Строительные материалы

История использования металла в строительстве

Железный мост в Англии

Применение металла при сооружении зданий начиналось сначала с элементов которые выполняли декоративные или дополнительные роли, а не в структуре здания. Кованые железные гвозди, петли и другие компоненты сначала были наиболее распространенными формами применения металла. Свинец и медь использовались для кровельных покрытий. Со временем развилось также использование кованого железа в декоративных элементах зданий.

Усиление роли железа началось только в конце 18-го века с Железного моста Авраама Дарби, выполненного полностью из железных арок и ребер, отлитых в литейном цехе и транспортируемых к строительной площадке для сборки. Железный мост был построен над рекой Северн в Шропшире, Англия. Открытый в 1781 году, он стал первым крупным мостом в мире, выполненный из чугуна, обрел известность благодаря использованию нового строительного материала.

Хотя в то время этот новый строительный материал обладал замечательными архитектурными свойствами, немногие архитекторы решались проектировать здания, полностью построенные из него. Транспортировка и монтаж больших секций из чугуна были дорогими и трудоемкими.

Железные элементы меньших размеров, такие как сплошные или пустотелые железные колонны, нашли широкое применение с 1770-х годов. Их использование уменьшило потребность в тяжелых несущих внутренних стенах или площадок для кладки и могло быть быстро собрано низкоквалифицированными работникам. Однако, даже когда он использовался, для железной работы было обычным скрыть другие традиционные материалы.

В текстильных фабриках начала XIX века использование железных балок и колонн позволило увеличить полезную площадь зданий. Хотя наружные стены строений были построены из кирпичной или каменной кладки, использование негорючего железа в интерьере также уменьшило угрозу пожаров, сделав его популярным для самых разных новых построек в XIX веке.

В то же время железо по-прежнему использовалось в больших масштабах только для крупных структур, таких как мосты. Но ограничения чугуна привело к понимаю того, что в таких случаях необходимо использовать кованое железо.

Хрустальный дворец Использование колонн из кованого железа привело к созданию первых крупных железных зданий без поддержки кладки. Это началось во второй четверти XIX века с использованием стандартизованных чугунных балок с коваными железными фермами при строительстве Хрустального дворца. Хрустальный дворец имел каркас из чугуна, облицованный стеклом, был первоначально построен в Гайд-Парке в Лондоне для проведения Всемирной выставки 1851 года.

Фермы позволили заменить кирпичные арки и своды между вертикальными опорами и создавать здания с более широкими пролетами и большими внутренними пространствами. Эта технология широко применяется в различных зданиях от консерваторий до выставочных залов и железнодорожных станций.

Сталь может быть прокатана в форму, например, железнодорожных балок, и она намного менее хрупкая, чем железо, что улучшает свойства материалов-предшественников. Здания из стальных каркасов впервые появились в Соединенных Штатах в 1880-х годах. Стальной каркас оказала глубокое влияние на внешний вид зданий, которые больше не зависели от несущей кладки. Стальной «скелет» можно просто одеть в различные другие материалы, главным образом из стекла. Стальные фермы также позволили построить здания с мощными внутренними пролетами.