Советское качество: как строили Останкинскую башню и почему она не падает

Строительство Останкинской башни стартовало летом 1960 года, после того как стало понятно, что мощностей телецентра на Шаболовке уже недостаточно. Всего за одну ночь советский инженер Николай Никитин придумал проект, который по тем временам считался почти фантастическим решением: он предложил построить самую высокую башню в мире из предварительно напряженного железобетона. Многие иностранные специалисты предрекали такой конструкции максимум пару лет службы, однако она стоит уже больше полувека и по сей день остается одним из самых надежных и устойчивых сооружений в мире. Рассказываем, в чем же ее секрет.
Екатерина Николаева
Екатерина Николаева
Выпускающий редактор сайта TechInsider.ru
Советское качество: как строили Останкинскую башню и почему она не падает
Legion-Media
На момент завершения строительства в 1967 году Останкинская телебашня была самым высоким свободно стоящим сооружением планеты — ее высота составила 540 метров.

В конце 1950-х советское телевидение росло быстрее, чем инфраструктура, которая его обслуживала. Москва уже была переполнена передатчиками, сигнал не покрывал город равномерно, а старые мощности на Шаболовке перестали справляться с нагрузкой. Стало ясно: стране нужен новый, мощный и принципиально иной по масштабу телецентр.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Тогда Министерство связи объявило всесоюзный конкурс на лучший проект телебашни. Всего к участию было допущено 40 заявок, а конкурс выиграли инженеры из киевского проектного института, которые предложили возвести ажурную металлическую конструкцию, внешне напоминавшую Эйфелеву башню в Париже. Однако реализовывать проект не спешили — у комиссии Минсвязи оставались сомнения в его надежности и технологичности.

В итоге один из членов комиссии, Николай Никитин, большой специалист в области железобетонных и металлических строительных конструкций, выступил с альтернативным предложением. Всего за одну ночь он сформулировал принципиально иной подход: построить башню из бетона.

Перевернутый цветок

Идея Никитина на первых порах вызвала скепсис. В инженерной среде хорошо известно: бетон прочен на сжатие, но уязвим к растяжению, а значит, кажется сомнительным материалом для сверхвысоких конструкций. Однако у конструктора был другой взгляд. Он предложил использовать технологию предварительно напряженного железобетона — когда внутри конструкции натянуто 149 стальных канатов, которые «сжимают» бетон и не дают ему разрушаться под нагрузкой.

Это позволяет Останкинской башне выдерживать ветер скоростью 44 метра в секунду.

Образ будущей башни он видел не как строгую инженерную колонну, а как перевернутую лилию — широкое основание, которое будет напоминать цветок, плавно переходящее в тонкий и крепкий стебель.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Основание Останкинской башни
Legion-Media

«Цветок» со «стаканом» по центру начали строить в 1960-м, когда весь проект еще не был окончательно утвержден. Через год процесс пришлось поставить на паузу: многие, в том числе высшее руководство, сомневались в надежности предложенного Никитой фундамента неглубокого залегания — его глубина составляла всего от 3,5 до 4,6 метра. Только в 1963 году, после проведения множества экспертиз и дополнительных исследований, которые подтвердили расчетную устойчивость конструкции даже при экстремальных ветровых и температурных нагрузках, стройку разрешили продолжить.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ключевым аргументом в пользу проекта стала не глубина фундамента, а геометрия и распределение веса. За счет железобетонных лепестков-опор нагрузка от 540-метровой конструкции распределялась по значительно большей площади, чем у традиционных башен, а центр тяжести оставался строго внутри опорного контура.

К тому же, почвы в Останкино достаточно плотные — это учел и Никитин, заявив, что они смогут выдерживать распределенную нагрузку без необходимости заглубленного фундамента. 

Строительство Останкинской башни
Legion-Media
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Строительство длилось еще четыре года. Окончательный внешний облик башни доработали советские архитекторы: они предложили сделать расширение на уровне 325—360 метров, чтобы расположить на нескольких этажах все необходимое оборудование, вращающийся ресторан и смотровую площадку. Последнюю идею заимствовали из проекта Штутгартской телебашни. 

Работы завершились 12 февраля 1967 года: в этот день начался подъем 23-тонного основания 148-метровой металлической антенны на вершину башни. 5 ноября того же года Общесоюзная радиотелевизионная передающая станция имени 50-летия Октября (такое название изначально было дано башне) была введена в эксплуатацию.

Только через три года инженеры-конструкторы в лице Н. В. Никитина, Б. А. Злобина, М. А. Шкуда, Д. И. Бурдина и Л. Н. Щипакина были награждены Ленинской премией в области науки и техники.

Почему Останкинская башня не падает

Во-первых, все дело в уникальном строении основания, о котором здесь уже было сказано. А во-вторых, башня не является абсолютно жесткой. При сильном ветре вершина может отклоняться на несколько метров, но возвращается в исходное положение за счет внутреннего напряжения конструкции. Конечно, это сделано специально — ведь излишняя жесткость могла бы быть даже опасной. Сейчас же башня работает как гигантская пружина: бетон и стальные канаты постоянно перераспределяют нагрузки, обеспечивая ее устойчивость.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Такая уникальная конструкция позволяет башне выдержать даже землетрясение в восемь баллов по шкале Рихтера.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Испытание огнем

Останкинская телебашня пережила немало природных катаклизмов на своем веку, в том числе сильнейшие ураганы в 1971 и 1998 году. Тогда обошлось без последствий, но пожар 27 августа 2000 года стал для сооружения тяжелейшим испытанием. 

Пожар на Останкинской башне
Wikipedia
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

На высоте примерно 460 метров от перенапряжения загорелись высокочастотные кабели внутри шахт, по которым проходили основные линии связи. Огонь быстро распространился вверх и вниз по техническим каналам, вещание нескольких центральных каналов прервалось. Через 11 минут после начала пожара к башне прибыл первый пожарный расчет, всего в тушении приняли участие около 240о человек, 269 единиц техники и 4 пожарных вертолета. Полностью ликвидировать огонь удалось лишь на следующие сутки, к вечеру 28 августа.

Из-за пожара три этажа телебашни полностью выгорели, 121 из 149 стальных канатов, обеспечивающих преднапряжение бетонного основания, были сильно повреждены, из строя вышли все лифты, рухнув вниз. В одном из них находились люди, которые спешили наверх, чтобы быстрее доставить барьер из специальной несгораемой ткани: начальник управления государственной противопожарной службы СВАО г. Москвы Владимир Арсюков, лифтер Светлана Лосева и слесарь-ремонтник Александр Шипилин. Всем троим вручили ордены Мужества посмертно.

После пожара башню фактически пересобрали заново: заменили кабельные системы, модернизировали оборудование и усилили противопожарную защиту. Экскурсии на башню начали вновь проводить только через 9 лет, в 2011-м, открылась смотровая площадка, а ресторан «Седьмое небо», который полностью выгорел в том пожаре, возобновил свою работу в 2016 году.