación del edificio de acero de la década de 1960 de 680 Folsom Street, de catorce pisos, inspiró una versión ultramoderna del shinbashira: un núcleo de hormigón estructural de 8 millones de libras que puede girar libremente sobre un único cojinete de péndulo de fricción deslizante durante un gran terremoto. Tipping Mar, la empresa de ingeniería responsable del diseño, utilizó un diseño basado en el rendimiento y un análisis no lineal del historial temporal para demostrar que la solución cumpliría con los objetivos del Código de Construcción de California. [11]
La controversia [de que dicha pagoda sea más antigua de lo que se creía] ha surgido porque un examen científico reciente del shinbashira, el "poste del corazón" que pasa por el centro de la pagoda, mostró que la madera
de hinoki
(ciprés japonés) utilizada para este poste fue talada en el año 594 d. C. Suponiendo que esta madera se utilizó poco después de ser talada, significa que la construcción de la pagoda no tuvo lugar a principios del siglo VIII (alrededor de 711), como se cree generalmente, sino aproximadamente un siglo antes. La teoría generalizada sostiene que Horyuji, incluida la pagoda, fue construida por primera vez alrededor de 607 por el príncipe Shotoku... la calidad de su construcción es reconocida por especialistas de todo el mundo. A pesar de que la estructura está compuesta casi en su totalidad por piezas de madera entrelazadas, la pagoda de cinco pisos no ha sucumbido a los terremotos, aun cuando Japón se encuentra en una importante zona sísmica.
La capacidad especial de resistencia a los terremotos de las pagodas de madera de cinco pisos en Japón sigue siendo Un misterio hasta ahora. En este artículo, se analiza una típica pagoda de madera de cinco pisos en la que su modelo estructural incluye cojinetes de fricción que conectan el pilar central (shinbashira) y la base, los pilares circundantes y las vigas del techo. La falta de claridad en los detalles estructurales Las conexiones de la pagoda se caracterizan por diversos parámetros, como el espacio entre el shinbashira y los pisos, el coeficiente de fricción y el peso del techo. A continuación, se analizan las respuestas dinámicas no lineales de la pagoda con el modelo propuesto y el modelo tradicional. en conjunto según la aceleración del terreno de varios registros sísmicos. Los resultados obtenidos indican que el modelo propuesto da una respuesta mucho menor en comparación con el modelo tradicional. Este análisis ayuda a comprender claramente la especial resistencia sísmica de las pagodas japonesas que se mantuvieron durante siglos.