Найти в Дзене

Гиперболоидные башни Шухова

14 марта 1920 года началось строительство башни Шухова на Шаболовке, а 14 марта 1922 башня состоялось заседание комиссии по приёмке. Какова математическая составляющая идеи Шухова? Как строилась башня на шаболовке? Сколько гиперболоидных башен построил Шухов? Читайте!

В 1920 и 1921 годах над малоэтажным в то время районом Шаболовки вырастала удивительная по красоте башня, причём росла «сама по себе» — рядом не было ни кранов, ни лесов. Сейчас эта 150‐метровая башня, построенная по проекту Владимира Григорьевича Шухова, — один из узнаваемых архитектурных символов Москвы.

14 марта 1920 года строительство началось, а 14 марта 1922 башня состоялось заседание комиссии по приёмке башни. Узнать интересные факты постройки башни на Шаболовке, посмотреть видео как она строилась можно в фильме «Ажурная башня». А мы вернёмся к башням Шухова немного вспомнив школьную математику.

Гипербола — кривая на плоскости, модуль разности расстояний от любой точки которой до двух данных, называемых фокусами, постоянен. Гипербола является коническим сечением, наряду с эллипсом и параболой, но отличается от них тем, что у неё есть асимптоты — прямые, к которым она приближается, но никогда их не достигает. У изучаемой в школе гиперболы y = 1/x асимптоты перпендикулярны друг другу и совпадают с осями декартовой системы координат.

При вращении гиперболы вокруг её оси симметрии, перпендикулярной отрезку с концами в фокусах, получается поверхность — однополостный гиперболоид вращения.

Гиперболоид
Гиперболоид

Таким образом, изогнутая поверхность состоит из прямых. Продемонстировать это свойство позволяет завораживающая модель, в которой прямая проходит через изогнутую прорезь-гиперболу.

В часто встречающемся в музеях науки экспонате трубка, представляющая прямую, скрещивающуюся с осью вращения, жёстко соединена отрезком с муфтой на оси вращения.

Именно это свойство однополостоного гиперболоида и использовал В. Г. Шухов: каждая секция башни на Шаболовке «соткана» из прямых — образующих двух семейств.

Это была уже не первая гиперболоидная башня, построенная Шуховым. Лицезреть первую, могли посетители Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года, проходившей в Нижнем Новгороде.

Первая гиперболоидная башня
Первая гиперболоидная башня

А сейчас она стоит в селе Полибино Липецкой области. После завершения работы Всероссийской выставки в Нижнем Новгороде башню Шухова выкупил меценат Юрий Нечаев‐Мальцов и установил в своём имении.

Вообще  Шухов спроектировал и построил в России более двухсот гиперболоидных водонапорных башен. При этом каждый проект был уникален — выполнение технических требований соединялось с архитектурной привязкой к местности. Некоторые из этих башен до сих пор можно увидеть.

В России:
— Шаболовская радиобашня (Москва);
— пятисекционная опора линии электропередачи НиГРЭС на реке Оке (Дзержинск, Нижегородская область);
— двенадцать водонапорных башен: в Полибино (Липецкая область),
Выксе (Нижегородская область), посёлке Николина Гора (Московская область), Лобне (Московская область), Вологде , Краснодаре , три башни в Казани, Кукморе (Татарстан), селе Совхоз Победа (Калужская область), Петушках (Владимирская область);
— две пожарные каланчи в посёлках
Копосово и Ляхово (Нижегородская область);
— одна деревянная градирня в
Североуральске (Свердловская область).

Украина:
— два Аджигольских
маяка (задний и передний) в Херсонской области (сёла Рыбацкое и Виноградное);
— восемь водонапорных башен (
Николаев, Белая Церковь, Конотоп, Черкассы, Помошная, Шостка, Песковка, Часов Яр ).

Белоруссия:
— две водонапорные башни в
Борисове и на железнодорожной станции Коханово (Витебская область).

Узбекистан:
две водонапорные башни в Бухаре и одна в Самарканде .

Армения:
— водонапорная башня в
Гюмри .

Туркменистан:
— водонапорная башня в
Джебле .

Гиперболоидная конструкция Шухова уникальна. На самом деле его первый проект башни на Шаболовке был 300-метровой высоты. Но тогда в разрушенной стране не хватило метала. А если бы эта башня была построена, она была бы выше Эйфелевой и при этом в несколько раз легче!

Проект Шухова
Проект Шухова

А теперь идея общепризнана в мире. За последние десятилетия в разных странах появилось несколько высотных гиперболоидных сооружений. И все их авторы признают огромный вклад, который внёс в разработку таких конструкций великий инженер и учёный Владимир Григорьевич Шухов.