ما سبب ميلان برج بيزا ؟

هو برج جرس في بيزا، إيطاليا. يشتهر برج بيزا عالميا بميله البارز من جانب واحد. بنيت أسس البرج على باطن ناعم واجه صعوبة في دعم وزن البرج (14500 طن). عندما بدأ الطابق الثاني، أصبح الميلان ملحوظا وتفاقم سوءا مع استمرار البناء. في الأصل انحنى البرج بزاوية 5.5 درجة، بعد أعمال الترميم بين عامي 1990 و2001، تم تخفيض هذه الزاوية إلى 3.97 درجة. يبلغ ارتفاع البرج المكون من 8 طوابق من الجانب المنخفض 55.86 م، ومن الجانب العلوي 56.67 م. بدأ إنشاء برج بيزا في عام 1173 وانتهى في عام 1372. توقف البناء وأعيد تشغيله مرتين على مدى 199 عاما بسبب الحروب. توقفت الحرب عن البناء لأول مرة منذ ما يقرب من قرن من الزمان مما أعطى الوقت الكامن للتربة للاستقرار والضغط. 1

بسبب هذا الميلان الذي لم يكن مخطط له أصبح برج بيزا من اشهر معالم العالم. لفهم السبب في أن البرج بدأ يميل، يجب أن نلقي نظرة على الموقع الجغرافي لمدينة بيزا الصغيرة. تقع بلدة بيزا الصغيرة بين نهري أرنو وسيرشيو، وتقع بالكامل على التربة الغرينية المكونة أساسا من الرمال والطين والقذائف. التركيبة الخاصة لهذه التربة تجعلها ناعمة جدا وغير مناسبة لتحمل الأحمال الثقيلة. لذا، فإن السبب الذي يجعلنا نعجب اليوم بهذا البناء المتميز هو التربة غير المستقرة التي بني عليها. بدأ البرج يميل حوالي خمس سنوات في بنائه عندما أنهى البنائين المستوى الثالث (ارتفاع حوالي 23 متر). بما أن التصميم الأصلي خطط لما مجموعه ثماني طوابق، فقد أصبح من الواضح على الفور أنه يجب إيقاف البناء حتى يتم العثور على حل لمشكلة غرق الأساس. في غضون ذلك، تم بناء برجين آخرين على الأقل في بيزا يتبعان نفس الإيمان: برج الجرس سان ميشيل ديغلي وبرج الجرس سان نقولا. بدأ كلا البرجين يميلان بعد البناء. ومع ذلك، بخلاف برج بيزا، استمرت الأعمال في هذين البرجين الآخرين دون انقطاع مما أدى إلى أبراج مستقيمة، تم بناؤها وفقا لتصميمها الأصلي تماما. من غير المعروف ما إذا كان هذا يرجع إلى حقيقة أن تلك الأبراج أقصر وبالتالي فهي أقل عرضة لخطر الانهيار أو أنها فقط بسبب أن الأبراج بدأت تغرق بعد الانتهاء منها. ما يجعل برج بيزا فريدا، هو الجهد الهندسي المبذول لمواصلة البناء على الرغم من الظروف غير المواتية للتأسيس. للتغلب على الميل الثقيل، كان على المهندسين مراجعة التصميم وتغيير هندسة البرج لتعويض الميل غير المخطط له. والنتيجة هي شكل الموز الفريد للبرج الذي يظهر بوضوح عند الدخول من الباب الغربي للساحة. كل يوم تشرق الشمس على البرج على جانبها الجنوبي، من الشرق في الصباح إلى الغرب في المساء. في إيطاليا، يكون الإشعاع الناتج عن الشمس قويا جدا ويتسبب في زيادة درجة حرارة الأسطح المعرضة لأشعة الشمس المباشرة. بشكل خاص في فصل الصيف حيث درجة حرارة الهواء يمكن أن تتجاوز 40 درجة مئوية. في هذه الحالة، يؤدي التمدد الحراري للجانب الجنوبي للبرج إلى زيادة طوله (ارتفاعه). لا يخضع الجانب الشمالي (الذي لم يتم تعريضه للإشعاع مباشرة) لنفس التغير في الحجم. إذا كان البرج يميل في اتجاه الشمال، لكانت هذه الظاهرة قد زادت من ميلها، وربما تنتهي في انهيار كارثي. كانت حقيقة أن البرج يميل في اتجاه الجنوب أمرا أساسيا حتى يقف حتى اليوم. عندما استؤنفت أعمال البناء، نجح كبير المهندسين جيوفاني دي سيموني في جعل البرج يقف. كانت زاوية الميل للبرج المكتمل حديثا حوالي 1.4 درجة. تشير التقديرات إلى أن البرج استمر في التراجع بمعدل 0.05 بوصة سنويا، حتى عام 1993 عندما وصل إلى درجة الميل 5.5. في تلك المرحلة، تم اعتبار البرج في خطر الانهيار وكان مغلقا أمام الجمهور. عندما أعاد البرج فتح أبوابه أمام الجمهور في عام 2001، تم تخفيض زاوية الإمالة بنجاح إلى أقل من 4.0 درجة. وفقا للخبراء، فإن الظروف الحالية للتربة جيدة بما يكفي لضمان بقاء البرج لمدة 200 عام على الأقل. ما لم يضرب زلزال توسكانا، مثل تلك التي تسببت في تدمير أبروتسو وأجزاء أخرى من إيطاليا. 2

يعزى تصميم البرج على نطاق واسع إلى Guglielmo و Bonanno Pisano، لكن الدراسات الحديثة تشير إلى أن المهندس المعماري Diotisalvi ربما شارك في التصميم. في حين أن المهندس المعماري الأصلي للبرج لم يتم التحقق منه على الإطلاق، فمن المعروف أن الكثير منهم قد عملوا على ذلك، بما في ذلك: Bonanno Pisano و Gerardo di Gerardo في المرحلة الأولى، و Giovanni Pisano، و Giovanni di Simone خلال المرحلة الثانية قبل أن يشرف Tommaso di Andrea Pisano على استكماله.

بسبب المستنقعات الكامنة في باطن الأرض هناك العديد من الأبراج الأخرى في بيزا مع قضايا إمالة أقل وضوحا. 1

المصادر:

1_ http://sciencekids.co.nz/sciencefacts/engineering/leaningtowerofpisa.html

2_https://leaningtowerpisa.com/facts/why-is-pisa-tower-leaning