• РЕГИСТРАЦИЯ
Путин во Вьетнаме. Детали в тг Конта

Разсчёты по теме сооружений Монферрана (выпросили)

5 900

Оно конечно, тяжёлый день - понедельник, потому разсчёты будут облегчённые (примерно-грубые) :о)))

Новенькие, обратите внимание, что буковка "З" у меня (вопреки правилам нонешним) написана сознательно (все комментарии на эту тематику - туда. Здесь буду удалять. За хамство - ещё и банить)

Итак, время от времени на мой дзеновский канал, да и сюда приходят с предложениями выполнить разсчёты. Не далее, как вчера, на КОНТе мне заявили, что подъёмник из двух мачт (на разтяжках) не мог поднять 90-тонные секции колонн. И это при том, что в статье выложены фотографии этих самых матч в процессе подъёма именно этих секций :о)))

У меня появился повод достать один из старых черновиков и провести очередную дискуссию в публичном пространстве :о) Проверяйте мои выкладки (замечания приемлю, ибо вполне могу ошибиться). Надеюсь, что мы с вами, таки, разсчитаем неразсчитываемое.

О блоке пьедестала

Сначала в сети появился разсчёт по операции выгрузки монолита пьедестала. И в нём кто-то изходил из того, что блок тащили волоком, то есть, преодолевая силу трения. Жаль, что сейчас сходу тот коммент не найти. Но ум мой ретивой взыграл, и получилось следующее:

Господа оппоненты, вы позволите высказать свои соображения по поводу ваших соображений?

Уж сколько раз твердили миру... называется :о) Рисунки, акварели и, даже, бывает чертежи - не есть фотографии. А потому ожидать от них точного запечатления объекта для выяснения правды факта не приходится. Простой пример из области, разсматриваемой в статье.

Цитирую Экеспарре (Северная пчела № 237 12 октября 1832 г)

Как видим, вполне себе успешное применение знаний механики (простые "машины" - рычаги первого рода и катки).

Теперь скажите, пожалуйста, почему вы решили, что предки были дураками и вытаскивали камень для постамента с палубы судна на набережную волоком? Потому что на этой акварели ролики не прорисованы? А чем, спрашивается, плахи к набережной крепко-накрепко прицепляли, чтобы не сдвигались они вместе с выволакиваемым камнем? Гвоздями к брусчатке прибивали?

Так почему вы думаете, что если предки догадались изпользовать ролики для транспортировки в каменоломне и затаскивания камня по наклонной плоскости для его переворота, то до применения роликов при выгрузке не дотумкались?

А теперь о вещах серьёзных

Что такое полиспаст (предки называли их талями и гинями), кажется, должны знать в наше время уже первоклассники. Он даёт выигрыш в силе. Допустим, у нас висящий груз 24960 пудов или 408844,8 кг. Нам нужно определить, какое усилие будет передано посредством полиспаста с 4-х блочными шкивами. Без учёта всяких нюансов, типа силы трения тех же канатов, для простой прикидки возпользуемся калькулятором:

Берём 4 шкива в подвижном блоке и нагрузку 408844.4 кг или 4009397.86 н

Не безпокойтесь,

это лишь пример для понимания, как получают восьмикратный выигрыш в силе. В реальности в процессе участвуют также силы трения, возникающие в канатах, которые, конечно же, требуют усилий для преодоления. И это не хуже нас понимали инженеры и механики 19-го века. Какую нагрузку может выдержать канат на деле, проверяли изпытаниями оного.

Канаты из пеньки фабрики Сазонова (специально изготовленные для подъёма Александровской колонны) выдержали нагрузку 93 960 фунтов = 42619,54 кг. Кабестаны на изпытании справились с нагрузкой 60000 фунтов или 27215,54 кг. Конечно, самое "солидное" изпытание канатов на прочность было при подъёме колонны. При качении её накрузки были гораздо меньше, ведь основной вес монолита брали на себя балки настила, а канатная тяга требовалась для преодоления сил сцепления.

Начнём с колонны,

поскольку после неё следующий разчёт транспортировки монолита постамента будет понятнее.

Её катили с помощью кабестанов и полиспастов, о чём говорят и рисунки, и тексты. Катили по настилу из деревянных балок (отёсаных сверху и снизу), обмотав монолит канатами с прикреплёнными к ним подвижными блоками. Каждый блок крепился к своему канату, обвитому вокруг колонны, при указанном числе кабестанов, таких "обёрток" было: при погрузке на баржу - 10, при подъёме на эстакаду - 14.

Вес колонны - 600 тонн, берём с запасом - 700 т или 6864655 ньютонов. Диаметр её (больший - 12 футов или 366 см, меньший - 10 футов, 6 дюймов, или 320 см) принимаем средний - 343 см.

К сожалению, не нашла коэффициента трения качения камня по дереву. Но из таблиц следует, что чем более мягок материал поверхности, по которой катится ролик, по сравнению с материалом ролика, тем значения коэффициента выше. Помня, что дерево гораздо мягче гранита, я для запаса взяла коэффициент, который принимают для качения чугуна по пашне - 0.85. Для начала откидываю силу трения, возникающую в канатах (по случаю понедельника).

Теперь надо решить задачу - каковой должна быть сила тяги для качения колонны без ускорения.

По условиям задачи:

σ = 0.85 см (коэффициент трения качения)

G = mg = 6864655 Н (вес колонны, который 700 т)

2R = 343 см (или средний диаметр колонны)

Изображаем все силы, действующие на цилиндр. (см. схему). Поскольку скорость движения принимаем постоянной, сложение сил, действующих вдоль осей X, Y принимаем равными нулю. Отсюда уравнения предельного равновесия принимают следующий вид:

по оси Х (∑Fx=0): F - Fсц = 0 (1)

по оси Y (∑Fy=0): G - N = 0 (2)

сумма моментов относительно точки р (∑Mp=0): F х 2R - N х σ = 0 (3)

Далее решаем уравнения:

Из уравнения 2: N = G

Из уравнения 3: F = σN : 2R = 0.85 x 6864655 : 343 = 17011.535 Н, или 1734.7 кгс.

Делим на количество кабестанов или канатов (10 при качении по горизонтали), получаем: 173.5 кгс (менее тонны). Чуете, какой запас? Тут даже сила трения в канатах большой роли не сыграет.

Переходим к монолиту постамента

Обратите внимание, что в описании Экеспарре (скрин выше) упомянуты уложенные под гранит поверх роликов деревянные пластины. И (в том же журнале) кратко упомянуто, что под роликами были уложены брусья:

Стало быть имеем: дорога из брусьев, берёзовые ролики и пластины поверх них. Всё это древесина.

Далее открываем учебник С. П. Бобровского : Статика неизменяемой системы, учение о центре тяжести, о сопротивлениях движению и о простых машинах на том месте, где говорится о катках, и разглядываем схему, очень напоминающую ту, что для колонны (выше):

Диаметр катков можем брать 15-20 см. Я, конечно, как всякий лодырь, всячески облегчила себе задачу :о)

С количеством их я не стала заморачиваться, сняла с пластины из альбома Монферрана, где на 5 саженей уместилось 32 катка. Вес блока указал Монферран - 24 960 пудов, или 409 тонн. Сечение - квадрат со стороной 10.7 м. (5 саж.), впрочем, после обработки (уже в Петербурге) сторона квадрата уменьшилась до 6.3 м. Нам же первая характеристика нужна для определения количества катков и веса. Теперь можно определить нагрузку на 1 каток - 12.8 т (или, в других единицах - 125525.12 Н)

Поскольку понедельник, иду к онлайн-калькулятору

Модули упругости взяла разные (катки - берёза, брусья и пластины - сосна)

В результате получила:

Вычитала в интернете, что "Сопротивление местному смятию древесины поперек волокон характеризуется условным пределом прочности, составляющим в среднем для сосны 29-43, пихты 23-32; лиственницы 56-86, дуба 84-49 и березы 60-47 кГ/см2."

Переводим 60-47 кГ/см2 это в 5.884-4.609 МПА и видим, что такое количество катков (по их прочности) достаточно. И это при коротышах длиной 6.3 м. Если же взять их длиной такой же как "необструганный" монолит, то есть 10.7 м имеем ещё больший запас прочности

Для нас здесь также интересным было бы получить эту самую А (ширина пятна контакта) = 0.45 см (то есть то, что под буковками е на чертеже от Бобровского, е - как раз и есть половинка от А - 0.23 см).

Следующим шагом (как и ранее для колонны) нам нужно составить уравнения сил и моментов. За нас это сделал автор учебника:

Собственный вес катка при плотности берёзы 650 кг/м³ = 0.00065 кг/см3, диаметре 20 см и длине 1070 см (получаем из этой плотности и объёма V = 3.1415 х 100 х 1070 = 336140.5 см3) - 218.5 кг.

∑р = 6992 кг

Q = 409000 кг

е = 0.23 см

R = 10 см

F = 9487.4 кг или 9.5 тонн

Сколько там кабестанов тащили монолит? Девять, и ещё один находился сверху для манёвров. То есть, на каждый из девяти чуть больше тонны тяги приходилось.

Высчитывать силу, требуемую для закатывания колонны на помост, - сегодня просто невыносимо... Но в учебниках физики школьного курса можно найти про тригонометрические функции :о)

А где у нас Гусев?

Заодно привожу таблицу, чтобы гусевы могли по ней прикинуть, каких канатов сто штук понадобится

P.S.

Вова, "зодчий" наш ничего не понял, но, как всегда у него случается, начал загибать про точности, допуски и припуски :о)))

То ли послать его...

посмотреть, как "халтурили" механики и инженеры в 20-м веке, то ли не рисковать (он ведь и их начнёт по атомам разносить)

Мой канал https://zen.yandex.ru/id/59e888cd799d9d4d96c6fd08

    Терпение лопнуло: Россия прекратила участие в разбирательстве по делу рейса MH17, заявил МИД

    Россия ставит точку в затянувшемся фарсе, в который ИКАО превратило расследование случившегося с рейсом MH17. Наша страна больше не признаёт правомочия этого коррумпированного органа за...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      А вы знаете, что в Новой Зеландии... построена стена инков?

      Многие могут помнить Новую Зеландию по так называемой Каймановой стене, которая на поверку оказалась нерукотворной. Сегодня Антропогенез выложил материал о рукотворной стене в стиле инков.Да-да, там даже много-много-гранный камушек имеется. И, даже, крохотная пупырышка, плотно прилегающая к соседним блокам, словно кто пробку вставил.Эта новость появилас...
      797

      Винсент Ли о способе точной подгонки инкской полигональной кладки

      Узнаваемое сооружение, не правда ли? Старинная фотография великого Саксайуамана - одной из загадок технологий 15-16 веков. Сегодня знакомлю вас с интервью одного из археологов, архитектора - Винсента Ли, предложившего свою версию точной подгонки этих великих монолитов.Нашла я этот материал на Ютюбе. Видеоролик можно посмотреть, включив субтитры с перево...
      1221

      Начало разкопок Саксайуамана

      Материалов снова набралось много, и все они интересные.  Решила, для разнообразия выложить вам перевод из статьи "Саксайуаман открыт заново. Первые работы", написанной перуанским историком, антропологом, изследователем доиспанского Перу, одним из лидеров движения коренных народов Анд - Луисом Эдуардо Варкальселем (Luis E. Valcarcel). Его считают отц...
      966

      Как инки размечали полигоналку. Да "пару раз плюнуть" :о)

      Две ночи нормально спать не можу :о) Всё посыпаю голову пеплом и называю себя балдой, ибо не додумалась до самой простой вещи. Но до неё (после тщательного изучения геометрии блоков в инкской кладке и долгого колдования совместно с компьютером) додумались инженеры Нового света. "Длительное и много-многочасовое чтение, наблюдение и медитация позволили на...
      1600

      О Франческо Квироло обстоятельнее

      Здравствуйте, уважаемые читатели! Продолжаю тему, начатую ранее, то есть на основные вздохи немогликов о каменных невозможностях публикую сведения о мастерах, эти самые "невозможности" содеявших. Вообще-то, уже были интервью мастеров камнетёсов и реставраторов, были статьи о способах обработки камня и изготовления "невозможных ваз". И, хотя о самом Квироло (произносит...
      749

      Документы по строительству Исаакиевского собора (6)

      Читаю рабочий журнал из коллекции Монферрана (РГИА) как увлекательнейшую литературу. Ведь передо мной разворачиваются детали великой стройки, в частности, то, как шла подготовка к поднятию первых колонн портика Исаакиевского собора. В прошлый раз добралась до конца 1827 года. И сегодня успела просмотреть записи за два месяца. Не предлагаю их все, только...
      1184

      История строительства Исаакиевского собора (документы 5)

      Завершается 1827 год, на строительстве Исаакиевского собора работы близятся к моменту поднятия первой колонны портиков. Торопят всех - плотников, возводящих подъёмные леса, г-на Берда, задерживающего поставку главных деталей поворотного круга для разворачивания транспортируемых к лесам колонн, полировщиков, десятников, подрядчиков и самого Монферрана... Считаются и вы...
      1165

      О Франческо Квиролло

      "... и по особому соглашению он обещает и обязуется в течение вышеуказанного времени заниматься только работой, трудом и надзором за вышеуказанной церковью, не отступать от неё и не прекращать её ни по какой причине, и не брать на себя никакой другой работы от любого другого лица любого ранга и состояния в течение вышеуказанного срока, без согласия и письменного разре...
      1036
      .Взор Здравомыслие.
      28 апреля 09:43

      Почему Движущиеся камни перемещаются?

      Тайна "бегущих" или "катящихся" камней интересует не только нас, любознательных, но и учёных.  Я - не филолог, а переводчик-любитель, потому возможны ляпсусы и прочие недоразумения. Поправки и замечания принимаются с благодарностью :о)Перехожу к таинственному явлению природы - блуждающим камням.То, что в этих шатаниях каменных многие усматривают то ...
      1916
      .Взор Здравомыслие.
      27 апреля 17:06

      Ещё порция сведений о строительстве Исаакиевского собора (4)

      Продолжаем копаться в журналах стройки 19-го века, терзать онлайн-переводчики и напрягать ум в стремлении понять двухвековое прошлое.  УвертюраНесколько дней назад Архивариус в комментариях предложил мне: Разумеется, я быстренько посмотрела и обнаружила нечто сногсшибательное :о)Стр. 671 № 59 le 4 Avril 1828 ...
      1922
      .Взор Здравомыслие.
      27 апреля 16:37

      Квалификация каменотёсов или интересные документики по Исаакиевскому собору (3)

      Выкраиваю время, дабы, для начала, поведать вам о том, какой квалификации были каменотёсы, благодаря трудам которых, ныне красуются Исаакиевский собор и Александровская колонна. И не только красуются, а прославляют нашу страну и наш народ, ибо строили эти великие сооружения русские люди. И созданием возхитительных колонн занимались вовсе не "лапотные му...
      1884
      .Взор Здравомыслие.
      27 апреля 15:54

      Последняя глава альбома Монферрана, посвящённая открытию монумента

      Глава VIIIТоржественное открытие монумента, когда его пьедестал был мгновенно разкрыт для всеобщего обозрения. Сухопутные и морские войска, присутствующие на этой важной церемонии. Молитвы и шествия вокруг монумента; армия и народ преклоняют колена; небо, бывшее пасмурным, сразу же проясняется; армия под командованием Императора марширует перед монумент...
      2038
      .Взор Здравомыслие.
      30 марта 13:27

      Альбом Монферрана про Александровскую колонну (глава 7)

      Продолжаем читать месье французского архитектора, невзирая на вызывающую претензии мою любимую буковку и на то, что перевод содеян непрофессиональным переводчиком :о) (Поправки и критические замечания всегда принимаются на ура.) Текст с переводом выкладываю курсивом. * * *Русские рабочие, работавшие над Александровской колонной, их одеяние и сходство с костюмами Древн...
      999
      .Взор Здравомыслие.
      30 марта 12:53

      Как в Нью-Йорке устанавливали "самые большие" колонны. 8

      Всем желаю хорошего настроения и здравомыслия :о) Нужно было бы давно завершить цикл статей про попытку американцев выточить самые большие колонны на токарном станке. Напоминаю, что по длине (проектной) эти колонны были чуть меньше, чем исаакиевские, по граниту и диаметру отличались больше - диаметр меньше, гранит прочнее. Отшлифовать и отполировать кол...
      1018
      .Взор Здравомыслие.
      26 марта 13:30

      Александровская колонна (читаем главу №6 Монферрана, знакомимся с шотландцем)

      Мне понравилось сопоставлять друг с другом "показания" главных участников и свидетелей строительства Исаакия и возведения Александровской колонны, ибо таковое действо не только разширяет круг описанных событий, но и добавляет множество деталей и новых задействованных лиц. Простой пример вы увидите в последней части статьи.Цитируемые тексты привожу курсивом, как и прим...
      922
      .Взор Здравомыслие.
      10 марта 18:53

      Интересные документики по Исаакиевскому собору (2)

      Здравствуйте, уважаемые читатели! Надеюсь, даже альтернативщики понимают, что любая стройка не обходится без разпоряжений по самым разным вещам в разбросе от "глобальных" масштабов (проектов) до чуточных, типа наведения порядка на стройплощадке. И, как-то именно такие чутошные моментики вовсе не интересуют альтернативную братию. А между тем, таковые бу...
      790

      Интересные документики по Исаакиевскому собору (1)

      Здравствуйте, уважаемые читатели! Давным давно руки тянутся к тому, что работники Таинств и Завесы над историей сокрыли в 19 веке от нашего пытливого взора. Вот ведь какая незадача - Монферран-то писал на французском, как на нём же писали и для него. И, хотя и выложили много папок с документацией для широкой публики в Президентской библиотеке, глаз види...
      1377

      Великая китайская стена, или гордиев узел династии Мин

      Продолжаю "сагу" о строительстве Великой китайской. Поскольку исторический контекст порой напоминает триллер, а порой трагикомедию, решила давать материал в разширенной версии :о) За основу были взяты книги Julia Lovell "Великая стена: Китай против всего мира, 1000 г. до н.э. – 2000 г. н.э." и Arthur Waldron. "The Great Wall of China : from history to m...
      903

      Китайские реалии династии Мин - строителя Великой стены

      Здравствуйте, уважаемые читатели! Как выясняется, история Китая больше "интересует" отрицающих её альтернативщиков, чем самих китайцев :о) Чаще всего комментаторы заявляют, что документов вообще (и строительства Великой китайской стены - в частности) нетути. Это, что называется, присказка :о)Все переводы содеяны непрофессионалом, изключительно с помощью...
      806
      .Взор Здравомыслие.
      17 февраля 04:50

      О заблуждениях современных хисториков и о "рукотворных" Аракульских шиханах (ч.1)

      Здравствуйте, уважаемые читатели! Несколько дней назад одним персонажем очень много было высказано в комментариях под статьёй о колыванской вазе. И сразу образовался сплошной завал из картинок и выдумок, который следует разгрести. Поэтому начну разтаскивать по местам, начиная с претензий, высказанных наукам, в частности, к истории.Отделяем котлеты от му...
      804
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика