Строительные приёмы и конструкции

В XIX столетии на смену традиционным материалам, служившим века, пришли новые, определившие новую технологию строительства. По мере развития металлургии в начале века появился достаточно надежный литой чугун, а затем в 30-е годы - стальной прокат стабильного качества, который быстро вытеснил дерево и камень из большепролетных конструкций. Во второй половине XIX века стала применяться сталь, позже - железобетон. С годами роль новых строительных материалов всё возрастала, однако в течение длительного времени они рассматривались как вспомогательные, скрывались под каменными оболочками, под облицовкой или же приобретали старые, архаические, не свойственные им декоративные формы.

В середине XIX века отмечается дальнейший технический прогресс строительства. Более активно применяются металлы. С 1840-х годах в практику внедряется сварочное железо. В 1856 году был изобретён бессемеровский процесс производства стали.

Новые строительные материалы и конструкции, прежде всего металлы, воздействовали на творческое сознание архитекторов, строителей. Они подсказывали необычные конструктивно-архитектурные решения, их развитие шло вразрез с укоренившимся в практике эклектизмом.

Со второй половины XIX в. развиваются купольные конструкции из металла. Наряду с куполами, возводимыми из радиальных арочных ферм с прямолинейными нижними поясами, в 1860-х годах получает распространение более экономичный металлический купол системы Шведлера, радиальные и диагональные стержни которого располагались по поверхности купола.

Новые строительные материалы активно стали использоваться в строительстве мостов, промышленных и других утилитарных сооружений. В XIX в. чугунные мосты всё более вытесняют каменные. Увеличиваются и их пролёты. В середине XIX в. пролётные строения балочных мостов с двухраскосной решеткой были типизированы.

Поиски путей повышения экономичности строительства приводили к эффективным изобретениям. Таким изобретением был деревянный каркас здания из неразрезных стоек с прибитыми к ним гвоздями горизонтальными элементами. Подробнее…

Следующим прогрессивным шагом было устройство каркасных конструкций в современном значении этого слова. Начало было положено в США в 1848 г. постройкой в Нью-Йорке пятиэтажного здания фабрики, где вместо кирпичной кладки стали использоваться в качестве опор, несущих междуэтажные перекрытия, железные колонны. Изобретателем каркаса был архитектор Джеймс Богард.

Однако ещё в период с 1830 по 1856 г. процветала торговля сборными, домами с металлическими элементами из литого или ковкого чугуна. Они экспортировались из Европы в Австралию, Вест-Индию, Калифорнию. Подробнее…

Использование металлического каркаса открыло возможность возведения в Соединенных Штатах Америки сверхвысоких зданий небоскребов. Необходимость строительства этих сооружений была вызвана повышением в условиях капитализма стоимости участков земли в центральных зонах больших городов.

Помимо металла, во второй половине XIX века начинают применяться другие прогрессивные материалы бетон, железобетон, в сильнейшей степени повлиявшие на всё последующее развитие мировой архитектуры. Предпосылкой этому явилось изобретение нового крепчайшего вяжущего вещества - цемента, получаемого посредством смешения тонко молотого известняка и глины, обжига смеси и размола в порошок полученного клинкера. Цемент, который в XX в. стал одним из важнейших строительных материалов, был получен в 1824 г. каменщиком из Лидса Джозефом Эскидином.

Первая серьезная попытка использовать в строительстве бетон, который в дальнейшем решительно повлиял на экономику строительства, была предпринята Франсуа Куанье в начале 50-х годов XIX в. Подробнее…

Железобетон стал внедряться в строительство с 1890-х годов. Подробнее…

Первые здания с железобетонной конструкцией сохраняли традиционную внешность. Повторилось то, что имело место ранее с металлом, когда он стал применяться в строительстве. Новый материал воспринимался как подсобное строительное средство, его не осмысливали эстетически. Активное воздействие на архитектурные формы железобетон стал оказывать только с 1900-х годов.

Механизация строительных работ в основном ограничивалась применением простейших механизмов на ручной или конной тяге. Только по мере совершенствования парового двигателя появляются достаточно мощные строительные машины. К ним в первую очередь следует отнести изобретённый и построенный в США в 1834 - 1836 гг. первый паровой одноковшовый железнодорожный экскаватор В. Отиса с ковшом вместимостью 1,14 м3, с вылетом стрелы 5,7 м. Средняя производительность такого экскаватора составляла 40 м3/ч, мощность двигателя - 15 л.с., обслуживали его 11 человек.

В деле использования новых строительных материалов и конструкций большое значение имело развитие математики и механики. Исследования ученых - Навье, Кремона, Кульмана и других, произведенные в 1830 - 1860-х годах, дали возможность широко применять в строительстве статический расчет конструкций, определять возникающие в конструкциях напряжения и на основе этого - необходимые габариты частей зданий.

Огромные изменения в экономической жизни европейских стран произошли с появлением нового вида транспорта. В 1830 г. была открыта первая в мире железная дорога для пассажирского сообщения - Манчестер - Ливерпуль. С этого времени железные дороги прокладываются от города к городу, из страны в страну. А в 1850-х и 1860-х годах строятся на основе металлических конструкций с участием стекла крупные транспортные сооружения - лондонские и парижские вокзалы.

Величайшим сооружением XIX в. считается Суэцкий канал, строившийся в течение 10 лет на месте канала времен фараонов и открытый в 1869 г. На строительстве канала, длина которого составляла 161 км, работало около 40 тыс. человек. Все работы велись вручную. Значение канала было огромным. За период с 1870 по 1917 г. количество судов, ежегодно проходящих через канал, возросло с 486 до 2353.