Останкинскую башню построили всего за семь лет, однако только на проект ушло года три. Есть легенда, что создатель башни – конструктор Николай Никитин, — придумал форму этого грандиозного сооружения всего за одну ночь: прообразом башни стала перевернутая лилия с очень толстым стержнем.
Первоначально, впрочем, башня могла стать похожей на перевернутую воронку: советские конструкторы убеждали Никитина в том, что конусообразное основание башни надо сделать сплошным – иначе, мол, не выдержит.
Но Никитин был очень опытным конструктором: в его «багаже» — расчет каркаса Дворца Советов и МГУ, сталинской «высотки» в Варшаве и памятника «Родина-мать» в Волгограде. Малоизвестный факт: в конце 60-х годов Никитин – по заказу одной японской компании – создал проект 4-километрового (!) небоскреба, который получил негласное имя «Башня Никитина-Травуша 4000». Не построили ее больше из-за политико-бюрократических нестыковок, нежели из-за невыполнимости.
Ну а Никитин вообще хотел сделать у башни четыре опоры. Компромиссным вариантом стали 10 опор.
27 сентября 1960 года в основание Останкинской башни были заложены первые железобетонные блоки. Правда само строительство началось только три года спустя в 1963 году.
Расчетная высота башни составляла 533 метра. На этот момент это было самое высокое в мире сооружение. Причем башня должна была не только выполнять функции гигантского теле-радиопередатчика: на высоте 337 метров на башне находились смотровые площадки и ресторан «Седьмое небо», состоявший из трех залов-этажей – «Бронзового», «Серебряного» и «Золотого».
На «Седьмое небо» гостей доставляли 4 скоростных лифта, а всего подъемников было семь. Но и это еще не все: залы ресторана медленно вращались вокруг своей оси!
Башню должны были сдать к 50-й годовщине Великой октябрьской социалистической революции, так что был стимул спешить. Канаты закончили натягивать в 1966 году. А 12 февраля 1967 г. начался подъем 23-тонного основания уникальной 148-метровой металлической антенны, которой заканчивается башня.
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.
На 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.
С высоты 385 м видны кольцевые пути наземных кранов. На переднем плане снимка видна брезентовая “юбка” с веревочным каркасом За ней размещаются подвесные подмости, с которых ведутся работы по закреплению наружной опалубки и осмотр наружной поверхности бетона.
Государственная комиссия подписала акт о приемке 1-й очереди Останкинского общесоюзного телецентра им. 50-летия Октября – сама башня имела тогда имя «Общесоюзная радиотелевизионная передающая станция им. 50-летия Октября».
На тот момент башня была самым высоким сооружением в СССР, в Европе и в мире. Она была почти на 300 метров выше МГУ и более чем на 200 – Эйфелевой башни. В 1999 году башня стала выше на 7 метров: подрос стальной шпиль.
Еще один малоизвестный факт: башня представляет собой конструкционно игрушку-неваляшку. И это тоже заслуга Никитина. Он предложил заполнить вырытый котлован просеянным речным песком, который стал подушкой. На ней и отлили бетонное основание шириной 60 метров и толщиной 3,5 метра. На этом основании и стоит башня – причем с 11-кратным запасом по прочности.
Отклонение самой башни по вертикали при самом сильном ветре – один метр, максимальное отклонение шпиля при урагане – 11,5 метров. А прочность тонкостенной бетонной конструкции придали полторы сотни стальных канатов, каждый из которых растянут с силой в 70 тонн.
