Индивидуальные расчеты

Х отя б о льшую часть конструкций можно было подобрать из типовых серий, на долю инженера оставалось немало расчетов более мелкого масштаба, что, однако, не отнимало у них ни сложности, ни ответственности.

Важнейшим всегда был расчет фундаментов. Правда, существовала серия и для них; однако ревнители стандартизации растерялись от обилия возможных вариантов: ведь на фундамент действовали любые нагрузки, а под ним могли залегать грунты какой угодно прочности. В результате авторы серии почли за благо ограничиться расплывчатыми " общими указаниями" да чертежами арматурных сеток; сам же расчет как таковой вменялся в обязанности инженеру.

Главная проблема здесь заключалась в следующем. Нельзя было приступать к расчету фундамента, не зная, какая нагрузка ложится на него сверху. Для отыскания же этой нагрузки следовало наперед рассчитать все здание. Но если логика вещей требовала вести расчеты сверху вниз, то порядок работ на стройке заставлял инженера выдавать чертежи снизу вверх, от подвала к крыше. Отсюда вытекало, что расчет всего здания в целом (самостоятельный или с помощью " нулевых выпусков") в любом случае приходилось закончить еще до выдачи первых чертежей.

Монолитные бетонные фундаменты под колонны выполнялись ступенчатыми, словно мексиканские пирамиды. С ними нужно было держать ухо востро. Фундамент мог дать большую осадку или накрениться вбок, у него легко отламывались нижние ступени, он умудрялся даже продавить сам себя. Последний случай подобен тому, как если бы мы на пляже подстелили газету, а потом неаккуратно оперлись на нее локтем. Газета останется где была, а локоть пробьет ее и утонет в песке.

Особенно много бывало возни, когда в здании намечался глубокий подвал. Стены его выкладывались из упоминавшихся мною бетонных блоков. Снаружи на них давил грунт, выпучивая стены внутрь подвала. Тогда между блоками протягивали монолитные армированные пояса. Если же, в наихудшем варианте, грунтовые воды подходили к самой поверхности, подвал превращался в единое железобетонное корыто, подобное корпусу баржи. Когда архимедова сила воды, давившей снизу на " корыто", оказывалась больше, чем полный вес здания, возникала опасность всплытия. Тогда все сооружение с хлюпаньем и скрежетом выпучивалось из земли и восстановлению уже не подлежало. Особенно страдали от этой напасти закопанные в землю резервуары для нефтепродуктов. В порожнем состоянии они весили мало, и грунтовые воды могли запросто вытолкнуть их наружу.

В надземной части расчету подлежали монолитные участки перекрытий, отдельные балки, металлические площадки, опирания конструкций друг на друга и пр. Об этом я уже немного рассказал в главах про сталь и железобетон. Пускаться в дальнейшие подробности - значило бы превратить ознакомительную экскурсию в настоящий учебник.

Однако еще до начала расчета какой-нибудь балки или плиты ее требовалось правильно законструировать. Люди, мало знакомые с инженерным трудом, склонны делать акцент именно на расчетной стороне дела. Но этот взгляд в корне неверен. Математики знают: прежде чем решать задачу, ее следует правильно сформулировать. Кто-то справедливо заметил, что правильная постановка задачи сама по себе обеспечивает половину решения. По той же причине грамотно задуманная конструкция делает излишней половину расчетов. Более того, расчеты могут как упроститься почти до нуля, так и усложниться до бесконечности. Талантливый инженер - не тот, кто хорошо считает, а тот, кто делает расчеты вовсе излишними.

Если лежат два бревна и я бросил поперек доску, то могу безопасно сидеть на ней, даже не прибивая гвоздями. Но ту же лавочку можно сделать иначе: подлезть под бревна и прибить к ним доску снизу. Теперь моя безопасность всецело зависит от того, не выдернутся ли гвозди. Мало того, что вторая конструкция ненадежна по виду и неудобна в изготовлении, она еще требует расчета гвоздей на выдергивание. Тогда как первый вариант надежен просто по своей природе.

Бездарный инженер всегда любит сложности. По его убеждению, чем больше наворочено в проекте, тем очевиднее проявляется его гениальность. В равной мере эта черта присуща бездарному архитектору с его немыслимыми фасадами или модельеру, удивляющему публику инопланетными фасонами платьев. Беда этих претенциозных извращений в том, что в них нет Божьей искры. Но даже у талантливого мастера искра не всегда проскакивает сразу. Решение почти всякой задачи неизбежно начинается с таких недоносков. Разница лишь в том, что бездарь восхищается ими и тут же пускает в дело, тогда как мастер морщится, комкает неудачный эскиз и продолжает думать.

Кроме умения творчески решать конструктивные задачи, инженер обязан знать множество мелких конструктивных правил, занимающих целые тома инструкций и учебников. Например, всякому человеку, плотничавшему у себя на садовом участке, из горького опыта известно, что нельзя толстыми гвоздями прибивать тоненькие дощечки, потому что они раскалываются. И дело здесь не в расчете, а в знании чисто природного свойства материала (древесины).

Я могу безукоризненно рассчитать балку перекрытия, но если при этом не будет соблюден целый ворох конструктивных требований, балка моя обвалится. Так, если арматурные стержни будут улоложены слишком тесно один к другому, они не смогут работать в полную силу. Если они окажутся слишком близко к поверхности балки, то перегниют от ржавчины. Если эта арматура своими концами заходит на опору (стену, колонну) менее чем на пять своих диаметров, балка может ср е заться в опорной части. Рассмотр и те любую строительную конструцию - в ней не найдется ни малейшей детали, которая не подчинялась бы собственным конструктивным требованиям. И если упустить из виду хотя бы некоторые, результат может оказаться непредсказуемым. Один мой знакомый инженер часто говаривал, что боится той свечки, от которой Москва сгорела.

Вплоть до 1960-х годов все расчеты выполнялись тушью на специальных бланках, со штампами и подписями, и по окончании официально сдавались в архив. Однако с внедрением типовых конструкций в Госстрое почему-то решили, что больше ничего серьезного считать уже не потребуется, а разгильдяйство самих инженеров, лишившихся надзора, усугубило неразбериху. Отныне каждый руководитель группы вел расчеты по своему разумению, часто на грязных и разрозненных листочках, и потом свято хранил эту мешанину в отдельной папке на всякий случай. Сторонний человек был бессилен разобраться в его каракулях; поэтому при необходимости расчет повторяли заново.