Shinbashira
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Un shinbashira (心柱, aussi écrit 真柱 ou 刹/擦, satsu)[1] est le pilier central situé au cœur d'une pagode ou d'une structure similaire.
Sa fonction initiale[2] est de permettre aux pagodes japonaises de résister aux fréquents séismes de l'archipel.
Constatant la résistance exceptionnelle des pagodes traditionnelles à quatre étages au Japon (seules deux se sont effondrées au cours des 1 400 dernières années à cause d'un séisme), les architectes d'aujourd'hui utilisent toujours un shinbashira[Information douteuse], ainsi dans la récente Tokyo Skytree qui en dispose d'un en son sein.
Histoire[modifier | modifier le code]
Le Hōryū-ji, la structure en bois la plus ancienne du monde, dispose d'un shinbashira issu d'un arbre abattu en l'an 594, d'après une étude de 2001[3]. Leurs exemples se poursuivent au cours des siècles à venir dans d'autres tō (塔, pagode) comme le Hokki-ji dans la préfecture de Nara au VIIIe siècle, et le Kaijūsen-ji (en) à Kyoto.
Architecture[modifier | modifier le code]
La structure du pilier est faite de troncs droits de cyprès japonais (hinoki)[2]. Le pilier s'étend sur toute la hauteur de la pagode et fait saillie hors de la « couche » supérieure de la pagode, où il supporte le fleuron de la pagode. Le shinbashira est un élément typique des pagodes japonaises confrontées à des tremblements de terre réguliers, mais ne peut être trouvé en Chine ou en Corée, qui ne sont pas ou du moins pas fréquemment frappées par les tremblements de terre et où d'autres méthodes ont été développées à la place[4],[5].
Les plus anciennes formes architecturales montrent un profond enracinement du pilier[6] dans les fondations. Celui du Gojū-no-tō est par exemple enterré jusqu'à 3 m de profondeur.
À cette époque, les piliers étaient fuselés et devenaient presque circulaires dès lors qu'ils dépassaient le toit, tout en ayant une base hexagonale. Cette forme était nécessaire car les pièces métalliques étaient ajustées au pilier central pour soutenir la flèche. Les utilisations postérieures au XIIe siècle les utilisent suspendues juste au-dessus du sol, ce qui en fait des suspensions, comme dans le Nikkō Tōshō-gū (1818) dans la préfecture de Tochigi[1].
La taille a une incidence sur la fragmentation des piliers trouvés datant du VIIIe siècle. Le pilier central du Goju-no-to au Hōryūji a une hauteur de 31,5 m pour un diamètre de 77,8 cm à la base, 65,1 cm au milieu et environ 24,1 cm au milieu de la flèche. Ces énormes piliers devaient être divisés en trois sections : de la base en pierre au deuxième étage ; du troisième étage au point où commence la flèche, et la section de la flèche. L'arbre d'une pagode à deux étages (三重塔, sanjū-no-tō) est divisé entre les premier et deuxième étages et là où commence la flèche. Durant le VIIIe siècle, des shinbashira ont été érigés sur une base en pierre posée au niveau du sol.
Résistance aux séismes[modifier | modifier le code]
Le Japon est une région du monde sujette aux tremblements de terre. Pourtant, les chroniques historiques montrent que seulement deux pagodes se sont effondrées au cours des 1 400 dernières années à cause d'un séisme. Le séisme de 1995 à Kobe a tué 6 400 personnes, renversé des autoroutes surélevées, aplati des immeubles de bureaux et dévasté la zone portuaire de Kobe. Pourtant, il a épargné la grande pagode de quatre étages du temple Tō-ji de Kyoto pourtant située à proximité, bien qu'il ait détruit un certain nombre de bâtiments dans le quartier. La raison traditionnellement invoquée est le shinbashira ; des recherches plus récentes montrent que les avant-toits très larges contribuent également à la stabilité inertielle de la pagode[2],[7],[8].
Certaines des pagodes modèles de l'ingénieur en structure Shuzo Ishida ont un shinbashira simulé fixé au sol, comme cela était courant dans les pagodes construites entre le VIe et le VIIIe siècle. D'autres simulent des conceptions ultérieures avec un shinbashira reposant sur une poutre au premier étage ou suspendu au quatrième. Par rapport à un modèle sans shinbashira, Ishida constate que celui avec une colonne centrale ancrée au sol survit le plus longtemps et est au moins deux fois plus solide. Les études sur le shinbashira et ses attributs résistant aux séismes ont été nombreuses. Ces études se matérialisent maintenant même dans des bâtiments en brique et en mortier comme la Tokyo Skytree[9].
Usages modernes[modifier | modifier le code]
À la suite d'études sur la structure du shinbashira et son utilité dans la résistance aux séismes, il est toujours utilisé dans des structures modernes telles que la Tokyo Skytree. Une caractéristique centrale de la tour est un système de contrôle du balancement utilisé pour la première fois et surnommé « shinbashira » d'après le pilier central trouvé dans les pagodes traditionnelles à quatre étages. Le shinbashira en béton armé de 375 mètres de long n'est pas directement connecté à la tour elle-même et est conçu pour amortir les secousses de la tour lors d'un tremblement de terre[2].
Selon un responsable de la Nikken Sekkei, qui a conçu la structure, le concept a été développé sur l'observation que les pagodes s'écroulent rarement lors des tremblements de terre[réf. nécessaire].
Plus récemment à San Francisco, la rénovation du 680 Folsom Street, un bâtiment en acier de treize étages datant des années 1960, a inspiré une itération ultra-moderne du shinbashira : un noyau de béton structurel de 4 millions de tonnes qui peut librement pivoter sur un seul frottement coulissant lors d'un grand tremblement de terre[réf. nécessaire].
Notes et références[modifier | modifier le code]
- (en) Japanese Architecture and Art Net Users System, « Shinbashira, 心柱 », sur aisf.or.jp (consulté le ).
- (en) « Why pagodas don't fall down », The Economist Newspaper, The Economist Newspaper, (lire en ligne, consulté le ).
- (en) « 100 Years Older Than Supposed? », sur Trends in Japan, Ministry of Foreign Affairs, Government of Japan, (consulté le ) : « La controverse [selon laquelle ladite pagode est plus ancienne que ce que l'on pensait auparavant] est née du fait qu'un examen scientifique récent du shinbashira, le cœur qui traverse le centre de la pagode, a montré que le hinoki (cyprès japonais), bois utilisé pour ce cœur, a été abattu en l'an 594. En supposant que ce bois a été utilisé peu de temps après son abattage, cela signifie que la construction de la pagode n'a pas eu lieu au début du VIIIe siècle (vers 711), comme on le pense généralement, mais environ un siècle plus tôt. La théorie généralement admise veut que le Hōryū-ji, y compris la pagode, a été construite pour la première fois vers 607 par le prince Shōtoku […] la qualité de leur construction est reconnue par les spécialistes du monde entier. Malgré le fait que la structure se compose presque entièrement de morceaux de bois imbriqués, la pagode à quatre étages n'a pas cédé aux tremblements de terre, même si le Japon est dans une zone de séisme majeure. »
- « Analysis And Investigation Of Seismic Behavior For Multistory -pavilion Ancient Pagodas In China », sur www.witpress.com (consulté le ).
- « Earthquake proof architecture » (consulté le ).
- (en) « Structural Engineering in Action », sur scicast.org.uk (consulté le )
- Vo Minh Thien, Do Kien Quoc, Yasuro Maki et Takanobu Nishiya « On the special earthquake resistance of five-stories timber pagondas in Japan (Tìm hiểu khả năng chống động đất đặc biệt của các ngôi chùa gỗ 5 tầng ở Nhật Bản) » () (lire en ligne, consulté le )
—Proceedings of the 1st Conference on Science and Technology(Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần thứ« La capacité spéciale de résistance aux tremblements de terre des pagodes en bois à quatre étages au Japon reste jusqu'à présent un mystère. Dans cet article, une pagode en bois typique de quatre étages est considérée, dont le modèle structurel comprend des paliers à friction reliant le pilier central (shinbashira) et la semelle, les piliers environnants et les poutres de toit. Le manque de clarté dans les détails structurels et les connexions de la pagode se caractérise par divers paramètres tels que l'écart entre le shinbashira et les planchers, le coefficient de friction et le poids du toit. Les réponses dynamiques non linéaires de la pagode avec le modèle proposé et le modèle traditionnel sont ensuite analysées ensemble en fonction de l'accélération au sol de divers enregistrements de tremblement de terre. Les résultats obtenus indiquent que le modèle proposé donne une réponse beaucoup plus faible que celle du modèle traditionnel. Cette analyse permet de mieux comprendre la résistance spéciale aux tremblements de terre des pagodes japonaises qui sont restées intactes pendant des siècles. » - (en) Helston Science et Shuzo Ishida, « Structural Engineering in Action », Planet Scicast (consulté le ).
- (en) Akihiko Tanimura et Shuzo Ishida, « Energy dispersion and dissipation mechanism of a Shinbashira-Frame system », Journal of Structural Engineering B, vol. 43B, , p. 143–150 (ISSN 0910-8033, lire en ligne [archive du ]).
