Namun, karya insinyur yang luar biasa itu diabaikan untuk waktu yang lama di tanah airnya, di Rusia.
Kami memutuskan untuk menarik perhatian pada warisan arsitektur dan teknik yang unik dari negara tersebut dan membuat ulang model Menara Shukhov di Oka dalam program BIM Desain nanoCAD, dengan hanya foto dan dua gambar.
Menara Shukhov di Sungai Oka, dirancang dengan nanoCAD Design BIM
Proyek ini dilaksanakan oleh Sergey Stromkov, insinyur kategori pertama dari departemen dukungan teknis Arksoft, mitra resmi Nanosoft.
Berdiri tegak, ringan, dan lapang, Menara Shukhov di Sungai Oka dianggap lebih sempurna daripada bangunan serupa di Moskow. Menara, yang terletak di dekat Dzerzhinsk di tepi sungai, diakui sebagai situs warisan budaya federal yang penting dan direkomendasikan untuk dimasukkan dalam Daftar Warisan Dunia UNESCO.
Bagi kami, penduduk asli Dzerzhinsky, mereproduksi struktur hiperboloid terkenal, yang terletak di sebelah kota kami, dirancang dan dibangun oleh seorang insinyur Rusia yang luar biasa. Dan melakukannya di produk perangkat lunak dalam negeri.
( . DedushkaMPS)
Menara lima bagian setinggi 128 meter di dekat Dzerzhinsk adalah satu-satunya menara saluran listrik multi-bagian hiperboloid di dunia. Ini hanya satu, yang terakhir dari enam struktur jaring kerawang yang menjulang di kedua tepi sungai Oka selama abad ke-20.
Empat menara kembar dengan ketinggian 128 dan 68 meter di tepi sungai yang rendah dan dua yang lebih kecil - masing-masing 20 meter - di atas yang tinggi berfungsi sebagai penyangga kabel listrik dan membantu menerangi wilayah Nizhny Novgorod. Menara dibangun dari tahun 1927 hingga 1929 sesuai dengan proyek dan di bawah kepemimpinan Vladimir Shukhov, pencipta menara televisi dan radio Shukhov di Moskow.
Ngomong-ngomong, di bawah kesan konstruksi itulah Aleksey Tolstoy menulis novel fantastis "The Hyperboloid of Engineer Garin".
Secara umum, jumlah penemuan Shukhov memukau imajinasi: dari penciptaan struktur hiperboloid pertama di dunia dan cangkang logam dari struktur bangunan hingga instalasi untuk pemecahan termal minyak, pembuatan ranjau laut, serta ketel uap tubular, dan ini bukan daftar lengkap.
Tapi kembali ke menara. Hanya satu dari mereka, tokoh utama proyek kami, yang bertahan hingga saat ini: empat menara dibongkar setelah mengubah rute jalur transmisi listrik, yang kedua dari belakang diserahkan untuk dibuang, meskipun berstatus sebagai situs warisan budaya. Yang lebih penting lagi adalah memperhatikan konstruksi yang bertahan secara ajaib - sebuah monumen bagi konstruktivisme Soviet.
Sekarang pemerintah daerah juga terlibat di dalamnya: pekerjaan sedang dilakukan untuk memperkuat garis pantai (menara berdiri di atas fondasi beton melingkar dengan diameter 30 meter langsung di tepi sungai Oka, sehingga arus menggerus pantai berpasir, menimbulkan ancaman kerusakan fondasi dan runtuhnya struktur) dan transformasi menara menjadi objek wisata Nizhny Novgorod daerah.
Proses pembuatan ulang menara Shukhov di nanoCAD Design BIM
Mengapa struktur hiperboloid itu unik
Struktur hiperboloid - meskipun kelengkungannya tampak - dibangun dari balok lurus. Ini adalah struktur dalam bentuk hiperboloid satu lembar atau paraboloid hiperbolik, yaitu permukaan bergaris ganda: melalui salah satu titiknya, dua garis lurus yang berpotongan dapat ditarik, yang seluruhnya akan menjadi milik permukaan.
Di sepanjang garis lurus ini, balok dipasang, membentuk kisi yang khas. Desain ini kaku: jika balok disambungkan secara pivot, bentuknya masih akan dipertahankan di bawah pengaruh gaya eksternal.
Menara Shukhov di Sungai Oka terdiri dari lima bagian sepanjang 25 meter, yang berbentuk hiperboloid revolusi satu lembar. Bagian penyangga terbuat dari profil lurus dengan ujungnya berbatasan dengan dasar cincin. Bagian atas dilengkapi dengan struktur pendukung dengan lintasan baja horizontal sepanjang 18 meter untuk memasang tiga kabel tegangan tinggi.
Diciptakan dan pertama kali dikembangkan oleh Shukhov, struktur seperti itu mengasumsikan sejumlah kecil material untuk konstruksi, tetapi pada saat yang sama memberikan beban angin yang rendah dengan kekuatan dan ketinggian yang tinggi.
Menara Shukhov di Sungai Oka bukan hanya monumen arsitektural, tetapi juga monumen keberanian pemikiran teknik, sejarah, dan memori yang ditangkap dalam baja.
Bagaimana pekerjaan rekonstruksi tower di nanoCAD Design BIM
Bekerja di nanoCAD Design BIM memungkinkan untuk memahami warisan masa lalu, untuk memahami bagaimana struktur yang unik dirancang dan diimplementasikan.
Foto dan dua gambar
Kami berhasil menemukan hanya dua gambar. Salah satunya adalah cetak biru menara kami. Itu berisi semua informasi yang cukup untuk membangun kerangka awal dan elemen struktural utama: ukuran bagian, dimensi dan jumlah profil.
Tapi tidak ada apapun tentang struktur atas dan lintasannya. Kami menemukan informasi ini pada gambar kedua, yang terkait dengan menara setinggi 68 meter yang tidak terawat. Desain cincin di dasar bagian harus dibuat sesuai dengan foto, dengan mempertimbangkan beberapa data dari gambar. Juga, dari foto-foto, titik-titik lampiran struktural dan elemen lain yang tidak ada dalam gambar umum telah dibuat.
Gambar-gambar menara Shukhov yang masih ada di Oka
Cara membangun satu bagian menara ...
Saya benar-benar ingin menyentuh keajaiban teknik ini. Awalnya saya hanya takut dengan kerumitan pembangunan menara Shukhov. Tapi, mulai bekerja, saya memecah proyek menjadi tugas-tugas kecil yang dapat dimengerti dan, secara konsisten menyelesaikan satu demi satu, secara bertahap sampai pada tujuan yang ditetapkan. nanoCAD Design BIM telah membuktikan dirinya sebagai asisten yang andal dan cerdas.
Tugas utama proyek ini adalah untuk membangun model yang akan sesuai dengan struktur nyata dalam poin-poin yang secara fundamental penting - dalam desain bagian, atau lebih tepatnya dalam elaborasi dari profil generatrik cenderung.
Yang paling sulit dan menarik adalah membangun satu bagian, artinya memahami semua fitur profil bagian yang membentuk struktur hiperboloid. Saat membangun kerangka struktur, primitif sederhana digunakan seperti garis dan lingkaran dengan ketebalan nol. Ini adalah tugas sederhana, yang segera memungkinkan untuk memvisualisasikan struktur hiperboloid dan sudah pada tahap ini memberikan hasil yang cukup mengesankan.
Proses pembuatan bingkai bagian
Namun, selanjutnya perlu dilakukan pengaturan bentuk pada ruas-ruas tersebut, mengingat bentuk tersebut merupakan sudut dengan posisi tertentu dalam ruang dan orientasi muka. Ternyata balok sederhana tidak dapat ditempatkan pada segmen sedemikian rupa sehingga simpul yang dibutuhkan diperoleh di kedua pangkalan. Terlebih lagi, garis-garis yang berpotongan secara visual pada model wireframe memiliki tangensi yang sempurna pada satu titik, tetapi pada model yang solid, sudut-sudut tersebut membentuk benturan keras satu sama lain.
Setelah mempelajari masalah secara mendetail, dugaan dikonfirmasi bahwa setiap profil, karena lurus, disekrup secara torsi di sepanjang sumbu. Hal ini memungkinkan flensa profil mendekati kedua alas secara tangensial, dan flensa menyentuh profil yang berpotongan - pelat tambahan disisipkan di antara profil yang berpotongan untuk mengimbangi sedikit ketidaksejajaran bersama dari flensa yang bersentuhan.
Konstruksi profil penghubung
Akibatnya, diputuskan untuk menggunakan dua metode: mengekstrusi sepanjang jalur spiral dan mengekstrusi dengan transisi. Metode pertama membutuhkan persiapan yang agak melelahkan: perlu untuk memposisikan bagian ekstrusi dengan benar relatif terhadap awal profil, yang agak tidak sepele, dan mengatur spiral ekstrusi, yang memiliki panjang besar, tetapi pada saat yang sama bahkan tidak memiliki seperempat putaran. Metode kedua memberikan hasil yang hampir instan: Anda menunjukkan profil bagian awal di dasar bawah, profil akhir di dasar atas - dan voila, profil disekrup. Membangun sisa bagian adalah masalah teknik.
... dan bagaimana menghubungkan bagian satu sama lain
Tugas penting kedua adalah membangun node koneksi, yang mana diperlukan untuk memberikan indikator kuantitatif yang akurat: rekaman, pengencang, dan lainnya.
Terlepas dari kesederhanaan desainnya, ada banyak elemen yang tidak biasa di dalamnya.
Ini adalah profil bengkok di cincin dasar, profil sekrup yang membentuk struktur hiperbolik, profil komposit.
Menghasilkan
Pemodelan Profil Saat memodelkan struktur atas dengan lintasan, UCS harus sering diubah dan diikuti oleh banyak elemen struktural yang membentuk jaring laba-laba. Penjelajahan itu sendiri membutuhkan perhatian yang cermat pada setiap profil.
Dalam mengerjakan model menara, perkakas yang tampaknya sederhana seperti kisi-kisi sumbu, susunan melingkar, membagi segmen menjadi beberapa bagian yang sama memungkinkan untuk membangun kembali bingkai dalam hitungan menit. Dan basis data elemen, perancang peralatan, dan ekstrusi sepanjang lintasan lengkung dengan cepat mengubah bingkai menjadi struktur volumetrik, memungkinkan Anda melihat secara detail setiap elemen antarmuka, mengerjakan lusinan versi draf, mempertimbangkan kesalahan Anda dan segera memperbaikinya. Dengan alat yang nyaman seperti nanoCAD Design BIM di tangan, sulit membayangkan bagaimana para insinyur pada awal abad terakhir menciptakan proyek semacam itu di atas kertas.
Merakit struktur
Apa berikutnya
Proyek ini memberikan dorongan untuk pengembangan dan optimalisasi program BIM Desain nanoCAD itu sendiri. Semua tugas yang ditetapkan pada tahap pertama pembuatan model Menara Shukhov telah diselesaikan. Sekarang model belum memiliki beberapa node untuk mengikat elemen struktural satu sama lain, tetapi pekerjaan pembuatannya terus berlanjut dan akan selesai.
Bagian dari tugas ini memberi para pengembang pemahaman tentang arah yang mereka perlukan untuk meningkatkan alat BIM Desain nanoCAD dan memperluas fungsinya. Misalnya, kami melihat elemen garis lurus yang disekrup dari database.
Bekerja di nanoCAD Design BIM adalah kesempatan untuk mengembangkan dan memelihara solusi inovatif dalam merancang, mempelajari, menyimpan, dan menerapkan pengalaman pendahulu di tingkat yang baru. Pelarian pemikiran teknik menghubungkan waktu dan menginspirasi kreativitas, dan potensi struktur Shukhov akan bertahan selama bertahun-tahun yang akan datang.
Dan jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang semua tahapan membangun Menara Shukhov di Sungai Oka dalam program BIM Desain nanoCAD, tonton playlist kami di Youtube.
Sergey Stromkov,
insinyur kategori pertama
dari departemen dukungan teknis
perusahaan "Arksoft"
Kami mengundang Anda untuk ikut serta dalam webinar pada 6 Oktober, yang didedikasikan untuk peluncuran versi baru nanoCAD Design BIM 2.0. Daftar dan datang!
