Jesu li drevni graditelji znali kako učiniti kamene građevine otpornima na potrese?

Suvremeno inženjerstvo ulaže milijarde u zaštitu gradova od potresa. No moguće je da su drevni graditelji savladali umjetnost građenja potresno otpornih kamenih građevina davno prije nego što su postojali armirani beton i seizmički propisi.

Neke od najstarijih građevina na svijetu preživjele su razorne potrese kroz stoljeća, pa čak i tisućljeća. Od peruanskog Machu Picchua do japanskih drvenih pagoda, ovi drevni spomenici skrivaju tragove koji sugeriraju da su njihovi graditelji razvili intuitivne, praktične metode za preživljavanje seizmičkih udara.

Kako su, bez moderne tehnologije i znanstvene teorije, uspjeli sagraditi kamene strukture koje i dalje stoje, dok mnoge današnje zgrade propadaju?

Kako zapravo funkcioniraju potresno otporne kamene građevine

Projektiranje građevina koje mogu izdržati potrese zahtijeva razumijevanje naglih bočnih sila, nepredvidivih pomaka tla i snažnih vibracija. Zgrada ne smije biti kruta — mora se pomicati, savijati ili apsorbirati udar, umjesto da mu se suprotstavlja izravno.

Današnji arhitekti koriste seizmičke izolatore, čelična ojačanja i sofisticirane sustave za prigušivanje vibracija. U drevnom svijetu toga nije bilo.

Ipak, neki su graditelji postigli ono što danas nazivamo potresno otpornim kamenim građevinama koristeći isključivo prirodne materijale i iskustveno znanje. Njihove tehnike uključivale su:

• Suhozidnu gradnju s međusobno uklopljenim kamenjem koje se moglo lagano pomicati bez pucanja

• Zidove koji se lagano naginju prema unutra, što je povećavalo stabilnost

• Slojevite temelje od zemlje, šljunka ili pijeska koji su ublažavali udarce

• Simetričan raspored mase radi ravnoteže i smanjenja uvijanja tijekom potresa

To nisu bile slučajne inovacije. Riječ je o svjesnim strategijama koje su se prenosile među generacijama graditelja, temeljenima na promatranju onoga što je opstajalo.

Machu Picchu: Kamenje koje se pomiče, ali ne puca

Grad Inka Machu Picchu, izgrađen u 15. stoljeću u seizmički aktivnim Andama, jedan je od najboljih primjera potresno otporne kamene arhitekture.

Inke su koristile tehniku poznatu kao ashlar zidanje, gdje su kameni blokovi rezani s nevjerojatnom preciznošću i postavljani bez žbuke. No kamenje nije bilo samo čvrsto povezano — oblikovano je tako da se tijekom potresa može lagano pomaknuti, a zatim vratiti na svoje mjesto bez oštećenja.

Zidovi su se blago naginjali prema unutra, što je davalo dodatnu stabilnost. Taj suptilni detalj pomogao je Machu Picchuu da preživi snažne potrese i stotine godina erozije.

Arheolozi vjeruju da su Inke nakon potresa obnavljali i poboljšavali svoje građevine, stalno nadograđujući stečeno znanje. Danas je Machu Picchu jedno od najočuvanijih mjesta drevnog seizmičkog dizajna.

Teotihuacan: Seizmički promišljen grad drevnog Meksika

Sjeverno od današnjeg Ciudad de Méxica nalazi se Teotihuacan, golemi drevni grad osnovan (mislimo) oko 100. pr. Kr. Ovo područje jedno je od seizmički najaktivnijih u Sjevernoj Americi — a piramide Teotihuacana i dalje stoje.

Piramide Sunca i Mjeseca građene su slojevitim sustavom: vulkanski kamen, nabijeni šut, vapnena žbuka i veliki kameni blokovi. Ta je kombinacija ublažavala udarce i preusmjeravala sile.

Neki arheolozi vjeruju da su u konstrukciju bile uključene tzv. “lebdeće podloge” — slojevi podatnog materijala koji su funkcionirali kao osnovni izolatori potresa.

Planiranje grada također je igralo ulogu. Građevine su bile usklađene s prirodnim terenom, čime su se smanjivale sile naprezanja. Zajedno, ti elementi otkrivaju izvanredno rano razumijevanje kako izgraditi potresno otporne kamene građevine.

Japanske pagode i kofun grobnice: Građene da se pomiču, a ne da se obore

Japan ima dugu povijest razornih potresa, no neke od njegovih drvenih pagoda preživjele su više od 1.300 godina. Kako?

Pagode poput Hōryū-jija, sagrađene u 7. stoljeću, imaju središnji stup poznat kao shinbashira. Taj okomiti element djeluje kao prirodni amortizer — tijekom potresa lagano se njiše i stabilizira okolnu strukturu.

Te građevine građene su bez čavala. Umjesto toga, korišteni su fleksibilni drveni spojevi koji omogućuju svakom katu da se pomiče neovisno. Umjesto da se odupiru potresu, one se s njim kreću.

Pod zemljom, japanske kofun grobnice koriste drugačiju metodu. Njihove su komore pažljivo slojevito građene kako bi se raspršila energija potresa. Pristup je drugačiji, ali cilj je isti — arhitektura koja se može oduprijeti podrhtavanju tla.

Globalni primjeri drevnog znanja o potresima

Impresivni primjeri potresno otpornih kamenih građevina nalaze se diljem svijeta:

• Petra, Jordan: Većina građevina uklesana je izravno u stijene, bez spojeva — što ih čini gotovo imunima na urušavanje.

• Šri Lanka: Drevne stūpe stoje na temelju od slojeva pijeska i zemlje koji ublažavaju udarce.

• Grčka: Klasični hramovi koristili su segmentirane stupove povezane metalnim klinovima, što je omogućavalo blago pomicanje. Temelji su često bili građeni od poroznog kamena za raspršivanje vibracija.

• Indija i Iran: Hramovi su imali krovove s konzolama i fleksibilne nosače koji su smanjivali naprezanja na zidovima.

• Armenija: Manastiri su uključivali seizmičke spojeve i “stijene koje se njišu”, omogućujući građevinama da se kreću neovisno tijekom potresa.

U svim tim slučajevima graditelji su razvili praktična rješenja prilagođena materijalima, terenu i povijesnim obrascima razaranja.

Kako su drevni graditelji naučili graditi protiv potresa?

Drevne civilizacije nisu imale seizmografe ni inženjerske priručnike. Imale su nešto drugo: vrijeme, promatranje i kolektivno pamćenje.

Znanje se nije zapisivalo u knjige. Prenosilo se kroz priče, praksu i učenje iz iskustva. Kad bi se neka građevina srušila, nije se gradila ponovno na isti način — gradila se bolje.

U mnogim su kulturama priče i rituali o potresima sadržavali stvarne lekcije o sigurnoj gradnji. Ispod simbola često su se skrivali praktični savjeti za buduće graditelje.

Na mjestima poput Anda ili Japana, graditeljstvo nije bilo samo zanat. Za mnoge je to bio poziv. Vrsni majstori nisu bili cijenjeni samo zbog svoje vještine, nego i zbog znanja koje je doslovno čuvalo živote. Znali su čitati teren, razumjeti materijale i graditi u skladu s prirodom, a ne protiv nje.

Mogu li nam drevne tehnike pomoći i danas?

Današnji gradovi oslanjaju se na čelik, beton i digitalne senzore kako bi ostali sigurni tijekom potresa. No kad pogledamo koliko su neke drevne kamene građevine opstale, postaje jasno da napredna tehnologija nije uvijek nužna za izdržljivost.

Danas se sve više inženjera okreće proučavanju tih starih tehnika. Inkovsko zidanje istražuje se kao model za pristupačno, nisko-ugljično stanovanje u potresno ugroženim područjima. Tradicionalno japansko drveno spajanje, osmišljeno da se kreće s tlom, nadahnjuje nove pristupe održivoj gradnji.

Ne radi se o odbacivanju moderne znanosti, već o uključivanju drevnog znanja u današnji razgovor. U regijama gdje suvremena rješenja nisu dostupna, ti stariji pristupi mogli bi biti itekako korisni.

Neke od najotpornijih građevina u povijesti nisu nastale u laboratorijima. Izgradili su ih ljudi koji su razumjeli tlo, pažljivo pratili što funkcionira i prenosili to znanje generacijama.

Kako potresi postaju sve češći i snažniji, lekcije iz prošlosti važnije su nego ikad. Prava otpornost ne mora biti komplicirana. Ponekad dolazi iz poštovanja prema zemlji na kojoj gradimo.