Hyperboloid af en ingeniør Shukhov: Konstruktivistiske konstruktioner

Vladimir Grigorievich Shukhov (1853−1939)

På venstre side er et førrevolutionært fotokort: den første af Shukhov-tårnene på udstillingen i Nizhny Novgorod i 1896. Til højre efter Nizhny Novgorod-udstillingen i 1896 blev det første Shukhov-tårn flyttet til landsbyen Polybino, Lipetsk-regionen, hvor den berømte filantrop Yuri Nechaev-Maltsov boede. Det er blevet bevaret til i dag, og til trods for det voldsomme udseende er det et monument af føderal betydning

Et par 128 meter krafttransmissionstårne ​​på bredden af ​​Oka-floden - og det eneste tårn, der har overlevet i dag

Openwork Shukhov-tårn på Shabolovka. Som de siger, ingen kommentar

Det var hun, der inspirerede grev Alexei Tolstoj, der gik ind i revolutionens tjeneste til at skabe romanen "The Engineer Hyperboloid Garin" (1927)

Udsigt fra bunden af ​​Shukhov-tårnet - og ned fra observationsdækket

Panorama-tårn på 108 meter i Kobe

Konstruktion af TV-tårnet i Guangzhou: højden på en del af hyperboloidnet er 450 m, den samlede højde er 610 m (foto fra 2007)

Nyt monument til Shukhov i Moskva

Tag først en hyperboloid, en figur som en sadel, og rull den til et rør. Gjorde vi det? Det er rigtigt - den enkleste model for et hyperboloidtårn. Hvis vi tegner diagonale linjer fra dens top til basen, krydser de hinanden mindst mindst ét ​​punkt. Vi lægger som sådanne direkte bjælker. Vi har ikke brug for lodrette bærere: det resulterende volumetriske gitter har allerede den nødvendige stivhed.

Selvfølgelig vidste Vladimir Grigorievich Shukhov, opfinderen af ​​hyperboloide strukturer, alle disse geometriske egenskaber. Han opdagede også deres andre fordele: Tårnets gitterbase giver en god besparelse på materiale og reducerer også vindbelastningen, som udgør en sådan fare for konventionelle cylindriske tårne.

Det var Shukhov, der var den første i verden til at foreslå tårne ​​baseret på et hyperboloid design, og i 1896 sendte han en ansøgning om den tilsvarende opfindelse. Tre år senere blev det godkendt, og forfatteren blev ejer af et patent på det russiske imperium.

I Rusland

Det er interessant, at det første hyperboloidtårn blev opført af Shukhov, allerede før patentet blev officielt godkendt - i sommeren 1896 blev det udsmykning af den største industrielle og kunstudstilling i det førrevolutionære Rusland i Nizhny Novgorod.

Den nederste 25 meter del af tårnet er dannet af 80 krydsende stålprofiler, der er fastgjort til ringbaserne ovenfra og nedenunder (nederste - 11 m, øvre 4 m i diameter). For større styrke trækkes meshet sammen af ​​8 parallelle ringe. Tårnet var ikke kun en turistattraktion, men også en udstilling, hvor Shukhov demonstrerede sit projekt med billige og pålidelige vandtårne. En 6, 5-meters vandtank blev installeret på toppen af ​​den 4 meter lange ring, som kunne klatres op ved hjælp af en spiraltrapp af stål.

Til glæde for offentligheden blev der monteret en stor udsigtsplatform på tanken, samt et ekstra lille hyperboloidmodul, der førte til en lille platform. Generelt nåede dens højde over 30 meter. Den fornemmelse, hun gjorde, forsvandt ikke forgæves, og i de næste 15 år optrådte sådanne tårne ​​i snesevis af russiske byer. Nogle af dem står stadig.

På den samme udstilling præsenterede Shukhov andre muligheder for brug af gitterkonstruktioner - til tag og lofter. Disse konstruktioner baseret på hyperboloiden gjorde Shukhov til stamfar for en hel retning inden for teknik og arkitektur. Omkring 1898 i den samme Nizhny Novgorod-region blev bygningerne i det arkvalsende værksted i Vyksa Metallurgical Plant bygget i henhold til hans plan med en længde på 75 og en bredde på mere end 38 meter. De står til i dag!

Det arkitektoniske og tekniske princip, der blev opdaget af Shukhov, syntes universelt: han brugte det til snesevis af strukturer - både tårne ​​og lofter (inklusive i GUM, ved Kiev og Kazan jernbanestationer i Moskva), broer og endda til skibsmaster.

På Oka

Der er et andet bemærkelsesværdigt tårn opført af Shukhov i Rusland. Under den samme Nizhny Novgorod - en by, der allerede har spillet en så vigtig rolle i arkitektens liv - på den lave bred af Oka-floden findes verdens eneste transmissionslinestøtte i form af et hyperboloidtårnet i gitteret.

Denne høje struktur på 128 meter er det eneste, der er tilbage af de tre par tårne, der blev bygget i slutningen af ​​1920'erne (de to andre par var 68 og 20 m høje), som understøttede ledningerne, der strækker sig over floden. Mange år senere, da højspændingslinjernes rute blev ændret, blev små par tårne ​​demonteret. De resterende to tårne ​​blev anerkendt som kulturarvsteder - men dette forhindrede ikke myndighederne (!) I de tidlige 2000'ere fra at afvikle en af ​​dem til skrot. Heldigvis reddede indgriben fra internationale organisationer det eneste resterende tårn fra ødelæggelse.

I foråret 2005 savede og fjernede uidentificerede vandaler en del af de nederste stålbjælker og bundringe, men i marts 2008 blev de restaureret. Heldigvis har konstruktionen af ​​Shukhov en enorm sikkerhedsmargin: trods manglen på en del af fundamentet lykkedes det tårnet at stå i flere år, mens dets nederste del er oversvømmet med forårsflod.

På Shabolovka

Men stadig var hans mest berømte projekt radiotårnet i Moskva. Hvis Shukhovs højeste tårn med en enkelt sektion - Adzhigolsky fyrtårn nær Kherson - har en højde på 70 m, så er det på Shabolovka flersnit og når 160 m. Det betragtes med rette en af ​​de mest geniale resultater inden for ingeniørgeni.

Opførelsen af ​​denne unikke struktur blev udført under borgerkrigen. På trods af det faktum, at gitterkonstruktionen gjorde det muligt at gemme materiale betydeligt (en meter højde krævede tre gange mindre metal end f.eks. Eiffeltårnet), var der alvorlige problemer med stål i disse år. Derfor skulle tårnet på Shabolovka ifølge den oprindelige plan skulle overgå det samme Eiffeltårn og blive 350 meter (med en vægt på 2.200 ton), appetitten måtte hærdes på grund af en mangel på metal, og Shukhov begyndte konstruktionen af ​​det andet projekt, som ikke var så ambitiøst.

Under konstruktionen var hverken kraner eller stilladser påkrævet: de øvre sektioner blev samlet inden i den nederste, og ved brug af brugsklare blokke blev de hævet ved hjælp af spil og monteret oven på hinanden. Konstruktionens enkelhed gjorde det muligt at færdiggøre konstruktionen på kortest mulig tid, og den første radioudsendelse fra tårnet fandt sted allerede i 1922. Shukhov-tårnet blev mødt med universel glæde - det blev enstemmigt anerkendt ikke kun den højeste (på det tidspunkt) i Rusland, men også den smukkeste.

De lodrette sektioner af tårnet er individuelle hyperboloider med ringbaser og toppe. Den nedre del hviler på et fundament med en dybde på 30 m. Ligesom andre Shukhov-tårne ​​er de enkelte elementer fastgjort sammen med nitter.

I 1938 fandt den første udsendelse af sovjetisk tv sted fra tårnet - og i mange år blev det landets vigtigste tv-emblem. På trods af det faktum, at dette mesterværk i dag er mere end 80 år gammelt, er det aldrig blevet gendannet. I dag er det i en ret dårlig tilstand: dårligt forestillede forsøg på at ”styrke” det ved svejsning og betonning af fundamentet, rustning af metalstøtter - alt dette påvirkede ikke tårnets tilstand på den bedste måde. I dag, for at beskytte hende (og Shukhovs anden arv), er der skabt et velgørenhedsfundament, der fungerer med succes: hvor staten nægter at opfylde sine forpligtelser, tager filantrope og entusiaster sagen op.

I verden og i fremtiden

I 1963 blev der ifølge Shukhovs befalinger opført et 108 meter stort tårn designet til turister i den japanske havn Kobe, hvorfra de kan beundre det vidunderlige panorama over byen og kysten. Designet svigtede os ikke: Selv under det 7-punkts jordskælv, der skete i 1995, overlevede tårnet. Shukhov-hyperboloidet er også et 318 meter højt aspiretårn i hovedstaden i Qatar, Doha. Denne imponerende fakkelformede struktur blev åbnet i 2006, skønt dens indvendige udsmykning endnu ikke er fuldstændig afsluttet. Det er interessant, at strukturstyrken gjorde det muligt for os at placere en rigtig sportspool her - 80 m over jorden.

Der er hyperboloid tårne ​​i Polen og Brasilien, Spanien og Australien, Den Tjekkiske Republik og Schweiz. Meshstrukturer blev sandsynligvis brugt af alle de store arkitekter i det 20. århundrede - både Antonio Gaudi og Oscar Niemeyer ... selv de berømte Buckminster Fuller-kuglebygninger har en gitterbase opfundet af Shukhov.

Lignende hyperboloider er ikke forældede i det 21. århundrede. Desuden er de mest dristige projekter i dag baseret på netop sådan en maskestruktur - det er nok at huske det japanske tårnbyprojekt for en million indbyggere ("Monster House"). Generelt bliver mesh-design i dag grundlaget for de mest fantastiske projekter. De bruges i tunneler, i kupler og naturligvis i tårne. Så i Kina til de asiatiske lege i 2010, tilbage i 2005, begyndte opførelsen af ​​det kolossale tv-tårn i Guangzhou, som vil blive det højeste i dette land og vil give en tv-udsendelse af denne store sportsbegivenhed. Efter færdiggørelse vil dens højde overstige 600 meter!

Der er et andet imponerende projekt baseret på Shukhov-hyperboloid. Dette er Vortex-skyskraberen, der tilbyder konstruktionen af ​​den berømte engelske arkitekt Ken Shuttleworth i City of London. Vi kan sige, at dette er en "udvidet læsning" af Shukhovs klassiske kanoner: tårnet vil ikke være hult, men har plads til helt almindelige gulve med kontorer. Derudover er det en slags dobbelt hyperboloid, der konvergerer fra basen til midten - og åbner igen til toppen på en måde som en tragt. Opførelsen af ​​denne bygning indtil videre - og især i forbindelse med finanskrisen - er stadig et stort spørgsmål.

Den store avantgardearkitekt døde i 1939. Det kan ikke siges, at i Rusland blev Shukhovs fortjeneste ikke anerkendt. På trods af den virkelig barbariske holdning til mange af hans bygninger, bærer gaderne og parkerne i flere byer hans navn. I 1990, til ære for Shukhov, blev den prestigefyldte guldmedalje oprettet, den højeste pris for russiske ingeniører. Den 11. november i år blev et monument til Vladimir Shukhov, ingeniør og arkitekt, opført i Moskva på Sretensky Boulevard, som stort set bestemte udseendet af moderne byer i verden.

Imidlertid er Shukhovs interesser og fordele langt fra begrænset til hyperboliske konstruktioner. Han er forfatter og implementer af projektet med de første russiske olierørledninger, designeren af ​​installationer til krakning af olie- og olieopbevaringstanke og gastanke, rørformede dampkedler, skaberen af ​​havminer og tunge artillerisystemer ... For at fortælle om denne fantastiske persons fantastiske liv, har du brug for mindst en mere stor artikel.

Anbefalet

Den nye jagerfly får en "halv motor"
2019
Hvorfor koalas spiser giftige blade og ikke lider af klamydia
2019
Introduceret nye processorer til smartphones
2019