Arquitectura de hierro fundido

La arquitectura de hierro fundido es una forma de arquitectura desarrollada mediante el uso de hierro fundido. Fue un estilo prominente en la era de la Revolución Industrial cuando el hierro fundido se volvió relativamente barato y el acero moderno aún no se había desarrollado.

Historia:
A pesar de la incorporación temprana de fundición o hierro fundido en estructuras de ingeniería como puentes (Iron Bridge en Coalbrookdale, 1779, Pont des Arts en París, 1801), los arquitectos continuaron utilizando materiales tradicionales, mientras que el gusto académico continuó considerándolos «en mal sabor». La arquitectura industrial fue la primera en incorporar hierro en lugar de madera, inicialmente como una medida de protección contra incendios, que se había vuelto muy común desde la introducción de la máquina de vapor. El edificio de la fábrica que William Strutt en Derby (1792-1793) utilizó masivamente columnas de hierro y hierro fundido. La primera fábrica sin ninguna parte de madera se construyó en Ditherington (en las cercanías de Shrewsbury) en 1796-1797 (Ditherington Flax Mill). El modelo de fábrica inglés del siglo XIX era el de una estructura de vigas y pilares de hierro fundido con paredes de ladrillo y bóvedas. La fundición también fue utilizada masivamente para la implementación de mobiliario urbano en las ciudades planificadas con criterios de higienización del siglo XIX, con ejemplos que se convirtieron en emblemáticos: en Madrid las farolas Fernandina (1832), o en París las fuentes Wallace (1870), las columnas de Morris (1868) o los edificios de Guimard (estilo art nouveau, en las bocas del Metro (Hector Guimard, 1900-).) Todo tipo de herrajes arquitectónicos, cuyo origen puede rastrearse en Inglaterra al menos desde 1734, comenzó a se aplicará de forma masiva a mediados del siglo XIX en todo tipo de edificios (dado el costo más económico), imponiendo un estilo ecléctico, popular o kitsch estético y con acabados uniformes que deploran aquellos que anhelaban el trabajo artesanal manual (como William Morris o John Ruskin).

Entre los primeros ejemplos de la arquitectura monumental que incorporó el hierro fue la cúpula de la Halle aux blés («mercado de granos» de París, François-Joseph Bélanger, 1811). La Casa del Comisario del Royal Naval Dockyard (Bermuda, Edward Holl, 1820) se considera la primera casa construida con una estructura de hierro. En 1836, la iglesia de San Leopoldo (Follonica), de Alessandro Manetti y Carlo Reishammer, incorporó por primera vez en la arquitectura eclesiástica elementos de hierro expuesto.

Tercer tercio del siglo XIX
Las mejoras tecnológicas estaban sucediendo. El hierro corrugado (o hierro corrugado galvanizado – CGI por sus siglas en inglés) fue inventado en la década de 1820 por el británico Henry Robertson Palmer, arquitecto e ingeniero de la London Dock Company. Su uso se extendió a la arquitectura rural en los Estados Unidos y otros países. Desde la década de 1840, las innovaciones de la industria siderúrgica generalizaban el uso de planchas de hierro, perfiles de «doble T» y un acero de mayor calidad y un precio cada vez más bajo (convertidor Bessemer, 1855). En 1867, Charles Drake de Patent Concrete Building Company, patentó el uso de paneles de encofrado de hierro en lugar de madera.

Comenzaron a construir edificios de hierro fundido («edificios de hierro fundido») especialmente en el Soho de Nueva York (Building EV Haughwout, John P. Gaynor, 27 1857), destacando las construcciones de James Bogardus (63 Nassau Street, 1844, 254). -260 Canal Street, 1857, 75 Murray Street, 1958 85 Leonard Street, 1861, Iron Clad Building, 1862). En Londres, una cúpula de hierro y vidrio de 18 metros de diámetro había sido erigida en la Bolsa de carbón (James Bunstone Bunning, 32 1847-1849).

A mediados del siglo XIX en París, se destacó la biblioteca de Santa Genoveva (de Henri Labrouste, 1843-1850), con un estilo neorrenacentista en el exterior, pero en el interior mostraba la estructura metálica. Un recurso similar se aplicó en el Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford, este estilo neogótico (1855, Henry Acland, con el apoyo de John Ruskin).

El refinamiento en la fundición de hierro terminó siendo aceptado incluso como un material noble para la realización de esculturas que hasta entonces estaban reservadas para el bronce («hierro Kasli», en los Urales, 1860).

La aceptación social del hierro visto por los elementos arquitectónicos visibles se había producido con el extraordinario éxito de la arquitectura de hierro y vidrio a partir de la construcción de los espectaculares invernaderos de Chatsworth (Joseph Paxton, 1837-1840), la casa de la palma de la Real Jardín Botánico Kew (arquitecto Decimus Burton y fundador Richard Turner, 1841-1849) y, sobre todo, el Palacio de Cristal de Joseph Paxton (1851), que también demostró las posibilidades de los nuevos materiales para la arquitectura prefabricada (fue ensamblado, desmontado y vuelto a ensamblar en muy poco tiempo, a pesar de sus dimensiones extraordinarias). Se aplicaron criterios similares a la cobertura de los nuevos tipos de edificios exigidos por la expansión económica: galerías comerciales, mercados cubiertos y arquitectura ferroviaria, que construyó en toda Europa las estaciones ferroviarias monumentales. La ingeniería ferroviaria construyó puentes de gran osadía y belleza, como Théophile Seyrig’s en Oporto (Puente María Pía, 1877).

Último tercio del XIX
En el momento de la construcción de la Ópera Garnier (1861-1875) el hierro ya se usaba de manera natural y profusa en todo tipo de elementos estructurales (especialmente pilares, vigas y placas unidas por remaches).

El incendio de Chicago de 1871 dio paso a una reconstrucción urbana masiva, con los primeros rascacielos de estructura de acero y los nuevos conceptos de forma y función que caracterizan a la llamada escuela de Chicago.

Los edificios de hierro más impresionantes del siglo fueron construidos por ingenieros franceses para la Exposición Universal de París de 1889: la Galerie des machines (Victor Contamin -arquitectos Ferdinand Dutert y Stephen Sauvestre) y la Tour Eiffel (Alexandre Gustave Eiffel).

La emulación de los logros técnicos europeos y estadounidenses condujo a una verdadera «fiebre de hierro» 44 en América Latina, especialmente en las ciudades de más rápido crecimiento, como la fiebre del caucho (Iquitos, Manaus). En México se construyeron «palacios de hierro» en la capital (1888-1891) y en Orizaba (Eiffel, 1891-1894).
Uso estructural
El hierro fundido no es un buen material estructural para manejar la tensión o los momentos de flexión debido a su fragilidad y su resistencia a la tracción relativamente baja en comparación con el acero y el hierro forjado. En algunos casos, los puentes y edificios construidos con hierro fundido fallaron. El hierro fundido tiene una buena resistencia a la compresión y se utilizó con éxito para ciertos componentes estructurales en puentes y edificios antiguos bien diseñados. El hierro forjado acolchado, que se introdujo después de la construcción del Puente de Hierro, era un material estructural mucho mejor. El hierro acolchado se hizo ampliamente disponible después de 1800 y finalmente se convirtió en el material preferido para puentes, rieles, barcos y edificios hasta que se desarrollaron nuevos procesos de fabricación de acero a fines del siglo XIX.

El hierro fundido se ha utilizado durante siglos y se utilizó en la arquitectura en el período premoderno; por ejemplo, el «templo Konark Sun» indio del siglo XIII utilizó vigas de hierro. Fue en el siglo XVIII en Gran Bretaña donde los nuevos métodos de producción permitieron que el hierro fundido se produjera de forma económica y en cantidades suficientemente grandes como para ser utilizado regularmente en grandes proyectos de construcción. Los nuevos métodos de producción incluyeron el uso de aire a presión con motor a vapor, lo que permitió temperaturas más altas en el alto horno, lo que a su vez permitió agregar más caliza con la carga de mineral de hierro. Las altas temperaturas del horno hicieron que la escoria producida con la cal adicional fluyera más libremente. El calcio y el magnesio en la cal ayudaron a unir el azufre, lo que permitió el uso de coque como combustible. Las temperaturas más altas del horno también aumentaron la capacidad del horno.

Uno de los primeros proyectos importantes fue The Iron Bridge en Shropshire, una estructura precedente que se construyó casi en su totalidad de hierro fundido. Sin embargo, fue excesivamente diseñado en exceso, y los fabricantes (principalmente Abraham Darby) sufrieron financieramente como resultado. La calidad del hierro utilizado en el puente no es alta, y cerca de 80 grietas frágiles son visibles en la estructura actual. Los diseñadores e ingenieros posteriores, como Thomas Telford, mejoraron tanto el diseño como la calidad del material en puentes (por ejemplo, en Buildwas aguas arriba de Coalbrookdale) y acueductos (como el acueducto de Pontcysyllte, famoso en el norte de Gales).

Uso arquitectónico
El hierro fundido se usó por primera vez en la construcción de pagodas en la dinastía Tang de China. Los textos escritos en el siglo IX por el monje budista japonés Ennin describen en detalle las pagodas de hierro fundido y las estatuas diseminadas en China en ese momento. La persecución del budismo en China llevó a la destrucción de muchas de estas estructuras. Ditherington Flax Mill, construido en 1796, es considerado el primer edificio con armazón de hierro del mundo.

La Casa del Comisario del Royal Naval Dockyard, Bermuda, diseñada por Edward Holl y construida en la década de 1820, se considera la primera residencia que utilizó hierro fundido en su marco estructural. En la década de 1850, la baratura y la disponibilidad del hierro fundido llevaron a James Bogardus de la ciudad de Nueva York a defender y diseñar edificios utilizando componentes de hierro fundido. El hierro fundido se podía moldear en una amplia gama de formas y diseños, permitiendo fachadas elaboradas que eran mucho más baratas que las tradicionales talladas en piedra. Estas fachadas también se pueden pintar con una amplia gama de colores. Muchos de estos edificios tenían elaborados diseños neoclásicos o románicos. Usados ​​principalmente en edificios comerciales e industriales, hay muchos ejemplos que sobreviven, especialmente en las áreas de SoHo y Tribeca de Nueva York y el área del centro oeste de Louisville, Kentucky. Uno de los conjuntos más intactos en el oeste americano se puede ver en el distrito histórico de Skidmore / Old Town, un hito histórico nacional en Portland, Oregón. En Europa, los ejemplos mejor conservados de almacenes de hierro fundido victorianos se pueden ver en Glasgow, Escocia, una ciudad que experimentó una enorme expansión a fines del siglo XIX. Otra estructura de hierro de la época victoriana es el Mercado cubierto en La Valeta, Malta, que se construyó entre 1859 y 1861.

En las viejas ciudades del sur de los Estados Unidos, el uso del hierro fundido en la arquitectura fue generalizado a fines del siglo XIX. Nueva Orleans y Richmond tienen ejemplos particularmente concentrados y bien conservados de hierro fundido, a menudo en forma de porches elaborados. En el French Quarter de New Orleans, los porches de hierro de múltiples pisos cuelgan de muros de mampostería donde los pórticos de Richmond en vecindarios como Church Hill y Jackson Ward son más a menudo estructuras de una sola planta que descansan en muelles de ladrillo. Numerosas fundiciones en ambas ciudades produjeron diseños ornamentales y estructurales únicos en hierro.

Las columnas de hierro fundido tenían la ventaja de ser esbeltas, en comparación con las columnas de mampostería capaces de soportar un peso similar. Eso ahorró espacio en fábricas y otros tipos de edificios, y permitió a los arquitectos de teatros, iglesias y sinagogas mejorar las líneas de visión al apoyar balcones.

El hierro fundido también se convirtió en la estructura de soporte estándar en la construcción de invernaderos, y este tipo de diseño condujo al monumental Crystal Palace construido en Londres en 1851. Diseñado por Joseph Paxton, la estructura de hierro y vidrio fue imitada mundo.

A fines del siglo XIX, se desarrolló acero moderno y resultó mucho más adecuado que el hierro fundido para fines estructurales y de apoyo. La moda de las fachadas de hierro fundido también se desvaneció en esta época. Muchas de las innovaciones del período de hierro fundido se trasladaron a los nuevos edificios con estructura de acero, y fueron esenciales para el desarrollo del rascacielos moderno.

Fallas catastróficas
El hierro fundido tiene algunas ventajas arquitectónicas y algunas debilidades. Es fuerte en compresión, pero débil en tensión y flexión. Su resistencia y rigidez se deterioran cuando se somete a altas temperaturas, como en un incendio. En la era primitiva de la revolución industrial, el hierro fundido se usaba a menudo en la construcción de fábricas, en parte debido a la idea errónea de que tales estructuras serían ignífugas. William Strutt fue pionero en esta innovación y construyó varios edificios industriales con soportes de hierro fundido. El hierro fundido era lo suficientemente fuerte como para soportar la maquinaria pesada, pero era vulnerable a los frecuentes incendios que ocurrirían en tales fábricas. También hubo numerosos colapsos de edificios causados ​​por la fractura de frágiles vigas de hierro fundido. Estos a menudo ocurrieron cuando el lado inferior de la viga estaba en tensión, a menudo por defectos tales como orificios de soplado dentro de las vigas. Dichos defectos internos eran comunes en haces grandes.

El hierro fundido también se utilizó ampliamente en la construcción de puentes para el nuevo sistema ferroviario, a veces con resultados terribles, especialmente cuando se utilizaban vigas de hierro fundido en lugar de arcos. El primer uso fue en la terminal de Water Street del Ferrocarril de Liverpool y Manchester en 1830 a un diseño de William Fairbairn, un diseño exitoso que fue demolido alrededor de 1900 debido a la preocupación generalizada sobre hierro fundido bajo puentes en la red ferroviaria en Gran Bretaña. Robert Stephenson construyó un puente más largo sobre el río Dee, añadiendo erróneamente vigas de hierro forjado para fortalecer la estructura. Esto llevó al desastre del puente de Dee de 1847, que mató a cinco cuando el puente colapsó.

Después del desastre, tales puentes aterrajados fueron demolidos y el hierro fundido fue reemplazado por vigas compuestas de hierro forjado formadas por chapas remachadas, y luego por vigas de acero cuando el acero estuvo disponible a fines de la década de 1860 y 1870. El hierro fundido continuó usándose en el ferrocarril debajo de los puentes, y hubo una serie de fallas graves que implicaron la pérdida de vidas. El accidente más grave ocurrió en 1879 con el desastre del Puente Tay cuando la parte central del puente colapsó en una tormenta cuando pasaba un tren expreso. Todo el tren se perdió con más de 75 pasajeros y tripulación. Las partes más débiles del puente eran asas de hierro fundido con barras de unión en su lugar, y el hierro fundido en los puentes nuevos fue efectivamente abandonado después del desastre. La mayoría de las pequeñas estructuras de vigas de hierro fundido fueron demolidas y reemplazadas después del accidente ferroviario de Norwood Junction de 1891.

Ingeniería de puentes urbanos
Entre mediados del siglo XIX y el primer tercio del siglo XX se desarrolló una notable progresión técnica (con una espectacular catástrofe -unión del puente Tay, 1879-) en la construcción de puentes de hierro (Wheeling Suspension Bridge, 1849, Stadlauer Ostbahnbrücke 48 In Viena, 1868-1870, Puente de Brooklyn en Nueva York, 1870-1883, Puente Don Luis I en Oporto, 1881-1886, Tower Bridge en Londres, 1886-1894, Puente colgante en Bilbao, por Ferdinand Anodin 49 y Alberto del Palacio, 1887-1893, Puente Vierendeel en Avengelm, 1896-1902, Puente Manhattan en Nueva York, 1909, Puente Hercílio Luz en Florianópolis, 1922-1926, Puerta Dorada en San Francisco, 1933-1937), que continúa hasta hoy.

Las grandes etapas de la arquitectura metálica: cronología y obras notables

Los puentes
1777-1779: Iron Bridge o Coalbrookdale Bridge, uno de los primeros puentes metálicos construidos.
1801: Puente de las Artes
1902: Vierendeel Beam y Vierendeel Bridge de Arthur Vierendeel

La carpintería
1811: Cúpula de la Halle aux blés de François-Joseph Bélanger (ahora la Bolsa de París)
1826: pasaje du Grand-Cerf
1834: Trusses del Museo Nacional de Historia Natural de Francia, en París
1843-1850: Biblioteca de Santa Genoveva de Henri Labrouste
1902: Iglesia Notre-Dame-du-Travail, iglesia diseñada por Jules Astruc, París

Los mercados
1837: armadura triangular por Camille Polonceau
1851: estación Saint-Lazare de Eugène Flachat, luz de 40 m
1851: El Palacio de Cristal de Londres por Paxton
1878: Galerie des Machines (Exposición Universal, París), primer portique à 2 articulaciones de Henry de Dion (ahora Hangar Y en Meudon, Gymnase Jean-Jaurè en París, Usine DMC después de Bull y finalmente Technopôle en Belfort), porte 35.60 m
1889: Galería de las máquinas de París de Victor Contamin, luz de 115 m

Los platos
Desde 1840: Generalización de planchas de hierro en París: perfil doble T

Las fachadas
Edificios de hierro fundido en Inglaterra y los Estados Unidos
1847: fábrica de James Bogardus en Nueva York

Les pans de fer
1862: proyecto de la casa à bread de fer por Eugène Viollet-le-Duc
1871: Molino de la fábrica Meunier en Noisiel por Jules Saulnier
Estructura poteaux-dalles en acero (construcción de estructura de acero) – Rascacielos
1879: Primer edificio Leiter de William Le Baron Jenney en Chicago

Rascacielos de la escuela de Chicago
Propiedad industrial y grandes almacenes parisinos
1905: The Samaritaine, por Frantz Jourdain
1905: Propiedad de Parisien libéré, de Chedanne, 124 Rue Réaumur
1906: Gran bazar de la Rue de Rennes

Paneles de fachada de acero
1939: Casa del Pueblo de Clichy por Eugène Beaudouin y Jean Prouvé
Torres de vidrio y acero de estilo internacional. Primeros muros cortina
1949: Lake Shore Drive Apartments de Ludwig Mies van der Rohe en Chicago
1952: Lever House of Skidmore, Owings and Merrill en Nueva York
1958: Caisse de réassurances, rue des Victoires de Paris de Jean Balladur
1960: Albert Tour, Édouard Albert, calle Croulebarde

Estructuras geodésicas
1953: primer domo geodésico para las fábricas de Ford en Michigan por Richard Buckminster Fuller
1967: Biosphère de la Exposición Universal de Montreal (Expo 67) por Richard Buckminster Fuller
1985: La Géode de la Cité des sciences et de l’industrie, en La Villette, de 36 m de diámetro, construida por el arquitecto Adrien Fainsilber y el ingeniero Gérard Chamayou, y cuyas caras triangulares, no planas, son triángulos esféricos reflectantes.

Nappes tridimensionales
1972: Estadio Olímpico en Munich por Frei Otto
Estructuras de alta tecnología
1977: Centro Nacional de Arte y Cultura Georges-Pompidou de Piano and Rogers, en París, tubos de acero con abrazaderas articuladas con tirantes para nivelar paneles asociados a tabiques móviles, con piezas fundidas de soporte en columnas de acero y parabrisas en forma de tirantes aparentes en forma de una cruz de San Andrés frente a los muros cortina de vidrio.

Estructuras de membrana
2001: Eden Project de Nicholas Grimshaw & Partners, Saint Austell Cornouilles, Inglaterra, invernadero ecológico, dos biomas serre-bulles hechas de membranas de «papel» sostenidas por estructuras de celosía de acero que dan una forma de burbujas atrapadas entre ellas (con deformación controlada por computadora) .
Estructuras tubulares
2002: Mediateca de Sendai de Toyo Ito

Estructuras Art Nouveau
Torre Eiffel, Grand Palais, Petit Palais, pasarela de Inéa …