Проекти BTU Cottbus-Senftenberg Великі інженери - Інтернет-лексикон інженерів-будівельників
Проекти Володимира Грегоревича Шухова (1853-1939)
Перелік проектів
Перелік проектів включає лише споруди, яким у використаній літературі було призначено рік будівництва (гіперболоїдна гратчаста водонапірна вежа в Краснодарі, Росія, залишається винятком. Рис. 3.44 та 3.45). Наприклад, таких типів є набагато більше, окрім перелічених нафтових резервуарів, водонапірних веж та мостів. За час перебування в офісі в Барі Шухов планував і побудував 417 мостів, понад 20 000 нафтових резервуарів та близько 50 гіперболоїдних гратчастих веж.
Шухов зазнав різних політичних потрясінь. Отже, політична приналежність за життя Шухова, сьогоднішня політична приналежність та різні імена (якщо перейменування відбулося в історії) згадуються для місць, перелічених у списку. Переносячи назви місць та річок із кирилиці, або російської мови та інших слов’янських мов, були створені різні транскрипції латинською абеткою, які в джерелах з’являються по-різному. Для того, щоб надати якомога більше ясності, також вказані написання відповідних топографічних назв.
| Станція Вікторія | Лондон, Англія | Двохідний зал платформи з легкими дво шарнірними кроквяними арками та зав'язками. Проліт: 39,0 м. Інж.: Джон Фаулер (1817-1898). Епоха монументальних майданчиків. |
| Берлінський бензобак з легким, просторовим фахверковим куполом - "Купол Шведлера" | Берлін, Німеччина | Інж.: Йоганн Вільгельм Шведлер (1823-1894). Перетинання між ребрами та горизонтальними кільцями. |
| Королівський Альберт-Холл | Лондон, Англія | Кований купол. Діаметр: 57,0 - 67,0 м. |
| Залізний фермовий міст через Фертон Тей | Гирло річки Тей/Північне море, Шотландія | Довжина: 3000 м. Томас Буш (1822-1880). |
| Головний міст | Поблизу Гасфурта, Німеччина | Гарбарня. Патент (1866) Генріха Гербера (1832-1912). |
| Залізний арочний міст - Кірхенфельдбрюкке | Берн, Швейцарія | Загальна довжина: 229,0 м. Складається з двох арок, кожна з прольотом 87,0 м і висотою 37,0 м. |
| Залізничний віадук над долиною Труєр (Гарабітський віадук/Віадук де Гарабіт) | У Loubaresse, Франція | Проліт 165 м, довжина 564 м, висота 122 м. Планування: Гюстав А. Ейфель (1832-1923), Моріс Кехлін (1856-1946). |
| Міст Ферт-оф-Форт | Поблизу Единбурга, Шотландія | Міст охоплює Ферту Форта. Сталевий міст Гербер-балка: довжина 2465,0 м, два основних отвори, кожен з прольотом 521,0 м. Планування: Джон Фаулер (1817-1898) і Бенджамін Бейкер (1840-1907). |
| Маріїнський театр | Санкт-Петербург, Росія | |
| Перший ескіз Ейфелевої вежі | Париж Франція | Намальовано Морісом Кехліном (1856–1946), співробітником Гюстава А. Ейфеля (1832–1923). |
| Центральний вокзал | Франкфурт-на-Майні, Німеччина | Триходовий зал на платформі з легкими тришаровими кроквяними арками (проліт 56 м). Планування: Йоганн Вільгельм Шведлер (1823–1894). |
| Перший німецький океанський танкер місткістю 3000 т | О.А. | |
| Ейфелева вежа | Париж Франція | Кована тривимірна фахверкова конструкція Гюстава А. Ейфеля (1832-1923) та Моріса Кехліна (1856-1946) висотою 300 м. |
| Gallery des Machines (машинний зал) | Париж Франція | Найбільший зал Паризької всесвітньої виставки 1889 р. Тришарочна фахверкова арка: Розміри: проміжок 111,0 м, висота крони 45,0 м. Планування: Чарльз Луї Фердинанд Дутерт (арх. (1845-1906), Віктор Контамін (англ. (1840-1893)). |
| Galleria Umberto I. (Рис. 3.27) | Неаполь, Італія | Прохід з кованим залізним куполом, кільцеподібними гратчастими прогонами та вигнутими нижніми хордами (проліт 38 м). Дослід просторово вигнутої поверхні. |
| Перше метро в континентальній Європі | Будапешт, Угорщина | |
| Великий палац (рис. 3.28) | Париж Франція | Виставкові зали Паризької світової виставки 1900 р. Конструкція ферми із сталевого каркасу. |
| Фестивальний зал | Франкфурт-на-Майні, Німеччина | Ажурна конструкція арочної ферми Фрідріх v. Тьєрш (1852-1921) та мостобудівна компанія Густавсбурга. |
| Дизайн від Татлінської вежі | Санкт-Петербург, Росія | Висота: 400 м. Планування: Володимир Є. Татлін (1885-1953). Вежа як пам'ятник III ст. Міжнародний. |
| Проект Ленінської трибуни | О.А. | Планування: Ель Маркович Ліссіцький (1890-1941). |
обрані проекти
У 1879 р. Нафтові резервуари Шухова були першими ефективними резервуарами у своєму роді.У порівнянні з важкими прямокутними резервуарами, відомими з США, він розробив більш легкі циліндричні резервуари з тонкими підлогами на піщаних шарах і товщиною стінок, які градуювали відповідно до навантажень. У верхній частині нафтові резервуари Шухова мали лише мінімальну товщину, що означало, що матеріал був використаний оптимально та заощаджено.
Він створив списки, за допомогою яких завжди визначався найдешевший варіант за обсягом, матеріалом, зусиллями та витратами на планування. У 1883 році Шухов опублікував свій метод розрахунку в "Механічних системах нафтової промисловості". З метою економії матеріалів та енергії контейнери, включаючи всі аксесуари, були стандартизовані, щоб їх можна було виготовляти, як на складальній лінії. Існували різні шаблони для різання листового металу та для виготовлення отворів для заклепок. У 1881 році вперше було побудовано десять контейнерів за допомогою конвеєра. Кажуть, що всього за два роки було побудовано 130 нафтових резервуарів. До 1917 року було виготовлено понад 20 000 штук. Деякі з цих контейнерів все ще експлуатувались у 1990 році (наприклад, у Кінешмі (Росія) та Батумі (Аджарія/Грузія)). Один із найдавніших збережених контейнерів знаходиться в приміщенні заводу колишньої компанії "Барі" (сьогодні "Динамо") у Москві. За словами Граефа, метод будівництва, розроблений Шуховим, в принципі повинен застосовуватися і сьогодні.
Джерело: GRAEFE 1990.
Каспійське море і Волга запропонували себе як транспортні шляхи для транспортування нафти, видобутої в Баку. Тому в 1885 р. Після обчислювальних аналізів, які він публікував у своїх статтях 1902 і 1903 рр., Шухов розробив перші російські танкери для річкового плавання з вигідною формою та надзвичайно довгими та надзвичайно плоскими конструкціями корпусу.
Шухов намагався заощадити зайву вагу на своїх кораблях, як це прийнято в суднобудуванні. Тому кріплення та перегородкові стіни були включені, оскільки несучі деталі та натяжні елементи планувались для армування.
Перші танкові баржі були довжиною 70,0 м, шириною 10,0 м, висотою корпусу від 1,5 до 2,0 м і могли вмістити близько 800 т сирої нафти. Пізніше кажуть, що баржі мали довжину до 170,0 м і могли вмістити близько 10 000 т нафти. Незважаючи на збільшення кораблів, розміри поперечного перерізу несучих деталей не повинні суттєво збільшуватися. Для порівняння розмірів танкерів Шухова тут слід згадати, що перші океанські танкери місткістю 3000 т були побудовані в Німеччині в 1886 р.
Для виробництва Шухов стандартизував окремі частини кораблів, щоб забезпечити заводське виробництво. Планування роботи відбувалося в Москві. Виробництво відбувалося на суднобудівних верфях нинішнього Волгограда (Росія) та Саратова (Росія) на Волзі. Компанія Барі досягла провідних позицій на ринку суднобудування. Під час економічного піднесення до 1900 р. Ним була побудована більшість російських танкерів.
Джерело: GRAEFE 1990.
Ще до початку роботи з мостовими конструкціями на початку 1890-х років Шухов звернувся до розробки конструкцій даху, можливо, з метою участі у виставці в Нижньому Новгороді. Далі він розробив типи несучих конструкцій круглої підвісної покрівлі та залізну, арочну конструкцію оболонки в сітчасті та легші решітчасті конструкції.
Залізний підвісний дах.
Несучі деталі являють собою плоскі заліза, які, як сталеві стрічки або мотузки, підвішені між двома кільцями, меншим вгорі та більшим внизу. Обидва кільця спираються на опори. Мотузки, що зазнають напруги при розтягуванні, складаються з гнучких залізних планок, рівна сторона яких лежить на поверхні даху. Завдяки власній вазі вони провисають у вигляді мотузкової лінії.
Конструкція залізної оболонки.
Несучими частинами є натяжні, жорсткі, вертикальні стрічкові праски або кутові праски між двома опорами.
Ідеї Шухова про конструкції даху були принципово новими в Росії. Він хотів спроектувати двовимірні конструкції, виготовлені з незмінно рівних частин. Однією з ознак планарних структур є - і на той час абсолютна новизна - те, що барова структура того часу, що складалася з головних і другорядних балок, була замінена філігранною мережею рівноцінних структурних елементів. Обшивка даху також стала несучим елементом.
Приклад такої конструкції показаний у патенті Шухова на сітчасті дахи, поданому в 1895 р. З номером Privilegija 1894 (рис. 4.03). Конструкції решітки складалися з діагонально перетинаються сталевих смуг та кутових прасок, створюючи ромбоподібну сітку в плоскій конструкції. Шухов використовував отримані в результаті легкі сітки, що висіли в натягнутому підвісному даху або стояли в даху, що навантажується під тиском. Георгій М. Щербо намагається у своєму дописі "Про джерела нововведень у роботі Шухова" [ŠČERBO 1990] пояснити, що надихнуло Шухова на сітчасті висячі дахи, які сучасники також називали наметами аналогічно тканинним наметам.
За словами Щербо, перший одномачтовий цирковий намет діаметром 27,5 м був побудований ще в 1830 році. У пізніші роки були побудовані все більші намети з декількома основними щоглами та проміжними опорами. Шчербо вважає, що циркові намети Барума і Бейлі, мабуть, викликали інтерес Шухова до його поїздки до Америки.
Маючи джерела натхнення для підвісної даху Шухова, Райнер Гріфе в своїй статті "Сітчасті дахи, підвісні дахи та гратчасті черепахи" [GRAEFE 1990] зазначає, що конструкція не нова. Вже в 1824 році австрійсько-словацький інженер Фрідріх Шнірх запатентував підвісний дах, який повинен був складатися з ланцюгів, що звисають паралельно з конькової балки. Починаючи з 1863 р. Німецький інженер Йоганн Вільгельм Шведлер побудував названі на його честь залізні куполи Шведлера, в яких несучі елементи, як решітчасті оболонки Шухова, лежали в одній площині (рис. 3.29). Однак вперше Шухов спроектував форму натяжної натяжної підвісної даху у вигляді залізної листової конструкції з подвійною кривизною (рис. 3.30).
Близький друг Шухова та інженер-механік, який був нагороджений золотою медаллю в 1877 році, а згодом професором Політехнічного університету П. К. Чуджаков (1858-1935), писав про мережеві споруди Шухова:
“На курсах інженерії та будівництва того часу ви б марно шукали таких вказівок. Це вимагало невтомного дослідницького духу незалежного інженера »[ŠČERBO 1990, с. 25].
За словами Графе, Шухов, як кажуть, спорудив свій перший висячий дах у Москві в 1894 році над круглою будівлею майстерні на котельні в Барі [GRAEFE 1990] (рис. 3.11 та 3.35). Цей звисаючий дах був ще в 1970-х роках, але сьогодні вже не повинен існувати.
Його гратчасті оболонки, утворені лише з одного елемента профілю, були простими порівняно із залізними склепінчастими конструкціями, відомими на той час. Звичайну склепінчасту конструкцію основних і вторинних ребер звичайного тривимірного каркасу замінила мережа еквівалентних брусків. Склепінчаста конструкція стабілізувалася взаємним натягуванням перехрещених вертикальних залізних ремінців. Вони торкалися лише країв, для з'єднання яких були потрібні спеціальні деталі.
Спочатку Шухов створював лише решітчасті оболонки, вигнуті з одного боку. Реалізація подвійної кривої сітчастої оболонки все ще вимагала декількох тестових структур. У 1890 р. Він перевірив несучу поведінку двох гратчастих оболонок у формі бочок для покрівельних нафтоперекачувальних станцій 13,5 х 9,0 м у Грозному (Чечня/Росія) (рис. 3.09). Там використовувались еліптично вигнуті Z-профілі. Горизонтальні затяжки зайняли носову тягу. Оболонку видаляли за допомогою кроквяних кроквяних прогонів і опор ферми, що звужуються вгору.
Ще однією спробою стала ротонда будівлі майстерні, спорудженої в Москві в 1894 році. Там Шухов запланував 22,0-метровий пролітний гратчастий купол із радіально розташованих горизонтальних залізних смуг. Оскільки цей гратчастий купол мав дефекти конструкції, він замінив цей купол конічним дахом у дерев'яній або залізній конструкції. У 1896 р. Шухов зробив чергову спробу в одному з виставкових залів "Всеросійської виставки" в Нижньому Новгороді. Спочатку тут мав бути побудований пролітний купол довжиною 25,6 м. Але і тут була побудована вигнута з одного боку оболонка решітки (рис. 3.36 та 3.37).
У 1897 р. Нарешті вдалося встановити подвійну криволінійну гратчасту оболонку на цеху металургійного комбінату м. Викса (Росія) (рис. 3.14, 3.39 та 3.40).
За винятком чотирьох підвісних дахів виставкових залів та першого підвісного даху з 1894 року в Москві в будівлі майстерні котельні в Барі, Шухов більше не будував. «Загальноросійська виставка» у Нижньому Новгороді в 1896 р. Залишалася родзинкою підвісних дахів Шухова над круглим, овальним, а також прямокутним планом поверху. Однак з його гратчастих оболонок, як повідомляється, побудовано ще щонайменше 30.