Научно- исследовательская работа
Тема: Пизанская башня и ее «падающие» сестры
Накусова Амира
2 «А» класс
ГБОУ «Гимназия «Диалог»
Научный руководитель Бицоева С.К.
Оглавление:
Ведение.
Пизанская башня:
2.1 История строительства
2.2 Почему башня падает?
2.3 Как спасти «падающую» башню?
3. Падающие башни в других частях света.
4. Спасение падающих башен.
5. Татартупский минарет.
6. Заключение. Выводы.
Цель работы: ознакомиться с историей создания и существования «падающих башен»
Гипотеза: мы предположили, что наклон «падающих башен » зависит от состояния грунта, на котором они построены.
1. Введение
Меня очень заинтересовала история «падающих» башен – ведь в мире их насчитывается не одна и не две – и башня в итальянском городе Пиза, и колокольня в Германии, и Башня Сююмбике в российской Казани, башня Демидовых в Невьянске на Урале, да и зачем далеко ходить – у нас в Осетии был «падающий» минарет - Татартуп. Учёные подсчитали, что во всём мире существует более 300 наклонных башен. Мне было интересно узнать, как строились эти архитектурные памятники, кто были мастера, строившие их, какое будущее ждёт эти строения. Больше всего материалов, естественно, собралось о Пизанской башне – ведь это архитектурный памятник всемирного масштаба.
2.Пизанская башня. 2.1История строительства
Пизанскую башню относят к величайшим архитектурным памятникам европейской культуры. 30 декабря 1986 года ЮНЕСКО присвоило статус Всемирного наследия архитектурному ансамблю, в который входят кафедральный собор Piazza del Duomo, баптистерий, колокольная башня Campanile Torre Pendente di Pisa и крытое кладбище Кампо-Санто. Многие тысячи туристов посещают ежегодно Пизу, чтобы полюбоваться знаменитой «падающей башней» или осмотреть её из профессионального и научного интереса. Чем же знаменита Пизанская башня и что это такое вообще?
Пизанская башня – часть редкостного по красоте архитектурного ансамбля, включающего, помимо колокольни и собора, ещё часовню-баптистерий (по-русски крещальню) и кладбище, которые образуют единый комплекс на Площади Чудес в итальянском городе Пиза, в исторической области Тоскана. Если бы башня стояла прямо, как сотни и тысячи других башен в мире, то она бы являлась чудом, скажем так, местного масштаба и слава её ограничилась бы узким кругом архитекторов и историков. Благодаря своему наклону она известна всему миру.
Очень часто это всемирно известное здание принято рассматривать как некое самостоятельное сооружение, стоящее где-то на отшибе и живущее своей самостоятельной жизнью. На самом же деле это часть ансамбля городского кафедрального собора Санта-Мария Маджоре (по другим источникам – Санта-Мария Ассунта), является колокольней собора и примыкает к его северо-восточному углу. Этот архитектурный памятник – шедевр средневековой итальянской архитектуры, детище многих выдающихся мастеров, оказавшее огромное влияние на развитие всей европейской архитектуры.
Создание комплекса началось в 1063 году, после победного морского сражения против сарацин при Палермо, когда на окраине города, на зелёном лугу было заложено здание городского собора, включившего в себя беломраморный пятинефный собор, колокольню и баптистерий.
Строительство звонницы - кампаниллы, в некоторых источниках называемой Campo dei Viracoli, прославившейся как «Пизанская башня», было начато в 1173 или 1774 году, как полагают, мастерами Вильгельмом (Гульельмо) из Инсбрука и Бонанно. По замыслу первых архитекторов, имена которых не сохранились, первый этаж её должен был быть высоким, затем 10 этажей с ажурными колоннадами и балконом, 12-й этаж – звонница, а венчать кампаниллу должна была крыша. Общая высота башни предполагалась около 98метров (для сравнения – 9-этажный дом имеет высоту около 30метров).
Построив за 10 лет первый этаж высотой 11метров и два колоннадных кольца, в 1183 году мастер Бонанно обнаружил, что строение отклонилось от вертикали. Первоначально было установлено, что наклон составляет всего около 5сантиметров, причём башня стала наклоняться довольно быстро, и мастера, опасаясь потери устойчивости и обрушения конструкции, прекратили строительство. Далее следы первых зодчих теряются – они исчезли из города. После этого городские власти многократно пытались возобновить работы, но в течение 50 лет, до 1233 года, было построен только ещё один колоннадный этаж, но башня продолжала наклоняться.
Лишь через 100 лет после начала строительства нашёлся смельчак, решившийся продолжить строительство колокольни. Это был архитектор Джиованни ди Симоне. Когда он возобновил работы, отклонение верхнего карниза башни от вертикали составляло уже 50сантиметров, то есть скорость «падения» башни составила около 2,5сантиметра в год. Мастер Симоне попытался выровнять здание, но… оно стало крениться в другую сторону! Тогда он решил превратить недостаток башни, её наклонное положение, в её главное достоинство. Точнейший математический расчёт и великое мастерство зодчего позволили ему надстроить башню ещё на несколько этажей. Надстраивая её, мастер выкладывал следующие этажи, превышая их с наклонной стороны на пять, семь, десять сантиметров. В итоге, возведя до 1284 года ещё три колоннадных этажа, которых теперь стало шесть, Джиованни ди Симоне прекратил работы. Строительство вновь надолго остановилось, поскольку в Италии шла война, и пизанцы потерпели поражение от Генуи. Властям Пизы стало не до колокольни. Отклонение башни от вертикали в этот момент составило уже около 90сантиметров.
Седьмой этаж возвели только к 1317 году, «падение» башни в этот период практически прекратилось и составило всего около 2см за 33 года. Можно было сказать, что мастер Симоне смог остановить падение башни, но риск был слишком велик, и колокольня всё же продолжала медленно наклоняться. В 1350 году за достройку башни взялся архитектор Томмазо ди Андреа. Он приподнял следующий этаж с наклонной стороны на 11сантиметров, а звонницу «завалил» в сторону, противоположную наклону. Лишь после этого он водрузил над восемью ярусами башни колокольню с бронзовым колоколом, отказавшись от возведения ещё четырёх колоннадных этажей и крыши. Современный вид башня приняла в 1360году. Так, спустя почти 200 лет после начала строительства, башня была завершена. За исключением перерывов на разорительные войны, строительство продолжалось 164 года. Башня продолжала крениться, и наклон составил к 1360 году уже 143сантиметра. Однако, несмотря на наклон всего здания, колокольня, выстроенная Томмазо ди Андреа, стоит ровно.
Но не только бесконечный процесс падения сделал Пизанскую башню местом паломничества миллионов туристов со всего света. Прежде всего, вызывает восхищение оригинальная архитектура башни. Форма её цилиндрическая, диаметром около 15 метров, башню окружают галерея с арками и колоннами. Заканчивается великолепное строение колокольней. Середина самой башни – полый цилиндр, с внешней и внутренней стороны облицованный серым и белым известняком. Впечатление от созерцания башни создаётся воздушное, кажется, что она необыкновенно лёгкая и будто бы кружевная. Так происходит из-за её белого цвета и колонн, которые как кружевными кольцами опоясывают все этажи башни. Однако мощность постройки не вызывает сомнений – толщина её нижних стен составляет почти 5 метров(4,9м), верхних – почти два с половиной метра (2,48м). Башня возвышается над землёй, по разным источникам, на высоту от 55 до 58метров, в ней 8 колоннадных этажей и колокольня, весит всё сооружение около 14 миллионов тонн. Внутри башни выстроена спиральная лестница, которая насчитывает 294 ступени, и ведёт она к звоннице, в которой 7 колоколов, настроенных на звучание музыкальных нот. Башня вот уже около 650 лет «падает» со скоростью около 1,2мм в год, и к 1911 году отклонение от вертикали в южную сторону составляло уже 5,3м относительно центра башни.
Почему башня «падает»?
Высказывались предположения, что кривизна башни изначально задумывалась мастерами – ради демонстрации их удали и незаурядного архитектурного умения. Но эта гипотеза мало похожа на правду. Куда более вероятно другое – архитекторы знали, что строят на весьма ненадёжном грунте, и заложили в расчёты прочности башни возможность небольшого отклонения от вертикали. Исследователи допускают возможность того, что Бонанно, вероятно, попытался откачать грунтовые воды, чего ни в коем случае нельзя было делать, и использовал насосы, установив их в центре круглой башни, подальше от стен, поскольку он строил круглое в плане сооружение. А вот откачанная вода направлялась самотёком, без дренажной системы, в сторону реки Арно, и подтопляла и без того ненадёжный грунт с одной стороны. Некоторые исследователи полагают, что виноваты строители, неправильно заложившие фундамент, - половину в твёрдом грунте, половину – в мягком, другие винят слишком мягкий грунт бывшей речной поймы, третьи допускают возможность, что Бонанно «сэкономил» на фундаменте, чтобы увеличить свою прибыль, но, судя по всему, главной ошибкой был неверный выбор места для строительства столь тяжёлого архитектурного комплекса.
2.3 Как спасти «падающую башню»
Городские власти Пизы ведут постоянные работы по укреплению башни, пытаясь остановить затянувшееся на века падение. В середине ХХ века скорость его увеличилась, и составляла 7-10мм в год. Некоторые особо экспансивные мировые вожди – например, дуче Бенито Муссолини, считали необходимым выпрямить башню, лишив тем самым придающего особое очарование и уникальность изъяна – ведь существует огромный риск, что башня просто рухнет! В 1936 году в её основание под давлением ввели жидкий бетон, цемент и стекло, в 1961 году по проекту польского учёного Р. Цебертовича попытались упрочнить оседающие пласты почвы с помощью электрокинетических процессов, но башня продолжала накреняться со скоростью 1,2мм в год. В декабре 1964 года над Пизой пронёсся ураган, скорость ветра достигала 60км/ч, и… башня накрениласьещё на 0,7мм за несколько часов! Тогда обеспокоенное министерство общественных работ Италии обратилось к учёным всего мира. Для сохранения башни были выделены сотни миллионов лир. Условия конкурса были следующими – башня должна была сохранить свое наклонное положение, её внешний вид и месторасположение должно остаться прежними. «Пусть лучше башня рухнет, и мы ещё столетия будем показывать её развалины, чем согласимся на выпрямление кампаниллы» - говорят пизанцы.
Время от времени газеты и журналы сообщают о «здоровье» башни, публикуют всё новые и новые проекты её спасения, разнообразные и остроумные. Например, предлагалось построить рядом такую же башню, наклонённую в противоположную сторону, и связать верхние этажи башен- близнецов ажурной галереей - мостиком. Была идея прикрепить к вершине башни воздушный шар, который бы поддерживал её, предлагалось пустить вокруг башни трамвай, который за несколько лет утрамбует непрочную почву и этим предотвратит дальнейшее «падение» башни. Инженер – строитель из Загреба Д. Джурджевич предложил изнутри укрепить знаменитую башню бетоном и арматурой так, чтобы снаружи это было незаметно. По его расчётам, укреплённая таким образом башня устоит даже при высокобалльном землетрясении. Многократно предлагалось выпрямить башню различными способами – от домкратов до совсем к экзотики
Современные архитекторы пошли по пути наиболее сложному, пытаясь сохранить и внешний вид, и наклонное положение башни. Проведён ряд мероприятий, которые позволяют удержать башню от возможного падения. С 1994 года от падения башню удерживает система свинцовых противовесов, а в 2001 году завершены работы по укреплению фундамента башни и грунта вокруг неё, в специальные скважины были закачаны тысячи тонн быстротвердеющего бетона, проведены значительные ирригационные работы – ведь прямо под башней протекают близко к поверхности грунтовые воды. В последние годы особое внимание уделяется подземным работам по укреплению фундамента здания, и в 2008 году было официально объявлено, что падение башни остановлено.
С 2001 года, после реставрации, в ходе которой были заменены многие пострадавшие от времени колонны, башня была открыта для внутреннего посещения. Стоимость посещения Пизанской башни составляет около10 евро, но это только для смельчаков, которые не боятся, что историческое падение произойдёт именно в момент их присутствия в башне – ведь её наклон превысил 10% от высоты «падающего чуда»! Они могут подняться на смотровую площадку и обозреть виды города и красоты окружающей природы, осознать, что находятся они на одной из самых известных мировых достопримечательностей. Те же, кто рисковать не хочет, обычно довольствуются фотографиями своих улыбающихся лиц на фоне «затянувшегося чуда».
Один лишь вопрос беспокоит многих людей: сколько ещё лет простоит это накренившееся чудо? По расчётам математиков, это может произойти уже через 40-50 лет, ведь если башня продолжит крениться со скоростью 1-2мм в год, то она потеряет устойчивость и рухнет. Поэтому день и ночь бдят алчные фоторепортёры у объективов своих видеокамер в ожидании и сенсационного падения Пизанского чуда, более 100 автоматических фото- и кинокамер нацелены на башню, которая всё же стоит уже около 800 лет, в ожидании её последнего часа.
3. «Падающие башни » в других частях света
В мире насчитывается более 300 наклонных башен. В их числе, Старая церковь (Нидерланды) Италия, г Болонья, башни Асинелли и Гарисенда, Германия, г Франхенхаузен, церковь 14 века. Не менее пяти таких башен есть в Москве: Колокольня Церкви Николы в Хамовниках, Храм Василия Блаженного ,"Церковь Всех святых в селе Всехсвятском ,Колокольня Максима Блаженного. Наклон этих сооружений невелик, и спасать их пока не надо.
Семиярусная башня Сююмбики в казанском Кремле стала архитектурным символом Татарии. Легенда рассказывает, что башня, выстроенная в недельный срок по повелению Ивана Грозного, штурмом взявшего Казань, наклонилась, когда красавица Сююмбики бросилась с неё вниз, не желая быть женой победившего царя. В её силуэте находят сходство с Боровицкой башней, построенной в московском Кремле в 1490 году. В позапрошлом (19в) веке обнаружили, что казанская башня и в самом деле отклонилась от вертикали. В настоящее время из-за осадки фундамента отклонение от вертикали составляет около одного метра, однако специалисты пока не опасаются за её судьбу.
Так же небольшой наклон имеет и знаменитая Невьянская башня, выстроенная богатейшими российскими промышленниками Демидовыми в уральском городке Невьянск. Особой достопримечательностью её считается акустическая комната в среднем ярусе башни – стоит сказать что-либо вполголоса в середине комнаты, как в одном из углов будет всё чётко и ясно слышно, тогда как в других углах слышен лишь неразборчивый шёпот. Этой комнатой часто пользовался Акинфий Демидов, принимавший в ней гостей и ревизоров из Санкт-Петербурга. По преданию, в подвалах башни прикованные к стенам мастера чеканили для Демидова серебряную и золотую монету из металла, добытого в утаённых от царя уральских серебряных копях. Когда же для проверки прибыла комиссия из столицы, Акинфий Демидов лично пустил воды протекавшей вблизи города реки Исеть в подземелья башни, заметая следы одного преступления другим, ещё более ужасным. И Невьянская башня накренилась, не вынеся тяжести содеянного. Когда же императрица Екатерина Вторая, лукаво улыбаясь, показала Акинфию Демидову новенький серебряный рубль, спросила: «Чьей работы, Акишка, твоей или моей?» - хитрый Демидов ответил: «Всё твоё, матушка!». Это легенда, однако в 70-х годах ХХ века уральские учёные, проведя анализ сажи в дымоходах башни, обнаружили в ней следы драгоценных металлов, во многом подтвердив старинное предание. Чеканил таки богатейший человек в России, купец и промышленник Демидов звонкую монету в своих страшных подвалах!
Было время, когда считалось модным строить наклонные башни. Когда в богатых итальянских городах прямые башни стали уже привычными, переключились на постройку наклонных. Таких, например, как башня Азинелли высотой 98метров, построенная на чрезвычайно маленькой площадке (всего 12 квадратных метров!). Вершина башни отклонена на 1,2метра. Специально наклонными выстроены башни в городе Болонья.
4.Спасение «падающих башен»
История спасения падающих башен уходит в глубину веков. Когда в 1475 году в Москву приехал, чтобы строить кирпичные стены Кремля, итальянец Аристотель Фиораванти, в списке его работ была выровненная падающая башня. Ещё совсем недавно вызывала беспокойство судьба минаретов Медресе средневекового математика и астронома Улугбека. В 1417 -1420 годах в Самарканде было построено медресе, обрамлённое двумя минаретами. К началу ХХ века оба минарета накренились, а северо-восточный отклонился от вертикали почти на 2 метра. Он требовал немедленного спасения. В 1918 году его закрепили тросами, которые от ветра гудели, и местные жители прозвали конструкцию «чёртовой гитарой». В 1932 году это минарет был выпрямлен под руководством местного архитектора М.Ф. Мауера, которого консультировал знаменитый инженер В.Г. Шухов, известный на весь мир своей башней Радиоцентра на Шаболовке. Минарет был отрезан от основания и закреплён на металлической раме. Впоследствии его установили на прочный железобетонный фундамент. Вскоре наклон соседнего минарета достиг полутора метров, и его тоже надо было срочно спасать. По проекту Э.М. Генделя в 1965 году минарет выпрямили с помощью домкратов, которые подняли осевшую сторону минарета на 418миллиметров. В связи с проектом выпрямления минаретов австрийский инженер И.Шредер, сомневающийся в успехе предприятия, писал: «Это слишком дерзко, это противоречит законам тяготения. Минарет тотчас же обрушится, как только его начнут поднимать». Но… человеческий гений победил, и минареты стоят и поныне, как шесть веков назад.
5. Татартупский минарет
А вот нашему «падающему» Татартупскому минарету не повезло…
От станицы Змейской федеральная трасса «Кавказ» идёт по левому берегу Терека, и у косогора напротив селения Эльхотово видны остатки древнего городища. Это остатки легендарного города аланов, который в древнерусских летописях называют Дедяков, на Кавказе он известен также как Татартуп или Джулат. До нашего времени не достояли его стены, и единственным свидетелем немой старины был Татартупский минарет.
Никто из жителей Осетии, от учёного-историка до простого гражданина, не станет отрицать, что Татартупский минарет занимал особое место в ряду памятников прошлого, находящихся на территории нашей республики. И не только потому, что являлся единственным в Осетии сохранившимся до наших дней памятником золотоордынской эпохи и был на виду у всех, но главным образом потому, что Татартупский минарет знал и любил каждый житель Осетии.
С ним была связана некая духовная составляющая осетин, канувшая в лету с его исчезновением. Многие годы здесь останавливались уставшие путники, отсюда провожали на фронт мужчин, здесь произносили молитвы Всевышнему, принося на это место традиционные три пирога, чтобы получить благословение Бога. Сюда, как к святыне, приезжали свадебные эскорты, здесь устраивались всенародные торжества, здесь на сходах старейшин принимались важные решения. Веками это место влекло к себе людей отовсюду. Этому месту посвящены строки великого Пушкина, который путешествовал по Кавказу и взбирался на минарет, и оставил строки в своём «Путешествии в Арзрум»: «…Первое замечательное место есть крепость Минарет. Приближаясь к ней, наш караван ехал по прелестной долине, между курганами, обросшими липой и чинарами. Это, как говорят, могилы нескольких тысяч, умерших чумою. Пестрели цветы, порождённые зараженным пеплом. Справа сиял снежный Кавказ; впереди возвышалась огромная лесистая гора, за нею находилась крепость; кругом её видны следы разорённого аула, называвшегося Татартупом… Лёгкий одинокий минарет свидетельствует о бытии исчезнувшего селения. Он стройно возвышается между грудами камней, на берегу иссохшего потока. Внутренняя лестница ещё не обрушилась. Я взобрался по ней на площадку, с которой уже не раздаётся голос муллы»…
Немало написано о минарете в исторических, литературных и краеведческих источниках, для исследователей он являлся уникальной исторической и архитектурной ценностью, им интересовались многие крупные кавказоведы, среди которых академик И.А. Гюленштедт, в 1771 году заставший на этом месте два минарета, руины мечети и двух христианских храмов, археологи И.Г. Карцелли и Ф.С. Панкратов, профессор В.Б. Антонович, доктор исторических наук Е.И. Крупнов. Как архитектурный памятник, Татартупский минарет изучен О.В. Милорадович, которая отнесла минарет к азербайджанской архитектурной традиции. Более 600 лет простоял минарет на берегу реки Терек и стоял бы и до сих пор, если бы в июне 1981 года нерадивые реставраторы не разрушили его своими неумелыми действиями.
6.Заключение
В ходе своих исследований мы выяснили, что основной причиной «падения» некоторых башен является особенность грунта, на котором построены башни. И только благодаря мастерству и точным расчетам мастеров прошлого мы и сегодня можем увидеть творения их рук. Не менее важно и бережное отношение потомков к своему наследию. Чего не хватило реставраторам Татартупского минарета. Иначе и мы, как и жители Казани или уральского городка Невьянска, могли бы сегодня любоваться своей «падающей» башней.
Список литературы.
Чудеса света. Детская энциклопедия. «Махаон». Издание на русском языке ООО Издательская Группа «Азбука-Аттикус», с 126
100 великих чудес инженерной мысли/ Автор-составитель Низовский А.Ю.,.- М.: Вече, 2005-432с.
Кусов Г.И. Поиски краеведа.Орджоникидзе, «Ир»,1975,160с
Башня Сююмбике http://ccs.infospace.com/
Невьянская башня. www14dney.ru
Блог Алана Ревазова. Судьба Татартупского Минарета.
14
188
167 354 
