Советские инженеры

Путь к решению этой задачи оказался неблизким.

Победным 1945 годом отмечено начало проектно-изыскательских работ по возведению Дома студента — таким было первоначальное название МГУ на Ленинских горах. У разоренной войной страны появились более насущные нужды. Восстанавливать народное хозяйство нужно было грамотно, по последнему слову науки, и для этого требовались сотни тысяч образованных специалистов, которых ждали заводы, стройки, лаборатории.

Проектировщики МГУ, вспомнив богатый довоенный опыт Никитина и еще толком не зная о том, как обогатился этот опыт за годы войны, решили привлечь его к сотрудничеству. Но пост главного конструктора в Промстройпроекте (ПСП) ему не позволили оставить.

И все-таки именно ему выпала завидная роль сконструировать и произвести расчет первой осуществленной взаимосвязанной системы «фундамент — каркас МГУ».

«Из всех ошибок, происходящих на постройке, наиболее пагубны те, которые касаются фундамента, так как они влекут за собой гибель всего здания и исправляются только с величайшим трудом», — так писал архитектор позднего Возрождения Андреа Палладио в трактате «Четыре книги об архитектуре».

Здание МГУ хорошо вписывалось в пейзаж Ленинских гор, но возводить здесь первый высотный дом было не просто рискованно, а даже опасно. Строители издавна боялись реактивных ползучих грунтов, а строить предстояло именно на таких ненадежных грунтах. Изучив геологические и гидрологические условия, Никитин сумел проникнуть в природу коварства этих грунтов и взялся обуздать их.

По мысли конструктора, удержать здание на ненадежных грунтах мог лишь жесткий нерасчлененный пласт мощной толщины, но и он не гарантировал здание от «скольжения» и распирания фундамента изнутри недр. Решение пришло легко и неожиданно, отодвинуло муки поиска, которым, казалось, не будет конца. Никитин вспомнил, что найденный в папирусных свитках, относящихся к первому веку до нашей эры, трактат римского архитектора Витрувия «Десять книг об архитектуре» содержит весьма любопытный практический совет: «Для фундаментов храмовых зданий надо копать на глубину, соответствующую объему возводимой постройки…» Но высотный храм науки — МГУ, высотою в центральной части в 183 метра, потребует невообразимого котлована. Есть ли в нем необходимость? И чем вызвано такое категорическое требование? А если вспомнить, как земля сравнивает окопы и траншеи — рубцы и раны прошедшей войны, то можно в воображении землю уподобить воде, моментально выравнивающей свою поверхность. Тогда по «школьному» закону Архимеда… на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом… Вот он, ключ к совету Витрувия! Значит, на ненадежных грунтах можно строить, остается лишь смирить реактивность, вспучивание грунтов. Итак, фундамент должен быть как бы «плавающим» в земле, а «плавать» он должен на бетонных «понтонах» коробчатой формы. Сплоченные между собой с помощью электросварки бетонные короба и составят главную особенность «работы» этого фундамента — выравнивать осадку мощного сооружения, нейтрализовать реактивность грунтов.

По сей день здание МГУ остается единственным сооружением большой протяженности, в котором нет температурных швов.

Когда Никитину пришла счастливая идея поставить университет на жесткий коробчатый фундамент, возникла та неразрешимая, проклятая задача, которую до него еще никому пе удавалось решить кардинально. Дело в том, что жесткий фундамент, заглубленный на 15 метров в глубину (грунта было выиуто ровно столько, сколько занимает полный объем здания), исключал жесткий каркас здания. Не фундамент, так само здание надо было разрезать температурными швами, и вот почему. Основание здания, заглубленное в землю, сохраняет относительно постоянную температуру. Это значит, что колебания температуры происходят в фундаменте так медленно, что его тело увеличивается и сжимается без ущерба самому себе. Иное дело каркас: резкие перепады температур способны разорвать самые жесткие узлы крепления. Об этом прекрасно знают строители и поэтому «разрезают» здание. Но температурные швы снижают прочность постройки, лишают ее долговечности и удобства в эксплуатации.

Швы удорожают и стоимость здания. Больше всего страдают от деформации нижние пояса высотных зданий, так как именно на них приходится тяжелый весовой пресс всей громады небоскреба.

И тут Никитин находит удивительный по смелости способ перенести давление с нижних этажей на верхние, ровно распределив его по всему каркасу МГУ. Для этой цели он предложил установить колонны большой свободной высоты, а промежуточные перекрытия нижнего яруса подвесить к этим колоннам так, чтобы подвесные перекрытия не мешали колоннам свободно деформироваться.

От дерзости такого решения видавшие виды архитекторы и проектировщики только разводили руками. Но едва проходило изумление, как у специалистов возникал вопрос: «А выдержат ли колонны?» Тогда Никитин развертывал другие чертежи, и снова наступала затяжная пауза.

Отказавшись от привычной конфигурации колонн, Николай Васильевич разработал новый тип колонн крестового сечения. При этом крест колонны поворачивался на 45 градусов к главным осям здания. В итоге каждый луч «креста» принимал на себя максимальную нагрузку перекрытий сооружения, давая замечательную возможность «получить простые и удобные в монтаже жесткие узлы каркаса», — так было написано в акте экспертизы на это изобретение Никитина. Благодаря такому конструктивному решению «диафрагмы жесткости в здании МГУ оказались в центральной зоне сооружения, а уже оттуда распределялись по всему каркасу».

Такое соединение наземной части МГУ с жестким фундаментом дало единственному в своей неповторимости ансамблю способность парить в воздухе, подниматься иа облака. От этого ощущения просто невозможно избавиться, особенно если глядишь на университет со стороны Лужников. Здесь мы впервые отчетливо видим, как конструктивное решение облагораживает и ведет за собой архитектурный образ здания, возвращает современной архитектуре ее подлинное назначение — вписывать линии в небо.

Всю жизнь Николай Васильевич Никитин хранил трогательный трепет перед искусством архитектуры, пресекал всякие нападки на архитектурное творчество и всем своим талантом служил этому искусству, хотя, с точки зрения самих архитекторов, он выполнял вторичную в строительстве роль, занимаясь инженерно-конструкторской стороной зодчества. «Свою цель я вижу в том, чтобы раскрыть возможности архитектуры с помощью новых конструктивных систем. С двух сторон — от художественного образа и от конструктивной схемы мы вместе — архитекторы и инженеры-конструкторы — должны идти к современному проектированию». Так считал Никитин. Его принципы современного проектирования заключались прежде всего в правильном понимании композиции, которого не хватало конструкторам, и в четком представлении перспектив современного строительства, которого не хотели видеть многие архитекторы.

«У искусства архитектуры ничего отнять нельзя, — говорил Николай Васильевич Никитин. — Архитектура сама превращается в деятельность, направленную на перспективное развитие социальных потребностей людей. Конструкторская роль здесь как бы вторична, но без нее современной архитектуре уже не обойтись. Мы изобретаем и испытываем строительные конструкции и детали, создаем конструктивные схемы, но одухотворяет и дает им полнокровную жизнь архитектурный художественный образ. Конструктор друг и партнер архитектора, а совсем не разрушитель художественных форм. Приглядевшись к существу нашей работы, архитектура получит множество непредсказуемых возможностей».

Никитинские коробчатые фундаменты подводились под всю шестерку первых высотных зданий Москвы, а сам он уже пошел дальше, разрабатывая башенную структуру Дворца культуры и науки в Варшаве. Вместо коробчатого фундамента здесь уже лежала мощная, предварительно напряженная железобетонная плита, которая организует переход к квадратной башне каркаса. Принципиально новая в своей целостной взаимообусловленности «коробчатая система связей с квадратным основанием в нижней части опирается на четыре угловых пилона» (именно таким будет впоследствии первоначальный вариант основания никитинской телебашни). По своему стилю здание напоминает башню. Башня поднимается уступами, она руководит архитектурой дворца, сообщает ему устремленность вверх. Кажется, что нет больше ни температурных расширений, ни давления ветра. Невозможное стало возможным благодаря целой серии оригинальных находок, которые искал Никитин, чтобы раздвинуть допустимые пределы жестких связей и слить воедино ядро жесткости всей конструктивной системы дворца.

Решена была многовековая задача строителей: как органично распределить по всем узловым точкам здания воздействующие на него природные силы. Это была большая победа советского высотного строительства, а лично для Н. В. Никитина это был важный шаг на подступах к его знаменитой телебашне.

Однажды, сидя на совещании в Госстрое, он рисовал в блокноте круглые и эллиптические купола, разрабатывая озарившую его утром идею полюсных конструкций. Суть идеи состояла в том, чтобы вывести систему арок, ферм и балок на распорное кольцо, которое соединит вместе все внутренние напряжения системы перекрытия и будет надежно держать свод безо всяких подпорок. А какое богатство возможностей откроет эта система для архитекторов! Предварительные расчеты подтверждали, что подвесить железобетонный купол… к небу не такая уж бредовая мысль. Он умел работать в любой обстановке, краем уха прислушиваясь к словам выступающих. Но вот на стене от пола до потолка был растянут подрамник, и Никитин отодвинул свой блокнот, глядя на диковинную конструкцию. Это был эскиз стальной башни, напоминающей мачту линии электропередачи с далеко вынесенными горизонтальными консолями. Насколько легким и воздушным кажется железное кружево шуховской башни на Шаболовке, настолько пугающе грозно глядела с подрамника эта стальная махина. Казалось, авторы изо всех сил старались отойти от Эйфелевой башни и так увлеклись этой задачей, что почти сумели создать Эйфелеву башню наоборот: опорные пояса не облегчали, а нарочито утяжеляли ее. От одной мысли, что этот бездушный Голиаф полукилометровой высоты, подбоченясь, растопырит над Москвой свои железные локти, становилось не по себе. Присутствующие заволновались — ведь башня общесоюзного телецентра, проткнув небо Москвы, станет невольным организатором всей настоящей и будущей архитектуры.

Обсуждение пятисотметровой телерадиобашни, которую заказало строителям Министерство связи СССР, проходило страстно и заинтересованно. Несмотря на напористость авторов металлический башни, настаивающих на немедленном ее возведении, голос протеста рос и креп с каждой минутой. Зал шумел, волновался, беспокоился.

— А каковы ваши соображения, Николай Васильевич? — спросил председательствующий, и все взоры обратились к Никитину, которого коллеги почитали как упорного сторонника новых форм и смелых конструктивных решений.