Как монумент «Родина‑мать зовёт!» массой 8000 тонн стоит без крепления на основании

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Монумент «Родина‑мать зовёт!» на Мамаевом кургане — не только мощный художественный образ, памятник главной битве Великой Отечественной войны, но и выдающийся инженерный проект. Общая высота с мечом 85 метров, масса 7900 тонн без основания, полая внутри. И при всей своей динамике (развёрнутый корпус, разведенные руки, поднятый меч, развевающаяся одежда) статуя действительно не прикручена к основанию постамента ни одним болтом или анкером. Автором этого решения выступил инженер Николай Никитин, известный по проектированию Останкинской телебашни (эти два знаковых архитектурных сооружения строили в одно время). Как обеспечивается устойчивость такой огромной скульптуры? — Давайте разбираться.

Мамаев курган
Мамаев курган
Автор: Лев Леонидович Медведев Источник: ru.wikipedia.org

Статуя «Родина‑мать зовёт!» стоит на железобетонной плите (высота 2 м), которая, в свою очередь, опирается на глубокий фундамент (около 16 метров). Сама плита выступает над землёй (а фундамент скрыт под насыпью), поэтому создаётся впечатление, что гигантская фигура держится буквально «на честном слове». Хотя на момент открытия (1969 год) это была самая высокая статуя в мире. Изначально планировали ее сделать чуть ниже, но Хрущев решил перегнать Америку и тут, и попросил увеличить высоту. Родина-мать без меча высотой 52 м, а Статуя Свободы (без факела) — 46 м.

Хотя снаружи монумент выглядит как цельная фигура, внутри он полый и собран из отдельных железобетонных ячеек послойно. Это первый крупный советский памятник, полностью выполненным из железобетона — это было экономически оправдано в послевоенные годы. Чтобы тонкая «оболочка» (толщиной всего ~30 см, «скорлупа» для таких размеров) не растрескалась и не деформировалась, её стягивают изнутри стальные канаты (более 100 шт.) — по принципу предварительно напряжённого железобетона. Как собственно и в Останкинской башне.

Автор: неизвестен. volfoto.ru Источник: ru.wikipedia.org

Каждый канат натянут с усилием в десятки тонн и работает как мощная «струна», придавая всей конструкции жёсткость и компенсируя ветровые и динамические нагрузки. Если натяжение ослабеет, статуя начнёт «гулять» и появятся трещины в бетоне. Поэтому сегодня на канатах стоят тензодатчики, а внутри монумента (на уровне груди) оборудована диспетчерская, где специалисты контролируют натяжение, температуру бетона и возможные деформации.

Главная опора монумента — собственный вес и центр тяжести. Вес статуи распределен так, что центр тяжести расположен значительно ниже геометрического центра фигуры. Нижняя часть (ноги, постамент, утолщенные стенки) намного массивнее верхней (руки, меч (всего 14 тонн), голова). Благодаря этому гравитация прижимает статую к основанию, и она не опрокидывается. А фундамент дополнительно «придавливают» примерно 150 тыс. тонн грунта, что повышает общую устойчивость конструкции.

Никитин сознательно отказался от анкеров к плите. При жестком креплении в точках соединения возникали бы пиковые нагрузки, которые со временем привели бы к трещинам в бетоне. Масса же распределена по всей площади основания, и гравитация работает как самый надежное «крепление» монумента.

Автор: bdos

Расчёты оказались настолько точными, что конструкция служит уже почти 60 лет, несмотря на ветры с Волги, перепады температур и собственный вес. Да, из-за слабых грунтов у Волги, смещение монумента по горизонтали достигло около 20 см, но есть запас согласно расчетам. К тому же в 2019-2020 годах была проведена масштабная реконструкция, а ранее заменили старые тросы.

А вот с мечом пришлось повозится. Его длина — 33 метра. Первая версия была обшита титановыми листами и вела себя как парус: раскачивалась на ветру и гремела на пол города. В 1972 году меч заменили на стальной с перфорацией (сквозными отверстиями), чтобы снизить парусность и вибрации. Это решение уменьшило ветровую нагрузку и предотвратило опасные напряжения в месте крепления к руке.

Автор: Anastasia Galyamicheva Источник: ru.wikipedia.org

Устойчивость этого знакового монумента — это результат точного баланса массы статуи, формы насыпи котлована и внутреннего напряжения железобетонной конструкции, а не отсутствия крепежных элементов к основанию. И конечно, это итог гениальных расчётов инженеров, работы архитекторов и труда советских рабочих.

Спасибо за внимание.

Источник: wikipedia.org

Изображение в превью:
Автор: Лев Леонидович Медведев
Источник: ru.wikipedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Для связи bdos@rambler.ru

3 комментария

Добавить комментарий

a
Теперь еще про Александровскую колонну на Дворцовой площади. ;-)
bdos
Да, ее тоже держит только собственный вес
C
Да скорее всего все крупнейшие монументы стоят чисто на собственном весу, Статуя Свободы и Христос-Искупитель всяко тоже не имеют никаких креплений к основанию. Технология проверена ещё античностью.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему на чае появляется «бензиновая» пленка, даже если чашка идеально чистая

На поверхности свежего чая иногда появляется тонкая блестящая пленка. Под лампой она напоминает масло или бензин на воде, а если провести ложкой, поверхность ломается на отдельные фрагменты. Чашку...

Обрыв магистрали включает тормоза: как появился автоматический воздушный тормоз Вестингауза

До появления воздушного тормоза остановка длинного поезда зависела не от одного машиниста, а от цепочки людей. По свистку локомотива тормозные кондукторы должны были добраться до ручных тормозов...

Вместо колёс — два винта: как шнекоход ЗИЛ-29061 помогал искать космонавтов

У этой машины вместо колёс — два огромных винта. Она могла ползти по болоту, двигаться по рыхлому снегу и держаться на воде. Зато на обычной дороге её сильная сторона превращалась в...

Домашняя стрижка собак: что ломается в бытовой машинке через месяц и почему

Каждый владелец пушистой собаки хотя бы раз задумывался о покупке собственной машинки для стрижки. Логика на первый взгляд кажется безупречной: стандартный бытовой триммер для мужских стрижек...