Ранее мы обещали рассказывать о наших учителях и наставниках — выдающихся инженерах, чьи идеи существенно повлияли на развитие строительной отрасли.
В День защитника Отечества вспомним человека, чей инженерный гений заложил фундамент экономики и инфраструктуры нашей страны. Академик Владимир Григорьевич Шухов стал основоположником новых направлений в проектировании стальных конструкций. Его расчётные методики и конструктивные решения опередили мировое инженерное искусство на десятилетия, а современники заслуженно называли его российским Леонардо.
Владимир Григорьевич Шухов — русский и советский инженер, архитектор, изобретатель и учёный. Член‑корреспондент и почётный член Академии наук СССР, лауреат премии имени В. И. Ленина, Герой Труда.
Он внёс выдающийся вклад в развитие нефтяной промышленности и трубопроводного транспорта:
• разработал проекты и руководил строительством первых российских нефтепроводов (в том числе Баку — Батуми протяжённостью 883 км);
• создал первый в стране нефтеперерабатывающий завод с установками крекинга нефти;
• внедрил метод непрерывной перегонки нефти, значительно повысивший эффективность отрасли.
Шухов первым в мире применил стальные сетчатые оболочки для возведения зданий и башен. Ключевые разработки:
• гиперболоидные сетчатые башни (более 200 проектов, из которых сохранилось около 10);
• подвесные и сводчатые сетчатые покрытия;
• однополостной гиперболоид вращения как архитектурная форма.
На Всероссийской промышленной выставке 1896 года в Нижнем Новгороде Шухов представил ряд конструкций — в том числе выставочные павильоны
и первую в мире гиперболоидную водонапорную башню.
Её конструкция состояла из прямолинейных стальных стержней, расположенных по образующим однополостного гиперболоида. Они образовывали сетчатую оболочку, работающую на сжатие и растяжение как единое целое. Это был первый в истории пример использования гиперболоидных и тонкостенных сетчатых конструкций в строительстве, доказавший возможность перекрытия больших объёмов минимальным количеством материала.
За эти работы Шухов был удостоен высшей награды выставки.
Идеи Шухова получили развитие в архитектуре авангарда и XXI века. Сетчатые оболочки использованы в проектах:
• Нормана Фостера (башня «Херст» в Нью-Йорке);
• бюро «SOM» (небоскрёб «Бурдж-Халифа»);
• других современных архитекторов (олимпийский стадион в Пекине, башни в ОАЭ).
Основной принцип стальных сетчатых систем Шухова — использование отдельных стержней, формирующих пространственную сетку. Это давало важные преимущества:
• Упрощение производства и монтажа: криволинейные поверхности башен и покрытий создавались из прямолинейных стержней.
• Снижение веса: конструкции были в среднем в два раза легче аналогов при сопоставимой прочности (экономия металла достигала 30 % по сравнению с традиционными фермами).
• Живучесть: при частичном разрушении элементов нагрузка перераспределялась. Это подтвердилось в 1941 году, когда башня на Шаболовке выстояла после столкновения с самолётом.
Знаковые проекты
Башня на Шаболовке (изначально 350 м, реализовано 152 м) стала триумфом инженерной мысли:
• втрое легче Эйфелевой башни при сопоставимых нагрузках;
• построена с применением «телескопического» метода монтажа: секции собирались на земле внутри друг друга и поднимались с помощью лебёдок и полиспастов, скользя по направляющим;
• метод позволил обойтись без мощных кранов, ускорил строительство и снизил затраты.
Другие значимые объекты:
• Стеклянные своды ГУМа (Верхние торговые ряды) — сложная система стальных арок и ферм, рассчитанная на восприятие распора и снеговых нагрузок. Стекло здесь — лишь заполнение, а несущая система выполнена из стали.
• Дебаркадер Киевского вокзала — пример большепролётного арочного покрытия из стали, где Шухов решил задачу перекрытия железнодорожных путей без промежуточных опор.
Владимир Григорьевич Шухов — фигура, стоящая у истоков современной строительной науки.
Он:
• первым ввёл в практику методы расчёта статически неопределимых систем;
• разработал теорию тонкостенных оболочек;
• создал класс конструкций, где критерием совершенства стало соотношение «прочность — материалоёмкость».
Его инженерные решения доказали, что сталь может быть не только силовым, но и высокоэстетичным материалом при точном математическом расчёте. Наследие Шухова — это фундамент, на котором базируется современное проектирование металлических конструкций.
Благодаря Шухову и Стрелецкому в команде «Стуркутура Эксперт» сформировался подход, при котором критерием совершенства признавалось соотношение «прочность — материалоёмкость».