Почему-то так сложилось, что мы считаем Эйфелеву башню каким-то чудом, а к нашей Останкинской телебашне относимся, как к какой-то антенне или очередной водонапорной башне, какая есть в каждом селе. И даже как-то неуважительно, что некоторые называют Останкинскую башню «русской Эйфелевой башней». А ничего, что Останкинская телебашня на 73% выше (540 метров против 312)? Причем это не продуваемая всеми ветрами ажурная металлическая конструкция, а монолитная железобетонная башня, которую качает ветром. Знали, например, что шпиль Останкинской башни может отклоняется на 12 метров в одну сторону?
Её создатель, конструктор Николай Васильевич Никитин, в своё время совершил, казалось бы, невозможное: он поставил полукилометровую конструкцию на фундамент глубиной всего около 4,5 метров (это 0,83% от высоты башни). И это не на скальной или полускальной породе, а на песках и суглинках. Для сравнения, фундамент других небоскребов уходит в землю на десятки метров, а у более поздней телебашни в Гуанчжоу (Китай) он почти в 10 раз глубже. Но почему тогда она не падает и может выдержать землетрясение в 8 баллов?
Легенда гласит, что эскиз будущей башни родился у Никитина всего за одну ночь. В основе формы лежит образ перевернутой лилии — цветка с мощными, крепкими лепестками, плавно переходящими в прочный стебель. Изначально башню хотели поставить на четыре опоры, но в итоге их стало десять.
И ещё раз про фундамент: при высоте 540 метров фундамент заглублен всего на 3,5–4,6 метра, это рекордное соотношение 1 к 117. Никитин сравнивал это с человеком: при его росте площадь опоры (ступни) также относительно невелика, но это не мешает ему стоять и даже ходить.
Секрет кроется в конструкции. Фундамент представляет собой не просто монолитную плиту, а кольцевую железобетонную «шайбу» или «бублик» диаметром 70 метров и шириной 9,5 метров. При этом 35 из 55 тысяч тонн приходится на основание. То есть башня работает как неваляшка: хоть ураганом дуй, хоть землетрясением тряси — она покачается и встанет ровно.
Сама башня тоже с "секретом". Если бы она была просто монолитной, бетон под нагрузкой ветра мог бы давать трещины и разрушаться. Чтобы этого избежать, Никитин применил революционный для того времени метод — предварительное напряжение. Плюс сам бетон был специальный. Он был морозостойкий, а его прочность была увеличена в 2-2,5 раза по сравнению со стандартными требованиями.
Вдоль внутренней поверхности ствола гидравлическими домкратами натянуто 145 стальных тросов с усилием в 70 тонн каждый (такой же метод предварительного напряжения арматуры использован и в фундаменте). Эта система постоянно сжимает бетон, делая конструкцию единым целым и повышая её прочность в разы. Башня становится похожа на пружину: при сильном ветре или одностороннем нагреве солнцем её шпиль может отклоняться, но напряжённые стальные тросы неизменно возвращают её в вертикальное положение. Без этой системы амплитуда колебаний была бы фатальной.
Как я уже сказал в начале, расчетное максимальное отклонение — до 12 метров, хотя на практике максимально зафиксированное отклонение было всего 6 метров, то есть заложен двукратный запас прочности.
И вот ещё один момент. Останкинская телебашня строилась в 60-ых, а расчёты делались в конце 50-ых годов прошлого века, в эпоху логарифмических линеек и арифмометров (компьютеров тогда не было). При этом она выдержит ураганные ветры до 44 метров в секунду (почти 160 км/ч) и 8-балльные землетрясения.
Надеюсь, теперь, когда будете смотреть телевизор, будете вспомнить эти факты и понимать, что Останкинская телебашня — это не "русская Эйфелева башня", а гораздо более совершенное и технологичное строение.
Меня можно читать в МАХе и Телеграме, а ниже ещё несколько интересных статей: