Останкинская башня: почему при высоте больше полукилометра, ее фундамент глубиной меньше 5 метров
Останкинская башня — настоящий триумф инженерной мысли. Ее ажурный силуэт, вознесшийся в небо на 540 метров, кажется невесомым. Но настоящая магия скрыта у подножия. Ведь полукилометровый исполин, весом в десятки тысяч тонн, стоит на “блине”-фундаменте, заглубленном всего на 4,6 метра. Для сравнения, фундамент обычной дымовой трубы котельной закладывают глубже. Разгадка же — в революционном проекте гениального инженера Николая Никитина.
Правильный выбор места
В 1950-х годах старая Шаболовская башня уже не справлялась с растущими потребностями телевещания. Стране нужна была новая, высотная “фабрика телепрограмм”. Первоначально площадку выбрали в Черемушках, на возвышенности, но взяв пробы грунта, строители обнаружили, что он слишком слаб, и башня со временем может сползти к Москве-реке. После долгих поисков остановились на Останкинском питомнике. Грунты здесь были хоть и сложные, но стабильные, что и стало ключевым фактором для реализации смелого замысла.
Перевернутая лилия
В то время как большинство инженеров предлагали традиционные металлические мачты, напоминающие гигантские ЛЭП, Николай Никитин представил нечто совершенно новое — башню из предварительно напряженного железобетона. По легенде, прообраз конструкции — изящная перевернутая лилия с широкими лепестками-опорами и крепким стеблем — пришел ему во сне.
Тогда никто в мире еще не строил бетонных башен такой высоты и конструкции. Началась борьба между “металлистами”, которые считали технологию рискованной, и “бетонщиками” во главе с Никитиным, верившими в будущее железобетона.
Не глубина, а форма
Самой спорной частью проекта стал фундамент. Почему он столь неглубокий? Никитин понял, что для устойчивости гиганта важна не глубина погружения в грунт, а площадь опоры и правильное распределение нагрузки. Вместо уходящего вглубь монолита он спроектировал «плавающую» десятиугольную плиту-основание объемом почти 8000 кубометров. Это был мощный, но неглубокий «понтон», который равномерно распределял колоссальный вес по большой площади.
Но главная хитрость заключалась в «шлеме» — надземной части фундамента, которая представляет собой полую железобетонную “чашу”. Именно она, а не подземная часть, принимает на себя основную нагрузку от ствола башни, передавая ее на грунт широко и равномерно.
Стальные “сухожилия” и бетонные “когти”
Чтобы башня не раскачивалась от ветра, как маятник, и обеспечивала четкий телесигнал, Никитин применил несколько новаторских решений:
- Система тросов. Внутри бетонного ствола, как струны гитары, натянуты стальные тросы. Они находятся под постоянным напряжением, стягивая конструкцию и придавая ей упругость и невероятную прочность.
- Опоры-”когти”. Башня опирается на 10 мощных “ног”, которые, подобно когтям, вцепляются в грунт. Эти опоры дополнительно стянуты стальными тросами, не дающими им “расползтись” под давлением.
Эта система обеспечивает феноменальную устойчивость. Никитин заложил в расчет возможное отклонение вершины до 11.5 метров, однако на практике даже при сильнейших ураганах башня никогда не отклонялась больше чем на 3.5 метра.
Верность расчетов Никитина подтвердилась еще на этапе строительства. Когда ствол достиг высоты 385 метров, над Москвой пронесся сильнейший ветер, но башня, благодаря натяжным тросам, стояла недвижимо. Революционный принцип легкой конструкции на мелкозаглубленном фундаменте открыл новую эру в высотном строительстве. Слова же создателя, Николая Никитина, о том, что башня простоит 500 лет, кажутся сегодня не просто метафорой, а научно обоснованным прогнозом.
