Так был разрешен вопрос о прочности и устойчивости колонн портиков. Однако еще более серьезные опасения вызвало состояние основных несущих конструкций.
В 1950 г., когда в соборе начались большие реставрационные работы, были обнаружены значительные повреждения в основных несущих конструкциях. Они были старого происхождения, но вызывали тревогу за прочность и долговечность здания. Поэтому в 1953 г. к исследованию и изучению деформаций несущих конструкций здания были привлечены научные силы Ленинградского политехнического института, с тем чтобы дать заключение о состоянии здания и методе ликвидации выявленных повреждений[41].
Эту ответственную работу взяли на себя крупные специалисты, ученые кафедр инженерных конструкций, строительной механики, оснований и фундаментов, производства работ, геодезии и др. Указанным кафедрам предлагалось немедленно приступить к организации и осуществлению разработанных предложений. Однако принятый рабочей комиссией института метод работ носил скорее теоретический, чем практический характер.
Разрез Исаакиевского собора. Чертеж А. Л. Ротача. 1957 г.
В отчете рабочей комиссии сообщалось, что после тщательного исследования фундаментов и рассмотрения материалов геодезических исследований, проведенных с 1939 по 1952 г., установлено, что в указанное время общей осадки здания инструментально обнаружить не удалось, и за период с 1927 по 1952 г. не зафиксировано заметных, выходящих за пределы точности работ смещений центров колонн и углов здания. На этом основании комиссия сделала вывод: положение основания собора можно считать стабильным. Что касается фундаментов, то состояние их каменной кладки было определено как вполне хорошее, так как уровень грунтовых вод находится выше головок свай и древесина свай за время существования не могла разрушиться от гниения. Расчет напряжений в сечениях свай показал достаточную их прочность (13 тонн на одну сваю при общем весе здания 300 тысяч тонн). В своем заключении комиссия сделала вывод: согласно расчету, устойчивость основания вполне достаточная; осадка сооружения в настоящее время прекратилась; в целом фундаментная часть собора и его основание не вызывают опасений в отношении их прочности, устойчивости и влияния на прочность наземных частей сооружения, в частности на прочность кладки подкупольных пилонов. Результаты работы комиссии не только подтвердили благополучное состояние конструкций, но и дали возможность еще раз убедиться в том, что фундаменты построены на высоком техническом уровне, достойном такого крупного инженера, каким был А. Бетанкур, непосредственно руководивший их созданием. Испытание временем позволило полностью снять вопрос о прочности основных несущих конструкций. Но оставалась нерешенной еще одна проблема — сомнения специалистов в прочности пилонов (они появились с 1910 г., хотя при возведении пилонов таких вопросов не возникало). Определенную тревогу вызывали трещины, обнаруженные в нишах пилонов, характер которых мог свидетельствовать о предполагаемых перенапряжениях в кладке. По статическому расчету академика Преображенского, сделанному им в 1910 г., напряжение в вертикальной части пилонов превышало допускаемое в три раза. В том же году профессор П. И. Дмитриев также произвел статический расчет основных несущих конструкций Исаакиевского собора: напряжение в пилонах оказалось значительно больше допускаемого для кирпичной кладки. Предпринятые в 1913 г. работы по наблюдению за поведением пилонов были прекращены из-за первой мировой войны.
Разрез Исаакиевского собора с реконструкцией башенной части здания. Чертеж Е. П. Москаленко. 1957 г.
Состояние пилонов было обследовано только после Великой Отечественной войны. В 1953 г. комиссия Политехнического института визуально обследовала мелкие отслоения и отколы облицовки, трещины в сводах, в опорном кольце барабана и пилонах и пришла к заключению: трещины в пилонах более позднего происхождения, и характер их свидетельствует о наличии в пилонах больших напряжений, способных вызвать разрушения; появление отколов в мраморной облицовке говорит о том, что облицовка при продольном укорачивании пилона вступила в работу. Статические расчеты по различным схемам подтвердили выводы о перенапряжении центральных пилонов, сделанные на основании визуального осмотра: максимальное напряжение превышало допускаемое. Одновременно комиссия провела исследование напряжений в пилонах компенсационным методом и путем анализа механических свойств материалов, примененных при возведении пилонов, и пришла к выводу, что кирпичная кладка пилонов близка к стадии разрушения: «Здание государственного музея „Исаакиевский собор“ находится в угрожаемом состоянии. Необходимо срочно начать работу по выработке рекомендаций для упрочнения несущих центральных подкупольных пилонов».