Arquitetura de ferro fundido é uma forma de arquitetura desenvolvida através do uso de ferro fundido. Foi um estilo proeminente na era da Revolução Industrial, quando o ferro fundido se tornou relativamente barato e o aço moderno ainda não havia sido desenvolvido.

História:
Apesar da incorporação inicial de ferro fundido ou ferro fundido em estruturas de engenharia, como pontes (Iron Bridge em Coalbrookdale, 1779, Pont des Arts, em Paris, 1801), os arquitetos continuaram a usar materiais tradicionais, enquanto o gosto acadêmico continuou a considerá-los “em mau gosto”. A arquitetura industrial foi a primeira a incorporar ferro em vez de madeira, inicialmente como medida de proteção contra incêndios, que se tornara muito comum desde a introdução da máquina a vapor. O edifício da fábrica que William Strutt em Derby (1792-1793) usou maciçamente pilares de tijolo e ferro fundido. A primeira fábrica sem qualquer parte de madeira foi construída em Ditherington (nas proximidades de Shrewsbury) em 1796-1797 (Ditherington Flax Mill). O modelo da fábrica inglesa do século XIX era o de uma estrutura de vigas e pilares de ferro fundido com paredes de tijolos e abóbadas. A fundição também foi usada maciçamente para a implementação de mobiliário urbano nas cidades planejadas com critérios higienistas do século XIX, com exemplos que se tornaram emblemáticos: em Madri as lâmpadas de rua Fernandina (1832), ou em Paris as fontes Wallace (1870), as colunas Morris (1868) ou os edifícios Guimard (estilo art nouveau, nas bocas do metrô (Hector Guimard, 1900-)). Todos os tipos de ferragens arquitetônicas, cuja origem pode ser traçada na Inglaterra pelo menos desde 1734, começaram a surgir. ser aplicado maciçamente em meados do século XIX em todos os tipos de edifícios (dado o custo mais barato), impondo um acabamento estético, popular ou kitsch e uniforme que deplora aqueles que ansiavam por trabalho artesanal manual (como William Morris ou John Ruskin).

Entre os primeiros exemplos da arquitetura monumental que incorporou o ferro estava a cúpula do Halle aux blés (“mercado de grãos” de Paris, François-Joseph Bélanger, 1811). A casa do comissário do estaleiro naval real (Bermuda, Edward Holl, 1820) é considerada a primeira casa construída com uma estrutura de ferro. Em 1836, a igreja de San Leopoldo (Follonica), por Alessandro Manetti e Carlo Reishammer incorporou pela primeira vez na arquitetura eclesiástica elementos de ferro exposto.

Terço central do século XIX
As melhorias tecnológicas estavam acontecendo. O ferro corrugado (ou ferro galvanizado corrugado – CGI por sua sigla em inglês) foi inventado na década de 1820 pelo britânico Henry Robertson Palmer, arquiteto e engenheiro da London Dock Company. Seu uso se estendeu à arquitetura rural nos Estados Unidos e em outros países. Desde a década de 1840, as inovações da indústria de ferro e aço estavam generalizando o uso de chapas de ferro, perfis “double T” e um aço de maior qualidade e preços cada vez mais baixos (conversor Bessemer, 1855). Em 1867, Charles Drake, da Patent Concrete Building Company, patenteou o uso de painéis de cofragem de ferro em vez de madeira.

Eles começaram a construir prédios de ferro fundido (“edifícios de ferro fundido”) especialmente no SoHo de Nova York (Building EV Haughwout, John P. Gaynor, 27 1857), destacando as construções de James Bogardus (63 Nassau Street, 1844, 254). -260 Canal Street, 1857, 75 Murray Street, 1958 Rua 85 Leonard, 1861, Iron Clad Building, 1862). Em Londres, uma cúpula de ferro e vidro de 18 metros de diâmetro foi erguida no Coal Exchange (James Bunstone Bunning, 32, 1847-1849).

Em Paris do meio do século XIX, destacou-se a biblioteca de Santa Genoveva (de Henri Labrouste, 1843-1850), com um estilo neo-renascentista por fora, mas por dentro mostrava a estrutura metálica. Um recurso semelhante foi aplicado no Museu de História Natural da Universidade de Oxford, este estilo neo-gótico (1855, Henry Acland, com o apoio de John Ruskin).

O refinamento na fundição de ferro acabou recebendo sua aceitação mesmo como um material nobre para a realização de esculturas que até então eram reservadas para o bronze (“Kasli iron”, nos Urais, 1860).

A aceitação social do ferro visto pelos elementos arquitetônicos visíveis foi produzida com o extraordinário sucesso da arquitetura de ferro e vidro da construção das estufas espetaculares de Chatsworth (Joseph Paxton, 1837-1840), a Casa Palmeira da Real Jardim Botânico Kew (arquiteto Decimus Burton e fundador Richard Turner, 1841-1849) e, acima de tudo, o Palácio de Cristal de Joseph Paxton (1851), que também demonstrou as possibilidades de novos materiais para arquitetura pré-fabricada (foi montado, desmontado e remontado em muito pouco tempo, apesar de suas extraordinárias dimensões). Critérios semelhantes foram aplicados à cobertura de novos tipos de edifícios exigidos pela expansão econômica: galerias comerciais, mercados cobertos e arquitetura ferroviária, que construíram em toda a Europa estações ferroviárias monumentais. A engenharia ferroviária construiu pontes de grande ousadia e beleza, como a de Théophile Seyrig no Porto (Puente María Pía, 1877).

Último terço do XIX
Na época da construção da Ópera Garnier (1861-1875) o ferro já era usado naturalmente e profusamente em todos os tipos de elementos estruturais (especialmente pilares, vigas e placas unidas por rebites).

O incêndio de Chicago de 1871 deu lugar a uma reconstrução urbana maciça, com os primeiros arranha-céus de estrutura de aço e os novos conceitos de forma e função que caracterizam a chamada escola de Chicago.

Os mais impressionantes prédios de ferro do século foram construídos por engenheiros franceses para a Exposição Universal de Paris de 1889: a Galerie des machines (Victor Contamin -arquitetos Ferdinand Dutert e Stephen Sauvestre) e a Tour Eiffel (Alexandre Gustave Eiffel).

A emulação de realizações técnicas européias e americanas levou a uma verdadeira “febre do ferro” 44 na América Latina, especialmente nas cidades que mais crescem, como a corrida da borracha (Iquitos, Manaus). No México, “palácios de ferro” foram construídos na capital (1888-1891) e em Orizaba (Eiffel, 1891-1894).
Uso estrutural
O ferro fundido não é um bom material estrutural para lidar com tensão ou momentos de flexão devido à sua fragilidade e resistência à tração relativamente baixa em comparação com o aço e o ferro forjado. Em alguns casos, pontes e prédios construídos com ferro fundido falharam. O ferro fundido tem boa resistência à compressão e foi usado com sucesso para certos componentes estruturais em pontes e edifícios antigos bem projetados. O ferro forjado, introduzido depois da construção da Ponte de Ferro, era um material estrutural muito melhor. O ferro amontoado tornou-se amplamente disponível depois de 1800 e eventualmente tornou-se o material preferido para pontes, trilhos, navios e edifícios até que novos processos de fabricação de aço fossem desenvolvidos no final do século XIX.

O ferro fundido tem sido usado há séculos e foi usado na arquitetura no período pré-moderno; por exemplo, o templo “Konark Sun Temple” do século XIII usava vigas de ferro. Foi na Grã-Bretanha do século XVIII que os novos métodos de produção permitiram que o ferro fundido fosse produzido de maneira barata e em quantidade suficiente para ser usado regularmente em grandes projetos de construção. Novos métodos de produção incluíam o uso de ar comprimido por motor a vapor, o que permitia temperaturas mais altas do alto-forno, o que, por sua vez, permitia a adição de mais calcário com a carga de minério de ferro. As temperaturas mais altas do forno fizeram com que a escória produzida com o cal adicional fluísse mais livremente. O cálcio e o magnésio na cal ajudaram a amarrar o enxofre, o que permitiu o uso de coque como combustível. As temperaturas mais altas do forno também aumentaram a capacidade do forno.

Um dos primeiros projetos importantes foi The Iron Bridge, em Shropshire, uma estrutura de precedentes feita quase inteiramente de ferro fundido. No entanto, foi grosseiramente super-projetado, e os fabricantes (principalmente Abraham Darby) sofreram financeiramente como resultado. A qualidade do ferro usado na ponte não é alta, e quase 80 rachaduras frágeis são visíveis na estrutura atual. Designers e engenheiros posteriores, como Thomas Telford, aprimoraram tanto o design quanto a qualidade do material em pontes (por exemplo, em Buildwas a montante de Coalbrookdale) e aquedutos (como o mundialmente famoso Aqueduto de Pontcysyllte no Norte de Gales).

Uso arquitetônico
O ferro fundido foi usado pela primeira vez na construção de pagodes na Dinastia Tang na China. Textos escritos no século IX pelo monge budista japonês Ennin descrevem em detalhes os pagodes e estátuas de ferro fundido amplamente difundidos na China na época. A perseguição do budismo na China levou à destruição de muitas dessas estruturas. O moinho de linho de Ditherington, construído em 1796, é considerado o primeiro edifício com estrutura de ferro do mundo.

A Casa do Comissário do Estaleiro Naval Real, Bermuda, projetada por Edward Holl e construída na década de 1820, é considerada a primeira residência que usou ferro fundido em sua estrutura estrutural. Na década de 1850, o baixo preço e a disponibilidade de ferro fundido levaram James Bogardus, da cidade de Nova York, a defender e projetar edifícios usando componentes de ferro fundido. O ferro fundido poderia ser moldado em uma grande variedade de formas e desenhos, permitindo fachadas elaboradas que eram muito mais baratas do que as tradicionais esculpidas em pedra. Essas fachadas também podem ser pintadas com uma grande variedade de cores. Muitos desses edifícios tinham elaborados desenhos neoclássicos ou românicos. Principalmente usado em edifícios comerciais e industriais, existem muitos exemplos sobreviventes, especialmente nas áreas de SoHo e Tribeca de Nova York e na área do centro oeste de Louisville, Kentucky. Um dos conjuntos mais intactos do oeste americano pode ser visto em Skidmore / Old Town Historic District, um marco histórico nacional em Portland, Oregon. Na Europa, os exemplos mais bem conservados de armazéns vitorianos de ferro fundido podem ser vistos em Glasgow, na Escócia, uma cidade que experimentou uma enorme expansão no final do século XIX. Outra estrutura de ferro fundido da era vitoriana é o Mercado Coberto de Valletta, Malta, que foi construído entre 1859 e 1861.

Nas antigas cidades do sul dos Estados Unidos, o uso do ferro fundido na arquitetura era difundido no final do século XIX. Nova Orleans e Richmond têm exemplos particularmente concentrados e bem preservados de ferro fundido, muitas vezes sob a forma de varandas elaboradas. No French Quarter de Nova Orleans, varandas de ferro de vários pavimentos em cantiléver de paredes de alvenaria, onde Richmond se debruça em bairros como Church Hill e Jackson Ward, são mais frequentemente estruturas de um único andar apoiadas em pilares de tijolos. Numerosas fundições nas duas cidades produziram projetos ornamentais e estruturais únicos em ferro.

As colunas de ferro fundido tinham a vantagem de serem delgadas, comparadas com colunas de alvenaria capazes de suportar pesos semelhantes. Isso economizou espaço em fábricas e outros tipos de edifícios, e permitiu que arquitetos de teatros, igrejas e sinagogas melhorassem as linhas de visão ao apoiar as varandas.

O ferro fundido também se tornou a estrutura de suporte padrão na construção de estufas, e esse tipo de design levou ao monumental Crystal Palace construído em Londres em 1851. Projetado por Joseph Paxton, a estrutura de vidro e ferro fundido foi muito imitada em torno do mundo.

No final do século XIX, o aço moderno foi desenvolvido e se mostrou muito mais adequado do que o ferro fundido para fins estruturais e de suporte. A moda das fachadas de ferro fundido também desapareceu nessa época. Muitas das inovações do período do ferro fundido foram transportadas para os novos edifícios de estrutura de aço e foram essenciais para o desenvolvimento do arranha-céus moderno.

Falhas catastróficas
O ferro fundido tem algumas vantagens arquitetônicas e algumas fraquezas. É forte em compressão, mas fraco em tensão e flexão. Sua força e rigidez se deterioram quando submetidas a altas temperaturas, como em um incêndio. No início da era da revolução industrial, o ferro fundido era frequentemente usado na construção de fábricas, em parte devido ao equívoco de que tais estruturas seriam à prova de fogo. A William Strutt foi pioneira nessa inovação, construindo vários edifícios industriais usando suportes de ferro fundido. O ferro fundido era forte o suficiente para suportar o maquinário pesado, mas era vulnerável aos frequentes incêndios que ocorreriam em tais fábricas. Também houve numerosos colapsos de construção causados ​​por fraturas de vigas de ferro fundido quebradiças. Estas ocorreram frequentemente quando o lado inferior do feixe estava em tensão, frequentemente devido a defeitos, tais como buracos no interior dos feixes. Tais defeitos internos eram comuns em grandes feixes.

O ferro fundido também foi amplamente usado na construção de pontes para o novo sistema ferroviário, às vezes com resultados terríveis, especialmente quando eram usadas vigas de ferro fundido em vez de arcos. O primeiro uso foi no terminal Water Street de Liverpool e Manchester Railway em 1830 para um projeto de William Fairbairn, um projeto de sucesso que foi demolido por volta de 1900 devido à preocupação generalizada sobre ferro fundido sob pontes na rede ferroviária na Grã-Bretanha. Robert Stephenson construiu uma ponte mais longa sobre o rio Dee, adicionando erroneamente suportes de ferro forjado para fortalecer a estrutura. Isso levou ao desastre da ponte Dee de 1847, que matou cinco pessoas quando a ponte desmoronou.

Após o desastre, essas pontes treliçadas foram demolidas e o ferro fundido foi substituído por vigas de ferro forjado formadas por chapas combinadas, e depois vigas de aço laminadas quando o aço se tornou disponível no final da década de 1860 e 1870. O ferro fundido continuou a ser usado em ferrovias sob pontes, e houve uma série de falhas graves envolvendo perda de vidas. O acidente mais grave ocorreu em 1879 com o desastre da Ponte Tay, quando a parte central da ponte desmoronou em uma tempestade quando um trem expresso passava. O trem inteiro foi perdido com mais de 75 passageiros e tripulantes. As partes mais fracas da ponte eram canhões de ferro fundido com barras de apoio no lugar, e ferro fundido em novas pontes foi efetivamente abandonado após o desastre. A maioria das pequenas estruturas de vigas de ferro fundido foi demolida e substituída após o acidente ferroviário de Norwood Junction em 1891.

Engenharia de pontes urbanas
Entre meados do século XIX e o primeiro terço do século XX, desenvolveu-se uma extraordinária progressão técnica (com alguma espetacular catástrofe-união da Ponte de Tay, 1879-) na construção de pontes de ferro (Wheeling Suspension Bridge, 1849, Stadlauer Ostbahnbrücke). Viena, 1868-1870, Ponte do Brooklyn em Nova Iorque, 1870-1883, Ponte Don Luis I no Porto, 1881-1886, Ponte da Torre em Londres, 1886-1894, Ponte Suspensa em Bilbao, por Ferdinand Anodin 49 e Alberto del Palacio, 1887-1893, Ponte Vierendeel em Avengelm, 1896-1902, Ponte de Manhattan em Nova York, 1909, Ponte Hercílio Luz em Florianópolis, 1922-1926, Golden Gate em San Francisco, 1933-1937), que continua até hoje.

As grandes etapas da arquitetura metálica: cronologia e obras notáveis

As pontes
1777-1779: Ponte de Ferro ou Coalbrookdale Bridge, uma das primeiras pontes de metal construídas.
1801: Ponte das Artes
1902: Vierendeel Beam e Vierendeel Bridge por Arthur Vierendeel

A carpintaria
1811: Cúpula do Halle aux blés de François-Joseph Bélanger (atual Bolsa de Valores de Paris)
1826: Passage du Grand-Cerf
1834: Treliças do Museu Nacional de História Natural da França, em Paris
1843-1850: Biblioteca de Santa Genoveva de Henri Labrouste
1902: Igreja Notre-Dame-du-Travail, igreja projetada por Jules Astruc, Paris

Os mercados
1837: treliça triangular por Camille Polonceau
1851: estação de Saint-Lazare por Eugène Flachat, luz de 40 m
1851: O Palácio de Cristal de Londres por Paxton
1878: Galerie des Machines (Exposição Universelle, Paris), primeiro portique à 2 articulações de Henry de Dion (agora Hangar Y em Meudon, Gymnase Jean-Jaurè em Paris, Usine DMC após Bull e finalmente Technopôle em Belfort), portée 35,60 m
1889: Galeria das máquinas de Paris de Victor Contamin, luz de 115 m

Os pratos
A partir de 1840: Generalização das placas de ferro em Paris: perfil duplo-T

As fachadas
Edifícios de ferro fundido na Inglaterra e nos Estados Unidos
1847: Fábrica de James Bogardus em Nova York

Panelas de fer
1862: Projeto Casa à pão de fer de Eugène Viollet-le-Duc
1871: Moinho da fábrica Meunier em Noisiel por Jules Saulnier
Poteaux-dalles estrutura em aço (construção de aço-frame) – arranha-céu
1879: Primeiro Edifício Leiter por William Le Baron Jenney em Chicago

Arranha-céu da escola de chicago
Propriedade industrial e loja de departamentos parisiense
1905: A Samaritaine, de Frantz Jourdain
1905: Propriedade de Parisien libéré, de Chedanne, 124 Rue Réaumur
1906: Grande Bazar da Rue de Rennes

Painéis de fachada em aço
1939: Casa do Povo de Clichy por Eugène Beaudouin e Jean Prouvé
Torres de aço e vidro de estilo internacional. Primeiras paredes de cortina
1949: Apartamentos Lake Shore Drive de Ludwig Mies van der Rohe em Chicago
1952: Lever House de Skidmore, Owings e Merrill em Nova York
1958: Caisse de réassurances, rue des Victoires de Paris por Jean Balladur
1960: Albert Tour, Édouard Albert, rua Croulebarde

Estruturas geodésicas
1953: primeira cúpula geodésica para fábricas da Ford em Michigan por Richard Buckminster Fuller
1967: Biosfera da Exposição Universal de Montreal (Expo 67) por Richard Buckminster Fuller
1985: La Géode de la Cité des sciences et de l’industrie, em La Villette, com 36 m de diâmetro, construído pelo arquiteto Adrien Fainsilber e pelo engenheiro Gérard Chamayou, e cujas faces triangulares e não planas são triângulos esféricos reflexivos.

Napôs tridimensionais
1972: Estádio Olímpico em Munique por Frei Otto
Estruturas de alta tecnologia
1977: Centro Nacional Georges-Pompidou de Arte e Cultura de Piano e Rogers, em Paris, – tubos de aço com suportes articulados com tirantes para painéis de nivelamento associados a divisórias móveis, com peças de suporte em colunas de aço e pára-brisas na forma de aparelhagens na forma de uma cruz de San Andres em frente a paredes de cortina de vidro.

Estruturas de membrana
2001: Eden Project por Nicholas Grimshaw & Partners, Saint Austell Cornouilles, Inglaterra, estufa ecológica, dois biomas serre-bulles feitos de membranas de “papel” suportadas por estruturas de treliça de aço que dão uma forma de bolhas presas entre elas (com deformação controlada por computador) .
Estruturas tubulares
2002: Mediateca de Sendai de Toyo Ito

Estruturas Art Nouveau
Torre Eiffel, Grand Palais, Petit Palais, passarela Inéa …