第一个工业时代

的发展铁技术

18世纪后半叶发生了一系列事件，主要发生在英格兰，后来的历史学家称之为第一次工业革命这将对整个社会产生深远的影响建筑技术。在这些事件中，第一个是铁的大规模生产，开始于亚伯拉罕达比他在1709年第一个在冶炼过程中使用焦炭作为燃料。铁的现成可得性促进了农业的发展机械,特别是詹姆斯·瓦特的双作用蒸汽机1769股。亨利Cort开发了炼铁过程让铁艺1784年，在同一年，他建造了第一个由蒸汽机驱动的轧机，生产轧制长度的熟铁棒、角钢和其他形状。铸铁，其碳含量高于造成铁，但更脆，也被大规模生产。标准的铁建筑元素很快就出现了，指出金属建筑的发展之路。

铁在建筑上的早期应用比工业时代早几个世纪。铁链有记载悬索桥木甲板中国从早期明代(1368 - 1644);其中有一些，比如柳洞大桥，它是一场著名战役的目标1935年的长征- - - - - - - - - - - -保存了下来，并且已经修复得很好。圣彼得大教堂和圣保罗大教堂圆顶上的铁张力链是另一个例子。但是工业时代的第一个大型铸铁结构是桥在塞文河在Ironbridge．它由钢铁创始人亚伯拉罕·达比三世(Abraham Darby III)在1777年至1779年间建造，跨度为30米(100英尺)，使用了五个圆形拱门，简化为细长的铁肋组成的蜘蛛网。每个拱门都被铸造成两部分，最大尺寸为21米(70英尺)，很难从铸造厂移动到现场并安装到位。更小，更容易处理的部件是铁在随后建筑中迅速应用的特征。固体铸铁列早在1772年，利物浦的圣安妮教堂就使用了空心管柱效率是在18世纪90年代发展起来的。第一次使用熟铁桁架是由扁钢铆接在一起，是在28米(92英尺)跨度的屋顶Theatre-Francais1786年由建筑师在巴黎建造维克多路易．在那里，与其说铁的强度大，不如说它不燃烧，人们希望不燃烧可以减少火灾的危险。出于同样的原因，1800年左右，英国人纺织行业开始使用部分金属框架在七层楼高的厂房里。中空的铸铁圆柱中心间隔约3米(10英尺)，支撑着跨度达4.5米(15英尺)的铸铁三通梁;地板由位于t形梁底部法兰上的砖拱连接起来;在周边，梁靠在砖石承重墙上，这使结构具有横向稳定性。这原型铁框架建筑的外部砖石墙很快确立了一个标准，将继续到世纪末。

在一系列特殊的建筑类型中，这种完全独立、没有砖石附属物的铁架慢慢出现。第一个例子是1835年伦敦的亨格福德鱼市。由于卫生要求，禁止使用木材;铸铁梁跨度9.7米(32英尺)，两侧有3米(10英尺)的悬臂，空心铸铁柱也用作屋顶排水管。所有的横向稳定性都是由柱和梁之间的刚性接头提供的。下一个使用全铁架的类型是温室，这提供了一个受控的发光和热环境在北欧寒冷的气候中种植奇异的热带植物。其中第一个是棕榈屋在英国皇家植物园伦敦附近;它是由建筑师Decimus Burton在19世纪40年代建造的。

一系列壮观的铁和玻璃音乐学院和展览馆的建筑一直延续到19世纪末。其中最重要的是水晶宫它建在伦敦海德公园，是1851年世界博览会的举办地。这座巨大的建筑长564米(1851英尺)，完全由标准化部件建造而成。铸铁柱上有三种不同跨度的铁桁架——7.3米(24英尺)、14.6米(48英尺)和21.9米(72英尺)——用铆接的熟铁;桁架之间的跨度很巧妙"帕克斯顿排水沟“由木制压缩构件在铁制张力杆上制成，预应力木材以减少挠度。所有这些预制构件在现场简单地用螺栓或夹接在一起，在短短6个月的时间内围住了90,000平方米(1,000,000平方英尺)的空间。但水晶宫最大的胜利是它的全玻璃外壳，由25 × 124厘米(10 × 49英寸)大小的标准窗格制成;巨大的空间充满了光，几乎没有被透明的金属框架打断——它像一个巨大的世俗的实现了大教堂的终极抱负中世纪的石匠。

法国人还建造了许多精致的铁和玻璃展厅，包括1855年建造的跨度为48米(160英尺)的展厅。1867年和1878年相继建成了两座跨度稍小、但封闭面积比水晶宫大的建筑。带玻璃屋顶的铁桁架也被用于整个西欧建造的火车站的火车棚。英国伯明翰的新街车站(1854年)有一个铁桁架屋顶的火车棚，跨度64米(211英尺)。这显然是第一座超过万神殿的跨度其中最大的一个是圣潘克拉斯车站(1873年)，它的特色是一个由74米(243英尺)的桁架铁拱门横跨的玻璃大厅。在20世纪中叶取得辉煌的成功之后，铁和玻璃建筑被应用在一系列更平淡无奇的建筑中，并一直持续到1900年。

人造建筑材料

生产砖在19世纪被工业化。手工模塑的辛苦过程，已经使用了3000年，被“压砖”取代。它们是通过机械挤压工艺大批量生产的，在这种工艺中，粘土通过矩形模具挤压成连续的柱状，并由钢丝切割机切成尺寸。还有大量的精心塑造和盖章砌筑单位。定期烧制的蜂房窑(用焦炭烧制)继续使用，但持续使用隧道窑砖在传送带上缓慢地移动，在本世纪末出现了。新的方法大大降低了砖的成本，它成为了一个组成建筑材料的时代。

木材技术在19世纪经历了快速发展北美那里有大片的针叶冷杉和松树，可以用工业方法采集和加工;蒸汽和水动力锯木厂在19世纪20年代开始大量生产标准尺寸的木材。生产廉价的机器制造指甲在19世纪30年代提供了另一个必要的因素，使一个主要的创新在建筑业，气球框；第一个例子被认为是1832年乔治·w·斯诺在芝加哥建造的一个仓库。随着北美大陆的发展，人们对各种类型的小型建筑有很大的需求，轻型木结构为这个问题提供了一个快速、灵活、廉价的解决方案。在气球框架系统中，传统的重木材和复杂的细木工被抛弃。建筑墙壁由5 × 10厘米(2 × 4英寸)的垂直构件或螺栓组成，放置在中心40厘米(16英寸)处(即在每个中心点之间测量);这些支撑着屋顶和地板的托梁，通常是5 × 25厘米(2 × 10英寸)，间隔40厘米(16英寸)，跨度可达6米(20英尺)。横向通过将轻对角线支架放入螺柱中来实现稳定性，或者更常见的是，将2厘米(0.75英寸)厚的对角线板应用于所有外墙、地板和屋顶托梁上，形成一个刚性的灯箱。根据需要在框架和护套上切割开口。所有的连接都是用机器制造的钉子完成的，这些钉子很容易穿过柔软而薄的木材。各种各样的内部和外部表面材料可以应用于框架，包括木材站、灰泥和砖饰面。气球框架建筑由人造材料制成，只需要一些手工工具和很少的技能来建造，直到今天仍然是一种流行而廉价的建筑形式。