Pagodas japonesas, ingeniería antisísmica

Las pagodas tienen su origen en las estupas de la India. Las estupas fueron edificios construidos con fines religiosos, para contener las reliquias de Buda.  Las pagodas llegaron a Japón de la mano con el budismo en el año 552. Con el tiempo, el diseño de la pagoda sufrió transformaciones. Y se ha convertido en una obra maestra de ingeniería civil de la humanidad.

Las pagodas representan mejor que ningún otro símbolo de Japón el espíritu de resistencia frente a los terremotos. En siglos de historia no existe registro alguno de que estas misteriosas torres sagradas hayan sucumbido a la fuerza desatada por la madre tierra. Su diseño inteligente y su aspecto elegante son un motivo de orgullo e inspiración para los arquitectos japoneses.

El tamaño y la forma se modificaron ya que mientras en China las pagodas eran estructuras de forma octogonal, con grandes dimensiones y cierta funcionalidad, con escaleras en su interior que permitían ascender hasta la última planta para observar desde cierta altura; en Japón las pagodas pasaron a tener forma cuadrada y el tamaño de la planta se vio reducida, de manera que el edificio pasó a convertirse en una torre sin más funcionalidad que la artística. Cada  una  de  las  plantas representa  uno  de  los  elementos de  la cosmogonía japonesa  clásica: tierra,  agua, madera,  viento  y  cielo.

En Japón se construyeron con madera de ciprés y de cedro,principalmente, símbolo de armonía con la naturaleza y desde el punto de vista de las condiciones de Japón como un país sísmico, se consideró que la madera era más resistente a los terremotos que la piedra,  su material original. Ya que la madera absorbe la tensión sísmica e impide que la fuerza ejercida ascienda hacia la torre. La madera puede doblarse y deformarse sin llegar a romperse y regresa a su forma original cuando ha cesado la energía sísmica que la somete.

Otra característica que es que la piezas de madera que conforman la estructura se unen entre sí sin utilizar ningún clavo,  únicamente mediante la inserción de extremos finos y tallados en ranuras. Así, cuando la tierra se mueve, las articulaciones de madera tienen cierta holgura para torcerse y rozarse entre sí. Esto elimina en parte la rigidez.

La estructura de la pagoda es en capas. Las plantas no están realmente unidas unas con otras, sino apiladas una encima de otra. Apenas y se aprecia que cada piso es más pequeño que el de abajo, al igual que un pino, y los aleros son anchos y pesados, actuando como ramas estabilizadoras en caso de que el edificio comience a balancearse. La última característica principal, y la más sorprendente de todas, se trata de un invento japonés llamado shinbashira. Se trataba de un enorme pilar central talado a partir de un tronco grande de hinoki (ciprés japonés). El pilar en realidad no servía para soportar el peso del edificio —los pisos seguían apilados uno encima de otro—, sino que se sujetaba desde la parte inferior del techo y colgaba hacia abajo a través del espacio central. Algunas veces terminaba enterrado en la tierra, otras se apoyaba levemente contra el suelo, y en ocasiones ni siquiera tocaba el suelo, simplemente colgaba libremente. Durante un terremoto, el movimiento de balanceo de un piso en cualquier dirección venía restringido por el pilar. Cada vez que un piso se balanceaba hacia un lado, chocaba contra el enorme tronco central, y transfería a este parte de su energía, que era dispersada. Este era el principio básico del shinbashira. Los distintos pisos de la pagoda pueden moverse independientemente y están conectados por la columna central actuando como un resorte o amortiguador que también minimizará los movimientos peligrosos.

En algunas pagodas se puede apreciar este sistema, un  ejemplo de Pagoda de Cinco Pisos con shinbashira lo encontramos en el santuario de Tōshō-gū, situado en Nikko.

Sorprendentemente, el concepto de shinbashira evolucionó con el tiempo hasta convertirse en lo que hoy en día conocemos como Amortiguador de Masa (en inglés, Tuned Mass Damper). Se trata de un sistema de absorción de vibraciones mediante el balanceo de un contrapeso colgante, normalmente bloques de acero. Estos se montan en la parte superior de los rascacielos y en caso de terremoto se mueven en contraposición a las oscilaciones de la frecuencia de resonancia, amortiguando las vibraciones del edificio.

http://www.volver.asia/2012/03/pagodas-resisten-terremotos.html

http://institucional.us.es/revistas/arte/11/09%20garcia.pdf

https://balonesdemadera.files.wordpress.com/2016/08/0056-edificios-madera-japc3b3n.pdf

http://ingenieriasismicaylaconstruccioncivil.blogspot.com/2012/12/edificios-antisismico.html

https://www.arkiplus.com/construccion-antisismica-en-japon/

https://www.arkiplus.com/por-que-las-pagodas-son-antisismicas/