Фундамент останкинской телебашни глубина

Обновлено: 04.05.2024

Решение о строительстве телебашни высотой 540 метров было принято в 1957 году. Советская телерадиовещательная сеть нуждалась в расширении: башня на Шаболовке не справлялась с возрастающим объемом трансляций. На высоте 337 метров планировалось открыть смотровую площадку. Многие иностранные инженеры не верили, что такое грандиозное здание можно возвести на сравнительно неглубоком фундаменте, но они ошибались: 5 ноября этого года Останкинской телебашне исполнилось уже 50 лет. Запас прочности позволяет ей выдержать землетрясение в восемь баллов по шкале Рихтера и ураганный ветер скоростью 44 метра в секунду.

От железобетонного стакана до предварительно напряженного бетона

Главный конструктор Николай Никитин придумал проект телебашни за одну ночь.

Мощное строение весом 55 тысяч тонн он представлял в виде цветка: сооружение было похоже на перевернутую лилию с крепким стеблем. «Цветок» начали строить в июне 1960-го. За довольно короткий срок были проложены подъездные дороги, подземные коммуникации, построены временные сооружения и выполнен ряд других подготовительных работ. В проекте также участвовали инженеры Моисей Шкуд и Борис Злобин, архитектор Дмитрий Бурдин. Главным архитектором проекта стал Леонид Баталов, возглавлявший в то время мастерскую № 7 «Моспроекта».

Опорой сооружения стал фундамент шириной 9,5 метра, высотой три метра и диаметром 74 метра, заложенный на глубину 4,65 метра, а также тонкостенная коническая оболочка, десятью железобетонными ногами стоящая на банкетках фундамента. Диаметр основания оболочки — 60,6 метра, к высоте 63 метра он уменьшался до 18 метров. До высоты 385 метров телебашня построена из предварительно напряженного бетона.

Обычно при строительстве подобных высотных сооружений в качестве противовеса использовался фундамент глубокого заложения. По задумке автора, здание должно было опираться на землю, обретая устойчивость за счет многократного превышения массы основания над массой конструкции.

Кстати, вес Останкинской башни распределили между основанием и стволом в строгой пропорции один к трем с центром тяжести на высоте 110 метров. Поэтому отклоняется лишь та часть ствола, на которой установлена антенна.

Зарубежные эксперты утверждали, что при такой высоте сооружения фундамент должен быть глубиной не менее 40 метров, но Николаю Никитину и его команде удалось решить проблему новаторским способом. Никитин доказал, что сбалансированное натяжение канатов, расположенных внутри башни, свяжет всю конструкцию в надежную систему, которой будет не страшен даже самый сильный ветер. Главный конструктор говорил: «У человека площадь опоры на ступни еще меньше, но он ведь не падает». Для защиты башни от ветра и солнца на расстоянии 50 миллиметров от внутренней поверхности ствола установили 149 стальных тросов, общее усилие натяжения которых составляет более 10 тысяч тонн. Тросы стянули тело башни и приняли на себя растягивающие усилия, таким образом предохраняя бетон от трещин, при этом арматура защищена от коррозии.

Во время строительства пришлось закладывать не один фундамент. В центре основания на самостоятельном фундаменте возвели железобетонный стакан высотой 63 метра. В нем установили скоростные лифты, шахту с водопроводными и канализационными стояками и аварийную лестницу, провели силовые кабели и кабели связи. Скорость движения лифтов автоматически изменяется в зависимости от сигналов датчиков, контролирующих амплитуду отклонения башни. Электроэнергия подается бесконтактным индуктивным способом по принципу трансформатора: на кабине лифта закреплены токосъемники, а в шахте располагаются элементы индуктивной передачи энергии. Стакан служил еще и опорой для балок 15 междуэтажных перекрытий. Два фундамента для двух независимых друг от друга конструкций — телебашни и стакана — позволяют передавать на грунт различное давление при их неравномерной осадке.

При строительстве использовались только последние достижения строительной техники. Так, башенным краном БК-1000 собирались и монтировались металлоконструкции, а ствол сооружался при помощи единственного в мире самоподъемного механизма весом около 300 тонн.

5 ноября 1967 года началась трансляция четырех телевизионных и трех радиовещательных программ на расстояние 120 километров, а также заработал новый телецентр по адресу: улица Академика Королева, дом 12. Останкинская телебашня в тот момент стала самым высоким зданием в мире. В 1970-м основные участники строительства были награждены правительственными наградами.

Пожар на высоте 460 метров

Останкинская телебашня выстояла во время двух сильнейших ураганов, но пожар, который произошел 27 августа 2000 года, нанес ей огромный ущерб. Из 150 канатов предварительно напряженной арматуры 121 был поврежден, полностью вышли из строя все лифты, были нарушены системы электроснабжения, вентиляции, кондиционирования, тепло- и водоснабжения, связи и сигнализации.

Восстановительные работы на башне продолжались в течение нескольких лет. Здание снова укрепили тросами, внутри проложили негорючие кабели и установили лифты, способные выдерживать очень высокую температуру.

В январе 2009 года смотровую площадку вновь открыли для посещения.

Не только для телерадиовещания

Останкинская телебашня использовалась не только по прямому назначению, а еще, например, для метеорологических целей. У ее подножия расположен концертный зал на 750 человек — «Королёвский», а также банкетные залы. Знаменитый ресторан «Седьмое небо», оборудованный вращающимися полами, занимает три уровня и находится на отметках 328, 331 и 334 метра.

На высоте 337 метров открыта смотровая площадка. Это единственное место, откуда можно рассмотреть все достопримечательности столицы. В день площадку посещают около тысячи человек. На ней даже проводили церемонии бракосочетания.

По лестнице проходили забеги на высоту 337 метров, на территории башни — фестиваль «До свидания, лето!», Международный фестиваль прыжков с парашютом Moscow Base Open Air и этап эстафеты олимпийского огня «Сочи-2014».

В августе этого года на 85-м уровне открыли вторую смотровую площадку, с которой посетители смогут ознакомиться с внутренним устройством башни. На площадке отсутствует защитное стекло. Во время экскурсии «Башня изнутри» гости имеют возможность увидеть вблизи одну из 21 метеореи. Это гигантская опора с датчиками, которые измеряют направление и скорость ветра, температуру и влажность воздуха. На примере метеореи гиды знакомят посетителей с работой самого высокого в Москве метеорологического комплекса. Открытие смотровой площадки заняло третье место в списке лучших нововведений в столице за третий квартал 2017 года. Москвичи оценили это событие в 4,8 балла в проекте «Активный гражданин».

В честь 50-летнего юбилея выпустят 60 тысяч экземпляров почтовых марок с изображением Останкинской башни и телецентра «Останкино». Они появятся во всех почтовых отделениях Москвы до конца года.

От железобетонного стакана до предварительно напряженного бетона

Главный конструктор Николай Никитин придумал проект телебашни за одну ночь.

По идее автора, здание должно было опираться на землю, обретая устойчивость за счет многократного превышения массы основания над массой конструкции

Опорой сооружения стал фундамент толщиной 9,5 метра, высотой три метра и диаметром 74 метра, заложенный на глубину 4,65 метра, а также тонкостенная коническая оболочка, десятью железобетонными ногами стоящая на банкетках фундамента. Диаметр основания оболочки — 60,6 метра, к высоте 63 метра он уменьшался до 18 метров. До высоты 385 метров телебашня построена из предварительно напряженного бетона.

Главный конструктор Николай Никитин говорил: «У человека площадь опоры на ступни еще меньше, но он ведь не падает»

5 ноября 1967 года началась трансляция четырех телевизионных и трех радиовещательных программ на расстояние 120 километров

Пожар на высоте 460 метров

В январе 2009 года смотровую площадку вновь открыли для посещения.

Не только для телерадиовещания

В следующем году Останкинской телебашне исполнится 55 лет. Вместе со шпилем ее высота достигает 540,1 метра, а вес «Останкинской иглы» с фундаментом составляет 55 тыс. тонн. Из чего же состоит эта конструкция, как велись расчеты без современных компьютеров и почему самая известная телебашня страны не падает? Эти и другие вопросы мы задали академику и вице-президенту Российской академии архитектуры и строительных наук Владимиру Травушу, главному конструктору и заместителю генерального директора ЗАО «ГОРПРОЕКТ».

В рубрике «Элементарно» специалисты отвечают на простые и даже наивные вопросы, которыми многие из нас задавались хотя бы раз. Вместе со спикерами попытаемся понятным языком объяснить сложные и запутанные нюансы в сферах строительства и дизайна.

- Владимир Ильич, к ак вы попали в проект по созданию Останкинской башни?

– В 1964-м после окончания аспирантуры в Московском инженерно-строительном институте им. В.А. Куйбышева (ныне Московский государственный строительный университет. – Прим. ред.) надо было трудоустраиваться, и я поехал за советом к своему научному руководителю Борису Григорьевичу Кореневу в Научно-исследовательский институт строительных конструкций им. Кучеренко. Вышли с ним в коридор, а навстречу спешил по своим делам Николай Васильевич Никитин (выдающийся советский конструктор и автор проекта Останкинской башни. – Прим. ред.).

Борис Григорьевич спросил Никитина, не нужен ли ему сотрудник? «Мне нужен специалист, который будет заниматься расчетами», – ответил Николай Васильевич. Так определилась моя судьба. А если бы Никитин прошел по коридору минутой раньше или позже?

Сначала я выполнял поверочный расчет конструкции всей башни. Параллельно мы также делали рабочий проект. У нас не было компьютеров и программ для создания 3D-моделей, для расчетов тогда существовали только логарифмическая линейка и арифмометр.

– Почему башню решили строить именно в районе Останкинский?

– Было несколько мест. Например, на Ленинских горах – самой высокой точке столицы, или на месте, где сейчас расположен Храм Христа Спасителя. В итоге было принято решение начать работы рядом с ВДНХ – там вполне просторно для масштабного строительства.

Строительство велось с 1960-го по 1967 год. Когда работа закончилась, высота башни была 533,7 метра. Через несколько лет потребовалось смонтировать дополнительное оборудование, и башня «выросла» до сегодняшних 540,1 метра. Позже оборудование заменили, чтобы улучшить трансляцию во время Олимпиады 1980 года.

В августе 2000 года здесь случился сильный пожар. Уже через полчаса после первых сигналов о бедствии прервалось вещание практически всех центральных телеканалов. К тушению пожара были привлечены 240 человек и 60 пожарных автомобилей.

Телебашня понесла большой ущерб. Я занимался проектом реставрации. Восстанавливать ее пришлось трудно и долго, работы велись несколько лет. Так что жизнь постоянно возвращает меня на Останкинскую башню.

– Зачем нужно было строить такую высокую башню?

– Чтобы усилить теле- и радиосигналы, использовали ретрансляторы – оборудование связи, которое соединяет два или более радиопередатчика, удаленных друг от друга на большие расстояния. Высота Останкинской башни позволяет передавать телевизионный сигнал по всей территории Москвы и Московской области без усилителей.

– Почему Останкинская башня не падает?

– Благодаря грамотному распределению веса. Были сделаны расчеты на прочность и устойчивость. Она не может опрокинуться.

Вся башня весит 55 тыс. тонн, из них 35 тыс. приходится на нижнюю конусообразную часть сооружения и фундамент. В результате она надежно стоит на земле, как шахматная фигура.

– Как Останкинская башня спасается от молний во время грозы?

– Молнии попадают в башню в среднем по 50 раз в год. Металлическая часть, на которой расположены антенные устройства, также выполняет функцию главного громоотвода Москвы. Все металлические части башни связаны по вертикали между собой. При попадании молнии в любую часть разряд протекает вниз и уходит в землю через металлические устройства.

– Из чего состоит «Останкинская игла»?

– Фундамент в виде кольцевой плиты лежит на естественном основании и заложен в грунт на глубину около 3,5 метра.

Опора башни представляет собой конус. Он стоит на десяти «ногах». В центре этого конуса помещен железобетонный «стакан» высотой 63 метра. Внутри него – семь лифтов, четыре из них – скоростные, они способны поднять пассажиров на смотровую площадку за 58 секунд. Также здесь расположены коммуникации и аварийная лестница, оборудование метеостанции, аппаратные помещения и кухня ресторана.

Кстати, эта кухня относится к ресторану «Седьмое небо». Он состоит из трех залов: «Бронзового», «Серебряного» и «Золотого», занимающих три отдельных этажа на высоте 328 – 334 метра над землей. Его особенность – вращающиеся на 360 градусов полы, совершающие один полный оборот за 40 минут. В 1967 – 1975 годах это был самый высокий вращающийся ресторан в мире.

Во второй зоне башни, расположенной выше 63 метров, установлено оборудование и создана смотровая площадка. В третьей зоне – на высоте выше 195,5 метра – размещены радиотелефонные системы и технические службы. Здесь проложены кабели связи, электрокабели и санитарно-технические коммуникации.

Четвертая зона представляет собой несколько смотровых площадок для кругового обзора столицы, технические помещения и ресторан «Седьмое небо». Основных смотровых площадок две – верхняя открытая, на высоте 340 метров, и нижняя закрытая – на высоте 337 метров. Выше отметки 63 метра располагается металлическая шахта лифтов, которая подвешена к наружной железобетонной оболочке башни.

Выше железобетонной оболочки сооружения на высоте 385,5 метра начинается стальная часть. После нее – самый верхний сектор – шпиль башни и антенны.

– Сколько времени займет у человека подъем по лестнице Останскинской телебашни?

– Металлической лестнице внутри ствола башни уже больше 50 лет – ее ширина один метр, а состоит она из 1704 ступеней. Ежегодно на Останкинской телебашне проводятся соревнования на вертикальный забег. Один из последних рекордов подъема – 9 минут 51 секунда. Подъем и спуск по лестнице у неподготовленного человека занимает более 2,5 часа.

– Из каких материалов сделана башня?

– Останкинская телебашня до отметки 385,5 метра построена из железобетона. Его потребовалось огромное количество, поэтому было принято решение построить рядом железобетонный завод. Антенная часть башни (154,5 метра) телескопической формы состоит из стальных сварных труб.

– Какую технику использовали в работе?

– При строительстве башни широко использовались самые последние достижения строительной техники. Уникальным башенным краном БК-1000 грузоподъемностью 16 тонн собирались и монтировались металлоконструкции, подавался бетон до отметки 63 метра. Выше этой отметки ствол башни сооружался с помощью единственного в мире самоподъемного агрегата весом около 300 тонн.

Осадка фундамента достаточно равномерная. С момента окончания строительства фундамента (1961 г.) по настоящее время она составляет 60 мм.

Интересно

Останкинская телевизионная и радиовещательная башня располагается в одноименном районе Москвы. Она впечатляет не только своей высотой (занимает 14-е место в списке самых высоких сооружений мира), но и конструкционными особенностями. Еще в процессе разработки проекта башни велись дискуссии относительно глубины закладывания ее фундамента.

История строительства телебашни

Необходимость в возведении башни появилась в 1950-х годах. В это время уже два десятка лет успешно существовал Московский телецентр. Однако Шуховская башня, передающая сигнал, была недостаточно мощной – она обеспечивала приемом только столицу и область. Поэтому в 1953-м возникла идея построить новый телецентр, так называемую «фабрику ТВ-программ».

Предложение было одобрено Н. Хрущевым, Советом министров СССР и начались поиски подходящего места для строительства. Окончательным вариантом стал участок в районе Останкино.

Строительство Останкинской телебашни

Примечательно, что изначально объявлялся конкурс всесоюзного уровня на лучший проект башни. Был избран и победитель с предложением возвести конструкцию вроде Эйфелевой башни. Но этот проект отвергли архитекторы. Среди членов конкурсной комиссии присутствовал архитектор Николай Никитин. Он озвучил идею возведения бетонной башни – подобные проекты уже успешно реализовывались в мире.

Интересный факт: Никитин в 30-х годах работал с Юрием Кондратюком – знаменитым ученым. Для своего проекта башни архитектор взял за основу идею Кондратюка о сооружении тонкой полой электростанции из бетона, которая так не и была реализована. Секрет прочности конструкции заключался во множестве натянутых тросов.

Строительство Останкинской телебашни началось в 1960 году, хотя к этому моменту проект еще не получил окончательного одобрения. Случилось это только в 1963 с внесением небольших поправок.

Технические особенности конструкции:

высота – 540,1 м;
высота бетонной части – 385 м;
масса вместе с фундаментом – 55 тыс. тонн;
диаметр основания – 60 м;
площадь помещений – 15 тыс. м2;
эквивалентное количество этажей – 120.

Глубоко ли уходит в землю Останкинская башня?

Спустя год после начала строительства оно было приостановлено. У экспертов возникли сомнения относительно фундамента, который предложил Никитин. Все дело в том, что, согласно проекту, фундамент планировалось закладывать на небольшую глубину – всего 3,5-4,6 м. Для конструкции высотой 540 м этот показатель мог считаться слишком маленьким. Для сравнения – дымовые трубы строились на более массивных основаниях.

Самые высокие телевизионные башни в мире

Специалисты настаивали на глубоком фундаменте – не менее 40 м. Но автору проекта удалось доказать, что за счет натяжения с помощью 145 тросов, а также более массивного основания по сравнению со всей конструкцией в таком фундаменте нет необходимости. Он согласился внести лишь небольшие коррективы в свой первоначальный проект. Таким образом, Останкинская башня уходит в землю лишь на 4,6 м.

Интересный факт: на возведение башни потребовалось огромное количество материала – железобетона. Поэтому для удобства и экономии рядом с ней был построен железобетонный завод.

4 ноября 1967 года впервые произошла передача телевизионного сигнала с башни. К моменту завершения всех работ Останкинская башня являлась самым высоким объектом в мире. Теперь же это высочайшее сооружение в Европе.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Башня, вес которой более 32 тысяч тонн, возведена на монолитном кольцевом железобетонном фундаменте шириной 9,5 метра, высотой 3 метра и диаметром (описанной окружности) 74 метра. В десятиугольной железобетонной ленте фундамента с помощью системы кольцевой напряженной арматуры (она состоит из 104 пучков, в каждом пучке по 24 проволоки диаметром 5 миллиметров каждая) создано предварительное напряжение — каждый пучок натянут гидравлическими домкратами с силой около 60 тонн.

Фундамент заложен в грунт на глубину 4,65 метра. Предполагается, что он осядет на 3—3,5 сантиметра. Устойчивость башни на опрокидывание имеет шестикратный запас.

Железобетонная опора всего сооружения—это тонкостенная коническая оболочка, опирающаяся десятью железобетонными “ногами” на банкетки фундамента. Диаметр нижнего основания этой оболочки — 60,6 метра, а на высоте 63 метров он равен 18 метрам. Верхняя часть железобетонного ствола, начиная с высоты 321 метр, выполнена в виде цилиндра с наружным диаметром 8,1 метра. Толщина стен у основания башни — 500 миллиметров.

В центре конического основания на самостоятельном фундаменте (круглая железобетонная плита диаметром 12 метров и толщиной 1 метр) возведен железобетонный стакан высотой 63 метра и диаметром 7,5 метра. В этом стакане проходят скоростные лифты, силовые кабели, кабели связи, шахта с водопроводными и канализационными стояками и аварийная стальная лестница. На стакан опираются концы балок пятнадцати междуэтажных перекрытии, в между стаканом и конусным основанием проходит лестничная клетка. Сооружение раздельных фундаментов для двух независимых конструкций — башни и стакана — позволяет передать на грунт различное давление при их неравномерной осадке.

Под действием ветровой нагрузки верхняя часть башни может колебаться, и отклонение ее вершины при сильном ветре может достигнуть 10 метров. При ветрах, которые бывают в Москве довольно часто, в среднем раз в неделю, посетители смотровых площадок и ресторана будут ощущать колебания башни приблизительно так же, как качку корабля с амплитудой 8 сантиметров при периоде колебаний в 10 секунд.

Есть у башни еще один “враг”. Это… солнце. Из-за одностороннего нагрева ствол перемещается (от искривления) у вершины на 2,25 метра, в на уровне смотровых площадок — на 0,72 метра. Для уменьшения деформаций от ветровых нагрузок и от одностороннего нагрева на расстоянии 50 миллиметров от внутренней поверхности ствола натянуто 150 стальных тросов. Общее усилие их натяжения равно 10400 тоннам—это вес океанского парохода. Тросы примут на себя растягивающие усилия и предохранят бетон от трещин, а, следовательно, арматуру — от коррозии.

На железобетонной части башни установлено несколько металлических антенн общей высотой в 148 метров. Антенны выполнены в виде стальных труб. Внутри труб имеются жесткие диафрагмы. Для обслуживания антенн до высоты 470 метров используется специальный лифт. Чтобы осматривать и демонтировать вибраторы, а также периодически красить стальные конструкции антенн, устанавливаются 6 площадок с перилами и подвешиваются люльки.
При строительстве башни широко использовались самые последние достижения строительной техники. Уникальным башенным краном БК-1000 грузоподъемностью 16 тонн (при вылете стрелы 45 метров) собирались и монтировались металлоконструкции. Ствол башни сооружался с помощью единственного в мире самоподъемного агрегата весом около 300 тонн. Бетон этому агрегату доставляли лифты.

а отдельной площадке гусеничным краном СКГ-100 (грузоподъемностью 100 тонн) собирались секции металлических антенн. Это была контрольная сборка. Одновременно на антеннах монтировалось оборудование и устанавливались вибраторы. Потом секции антенны вновь разобрали, и отдельные их части — царги — подавались краном на перегрузочную площадку на высоту 63 метра. Затем специальным краном, установленным на стволе башни, первые царги поднимались на вершину башни и монтировались так, что они вошли внутрь ее ствола на 10 метров. А после этого монтаж вели с помощью ползучего крана.

Проект архитектурно-строительной части телевизионной башни разработан ЦНИЭП зрелищных зданий и спортивных сооружений. Авторский коллектив: инженер-конструктор Н. Никитин, архитекторы Д. Бурдин, Л. Баталов, В. Милашевский, инженер-конструктор Б. Злобин, инженер-сантехник Т. Мелик-Аракелян. Отдельные части проекта разрабатывал “Моспроект-1” и 19 других проектных организаций. Генеральная проектная организация — ГСПИ Министерства связи СССР. Технологическую часть проекта осуществляет авторский коллектив под руководством инженера И. Островского.

После контрольной сборки и настройки антенн на стенде отдельные монтажные элементы (царги) весом до 25 тонн гусеничным краном переносятся в зону действия кольцевого крана. Он поднимает царгу на перегрузочную площадку на высоту 63 м. Мостовой кран, находящийся на высоте 385 и, поднимает царги на другую перегрузочную площадку, расположенную на 370-метровой высоте. Затем самоподъемный кран, передвигаясь по смонтированным царгам, устанавливает вновь поступающие царги друг на друга.

Последнее, самое верхнее звено кран поднимает за его середину. Для сохранения вертикального положения звена его нижний конец искусственно утяжеляется.

Строительство велось с 1960 по 1967 год, а в ноябре 1967 года началась трансляция в эфир четырех телевизионных и трех радиовещательных программ на расстояние 120 км.

Читайте также: