Эйфелева башня одна из самых узнаваемых достопримечательностей мира, расположенная в Париже. Проект был разработан инженером Гюставом Эйфелем и его командой архитекторов Морисом Кёшлином и Эмилем Нугье. Её строительство началось 28 января 1887 года и завершилось всего через два года, три месяца и пять дней — 31 марта 1889 года. Эйфелева башня была возведена специально к Всемирной выставке, посвященной столетию Французской революции. Она должна была стать временной конструкцией, символизирующей достижения инженерной мысли Франции. Первоначально планировалось, что башня будет стоять лишь 20 лет, после чего её разберут. Однако она быстро стала символом Парижа и была сохранена благодаря своему значению для науки и связи. Высота башни составляет 300 метров (с учетом антенн), и она оставалась самой высокой постройкой мира до 1930 года. Она весит примерно 10 тысяч тонн и состоит из 18 тысяч металлических частей, соединенных заклепками. Для своего времени башня стала настоящим инженерным чудом.
Парижане поначалу восприняли проект крайне негативно. Многие художники, писатели и интеллигенция считали башню уродливой и неподходящей для города. Более 300 известных деятелей подписали петицию против её возведения. Тем не менее, благодаря удачному сочетанию инженерных решений и эстетики, башня быстро завоевала популярность после открытия Всемирной выставки.
При строительстве Эйфелевой башни использовались передовые для своего времени технологии и методы, многие из которых были новаторскими. Вот ключевые технологические решения, применённые при создании этого шедевра инженерной мысли:
1. Металлоконструкция
- Основу конструкции составляют четыре массивные опоры, соединённые между собой арочными элементами. Эти элементы поддерживают каркас из железных балок, который образует решётчатую структуру, и фермы, выполненные из пудлинговой стали (это один из исторических способов получения стали из чугуна, который был широко распространён в XVIII-XIX веках). Это позволило сделать башню лёгкой и одновременно прочной.
- Использовались предварительно изготовленные секции, которые собирались прямо на месте. Каждая деталь была точно рассчитана и подогнана друг к другу заранее, что сократило время сборки.
2. Технология монтажа
- Для подъёма и установки тяжёлых стальных конструкций использовался гидравлический подъёмник, разработанный самим Густавом Эйфелем. Это был один из первых случаев массового применения гидравлики в строительных работах.
- Монтажные работы выполнялись на высоте с использованием подвесных лесов и специальных рабочих платформ, что обеспечивало безопасность работников.
3. Инженерные расчёты
- Густав Эйфель использовал точные математические модели для определения устойчивости башни. Были проведены тщательные исследования ветровых нагрузок и механических напряжений в конструкции.
- Специальные компьютерные программы тех времён (табуляторы) помогли рассчитать оптимальные размеры и формы деталей. Табулятор — это устройство или программа, предназначенная для автоматической обработки табличных данных. Табуляторы позволяют автоматически заполнять таблицы, производить вычисления и обрабатывать большие объемы данных. Они были популярны до появления компьютеров и использовались для автоматизации различных расчетов и учета.
4. Использование заклёпок
- Соединение стальных элементов осуществлялось методом горячей ковки. Заклёпки изготавливались вручную и устанавливались рабочими непосредственно на стройплощадке.
- Заклёпочные швы обеспечивали высокую надёжность соединений, что критически важно для такой высотной конструкции.
5. Система подъёмников
- Уже на этапе проектирования предусматривался монтаж лифтов, которые позволяли подниматься на различные уровни башни. Первый лифт появился уже через год после открытия башни. Он работал на паровой тяге, а позднее был модернизирован до электрического.
6. Антикоррозионная защита
- Поверхность металла была покрыта несколькими слоями краски для защиты от коррозии. Краска обновляется регулярно, что позволяет поддерживать внешний вид и долговечность конструкции.
7. Сейсмоустойчивость
- Несмотря на то, что Париж не подвержен сильным землетрясениям, Эйфель предусмотрел определённую гибкость конструкции, позволяющую башне слегка наклоняться под воздействием ветра, сохраняя при этом устойчивость. Её отклонение от вертикали при ветре до 180 км/ч составляет менее 12 см!
Эти инновационные подходы сделали Эйфелеву башню настоящим прорывом в области гражданского строительства конца XIX века.
При строительстве Эйфелевой башни использовались следующие материалы:
- Железо: Основной материал, использованный для возведения башни, — это железо. Более конкретно, использовалась пудлинговая сталь, которая на тот момент считалась передовым материалом в металлургии. Всего на строительство ушло около 7300 тонн железа.
- Заклёпки: Для соединения железных элементов использовались заклёпки. Было использовано около 2,5 миллионов заклёпок, каждая из которых была вручную изготовлена и установлена.
- Дерево: Деревянные леса использовались для поддержки конструкции во время строительства. После завершения строительства леса были демонтированы.
- Камень: Основание башни выполнено из камня, чтобы обеспечить устойчивость и прочность конструкции.
- Краска: Внешняя поверхность башни окрашена специальной краской, защищающей металл от коррозии. Первоначально башня была окрашена в красный цвет, но позже её перекрасили в различные оттенки коричневого.
За свою историю башня неоднократно подвергалась реконструкции и модернизации. Например, в 1950-х годах были установлены новые лифты, а в 1980-х проведена масштабная реставрация, включавшая замену некоторых стальных конструкций. Сегодня башня освещается более чем 20 тысячами лампочек, создающих эффект мерцания каждые полчаса ночью. Башня окрашена в специальный оттенок коричневого цвета, известный как "коричневый Эйфеля". Этот цвет специально подобран таким образом, чтобы гармонично вписываться в городской пейзаж независимо от времени суток и погодных условий. Каждые семь лет проводится полное перекрашивание башни, для которого используется около 60 тонн краски.
Эти факты делают Эйфелеву башню не только символом Парижа, но и важным памятником инженерного искусства конца XIX века.