Кіріспе

Енінен биік құрылым

Мұнара – енінен әлдеқайда биік, биік құрылым. Мұнаралар мачталардан сымдардың болмауымен ерекшеленеді, сондықтан биік ғимараттармен бірге өздігінен тұра алатын құрылымдар болып табылады. Мұнаралар ғимараттардан тұруға арналмағандықтарымен, мұнараның биіктігін пайдаланып, басқа функцияларды атқару үшін салынғандығымен ерекшеленеді. Мысалы, сағат мұнарасының биіктігі сағатты жақсы көруге мүмкіндік береді, ал қамал сияқты бекініс ғимаратындағы мұнараның биіктігі қорғану мақсатында айналаға көз жеткізуді жеңілдетеді. Мұнаралар бақылау, демалыс немесе телекоммуникация мақсатында да салынуы мүмкін. Мұнара жеке тұруы немесе жақын орналасқан ғимараттармен сүйенуі мүмкін, сондай-ақ ол үлкен құрылымның немесе ғимараттың үстінде орналасқан элемент болуы да мүмкін.

Этимология

Ежелгі ағылшын тіліндегі "torr" сөзі латын тіліндегі "turris" сөзінен, ескі француз тіліндегі "tor" сөзі арқылы келген. Латынша термин, грек тіліндегі "τύρσις" сөзімен бірге, Индоевропалық тілдерге дейінгі Жерорта теңізі тілінен алынған, бұл тіл иллирийлік "Βου δοργίς" топонимімен байланысты. Лидиялық топонимдер "Τύρρα" және "Τύρσα" оны "Τυρρήνιοι" этнонимімен де, сондай-ақ "Tusci" ( *Turs ci) атауымен де байланыстырады, бұл грек және латын тілдерінде этрусктің атауы (Kretschmer Glotta 22, 110ff.).

Тарих

Мұнаралар адамзат тарихында ерте заманнан бері қолданылып келеді. Ең көнесі – неолиттік Иерихон қаласының қабырғасындағы дөңгелек тас мұнарасы (б.з.д. 8000 жыл). Ең алғашқы мұнаралардың бірі – зиггураттар, олар шүмер архитектурасында б.з.д. 4-мыңжылдықтан бері кездеседі. Ең танымал зиггураттардың қатарында б.з.д. 3-мыңжылдықта салынған шүмерлік Ур зиггураты және вавилондық сәулеттің ең танымал үлгілерінің бірі – Этеманки бар. Ең ертедегі сақталған мысалдардың бірі – Шотландияның солтүстігіндегі брох құрылыстары, олар конус тәрізді мұнаралы үйлер. Финикиялық және римдік мәдениеттеріндегі осы және басқа мысалдар мұнараның бекініс және күзетшілік рөлінде пайдаланылуын көрсетеді. Мысалы, б.з.д. 1-мыңжылдықта құрылған Марокконың Могадор қаласының аты финикиялықтардың «күзет мұнарасы» («мигдол») деген сөзінен шыққан. Римдіктер Хорватиядағы Диоклетиан сарайының элементтері ретінде сегізбұрышты мұнараларды пайдаланған, бұл ескерткіш шамамен б.з. 300 жылы салынған, ал Сервия қабырғалары (б.з.д. 4-ғасыр) мен Аврелий қабырғалары (б.з. 3-ғасыры) төртбұрышты мұнаралардан тұрған. Қытайлықтар мұнараларды Қытайдың Ұлы қабырғасының құрамына 210 ж.б.д. Цинь әулеті тұсында енгізген. Мұнаралар сонымен қатар қамалдардың маңызды бөлігі болды. Танымал мұнаралардың ішінде 1173 жылдан 1372 жылға дейін салынған Италияның Пиза қаласындағы қисайған Пиза мұнарасы, 1109 жылдан 1119 жылға дейін салынған Италияның Болонья қаласындағы екі мұнара және 11-13 ғасырлар аралығында салынған Павия мұнаралары (25-і сақталған) бар. Гималай мұнаралары – негізінен Тибетте орналасқан тас мұнаралар, олар шамамен 14-15 ғасырларда салынған.

Механика

Белгілі бір биіктікке дейін мұнараны тіреу құрылымымен, қабырғалары параллель болып жасауға болады. Бірақ, белгілі бір биіктіктен асып кеткенде материалдың қысымға төзімділігі шегіне жетеді және мұнара құлайды. Мұны болдырмау үшін мұнараның тіреу құрылымын ғимарат көтерілген сайын тарылта отырып жасау керек. Екінші шектеу – бұл бүкілу. Құрылымның, әсіресе желдің әсерінен туындайтын жүктемелерге қарсы тұру үшін жеткілікті қатаңдыққа ие болуы қажет, сонда ғана сынбайды. Көптеген өте биік мұнаралардың тіреу құрылымдары ғимараттың шетінде орналасқан, бұл жалпы қатаңдықты едәуір арттырады. Үшінші шектеу – динамикалық факторлар. Мұнара ауыспалы желдерге, айналмалы ағындарға, сейсмикалық дүмпулерге және т.б. ұшырайды. Мұндай жағдайларда көбінесе беріктік пен қатаңдықтың үйлесімі қолданылады, ал кейбір жағдайларда қозғалысты басу үшін массалық демпферлер (серіппелер) орнатылады. Мұнараның сыртқы пішінін биіктігіне қарай өзгерту немесе тарылту арқылы, айналмалы ағындардың салдарынан туындайтын дірілдердің бүкіл ғимарат бойында бірдей пайда болуына жол бермеуге болады.

Функциялар

Мұнара деп дұрыс анықталмаса да, көптеген қазіргі заманғы биік ғимараттардың (әсіресе, көкжиектердің) атауында "мұнара" сөзі болады немесе оларды халық арасында "мұнаралар" деп атайды. Көкжиектер "ғимараттар" деп жіктелуі тиіс. Ұлыбританияда биік тұрғын үйлер "мұнаралық үйлер" деп аталады. АҚШ-та алғашқы Әлемдік сауда орталығы Куала-Лумпурдағы Петронас қос мұнарасымен бірдей аталымды – "Твин Тауэрс" есімін алған. Бұған қоса, төменде тізілген кейбір құрылыстар ең биік мұнаралар тізімінде қолданылатын қатаң талаптарға сай келмейді.

Стратегиялық артықшылықтар

Мұнаралар тарих бойы пайдаланушыларына қорғаныс позицияларын бақылауда және айналадағы аумақтарды, соның ішінде шайқас далаларын жақсырақ көруде артықшылық беріп келді. Олар қорғаныс қабырғаларына салынып немесе нысанаға жақын жерге (қоршау мұнарасын қараңыз) жайылған. Бүгінде стратегиялық мақсаттағы мұнаралар түрмелерде, әскери лагерьлерде және қорғаныс шебінде әлі де қолданылып келеді.

Әлеуетті энергия

Гравитация күшін пайдаланып заттарды немесе сұйықтықтарды төмен қарай жылжыту арқылы мұнараны сақтауға, мысалы, астық силос немесе су мұнарасы ретінде қолдануға болады, немесе бұрғылау мұнарасы сияқты нысандарды жерге бағыттауға болады. Шаңғыдан секіру трамплиндері де осы принципке негізделген, ал табиғи тау етегі немесе төбе болмаған жағдайда, олар жасанды түрде салынуы мүмкін.

Байланысты жақсарту

Тарихта маяктар, қоңырау мұнаралары, сағат мұнаралары, сигнал мұнаралары және минареттер сияқты қарапайым мұнаралар алыс қашықтыққа ақпарат жеткізу үшін қолданылған. Жақында радио мұнаралары мен ұялы телефон мұнаралары хабарласу аумағын кеңейту арқылы байланысты жеңілдетіп келеді. Канаданың Онтарио штатындағы Торонто қаласындағы CN Tower мұнарасы байланыс мұнарасы ретінде салынды, ол хабар таратушы және қайталағыш ретінде жұмыс істей алады.

Көлікпен қамтамасыз ету

Мұнаралар көпірлерді қолдау үшін де пайдаланылуы мүмкін, ал олардың биіктігі су үстіндегі ең биік ғимараттармен шайқаса алады. Олар ең көп аспалы көпірлерде және кабельді көпірлерде қолданылады. Сонымен қатар, қарапайым мұнара құрылысы болып табылатын пилон теміржол көпірлерін, жаппай көлік жүйелерін және портодарды салуға көмектесті. Бақылау мұнаралары авиациялық қозғалысты басқаруға көмектесетін көрінуді қамтамасыз ету үшін қолданылады.