Эрмитаж. Науки служат музам - [6]

[** ЦГИА, ф. 482, он. 3, д. 16, л. 27.]

Перекрытие больших залов - Гербового, Большой церкви - осуществлялось с помощью другого изобретения Кларка - металлических балок со шпренгелями. Они представляли собой плоские фермы из слегка изогнутых дуг, состоявшие из верхнего и нижнего поясов. Между дугами - обратная шарнирная арка, подтянутая болтами к верхнему поясу, выполнявшая роль шпренгеля. Ферма имела вертикальные стойки - хомуты, делившие ее на панели. Пояса из полосового железа создавали крестообразное сечение в верхнем поясе и Х-образное - в нижнем. Каждая арка делалась из параллельных полос. Шпренгельные балки (именовавшиеся тогда шпренгелями) применялись для перекрытия пролетов, достигавших 21 м, и каждая весила около 3.7 т.

25 апреля 1838 г. «три образцовых для больших залов дворца шпренгеля длиной каждый в 9 сажень 1 аршин и 14 вершков и вышиной в 8 фут» (20.5 м и 2.4 м) были освидетельствованы А. Д. Готманом, В. П. Стасовым и А. П. Брюлловым. На каждую ферму нагрузили по 500 пудов (8 т) и, «хотя никакой осадки или изгиба они не дали, но для вящей еще их прочности назначили прибавить, сверх плоских по верху полос, еще по одной на ребро» и заключили, что «шпренгели по назначенной системе могут быть употреблены в залах без всякого сомнения».* В результате таких длительных и трудоемких проверок принимались решения о пригодности той или иной конструкции. Так формировались методы испытаний и теория надежности конструкций.

[* Там же, д. 201, л. 7.]

Первоначально шпренгельные балки испытывались на заводе-изготовителе, где сначала проверялись их составные детали. Испытание на растяжение производилось с помощью «сидерометра» нагрузкой до 4 тонн на квадратный дюйм (6.2 кг/мм2). Собранные фермы подвергались последующим испытаниям «по три за один раз». Поперек ферм укладывали доски, вдоль которых настилали «1200 пудов других досок, составляющих назначенную для пробы тяжесть», при этом «через четверо суток» определялась осадка конструкции и значение «обратного подъема, доказывавшего, что фермы сохранили свою упругость». В самый разгар работы, несмотря на строгий контроль строительной Комиссии, произошла авария: «…сего 13 августа в 11 часов пополудни металлические шпренгели потолка Большой аванзалы начали уклоняться и постепенно 37 повалились на сторону от стены Малой аванзалы на леса, внутри устроенные. При сем случае из числа 7 человек мастеровых Александровского чугунолитейного завода, производивших там означенные работы,…убито три человека…».* Спустя некоторое время обрушились и остальные шпренгели. «Упавшие шпренгели оказались лежащими на месте без всякого разрыва в составных их частях». Комиссия внимательно осмотрела все детали шпренгелей и, несмотря на серьезные сомнения в новых конструкциях, заключила, что причина аварии состояла в отсутствии «бокового между ними (шпренгелями, - П. К., Н. П.) распора, по системе им предназначенного». М. Е. Кларку был объявлен выговор, а заведовавший работами инженер-поручик Бороздин из Корпуса горных инженеров был арестован на месяц и посажен на гауптвахту с исполнением своих обязанностей. Работы продолжались. М. Е. Кларку было рекомендовано, «чтоб по мере установки шпренгелей… укрепляли их следующими по системе боковыми распорками…». 16 сентября 1838 г. Большой аванзал был перекрыт. По указанию Комиссии было произведено еще одно испытание всей законченной конструкции.

[* Там же, л. 11.]

При изготовлении металлических перекрытий еще не была отработана технология их монтажа, что и привело к аварии. Эта же причина лежала в основе и других аварий, происходивших, например, при строительстве первого металлического купола Троицкого собора в Петербурге.

Специально для Георгиевского зала пролетом 20.5 м М. Е. Кларк разработал перекрытие из клепаных железных балок двутаврового профиля длиной 21.3 м и высотой около 70 см, состоящих из трех вертикально склепанных листов котельного железа. Первоначально за их изготовление взялся купец Кукин. Но после испытания образцов балок на Александровском заводе их качество вызвало серьезные опасения специалистов. Поэтому изготовление их было поручено Александровскому заводу.

Несущие железные конструкции крыши, также разработанные Кларком, представляют собой систему треугольных плоских стропильных ферм различной сложности с треугольной решеткой. Кларк создал несколько типов конструкций, начиная от простейших наклонных стропил и кончая треугольными фермами со стойками и раскосами. Фермы подвергались испытанию нагрузкой в 100 пудов.

Весной 1839 г. восстановление Зимнего дворца было закончено. Новые интерьеры залов отличались «несравненно большею против прежнего красотою и изящнейшим убранством». Но Зимний дворец опять постигла беда. Днем 9 августа 1841 г. в Георгиевском зале висевшие на корабельных цепях громадные люстры начали провисать, а в половине 12-го ночи обитатели дворца услышали сильнейший треск. «Оказалось, что в оном зале обрушился весь металлический потолок, со всеми своими креплениями… парадные двери были выбиты напором воздуха и лежали на полу, самый потолок в самой сплошной своей массе… концами повис на баллюстраде верхней галереи…».*