Japanese scholars have been mystifi

Japanese scholars have been mystified for ages about why these tall, slender buildings are so stable. It was only thirty years ago that the building industry felt confident enough to erect office blocks of steel and reinforced concrete that had more than a dozen floors. With its special shock absorbers to dampen the effect of sudden sideways movements from an earthquake, the thirty-six-storey Kasumigaseki building in central Tokyo-Japan's first skyscraper–was considered a masterpiece of modern engineering when it was built in 1968.

Yet in 826, with only pegs and wedges to keep his wooden structure upright, the master builder Kobodaishi had no hesitation in sending his majestic Toji pagoda soaring fifty-five meters into the sky-nearly half as high as the Kasumigaseki skyscraper bui lt some eleven centuries later. Clearly, Japanese carpenters of the day knew a few tricks about allowing a building to sway and settle itself rather than fight nature's forces. But what sort of tricks?

The multi-storey pagoda came to Japan from China in the sixth century. As in China, they were first introduced with Buddhism and were attached to important temples. The Chinese built their pagodas in brick or stone, with inner staircases, and used them in later centuries mainly as watchtowers. When the pagoda reached Japan, however, its architecture was freely adapted to local conditions-they were built less high, typically five rather than nine storeys, made mainly of wood and the staircase was dispensed with because the Japanese pagoda did not have any practical use but became more of an art object. Because of the typhoons that batter Japan in the summer, Japanese builders learned to extend the eaves of buildings further beyond the walls. This prevents rainwater gushing down the walls. Pagodas in China and Korea have nothing like the overhang that is found on pagodas in Japan.

The roof of a Japanese temple building can be made to overhang the sides of the structure by fifty percent or more of the building's overall width. For the same reason, the builders of Japanese pagodas seem to have further increased their weight by choosing to cover these extended eaves not with the porcelain tiles of many Chinese pagodas but with much heavier earthenware tiles.

But this does not totally explain the great resilience of Japanese pagodas. Is the answer that, like a tall pine tree, the Japanese pagoda-with its massive trunk-like central pillar known as shinbashira-simply flexes and sways during a typhoon or earthquake) For centuries, many thought so. But the answer is not so simple because the startling thing is that the shinbashira actually carries no load at all. In fact, in some pagoda designs, it does not even rest on the ground, but is suspended from the top of the pagoda-hanging loosely down through the middle of the building. The weight of the building is supported entirely by twelve outer and four inner columns.

And what is the role of the shinbashira, the central pillar? The best way to understand the shinbashira's role is to watch a video made by Shuzo Ishida, a structural engineer at Kyoto Institute of Technology. Mr Ishida, known to his students as 'Professor Pagoda' because of his passion to understand the pagoda, has built a series of models and tested them on a 'shaketable' in his laboratory. In short, the shinbashira was acting like an enormous stationary pendulum. The ancient craftsmen, apparently without the assistance of very advanced mathematics, seemed to grasp the principles that were, more than a thousand years later, applied in the construction of Japan's first skyscraper. What those early craftsmen had found by trial and error was that under pressure a pagoda's loose stack of floors could be made to slither to and fro independent of one another. Viewed from the side, the pagoda seemed to be doing a snake dance-with each consecutive floor moving in the opposite direction to its neighbours above and below. The shinbashira, running up through a hole in the centre of the building, constrained individual storeys from moving too far because, after moving a certain distance, they banged into it, transmitting energy away along the column.

Another strange feature of the Japanese pagoda is that, because the building tapers, with each successive floor plan being smaller than the one below, none of the vertical pillars that carry the weight of the building is connected to its corresponding pillar above. In other words, a five storey pagoda contains not even one pillar that travels right up through the building to carry the structural loads from the top to the bottom. More surprising is the fact that the individual storeys of a Japanese pagoda, unlike their counterparts elsewhere, are not actually connected to each other. They are simply stacked one on top of another like a pile of hats. Interestingly, such a design would not be permitted under current Japanese building regulations.

And the extra-wide eaves? Think of them as a tight rope walker balancing pole. The bigger the mass at each end of the pole, the easier it is for the tightrope walker to maintain his or her balance. The same holds true for a pagoda. 'With the eaves extending out on all sides like balancing poles,' says Mr. Ishida, 'the building responds to even the most powerful jolt of an earthquake with a graceful swaying, never an abrupt shaking. Here again, Japanese master builders of a thousand years ago anticipated concepts of modern structural engineering.

Kết quả (Việt) 2:

Các học giả Nhật Bản đã hoang mang cho lứa tuổi về lý do tại sao các cao, tòa nhà thanh mảnh rất ổn định. Đó là chỉ có ba mươi năm trước đây, ngành công nghiệp xây dựng cảm thấy đủ tự tin để xây dựng khu văn phòng của thép và bê tông cốt thép mà đã có hơn một chục tầng. Với giảm xóc đặc biệt của mình để làm giảm ảnh hưởng của phong trào ngang đột ngột từ một trận động đất, các tòa nhà Kasumigaseki ba mươi sáu tầng ở trung tâm của Tokyo-Nhật Bản lần đầu tiên tòa nhà chọc trời, đã được coi là một kiệt tác của kỹ thuật hiện đại, khi nó được xây dựng vào năm 1968. Tuy nhiên, trong 826 , với chỉ chốt và nêm để giữ cấu trúc bằng gỗ của mình ngay thẳng, những người xây dựng chủ Kobodaishi không ngần ngại trong việc gửi chùa Toji hùng vĩ của ông tăng vọt năm mươi lăm mét vào bầu trời gần một nửa cao như các tòa nhà chọc trời Kasumigaseki bui lt số mười một thế kỷ sau đó. Rõ ràng, thợ mộc của Nhật Bản ngày biết một vài thủ thuật về việc cho phép một tòa nhà để thống trị và giải quyết riêng của mình chứ không phải là chống lại lực lượng của tự nhiên. Nhưng những loại thủ đoạn? Các chùa nhiều tầng đến Nhật Bản từ Trung Quốc vào thế kỷ thứ sáu. Như ở Trung Quốc, họ lần đầu tiên được giới thiệu với Phật giáo và đã được gắn liền với đền thờ quan trọng. Trung Quốc xây dựng chùa của họ bằng gạch hoặc đá, có cầu thang bên trong, và sử dụng chúng trong nhiều thế kỷ sau đó chủ yếu là tháp canh. Khi chùa đạt Nhật Bản, tuy nhiên, kiến trúc của nó được tự do thích nghi với điều kiện địa phương, họ đã xây dựng chưa cao, thường là năm hơn là chín tầng, được làm chủ yếu bằng gỗ và cầu thang được miễn chế vì chùa Nhật không có bất kỳ sử dụng thực tế nhưng đã trở thành nhiều hơn một đối tượng nghệ thuật. Bởi vì trong những cơn bão mà đập Nhật Bản vào mùa hè, các nhà xây dựng Nhật đã học để mở rộng mái hiên của tòa nhà hơn nữa ngoài các bức tường. Điều này ngăn cản nước mưa phun xuống các bức tường. Các ngôi chùa ở Trung Quốc và Hàn Quốc không có gì giống như nhô được tìm thấy trên những ngôi chùa ở Nhật Bản. Những mái nhà của một tòa nhà chùa Nhật Bản có thể được thực hiện để nhô ra hai bên của cấu trúc bằng năm mươi phần trăm hoặc hơn chiều rộng tổng thể của tòa nhà. Đối với cùng một lý do, những người xây dựng chùa Nhật Bản dường như đã tăng thêm trọng lượng của mình bằng cách chọn để trang trải những mái hiên mở rộng không phải với sứ gạch của nhiều ngôi chùa Trung Quốc nhưng với gạch đất nung nặng hơn nhiều. Nhưng điều này không hoàn toàn giải thích khả năng phục hồi tuyệt vời của chùa Nhật Bản. Là câu trả lời rằng, giống như một cây thông cao, các chùa với trụ cột của nó lớn thân cây giống như trung tâm gọi là shinbashira-chỉ đơn giản là dây điện và lắc lư trong một cơn bão hoặc động đất) Trong nhiều thế kỷ, nhiều người nghĩ như vậy Nhật Bản. Nhưng câu trả lời là không đơn giản như vậy bởi vì những điều đáng ngạc nhiên là các shinbashira thực sự không mang tải ở tất cả. Trong thực tế, trong một số mẫu thiết kế chùa, nó thậm chí không nghỉ ngơi trên mặt đất, nhưng được treo từ đỉnh chùa treo lỏng lẻo xuống giữa các tòa nhà thông qua. Trọng lượng của tòa nhà được hỗ trợ hoàn toàn bởi mười hai bên ngoài và bốn cột bên trong. Và vai trò của các shinbashira, các trụ cột trung tâm là gì? Cách tốt nhất để hiểu được vai trò của shinbashira là để xem một video được thực hiện bởi Shuzo Ishida, một kỹ sư kết cấu tại Viện Công nghệ Kyoto. Ông Ishida, biết là học sinh của mình như là 'chùa Giáo sư "chỉ vì niềm đam mê của mình để hiểu các chùa, đã xây dựng một loạt các mô hình và thử nghiệm chúng trên một' shaketable 'trong phòng thí nghiệm của ông. Trong ngắn hạn, các shinbashira đã hành động như một con lắc tĩnh rất lớn. Các thợ thủ công cổ đại, dường như không có sự hỗ trợ của toán học rất tiên tiến, dường như nắm bắt các nguyên tắc đó là, hơn một ngàn năm sau đó, được áp dụng trong việc xây dựng các tòa nhà chọc trời đầu tiên của Nhật Bản. Những gì những người thợ thủ công đầu tiên đã tìm thấy bằng cách thử và sai là dưới áp lực ngăn xếp lỏng lẻo của chùa tầng có thể được thực hiện để bị trượt qua lại độc lập với nhau. Nhìn từ bên hông, chùa dường như được làm một dance-với con rắn mỗi tầng liên tiếp di chuyển theo hướng ngược lại các nước láng giềng trên và dưới. Các shinbashira, chạy lên thông qua một lỗ ở trung tâm của tòa nhà, tầng hạn chế cá nhân từ di chuyển quá xa vì, sau khi di chuyển một khoảng cách nhất định, họ đập vào nó, truyền năng lượng đi dọc theo cột. Một tính năng kỳ lạ của các ngôi chùa Nhật Bản rằng, vì nến xây dựng, với mỗi kế hoạch sàn liên tiếp nhỏ hơn bên dưới, không ai trong số những trụ cột dọc mang trọng lượng của tòa nhà được kết nối với trụ cột tương ứng của nó ở trên. Nói cách khác, một ngôi chùa năm tầng có thậm chí không một trụ cột mà đi ngay lên thông qua việc xây dựng để thực hiện tải cấu trúc từ trên xuống dưới. Điều đáng ngạc nhiên là một thực tế rằng các tầng riêng biệt của một ngôi chùa Nhật Bản, không giống như các đối tác của họ ở những nơi khác, không thực sự kết nối với nhau. Họ chỉ đơn giản là được xếp chồng lên nhau giống như một đống mũ. Thật thú vị, một thiết kế như vậy sẽ không được cho phép theo quy định xây dựng hiện tại Nhật Bản. Và mái hiên ngoài rộng? Hãy suy nghĩ về họ như một sợi dây thừng walker cân bằng cực. Việc lớn hơn khối lượng ở mỗi đầu của cực, dễ dàng hơn là cho đi bộ trên dây tập đi để duy trì sự cân bằng của mình. Điều này cũng đúng cho một ngôi chùa. 'Với mái hiên mở rộng ra trên tất cả các bên như cực cân bằng, "ông Ishida nói," việc xây dựng đáp ứng ngay cả những cái lắc bật ra mạnh mẽ nhất của một trận động đất với lắc lư duyên dáng, không bao giờ là một lắc đột ngột. Ở đây một lần nữa, các nhà xây dựng sư Nhật Bản của một ngàn năm trước đây dự đoán khái niệm về kỹ thuật kết cấu hiện đại.