Шухов и прямые палки

Владимир Шухов получил задание, которое выглядит как задача на сообразительность: построить очень высокую башню, имея заметно меньше стали, чем ушло на Эйфелеву.

Шухов сделал то, что делают инженеры, когда материала не хватает: перестал думать о башне как о конструкции и начал думать о ней как о поверхности.

Гиперболоид из прямых стержней

Однополостный гиперболоид - изогнутая поверхность, которую можно целиком собрать из прямых стержней. Ни одну балку не нужно гнуть. Каждая деталь прямая, одинаковая и дешёвая, а форма получается кривой.

Это не эстетический выбор, а экономический. Гнутый металл требует оснастки, брака и квалификации. Прямой не требует ничего.

Дополнительный выигрыш: такая сетчатая оболочка отлично держит ветровую нагрузку, потому что ветер проходит сквозь неё, а не давит на сплошную стену. Для высокой конструкции ветер - главный расчётный случай, важнее собственного веса.

Первую гиперболоидную башню Шухов показал на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде в 1896 году. Патент он получил в том же году.

Башня на Шаболовке

Радиобашню строили в 1920-1922 годах, в разруху. Проект был на 350 метров; построили 160, потому что столько было металла.

Строили телескопическим способом, придуманным самим Шуховым: секции собирали внутри уже стоящей нижней части и поднимали лебёдками наружу. Лесов вокруг башни не было вообще.

В 1919 году при подъёме четвёртой секции произошла авария: конструкция обрушилась. Шухова приговорили к расстрелу условно, с отсрочкой до окончания работ. Он достроил башню, и приговор отменили.

Дальше он продолжал работать на государство, которое его приговорило.

Что осталось

Форма разошлась по миру и работает до сих пор: сетчатые оболочки применяют в градирнях, мачтах и высотных зданиях, причём массово - потому что расчёт стал доступен с появлением компьютеров.

В 1939 году в башню на Шаболовке врезался почтовый самолёт. Башня выдержала. Ремонт свёлся к замене нескольких стержней.

Конструкция, рассчитанная на дефицит материала, оказалась заодно сопротивляющейся тому, чего в расчёте не было.