Благодаря каким силам не падает пизанская башня. Падающая Пизанская башня: ошибка в расчетах, или тонкий архитектурный прием? Почему Пизанская башня всё ещё не упала

Прежде чем начать отвечать на вопрос, почему не падает Пизанская башня, нужно, сначала, выяснить, а какова вообще была причина ее падения? В результате целого ряда экспертиз, было установлено, что она обусловлена несоответствием фундамента, наружной строительной конструкции. Архитектор, при расчете фундамента, не учел особенностей грунта, который оказался слишком мягким. Это и стало основной причиной того, что при закладке третьего этажа вся конструкция стала клониться в одну сторону.

Этот процесс длился вплоть до 2008 года, и грозил окончиться для башни весьма печально, если бы не работы по укреплению фундамента, которые, как это ни парадоксально, продолжаются и в наше время. Только в девяностых годах был выполнен ряд инженерных работ, направленных на укрепление южной части башни. Именно в эту сторону она и клонилась. Северную же часть укрепили тяжелыми блоками. От идеи установки внешних опорных элементов отказались, так как это нарушило бы общий архитектурный стиль конструкции.

Благодаря проведенным работам, положение башни стабилизировалось. Она перестала оседать и клониться на бок. Противовесы, установленные с северной ее стороны, убрали. После 2001 года были проведены дополнительные работы, в результате которых наклон башни стал несколько меньше, и остановился на уровне 3 градусов 54 минуты. На данный момент ситуация остается вполне стабильной. Вертикальная ось башни проходит через ее центр тяжести, и упирается в основание. При большем наклоне, она бы вышла за его пределы, что привело бы к падению всей конструкции.

Хотя, если честно, то риски, все же, остаются. Они связаны со следующими причинами:

  1. Возможное оседание каменной кладки на южной стороне, по причине повышенной на нее нагрузки.
  2. Оседание грунта в основании фундамента.

По этой причине, работы по укреплению фундамента не прекращаются и по сей день. Во время их проведения башня закрывается от посещения туристов. Их не пускают на смотровую площадку, во избежание несчастных случаев. Сегодня башня продолжает наклоняться, однако этот наклон, в течение года, не превышает одного миллиметра. И все же, он есть. Если ничего не предпринимать, то культурного наследия ЮНЕСКО человечество может лишиться.

Теперь мы знаем, причину того, почему не падает Пизанская башня. Ей просто не дают этого сделать. И дело вовсе не в желании исправить ошибку архитектора, а в стремлении сохранить этот культурный памятник для будущих поколений.

Что касается ученых, то они настроены весьма оптимистично. По их расчетам, Пизанская башня таки может упасть, но при существующем к ней отношении, это произойдет веков, этак, через пять, не раньше.

Пизанская башня стала известной на весь мир из-за своего наклона относительно вертикальной оси. Это сооружение также называют и падающей башней. Вот уже 800 лет она наклоняется всё больше и больше.

Некоторые считают, что наклон был изначально задуман архитектором, другие думают, что эффект падения появился со временем. Давайте узнаем вместе, почему пизанская башня падает, кто её такой создал, и почему она до сих пор не рухнула.

Долгое время считалось, что архитектор Боннано Пизано создал башню наклонённой уже на чертежах, и то, что она сейчас падает – так и было задумано. Однако современными учёными точно установлено, что сооружение начало наклоняться со временем, и это, не то чтобы было задумано, а вообще повергло автора в шок.

Фундамент Пизанской башни заложен на глубину в три метра, при том, что мягкая почва местности требует более глубоко погружения в землю. В связи с этим уже в начале строительства было замечено отклонение сооружения от вертикали.




В начале строительства башня наклонялась на север, а затем её наклон перешёл на противоположную сторону – на юг, и сегодня он сохраняет такое же направление. Некоторое время сооружение даже было искривлённо так, что напоминало по форме банан.

В современном мире уже нет сомнений о том, почему Пизанская башня наклонена. Причина в том, что изначально проект Боннано Пизано был ошибочным.

Факты о Пизанской башне

  • По заявлению учёных, Пизанская башня не падает с 2008 года. И угол её наклона сейчас составляет 3° 54′ градуса.
  • Строительство башни велось в течение 200 лет с двумя длительными перерывами – первый из-за обнаружения наклона, второй из-за падения Пизы в битве с Генуей.
  • В начале строительства Пизанская башня падала на север, а потом стала наклоняться на юг. С момента завершения строительства башня наклонялась на юг на 1 миллиметр в год.
  • Глобальный вопрос – почему Пизанская башня наклонена, достоверно решён. Это произошло из-за ошибки Боннано Пизано, который создал неправильный для такой почвы фундамент.
  • Башню часто реставрируют и улучшают, что позволяет ей выстоять до сегодняшнего дня.
  • Физик Галилео Галилей проводил опыты, сбрасывая с вершины Пизанской башни предметы разного веса, чтобы определить характеристики падения. Этот опыт был опубликован во многих учебниках по физике. Однако в биографии учёного этот момент не уточняется. Поэтому данный факт не достаточно достоверен.




Почему Пизанская башня всё ещё не упала

Современный угол наклона башни примерно 3° 54′ градуса. Каждый год она отклоняется на юг на 1 миллиметр. Если бы с сооружением не проводилось никаких реставраций, она бы давно уже рухнула.

Вопрос о том, почему Пизанская башня наклонена стал второстепенным по сравнению с проблемой её реставрации. Лучшим способом укрепить сооружение было бы поставить наружные каркасы. Однако это, несомненно испортило бы вид знаменитой достопримечательности.

В 20-м столетии на северной части фундамента был установлен тяжёлый противовес из свинца. Так как башня наклоняется на юг, это помогло остановить падение, и даже немного выровнять её. Следующим шагом стало изымание небольшого слоя грунта из-под северной части фундамента, что позволило башню ещё больше наклонить на север.

В 2008 году было заявлено, что падение башни на юг прекращено, и она, хоть и до сих пор наклонена, но стоит устойчиво.


История Пизанской башни

9 августа 1173 года в Пизе началось строительство колокольни собора Санта-Мария Ассунта по проекту Боннано Пизано. В 1178 году, когда было построено три этажа, стал замечен уклон возводимой башни на север.

Строительство было приостановлено на сто лет, и продолжилось лишь 1272 году под руководством Джованни ди Симоне. Проект был изменён с учётом наклона башни, высота потолков на севере была увеличена для компенсации уклона. Однако результата это не дало.

В 1284 году строительство было снова приостановлено в связи с падением Пизы в морском Мелорийском сражении перед Светлейшей Генуэзской республикой.

Такой вывод специалисты сделали в 2008 году. До этого, несмотря на многочисленные усилия, с момента строительства башня отклонялась от вертикали со скоростью 1 мм в год. Сами жители города называют свою падающую кампаниллу «затянувшимся чудом» .

Впрочем, некоторые эксперты утверждают, что башня рано или поздно упадет. Днем и ночью 100 автоматических фото- и киноаппаратов нацелены на башню, поджидая ее падения. Некоторые считают, что постройка XII века может рухнуть в течение 50 лет. Однако точной даты разрушения Пизанской башни назвать не может никто.

Что представляет собой Пизанская башня?

Основы Пизанской башни — колокольни собора Санта-Мария Ассунта — были заложены 9 августа 1173 года в итальянском городе Пиза. Башня получила всемирную известностьименно благодаря непреднамеренному наклону, за счет которого создается впечатление, будто она падает.

В 2002-2010 годах была произведена реставрация башни, вследствие чего угол её наклона сократился с 5°30′ до 3°54′.

У башни 294 ступеньки. Ее высота составляет 55,86 м от земли на самой низкой стороне и 56,7 м на самой высокой стороне. Диаметр основания — 15,54 м. Толщина наружных стен уменьшается от основания к вершине (у основания — 4,9 м, на высоте галерей — 2,48 м). Масса оценивается специалистами в 14 453 тонн.

Пизанская башня. Фото: www.globallookpress.com

Почему Пизанская башня «падает»?

Под южной частью Пизанской башни грунт более илистый и глинистый, чем под северной, из-за чего она стала крениться через пять лет после начала строительства — наклон образовался после строительства третьего этажа в 1178 году.

Как из-за наклона, так и из-за оригинальной архитектуры, с 1178 года и вплоть до наших дней, башня является объектом пристального внимания. Постоянно прилагаются усилия, чтобы сделать ее более устойчивой.

Падение Пизанской башни удалось остановить, и более того, её слегка выпрямили, уменьшив крен на полградуса. Все это стало результатом уникальных работ, проведенных под колокольней и вокруг неё в 1990-х.

В качестве временной меры на северной стороне (башня падает на юг) на бетонные балки был установлен блок свинцовых брусков, которые, выступая в качестве противовеса, стабилизировали строение.

Затем был исследован грунт под фундаментом башни, после чего последовал ряд экспериментов со специально возведенным неподалеку от памятника бетонным фундаментом-макетом.

Пизанская башня. Верхний уровень. Фото: www.globallookpress.com

Эксперименты подтвердили, что башню можно немного выпрямить и стабилизировать, если выбрать часть жесткого грунта из-под северной части фундамента, то есть провести так называемую подработку.

Расчеты оказались правильными, и Пизанская башня, немного отклонившись к северу, осела на несколько сантиметров и стабилизировалась, что позволило снять и свинцовые противовесы, и временные опоры, поставленные для подстраховки.

В настоящее время в основном проводятся подземные работы, укрепляющие фундамент.

В какой стране построена Пизанская башня - знает любой образованный человек. Находится Торе пенденте ди Пиза в Италии и является необычное произведение архитектуры символом города Пиза. Это жемчужина религиозного комплекса Пьяцца деи Мираколи на Площади Чудес.

История строительства башни

Август 1173. Для завершения ансамбля Площади чудес, состоящего из католической Церкви Благовещения Пресвятой Девы Марии (Дуомо ди Санта Мария Ассунта), кладбища Кампо-Санто, Баптистерия Святого Джованни (Баптистеро ди Сан Джованни, где происходит таинства крещения), начинается строительство колокольни. Процесс длился почти 200 лет, прерываясь и возобновляясь. Многие историки считают первым строителем Пизанской башни в Италии - Херардо ди Херардо.

1233. Строительство продолжается под руководством строительного мастера Бененато Ботичи.

1264. Источником декоративного материала являются Пизанские горы, куда отправляются работники добывать мрамор. Шлифованием каменных плит руководит мастеровой Рэйнальдо Спешале.

1272. Возобновляется дальнейший процесс возведения. Джованни ди Симоне начинает выравнивать наклон башенной конструкции, но его усилия не дают положительного результата.

1284. Морское сражение при Мелории заканчивается поражением Пизы. Это приводит к тому, что строительство временно консервируется.

1319. Достраивается седьмой уровень сооружения.

1350. Завершается строительство самого верхнего этажа колокольни. Мастер Томмаза ди Андреа Пизано выстраивает звонницу романского стиля.

По поводу года завершения строительства среди исследователей имеются разногласия. Указываются три предполагаемых срока: 1350, 1360 или 1372.

Итальянский город, где находится Пизанская башня, известен как место рождения всемирно известного физика, философа Галилео Галилея (1564). Его ученик, последователь Винченцо Вивиани написал биографию ученого. Он включил описание экспериментов, проводимых Галилеем для доказательства своей теории о соотношении веса падающего тела и скорости падения с высоты. Находясь на верхних этажах башни, он одновременно сбрасывал предметы различной массы тела вниз.

Мнения ученых по этому вопросу разделились. Скептики считают данное описание легендой. Большинство признают пизанские эксперименты ученого историческим событием.

Интересный факт. Сохранена запись одной из судебных книг. Запись содержит жалобу пизанского купца. Он шел мимо колокольни, когда упали сверху предметы: сначала пушечное ядро, затем пуля для ружья. Он упал, серьезно повредив ногу. Купец просит власти наказать Галилея, сбрасывавшего все это сверху. Зафиксирован также ответ самого Галилея, утверждавшего, что не стоит уделять внимание словам человека, не отличающего пулю для ружья от пули мушкета.

Архитектура Torre pendente di Pisa

Строительным материалом послужили каменные глыбы местного происхождения. Мрамор Пизанских гор декорирует фасад белого цвета, оттенками серового. Портал обрамляют барельефные изображения мифологических существ. Тимпан облагораживает статуя Богоматери работы итальянского скульптора Андреа Гуарди.

Первый уровень представляет собой аркатуру, то есть ряд арок декоративного характера. Нижняя колоннада 11 метров. Последующие этажи окружены галереями. Каждая из галерей образована по внешнему контуру колоннами, украшенными классическими капителиями, которые опираются на закрытые арочные конструкции романского стиля.

Официальная высота, зафиксированная статистически, составляет 58,36 м. Но отмечается, что самая высокая сторона достигает 56,70 метров, самая низкая - 55,90 метров.

Основание по диаметру - 15,54 м. Вверх ведут 294 мраморные ступени.

Впечатляет толщина стен:

  • внизу - 4,90 метров;
  • вверху 2,48 метров.

По современным данным наклон составляет 3 градуса 54".

Интересный факт. Легенда гласит, что правительство города после окончания строительных работ отказалось платить деньги архитектору. Тот, подойдя к башенной колонне, приложив к ней руку, сказал: «Следуй за мной!». Здание наклонилось в ту сторону, куда ушёл его создатель.

Колокола

По своей сути Пизанское уникальное творение является кампанеллой (campanella), то есть колокольней. Седьмой уровень, звонница, имеет арочные проемы для действующих колоколов. Музыкальные инструменты, наделенные именами, соответствуют определенным звукам нотного стана. Вес наиболее крупного Ассунта (Успение) достигает 3 тонны 500 килограммов.

Интересные факты. Изначально действовал колокол Крочифиссо работы ремесленника Винченцо Посенти, но затем его переплавил другой мастеровой Гуаланди да Прато. Малогабаритный Даль Поцо во время Второй Мировой войны получил серьезные повреждения, по её окончанию отреставрированный вариант стал музейным экспонатом. Появление его копии среди других действующих колоколов - 2004 год. Сан Раньери несколько раз подвергался переплавке.

Во времена средневековья для каждого колокола действовало строго установленное расписание звучания. На данный момент перед каждой мессой действующего собора звучит колокольный перезвон.

Почему падает Пизанская башня

Авторам проекта Бонанно Пизано и Гульельмо Инсбрук приписывают происхождение уникальной особенности «падения». Существует документальное подтверждение, трактат итальянского живописца Джорджио Вазари (XVI век). Он утверждает, что причинами «зла», которое поразило колокольню, является отсутствие практики у Бонанно и Гульельмо.

Одной из причин признается ошибка проектировщиков, которые не учли особенности мягкой почвы, заложив трехметровый фундамент. Это привело к тому, что уже при строительстве первых этажей началось отклонение от вертикали (1178).

Башенное сооружение начало отклоняться в южную сторону, так как под южной частью основания грунт более рыхлый и ненадежный. Инженеры решили строить далее стену со стороны наклона выше (+ 10 сантиметров), чем с другой стороны. Но строительный объект стал наклоняться в противоположную сторону. Вместо задуманных первоначально 10 этажей было выстроено только 8.

1934. Диктатор Муссолини приказывает вернуть Пизанской башне вертикальное положение. Была допущена очередная ошибка - основание укрепили бетоном, что привело к погружению фундамента глубже положенного уровня.

1964. Итальянское правительство, учитывая значение необычного архитектурного сооружения для туристической отрасли, принимает решение сохранить осевое отклонение, но предотвратить дальнейшее разрушение. Изучением вопроса занимались специалисты различных направлений: математики, инженерии, истории. Выяснилось, что кладка деформируется вследствие перепада дневных и ночных температур. Изыскания длились 20 лет.

Были проведены временные мероприятия: свинцовые блочные конструкции северной части служили противовесом, для подстраховки были установлены опоры. Экспериментальные исследования осуществлялись на бетонном макете фундамента, копирующего башенные данные.

После обсуждения предлагаемых методов было решено удалить 38 кубических метров грунта под северной стороной. Данная мера привела к выравниванию положения до уровня 1838 года.

Коррекция конструкции велась до 2001 года. Добившись стабилизации наклона, туристический объект открыли посетителям. Специалисты обещают, что памятник пизано-романского стиля простоит не менее 300 лет.

До 2008 вопреки усилиям ученых и строителей ежегодное отклонение составляло 1 мм.

Реставрация 2002-2010 сократила уклон с 5 градусов 30" до 3 градусов 54".

Как выглядит башня внутри

Лестничный проход у начала восхождения довольно широк. Ступени поднимаются по спирали с внутренней стороны, затем сопровождается постепенным уменьшением размера. Завершающий уровень характеризуется показателем 40 сантиметров. Мраморная лестница из натурального декоративного материала местами потерта, стала достаточно скользкой. Туристам рекомендуется надевать удобную обувь.

Центральная башенная часть пустая. Со смотровых площадок внутренней стороны можно заглянуть в глубину пространства.

Начиная с 5-ого уровня, посетители имеют возможность выйти на внешние смотровые площадки, которые оснащены ограждениями, сетками с целью безопасности.

Некоторые туристы предпочитают закончить подъем 7-м этажом (звонницей). Самые смелые поднимаются на верхнюю смотровую площадку, которая не имеет предохраняющей сетки, а её ограждение не превышает 1 метра. Открывается панорама всего религиозного ансамбля.

Интересен для посетителей Зал рыб, названный таким образом из-за барельефов, изображающих морских обитателей. Ранее вход был закрыт туристам, так как это было помещение для аппаратуры, постоянно измеряющей отклонение. Среди современных туристов популярно посещение зала ночью. Можно рассматривать звездное небо, как в обсерватории.

Интересный факт. Копия «итальянской наклоняющейся красавицы» выстроена американцами в городе Найлс под Чикаго, штат Иллинойс (1934). Копия детально воспроизводит Пизанскую достопримечательность, но размером, меньшим наполовину. Таким дизайном замаскирована обычная водонапорная башня.

Как добраться до башни

Несложно доехать до города Пизы из различных городов Италии, используя железнодорожный транспорт.

  • пешком, потратив 30-40 минут,
  • общественным транспортом до остановки Piza Rossore, стоимость проезда - около 1 EUR,
  • такси (около 6,30 EUR).

Главная достопримечательность Пизанского комплекса открыта ежедневно, круглогодично:

  • апрель - сентябрь - 8.30 - 20.30;
  • октябрь - март - 9.00 - 17.00;
  • 14.06 - 15.09 - 20.30 - 23.00 - ночные посещения.

Правила посещения башни:

  • Менее чем за 30 минут до закрытия вход не разрешается.
  • По соображениям безопасности, либо общественному порядку, либо при особых обстоятельствах, таких как церемонии, расписание может подвергаться изменениям или некоторые участки могут быть закрыты без предварительного уведомления.
  • Визит настоятельно не рекомендуется лицам, страдающим от сердечно-сосудистых патологий или имеющих проблемы с мелкой моторикой.
  • Согласно требованиям безопасности внутрь не допускаются дети младше 8 лет. Туристы моложе 18 лет должны сопровождаться взрослыми. Может потребоваться документ, удостоверяющий личность, подтверждающий возраст.
  • Билет фиксирует время экскурсии. Опоздание к нужному времени влечет отказ для посещения, а также не дает право требовать возврата денег.
  • Сумки, другой багаж оставляются до входа (камера хранения - отдельно стоящее здание) и забираются после окончания визита. Разрешается взять с собой фотоаппарат или камеру.
  • Визит длится около 35 минут.
  • Стоимость билета - 18 EUR (постоянно увеличивается).
  • Бесплатный вход посетителям, имеющим ограниченные физические возможности, их сопровождающим, предоставившим соответствующий документ кассиру и заполнившим специальный бланк.
  • Одновременно внутрь может быть допущено не более 30-40 человек.
  • Билеты рекомендуют покупать заранее. Экскурсии расписаны на 1-2 дня вперед (особенно летом много желающих).

Популярные отели рядом с башней

Цены на еду

Другие падающие башни в мире

Всемирно известный город Италии, где находится Пизанская башня, имеет ещё два невертикальных архитектурных сооружения:

  • кампанелла церкви Святого Николая, улица Виа Санта Мария;
  • колокольная башня церкви Архангела Михаила (degli Scalzi), парк Пьядже.

Различные статистические источники насчитывают приблизительно 300 «наклоняющихся» башенных строений, известных всему миру. Можно разделить этот список на 2 группы в зависимости от того, был ли изначально задуман проектом наклон.

Самыми примечательными среди сооружений по проектам, предусматривающим «наклон» являются следующие.

  • Небоскреб Кэпитал Гейт («Ворота столицы»), Абу-Даби, ОАЭ при высоте 160 метров имеет отклонение от вертикали 18°. Построен по уникальной технологии диагональной сетки. Расширяется от основания к верхним этажам.
  • Башня олимпийского стадиона (Монреаль, Квебек, Канада) построена для проведения Олимпиады 1976 года. Её наклон - 45°, высота - 165 метров. Держится под наклоном благодаря фундаменту весом 145 тысяч тонн, углубленному под землю на 10 метров.
  • Отель «Бэлла Скай», Копенгаген, Дания представляет собой две противоположно изогнутые башни. Каждая имеет высоту 76,5 м, угол отклонения составляет 15°.
  • Направлены друг к другу две башни-небоскребы «Ворота Европы», Мадрид, Испания. Констатируется их высота 114 м, угол - 15°.

Среди архитектурных творений, наклоняющихся под влиянием определенных условий, выделяются:

  • Башня католического храма Сан-Хуан-де-лос-Панетес, Сарагоса, Испания. Наклон составляет 2°. Ранее на её месте стояло другое сооружение с городскими часами, наклонившееся на 2,3 м и разрушенное в 1893.
  • Колокольня церкви Аудекерк, Делфт, Нидерланды высотой 75 м, начала отклоняться по причине плохого фундамента. Наклон стабилизирован до 1, 98 метров от центральной оси.
  • Колокольня церкви Зуурхузен, Нижняя Саксония, Германия имеет отклонение 5,19 градусов и высоту 27,4 м. Причиной «падения» также является ненадежный фундамент. Стабилизировано положение к 1996 году.
  • Пагода Юньнань, Сичжоу, Китай, возведена в 961 году высотой 47 м. Её неустойчивое положение определяется негативным влиянием погодных условий. Она отклонилась на 2,32 м.

Россия не стала исключением. Её «падающая» башенная достопримечательность построена согласно указу Петра Первого в Невьянске. Строительство датировано 17 веком. Высота строения 57,5 м. Отклонение верхней части составляет 2,20 м. Описывают 3 версии её отклонения:

  • специальный проект,
  • оседание грунта,
  • от страданий и слез простых людей.

Интересный факт. 6-й этаж предоставляет гостям возможность посетить таинственную «слуховую комнату». Уникальная конструкция позволяет наблюдать необычное явление. Два человека, стоящие спиной друг к другу по противоположным углам, слышат отчетливо шепот друг друга. В середине помещения при этом абсолютная тишина.

Много загадок таят нестандартные «падающие» сооружения мира. Но туристы, путешествующие по Италии, стремятся посетить город Пизу, чтобы увидеть архитектурное чудо, находящееся под покровительством ЮНЕСКО.

Знаменитому сооружению в итальянском городе Пиза уже семь столетий и за это время падающая башня не только не упала, напротив, выстояла там, где превратились в обломки сотни иных более прочных на вид строений. Италия расположена не сильно удачно, здесь проходит стык африканской и евразийской тектонических плит, плюс есть несколько действующих вулканов. Словом – трясет и весьма прилично. А Пизанская башня стоит и не падает. Почему?

Проблемы у башни начались еще в 1370-х, сразу после начала строительства, когда осел второй этаж. Выяснилось, что место выбрали крайне неудачно, на слабом грунте, а про фундамент позабыли вовсе. Из-за этого башня и начала крениться, но средневековые инженеры вложили все свое умение и много средств, чтобы выстроить прочие этажи максимально крепкими. Пусть себе упадет однажды, но до того будет привлекать внимание туристов – так и вышло.

Однако в середине XX-го века итальянские власти озадачились вопросом: когда именно упадет? Времена другие, о безопасности надо радеть, поэтому было предложено спасти Пизанскую башню. Идей выдвигали массу, но дальше произошло то, чего никто не ожидал – землетрясение силой более 6 баллов. Много разрушений в городе Пиза и окрестностях, но башня, та самая, устояла. И тогда инженеры поняли, что здесь скрыта некая тайна.

Был запущен многолетний проект по изучению Пизанской башни, когда конструкцию и окружающие земли просчитали чуть ли не до миллиметра, проверив всеми известными способами. И сегодня ученые могут сказать, что стало причиной такого уникального поведения башни. Дело в том, что она действительно чудо света – грунт оказался настолько мягким, что совершенно не передает толчки земной коры зданию. А оно само, стараниями инженеров, получилось сверхпрочным и от каких-то там покачиваний никогда не развалится.