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

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.

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.

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.

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.

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