Еще более ярко проявился разлад между романтикой и прогрессом в строительном элементе, который мог бы служить символом архитектуры буржуазного столетия, в чугунной колонне — этом стройном несущем элементе со старинными декоративными формами капителей, баз или каннелюр. Оригинальные образцы подобных чугунных колонн были установлены на первых английских железнодорожных вокзалах и в павильоне «Ройяль» в Париже. Они были изготовлены в 1821 г. Джоном Нэшем и представляли собой трубы с капителями в форме пальмовых листьев из гнутого листового железа. Позднее чугунная колонна стала массовым конструктивным элементом, который по каталогу можно было заказать любой высоты и в любом стиле — дорическом, тосканском, коринфском, готическом или мавританском.
Созданный Боултоном и Уаттом «способ балочного строительства» господствовал в промышленном строительстве на протяжении всего XIX в., но его нельзя полностью отнести к каркасному строительству, так как несущие стены воспринимали большую долю нагрузки от перекрытия и ветровые нагрузки. Это становится очевидным при рассмотрении строительных правил США и европейских стран того периода. Они предусматривали в промышленных зданиях усиление наружныхстен одного или двух нижнихэтажей, т. е. увеличение толщины этих стен на полкирпича по сравнению с толщиной несущих стен многоэтажных жилых и служебных зданий. Это требование, которое, например, в немецких строительных правилах сохранялось до второй мировой войны, оказалось весьма рациональным: ныне действующие нормы по допускаемым напряжениям на кирпичную кладку подтверждают необходимость увеличения толщины стен для сооружений такого типа.
Следующий шаг на пути к стальному каркасу — передача нагрузок с наружной стены на металлический несущий остов — долго не был сделан, главным образом из-за того, что он изменил бы архитектуру зданий. Первые попытки сделать этот шаг исходили из древнейших строительных форм аркад и крытых галерей, которые с античных времен играли важнейшую роль как в формировании дома, так и в градостроительстве. Великолепны большепролетные аркады в строгих кирпичных фасадах английских доков — Катерин-док в Лондоне (1828 г.) и Альберт-док в Ливерпуле (1845 г.). Архаично сужающиеся кверху стволы чугунных колонн с дорическими капителями в этих зданиях имели в основании метровый диаметр.
Другой попыткой создания остова наружных стен, приближающейся к основам современного каркасного строительства,является использование железных перемычек и стоек, которые впервые применены в Париже для огромных витрин на фасадах зданий в виде пологого арочного фахверка или несущей решетки с мелкими параллельными элементами, включенными в каменную стену.
Между 1850 и 1880 гг. в США было построено много складов, универсальных магазинов и различных контор, в которых фасады были полностью выполнены из стальных конструкций. Начал это строительство Джемс Богардус, многосторонний исследователь и конструктор. Одна из главных его работ — здание издательства «Харпер и братья» (1854 г.). Фасад пятиэтажного здания состоит из архитектурно обработанных чугунных элементов; внутренний каркас впервые в США выполнен из прокатных стальных балок. Архитектура фасадов основана на примерах венецианского ренессанса и характерных для того времени тяжелых, богатых формах, которым следовал эклектизм во второй половине XIX в.
Значительно более современный вид имеют чугунные фасады на Ривер-Фронт в Сент-Луисе. Применение архаических элементов сократилось до предела, они сохранились только в качестве украшения и рельефа. Строгий карнизный профиль, изящные простые колонны, скромные капители и базы подчеркивают элементарный контраст мощных горизонталей и легких вертикалей, призматических и цилиндрических профилированных несущих элементов.
В то же время в Европе появляется несколько замечательных фасадов из металла, например на здании «Гарднере Айрон билдинг» в Глазго (1856 г). В Ливерпуле на здании «Ориэль Чзмберс» особенно привлекательно чередование изящных простенков из песчаника и стальных оконных переплетов (1864 г). Такое решение оконных витражей позднее сыграет важную роль в Чикагской архитектурной школе.
Большие пожары 70-х годов в Бостоне и Чикаго рассеяли иллюзию об огнестойкости стальных конструкций, доказав, что этот негорючий строительный материал не может долго противостоять огню. Это было учтено в Европе раньше, чем в США, и проявилось в усиленных поисках огнезащиты и в попытках установить новые требования к металлическим конструкциям.
Первым многоэтажным зданием сусовершенствованным стальным каркасом была шоколадная фабрика Менье в Нуазье-на-Марне близ Парижа, построенная в 1871—1872 гг. Жюлем Солнье. Как и в английских текстильных фабриках, производственные требования промышленного здания заставили инженеров использовать все конструктивные возможности инесущую способность стали как строительного материала.
Здание, выстроенное непосредственно над Марной, покоится на четырех мощных контрфорсах плотины, которая сдерживает напор речной воды. Каркас наружной стены стоит на широкой нижней обвязке из швеллеров, которая распределяет общий вес здания и ветровые нагрузки на восемь точек опоры. Поперечные стены отсутствуют, торцовые стены также не могут воспринять горизонтальных усилий, поэтому для повышения жесткости здания каркас, усилен ромбическими связями. Для обеспечения поперечной жесткости балки перекрытий связаны жесткими консолями фахверка с главными стойками фасада.
Две стойки над опорами моста несколько выступают за линию колонн, в остальном же весь фасад ровный при незначительной толщине кирпичного заполнения. Формат окон точно определен диагоналями ромбической сетки связей.
Строительство фабрики Менье предвосхитило различные структурные элементы современного каркасного строительства: свободно висящие углы, диагональная сетка раскосов, которые играют столь значительную роль в установленных снаружи ветровых связях небоскребов и вкаркасах мостовых строений. С другой стороны, конструкция каркаса создана по аналогии со средневековыми постройками с деревянным фахверком, что служит блестящим подтверждением учения Виоле ле Дюка, о котором еще пойдет речь. Строительная система Солнье все же не нашла непосредственного и серьезного подражания. Развитие металлических каркасов требовало новых конструктивных решений; такое развитие началось в Чикаго около 1880 г.
Чикагская архитектурная школа (1880—1910 гг.)
Скромный поселок первых переселенцев у впадения р. Чикаго в оз. Мичиган получил в 1830 г. статус города. В 1871 г. численность населения в нем достигла 30 тыс. человек. Город состоял почти из одних деревянных домов, выполненных в конструктивном стиле «baloonframe», который и теперь применяется в США. Пожаром 1871 г. город был почти полностью уничтожен; восстановление продвигалось вначале неравномерно. Около 1880 г. начинается беспримерный подъем строительной деятельности.
Освоение Среднего Запада, развитие железнодорожной сети и водных путей, реализация полезных ископаемых сделали Чикаго крупнейшим промышленным центром, величайшим хлебным рынком мира, основным пунктом торговли лесом и пищевой промышленности, центром машиностроения и инструментальной промышленности. Строительная индустрия едва могла успеть за неравномерно возрастающей потребностью в служебных помещениях; складах и магазинах: стремительно росли цены на основные товары, резко уплотнялась внутриквартальная застройка, высокие дома перерастали в небоскребы. Лишь благодаря стальному каркасному строительству стало возможным экономно использовать земельные участки и площадь застройки, а также повысить темпы строительства. Уже около 1895 г. новый метод строительства стал обычным во всех крупных американских городах, но в Чикаго к тому времени высотных домов с металлическими каркасами было больше, чем во всех других американских городах, вместе взятых.
Были и другие предпосылки, которые вынуждали обращаться к каркасному строительству. Прежде всего топографическая ситуация, которая вместе с трудностями развития транспорта длительное время препятствовала расширению административного центра Чикаго. Большое значение придавалось свободной «открытой» планировке города с возможностью ее изменения в дальнейшем; различные ранее построенные каркасные здания превращались из складов в учреждения и наоборот. Уже тогда предусматривали возможность надстройки зданий и часто осуществляли ее.
Но высотные административные здания оказались бы непрактичными, если бы их не оснастили необходимой техникой. Важнейшим условием было устройство пассажирских лифтов. Первый подъемник сконструировал Е. Г. Отис, продемонстрировавший его на выставке 1853 г. в «Хрустальном дворце»; первый лифт он применил в 1857 г. в одном из магазинов на Бродвее. Начиная с этого момента, Нью-Йорк приобрел первенство в строительстве высотных домов и завоевал славу сооружением в середине 70-х годов XIX в. первых девяти — десятиэтажных административных зданий. В этот период, когда электричество стало вытеснять пар, развиваются и другие виды оборудования зданий — телефон, пневматическая почта, центральное отопление и вентиляция. За техническими достижениями нельзя было забывать о моральных принципах, положенных в основу первых современных каркасных зданий Чикаго. Это неистребимый дух пионеров, вдохновляющий архитекторов и придающий их строениям своеобразную силу, свежесть м самостоятельность архитектурных решений.