Материалы, опубликованные в журналах и не входящие в статьи, можно увидеть на страницах номеров:

14 марта 2025

Каркас Дворца Советов | ТМ 1939-10/11

Каркас Дворца Советов
Инж. А. ГЕММЕРЛИНГ, Рисунки А. КАТКОВСКОГО

Дворец Советов будет величайшим сооружением в мире. Естественно, что при проектировании его пришлось отойти от обычных конструкций, принятых в жилищном строительстве или в строительстве крупных общественных зданий.

Материал для Дворца Советов, особенно для его каркаса, должен обладать громадной прочностью и долговечностью. Ведь каркасу, этому скелету всего сооружения, придётся выдерживать колоссальные нагрузки и на протяжении многих веков.

Поэтому прежде всего нужно было решить, из каких материалов строить Дворец Советов.

Рассматривались три материала: камень, железобетон и металл. Кому из них отдать предпочтение?

В древности египтяне строили гигантские пирамиды из камня. Эти пирамиды представляли собой по существу сплошные каменные глыбы, почти не имеющие внутренних помещений.

Если строить Дворец Советов из камня, даже из самых прочных гранитов, это неизбежно приведёт к тому, что весьма значительная часть внутреннего объёма здания будет заполнена стенами, колоннами и прочими несущими частями; для устройства же различных залов и других внутренних помещений останется очень мало места. Кроме того, применение каменных перекрытий над таким грандиозным сооружением, как Большой зал, диаметр которого составит 150 метров, — дело почти невозможное.

Применение железобетона также привело бы к чрезвычайно сильному загромождению внутреннего объёма здания несущими конструкциями. Помимо того, железобетон — сравнительно молодой строительный материал, он появился лишь в конце прошлого столетия. Неизвестно, будет ли этот материал прочным и неизменным в течение ряда веков.

Остаётся металл, т. е. материал, достаточно испытанный в различных сооружениях. Каркас Дворца Советов решено делать из стали, а наружную и внутреннюю отделку — из других материалов.

В США по такому принципу строятся небоскрёбы: возводится стальной каркас, который «одевается» снаружи и внутри различными материалами — камнем, бетоном и пр.

Металл обладает необходимой прочностью, он может быть долговечен, но у него есть весьма опасный враг — ржавчина.

Чтобы предохранить стальные части дворца от коррозии, принимается ряд мер. Ещё в период проектирования была выработана специальная высококачественная сталь, известная в стране под маркой «ДС» (Дворец Советов). Она отличается от обычной стали вдвое большей стойкостью против ржавления и более высокой прочностью.

Помимо этого, стальные конструкции Дворца Советов будут покрыты различными материалами — бетоном, жидким стеклом, битумом, краской и др. Таким образом, металлический остов дворца будет иметь вполне надёжную защиту от коррозии.

Какова же конструкция этого стального каркаса?

На двух бетонных кольцевых фундаментах дворца расположатся 64 мощные стальные колонны, опоясывающие Большой зал двумя рядами. Таким образом, на каждом кольце будут стоять 32 колонны. Диаметр внутреннего кольца равен 140 метрам, а наружного —160 метрам.

Вначале все колонны идут вверх вертикально. На высоте 60 метров от основания колонны как бы переламываются внутрь и на протяжении 80 метров тянутся наклонно, постепенно между собой сближаясь, а с высоты 140 метров колонны идут ввысь снова вертикально.

На высоте 200 метров от основания колонны наружного ряда обрываются в соответствии с внешней формой здания; дальше поднимаются только 32 колонны внутреннего ряда. Они доходят до подножия статуи, увенчивающей все здание.

Мощные колонны, на которых покоится весь каркас Дворца Советов, будут обладать громадной прочностью. Одна колонна сможет воспринять нагрузку свыше 12 тыс. тонн.

Это — колоссальная нагрузка, она равна весу гружёного товарного поезда, составленного из 600 вагонов.

Мощные колонны каркаса будут обладать громадной прочностью. Одна колонна сможет воспринять нагрузку свыше 12 тыс. тонн. Эта колоссальная нагрузка равна весу груженого товарного поезда, составленного из 600 вагонов.
Мощные колонны каркаса будут обладать громадной прочностью. Одна колонна сможет воспринять нагрузку свыше 12 тыс. тонн. Эта колоссальная нагрузка равна весу груженого товарного поезда, составленного из 600 вагонов.

Площадь поперечного сечения колонны превышает 6 квадратных метров. На такой площадке свободно может уместиться легковой автомобиль.

Площадь поперечного сечения колонны такова, что на ней может свободно поместиться легковой автомобиль.
Площадь поперечного сечения колонны такова, что на ней может свободно поместиться легковой автомобиль.

Колонна составляется из 32 стальных листов, связанных уголками. Толщина листа равна 16—24 миллиметрам. Необычайны по размерам уголки, служащие для соединения граней колонны: длина стороны уголка больше 200 миллиметров. Такие уголки в Союзе применяются впервые.

Уголки и листы колонны соединяются между собой заклёпками.

В нижней части колонны, постепенно расширяясь, будут опираться на клёпаный башмак шириною до 10 метров. Под башмаком укладываются ребристые литые плиты. Под каждой колонной будет 4—5 таких стальных плит. Эти плиты будут лежать непосредственно на кольцевом фундаменте.

Все 64 колонны соединятся между собой большими двутавровыми балками, идущими горизонтально. Эти балки будут опоясывать каркас через каждые 6—10 метров. Они свяжут по каждому кругу все соседние колонны, так что получатся два замкнутых тридцатидвухгранника. Затем такие же балки соединят каждую пару колонн, находящихся на одном радиусе, так что оба кольца окажутся между собой связанными. По диагоналям образовавшихся между кольцами четырёхугольников будут поставлены раскосы.

Все эти связи необходимы, чтобы придать большую жёсткость и, следовательно, прочность всей конструкции.

В местах перелома колонн, т. е. перехода из вертикального положения в наклонное (и наоборот), ставятся так называемые распорные кольца. Такое кольцо, связывающее все колонны, имеет значительно большее сечение, чем кольца промежуточных перекрытий; оно крепче связывает между собой колонны. Поверхность распорного кольца образует своеобразный круговой проспект длиной в полкилометра. Ширина этого проспекта составит 15 метров.

Поверхность распорного кольца образует своеобразный проспект шириной в 15 метров. На таком широком проспекте можно было бы организовать уличное движение.
Поверхность распорного кольца образует своеобразный проспект шириной в 15 метров. На таком широком проспекте можно было бы организовать уличное движение.

Кроме основного каркаса, Дворец Советов будет иметь ещё так называемый вспомогательный, или второстепенный, каркас. Его назначение состоит в том, чтобы «собирать» все нагрузки и передавать их на основной каркас. Почему нужен второстепенный каркас? Мощные элементы основного каркаса находятся на значительных расстояниях друг от друга, между тем прочность перекрытий, а также внешних и внутренних стен недостаточна, чтобы они могли опереться только на элементы основного каркаса. Поэтому их необходимо дополнительно подкрепить.

Второстепенный каркас, также состоящий из балок и колонн, устанавливается на основном каркасе. Балки второстепенного каркаса располагаются над наружными, а иногда и внутренними стенами, под перекрытиями, опираясь на основной каркас. В тех же местах, где нет элементов основного каркаса, на которые можно было бы опереться, балки поддерживаются колоннами.

Балки и колонны второстепенного каркаса изготовляются из менее качественной стали, чем «ДС». Она отличается от обычной строительной стали только небольшой добавкой меди, которая не увеличивает прочности, но примерно вдвое повышает сопротивляемость стали ржавлению.

Поверх балок второстепенного каркаса укладываются сплошные железобетонные плиты толщиной в 10 сантиметров. Эти плиты представляют основное перекрытие, на котором укладывается пол. Толщина пола во многих местах очень велика, так как в него заделываются электропроводка, трубы и пр.

Таким образом, стальной каркас Дворца Советов будет представлять грандиознейшую конструкцию, не имеющую себе равной во всём мире. Чтобы получить некоторое представление о масштабах этой конструкции, достаточно сказать, что вес всего стального каркаса будет равен 350 тыс. тонн.

Прежде чем приступить к изготовлению металлических конструкций, потребовалось провести большую подготовительную работу: освоить новые сорта стали, организовать прокат новых профилей и пр.

Отдельные части будущего каркаса производятся на заводах, расположенных вне Москвы. Там изготовляются так называемые «монтажные элементы», т. е. отрезки колонн, балок, колец и др. Размеры этих элементов должны быть таковы, чтобы их можно было перевозить по железной дороге и поднимать крановыми устройствами; так, например, максимальная длина отдельного элемента конструкции не должна превышать 15 метров.

В Москве, около Ленинских гор, построен специальный завод, куда прибывают все эти монтажные элементы, представляющие собой отдельные части стального каркаса. На этом заводе они подготавливаются к монтажу, т. е. к сборке на строительной площадке. На концах каждого монтажного элемента просверливаются дыры для соединения двух соседних элементов заклёпками. В таких деталях, как колонны, торцевые стороны обрабатываются специальными станками, чтобы получилась гладкая поверхность; это нужно для того, чтобы при сборке каркаса каждый верхний элемент плотно становился на нижний.

В таком виде отдельные монтажные элементы каркаса поступают с завода на строительную площадку.

Сборка такой грандиозной конструкции, как каркас, будет чрезвычайно ответственным этапом в строительстве Дворца Советов. Наличие внутри здания пустой плоскости Большого зала с размерами около 150 метров по ширине и высоте ещё больше осложнит работу.

Весь монтаж каркаса намечено вести с помощью 12 деррик-кранов. Такой кран представляет стальную ажурную мачту значительной высоты. У основания мачты шарнирно укреплена укосина. Кран может поднимать до 40 тонн груза.

Сейчас краны установлены на фундаментах. По мере сборки каркаса краны будут подниматься выше и устанавливаться на уже смонтированных балках. Когда каркас поднимется настолько, что краны уже не смогут подавать материал прямо с земли наверх, то 10 кранов перейдут на верхние балки. Оставшиеся же 2 крана будут передавать им грузы с земли, не участвуя непосредственно в монтаже.

В дальнейшем, с ростом каркаса, число передаточных кранов будет расти, а количество кранов, ведущих монтаж, уменьшаться. Монтаж статуи будет вестись всего лишь одним дерриком, остальные 11 кранов будут находиться ниже и работать в качестве передаточных.

Для соединения отдельных монтажных элементов в единый каркас потребуется поставить во время сборки почти 8 млн. заклёпок, не считая заклёпок, которые будут сделаны на заводах при изготовлении отдельных конструкций.

Сборка потребует большого количества рабочих. Доставка их с земли к рабочим местам будет производиться по временным лифтам.

Центральная, или высотная, часть дворца, башня, для которой сооружается стальной каркас, окружена «низкой» частью здания — стилобатом. Эта часть дворца также будет иметь стальной каркас. Высота стилобата достигает 80 метров, и поэтому его каркас будет состоять из более мелких элементов, чем основной каркас. Но и здесь на отдельные колонны придётся нагрузка в 3 тыс. тонн, т. е. равная весу гружёного товарного поезда, составленного из 150 вагонов.

Монтаж конструкций стального каркаса начался в середине августа этого года.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Последняя добавленная публикация:

Порошковая металлургия | ТМ 1939-10/11

Инж. Н. ГАВРИЛОВ В технике применяется ряд тугоплавких металлов: вольфрам, молибден и др. Получение их обычным методом — выплавкой из руды —...

Популярные публикации за последний год

Если Вы читаете это сообщение, то очень велика вероятность того, что Вас интересуют материалы которые были ранее опубликованы в журнале "Техника молодежи", а потом представлены в сообщениях этого блога. И если это так, то возможно у кого-нибудь из Вас, читателей этого блога, найдется возможность помочь автору в восстановлении утраченных фрагментов печатных страниц упомянутого журнала. Ведь у многих есть пыльные дедушкины чердаки и темные бабушкины чуланы. Может у кого-нибудь лежат и пылятся экземпляры журналов "Техника молодежи", в которых уцелели страницы со статьями, отмеченными ярлыками Отсутствует фрагмент. Автор блога будет Вам искренне признателен, если Вы поможете восстановить утраченные фрагменты любым удобным для Вас способом (скан/фото страницы, фрагмент недостающего текста, ссылка на полный источник, и т.д.). Связь с автором блога можно держать через "Форму обратной связи" или через добавление Вашего комментария к выбранной публикации.