29. Стальные сооружения 19 века.

Железо как материал, имеющий разнообразное применение, было известно уже пять тысяч лет тому назад, о чем свидетельствуют находки в Месопота­мии и Египте³. Но методы получения его были настолько примитивны, что железо могло производиться лишь в самых незначительных количествах. По­этому оно ценилось очень дорого, и никогда не возникал вопрос о его более широком использовании, например в строительстве. После того как в четыр­надцатом столетии железо впервые было выплавлено в доменных печах, по­явилась возможность получать его в больших количествах. Но в последующие века рост производства железа тормозился недостатком древесного угля, необ­ходимого для доменной плавки''. Огромные леса средней полосы Европы и Англии начали редеть. Ограничением производства железа и запреще­нием вырубать крупные лесные массивы старались прекратить хищническое истребление леса.

Попытки заменить древесный уголь каменным на первых лорах терпели неудачу. После попыток Дуда Дудлея, сделанных им в 1621 году, лишь в 1713 году Абрааму Дерби удалось частично заменить древесный уголь каменным. Его сын продолжил эти опыты, причем он применил, как это делается и сегодня, каменноугольный кокс вместо природного каменного угля. В противоположность дереву, в каменном угле не было недостатка и стало возможным выплавлять железо в больших количествах. Этим была заложена одна из основ «промышленной революции» в Англии, позволившая заменить ручной труд машинами (илл. 8).

Однако чугун, выплавляемый в доменных печах, был хрупким, не поддавался ковке и был низкого качества. Он нуждался в дальнейшей обработке, для чего опять-таки был необходим древесный уголь. Большой заслугой Генри Корта было открытие им в 1783 году процесса пудлингования, позволившего и здесь применить каменный уголь. Пудлинговое железо стало материалом, обеспечившим быстрое развитие английской машиностроительной промыш­ленности (илл. 9).

Вскоре большие возможности, предоставляемые новым материалом, были оценены и в строительном деле⁸. В 1779 году был возведен первый чугун­ный мост через Северн, близ Колбрукдейля, в Англии (илл. 10). Его пролет составляет 100 футов, то есть почти 31 метр; его конструкция состоит из пяти полуциркульных чугунных арок. Автор отказался от каких бы то ни было декоративных деталей. Гуртики и треугольники в пазухах центральной арки, каркасомвоспринимаемые как украшение, на самом деле служат для создания необ­ходимой жесткости конструкции. Строгая по форме конструкция способст­вует художественному восприятию всего сооружения.

» 1796 году, по замыслу Томаса Пэйна, был возведен Сандерлендский мост (северо-восточная Англия), плоская арка которого перекрывала необычный для того времени пролет в 72 метра (илл. 11). Его проезжая часть уложена не шести ребристых чугунных балках, скрепленных поясами из ковкого железа на болтах. В 1794 году был построен первый на континенте чугунный мост через Штригауер-вассер близ Лаазана в Силезии. О смелости, с кото-рои решались в то время конструктивные задачи, можно судить по проекту моста через Темзу. В 1801 году инженер Томас Телфорд разработал конст­рукцию мосте пролетом в 183 метра. Однако он не был построен, хотя спе­циальная комиссия весьма определенно подтвердила возможность его осу­ществления (илл. 14).

Все эти проекты мостов основаны на применении чугуна — материала, проч­ность которого на растяжение по сравнению с прочностью на сжатие незна­чительна. Наряду с чугуном уже в то время в распоряжении инженеров име­лось в большом количестве ковкое железо, или, говоря современным язы­ком,—сталь. Характерная особенность этого материала — его высокая проч­ность на растяжение. Это ее свойство и было вскоре использовано при кон­струировании: первый стальной висячий мост через Джекобс-Крик был построен в Америке в 1796 году. Надо признать, что он принципиально ничем не отличается от современных висячих мостов — высочайших достижений ин­женерной мысли наших дней.