История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

Проект мелиорации Зейдерзе был самым амбициозным из всех, что приходилось осуществлять Голландии или любой другой нации. Проект предусматривал добавление 900 квадратных миль плодородных земель к уже существующим. Построены две дамбы, преграждающие путь соленым морским водам. Обе земляные, облицованные каменной кладкой. Одна имеет длину 17 миль, другая – 1½ мили. Проект предусматривал окружение четырех польдеров плотинами и их осушение. Северо-западный польдер был осушен насосными установками, расположенными на двух его углах. Одна установка состоит из 6-цилиндровых дизельных двигателей мощностью 400 лошадиный сил каждый, непосредственно связанных с центробежными насосами с вертикальными осями. На этом польдере площадью 77 квадратных миль, самом маленьком из всех, к 1936 году уже выращивали урожай. Второй польдер, значительно большего размера, был осушен к началу Второй мировой войны. Стоимость проекта превышает 200 миллионов долларов, что составляет половину стоимости прокладки Панамского канала.

Глава 14 Строительство

Современные небоскребы, мосты и тоннели – воистину смелые предприятия строительных инженеров. Небоскребы поднимаются более чем на 1000 футов над землей, пролеты мостов достигают 3000–4000 футов, а тоннели, проложенные в скалах, тянутся на много миль. Как и другие инженеры, строители должны уметь собрать воедино разные типы инженерных знаний и всевозможные инженерные техники. Инженерия начала диверсифицироваться на разные специальности в XIX веке, так же как естественная наука и другие области знаний. В середине XX века, однако, инженер на больших проектах должен был совмещать много разных специальностей. Причем строительный инженер был не единственным, кого это коснулось. К примеру, инженеры-нефтяники, о которых мы в этой книге не говорили, должны собрать самые разные инженерные знания, чтобы спроектировать и построить крупный нефтеперерабатывающий завод. Интеграция множества инженерных специальностей для выполнения конкретных специфических работ – важное инженерное достижение XX века, и строительная инженерия ярко ее демонстрирует.

Небоскребы

Небоскреб в Америке приобрел большое экономическое значение. Пока шла миграция населения из сельских районов в города, имело место существенное изменение образа жизни людей. Сегодня большинство американцев проводит больше времени в зданиях, чем на свежем воздухе.

Рис. 14.1. Здание Чикагской страховой компании Дженни, 1884 г.

Поэтому архитекторы и инженеры всячески стремятся сделать здания максимально привлекательными и удобными для нахождения в них. Когда Чикагская страховая компания поручила Уильяму Ле Барону Дженни в 1883 году построить новое офисное здание, она определила, чтобы здание было пожаробезопасным и имело хорошее естественное освещение в каждой комнате (рис. 14.1). Именно необходимость в безопасном и комфортабельном здании привела, в конце концов, к появлению небоскребов. В главе 10 мы уже упоминали о трех главных факторах, сделавших современные небоскребы возможными: лифты, каркасная основа и относительно дешевая сталь. Можно утверждать, что ограничение высоты небоскребов является вопросом экономики, а не инженерии.

Гидравлические подъемники, описанные в главе 10, работали во многих старых высотных сооружениях, таких как, скажем, здание Пулитцера в Нью-Йорке. Они продолжали использоваться в высотных зданиях и в XX веке, то есть работали долгое время после того, как широко распространились электродвигатели. Первые электрические лифты датируются примерно 1889 годом. В самых ранних из них для вращения барабанов использовались червячные передачи. Двигатель вращал их, чтобы лифт двигался. Но если энергия отключалась, лифт не падал, потому что барабан не мог вращаться в обратном направлении при червячной передаче. Более позднее устройство безопасности – электромагнитный тормоз, в котором тормозной башмак, обычно удаленный от барабана, устанавливался автоматически в случае отключения энергии или других проблем. Впоследствии вносилось еще много изменений в подъемный механизм, но основные принципы конструкции сохранились. Первые эскалаторы датируются 1900 годом. Они обладают большими возможностями, чем лифты, для зданий из нескольких этажей.