Ольга Чеканова - Огюст Монферран

Барабан с куполом

Монферран использовал идею устройства купола лондонского собора св. Павла [31] . Архитектор К. Рен заменил средний сферический купол, несущий тяжелый фонарь, завершающий здание, коническим — для уменьшения распора давления на стены. Монферран, анализируя статическую работу конструкции этого купола, и меры, принятые Реном для погашения распора, писал: «Что касается нас, мы решили построить купол св. Исаакия таким же прочным, как лондонский, но сделать его более легким. Мы добились этого, применив комбинацию чугуна, кованого железа и пустотелых керамических цилиндров — гончаров» [ 61].

Таким образом, опираясь на опыт предшественников, зодчий смело идет дальше. «Прискорбно видеть, — сообщает архитектор, — что все купола, составленные на парусных сводах по старой методе, не могут существовать долгое время, находятся под угрозой разрушения и в большинстве случаев уже не существовали бы, если бы не принимались меры для их спасения. Наш новый способ предлагает цельную, прочную конструкцию, которая внутри себя не может подвергнуться никаким расстройствам, которая не дает никакого распора и вес которой сводится к 1/ 10того веса, который имел бы этот купол, если бы он был построен старым методом из камня» [ 61].

Монферран первым из архитекторов, работавших в Петербурге, разрешил вопрос о прочности купола, полностью созданного из металла. В этом Монферран не имел предшественников. В конструкции купола Казанского собора из металла сделана только наружная оболочка. К. И. Росси и инж. Кларк спроектировали железные арочные фермы большого пролета для Александрийского театра, что для того времени было техническим новшеством и вызывало сомнения даже у специалистов. Многие видные инженеры во главе с Н. П. Базеном усомнились в прочности конструкций и добились приостановления строительства. Оскорбленный Росси написал министру Двора письмо, где с горячностью заявил, что если в упомянутом здании от устройства металлической крыши произойдет какое-либо несчастье, то «в пример другим, пусть тотчас же меня повесят на одной из стропил».

Западный фасад Исаакиевского собора

Колокольня собора

Расчетной проверки прочности металла тогда еще не существовало, но возведение такого огромного сооружения, как купол Исаакиевского собора, без учета законов строительной механики и без предварительных статических расчетов было бы невозможно. Зодчему помогли математики и инженеры Ламе, Клапейрон и Ломновский [32] .

Все металлические части купола были изготовлены на заводе Берда (ныне Адмиралтейском) по чертежам Монферрана. Несомненно, что талант, опыт и энергия Берда, а также главного механика завода инж. Хендесида способствовали выполнению необычайного заказа. Созданные из чугуна, железа и меди конструкции состояли из элементов сравнительно небольшого веса, размера и одинакового сечения, что обеспечивало быстроту и легкость при сборке купола, которую могли выполнить даже рабочие невысокой квалификации. Металлическими были не только конструкции купола, но и перекрытия портиков, их плафоны-потолки. Базы и капители колонн изготовлены из литой бронзы.

Сравнительный план диаметров куполов зданий Исаакиевского собора, собора св. Петра в Риме, собора Дома Инвалидов в Париже, собора св. Павла в Лондоне и церкви св. Женевьевы в Париже. 1845 г.

Разрез конструкции купола Исаакиевского собора. Гравюра Нормана старшего по рисунку О. Монферрана. 1845 г.

Кованое железо, листовая медь и чугунное литье применялись для круглого антаблемента над колоннадой вокруг барабана большого купола, малых куполов и фонаря, завершающего здание, а также как материал для закладных деталей.

Железокирпичными перемычками Монферран заменил первоначально задуманные цельные архитравные камни, считая их более надежными. Конструктивный замысел заключался в том, что все колонны поверху были соединены вдоль и поперек портика горизонтальной арматурой из полосовой стали, сечение которой обладало значительным запасом прочности на растяжение, а монолитные гранитные колонны работали на осевое сжатие.

Интересна также арочная система, которая помогла зодчему решить вопрос прочности перекрытий портиков. Перекрытие кирпичными цилиндрическими сводами создавало боковой распор, и чтобы уравновесить возникающие усилия, Монферран применил металлическую конструкцию, в которой горизонтальные усилия воспринимались металлическими затяжками, а вертикальные — гранитными монолитами колонн. Конструкция полностью оправдала себя в последующие годы, когда вследствие происходившего частичного оседания центральной части здания прочная арматура удержала портики от разрушения. Несмотря на то что колонны несколько отклонились от вертикали, а концы их в результате концентрации напряжений подверглись некоторой деформации, портики остались незыблемыми.

Металлические конструкции купола. Литография В. Адама по рисунку О. Монферрана. 1845 г.

В период позднего классицизма, в то время как зодчие часто используют традиционные материалы в конструкциях несущих частей и элементах декора (стены, колонны, капители, розетки выполнялись из камня, кирпича и гипса, а конструкции покрытий — из дерева), Монферран обращается к такому материалу, как металл, высоко оценив его прочность, легкость, несгораемость и долговечность. Вслед за Монферраном архитекторы В. П. Стасов и А. П. Брюллов при восстановлении Зимнего дворца после пожара 1837 г. проектируют металлические конструкции для перекрытия пролетов шириной до 21 метра. В 1842 г. построен первый постоянный металлический мост через Неву по проекту инж. С. В. Кербедза.

В 1840-х гг. ученики Монферрана Н. Е. Ефимов и А. И. Штакеншнейдер в зданиях Министерства государственных имуществ, Мариинского и Николаевского дворцов перекрывают большие пролеты металлическими фермами, а архитектор А. Брюллов заменяет деревянные фермы на металлические в Мраморном дворце. Инженер Д. И. Журавский в 1857 г. вместо деревянной конструкции шпиля Петропавловского собора установил металлическую.