Вслед за арочными мостами из чугуна появился и иной тип металлических сооружений — железные цепные мосты. В них проезжая часть подвешивалась на железных тяжах к цепям, составленным из длинных, шарнирно соединенных звеньев. Цепи перебрасывались через высокие опоры — пилоны, установленные на береговых устоях или на быках. Первые висячие железные мосты такого типа появились в самом начале XIX века в Северной Америке, затем их стали строить и европейские инженеры. Висячие цепные конструкции позволяют перекрывать очень большие пролеты, недоступные для конструкций других типов. Это свойство висячих систем было быстро усвоено мостостроителями, и пролеты цепных мостов стали стремительно удлиняться: в 1820-х годах они достигли 170 метров, а в середине XIX века в Западной Европе и в Северной Америке появились цепные мосты с пролетами по 200–300 метров.

Первый висячий мост в Петербурге построил в 1823 году инженер П. Базен. Мост находился в Екатерингофском парке и пересекал один из каналов^[108]. В 1823–1824 годах инженер Г. Третер соорудил второй висячий мост — Почтамтский, соединивший берега Мойки неподалеку от Главного почтамта^[109]. Оба эти моста были рассчитаны на пропуск только пешеходов. Но в том же 1823 году началось строительство и первого в нашей стране транспортного моста цепной системы — Пантелеймоновского, соединившего берега Фонтанки около Инженерного замка, на продолжении Пантелеймоновской улицы. Проект моста разработал инженер Г. Третер, в строительстве вместе с ним принимал участие выпускник Путейского института, молодой инженер В. Христианович. Мост был закончен весной 1824 года, причем его металлические конструкции собрали всего за 18 дней — срок для того времени поистине рекордный.

Пантелеймоновский мост одним пролетом длиной 43 метра перекрывал всю ширину Фонтанки. Его проезжая часть, выполненная из железных балок с деревянным настилом, была подвешена при помощи тонких железных тяжей к пяти цепям, которые Состояли из длинных звеньев, шарнирно соединенных в узлах. В этих же узлах прикреплялись и тяжи, поддерживающие проезжую часть. Цепи были переброшены через стройные чугунные пилоны и закреплены — «заанкерены» в массивах каменной кладки береговых устоев.

Легкий, ажурный силуэт Пантелеймоновского моста гармонично вписался в панораму Фонтанки и убедительно доказал справедливость слов его создателя, инженера Третера, утверждавшего в своем трактате о цепных мостах, что они обладают «такой легкостью и элегантностью, которых нельзя достичь в других конструктивных системах»^[110].

В 1825–1826 годах в Петербурге было построено еще три цепных моста. Берега Фонтанки соединил транспортный Египетский мост, оформленный по мотивам искусства Древнего Египта (он не сохранился); берега Екатерининского канала (ныне канал Грибоедова) — два пешеходных моста — Банковский и Львиный, существующие и в наши дни.

Новые архитектурно-художественные возможности, раскрывающиеся перед архитектурой с применением металла, особенно наглядно и убедительно воплотились в металлических мостах. Те чувства и мысли, которые рождались в сознании современников, любовавшихся необычными, невиданно стройными очертаниями металлических мостов, запечатлел А. С. Пушкин, мечтавший о том времени, когда

Мечта поэта исполнилась через несколько лет после его гибели, когда развернулось строительство первого металлического моста через Неву, чугунные арки которого «широкою дугой» шагнули над ее простором.

Использование металла в гражданской архитектуре

Промышленная революция стимулировала применение металлических конструкций разнообразных типов и при строительстве зданий. Процесс этот, начавшийся еще в XVIII веке, в первых десятилетиях XIX века шел нарастающими темпами и к середине XIX века стал одним из важных факторов, все более заметно влияющих не только на приемы конструирования зданий, но и на характер архитектурных решений их интерьеров и фасадов.

В конце XVIII века и в начале XIX века получили довольно широкое распространение различные разновидности так называемых армокаменных конструкций, в которых каменная и кирпичная кладка армировалась, укреплялась железными полосами и тяжами. Такие системы применялись, например, для имитации каменных балок — архитравов, перекрывающих пролеты между колоннами. Армокаменные конструкции применил архитектор А. Н. Воронихин в боковых портиках колоннады Казанского собора: их пролеты были перекрыты так называемыми клинчатыми перемычками, укрепленными железными полосами (эти клинчатые перемычки представляют собой, по сути дела, очень плоские арки, но внешне выглядят как балки-архитравы).

Купол Казанского собора представляет собой двухслойную конструкцию. Ее внутренняя оболочка выполнена из кирпича, а наружная — из металлических ребер: это был один из первых в мире примеров использования металлических куполов. Но применение металлических конструкций не отразилось во внешнем виде купола Казанского собора: они закрыты наружной кровлей. Традиционный облик купола соответствует общему характеру архитектурных форм собора.

Иная ситуация начала складываться в архитектуре утилитарных построек. В первом десятилетии XIX века металлические ребристые купола были применены в зданиях хлебного рынка в Париже и королевских конюшен в Брайтоне (Англия). Утилитарное назначение этих зданий предопределило и иной подход к проблеме использования металлических конструкций: они оставлены обнаженными, а между ребрами куполов устроены остекленные световые проемы. Так, в архитектуре утилитарных сооружений, где строители не были связаны традиционными художественными канонами, стало формироваться новое отношение к металлическим конструкциям, основанное на выявлении их технических особенностей.

В 1820-1830-х годах для перекрытия больших залов в дворцах и общественных зданиях стали широко применять несгораемые металлические стропила.

Исключительной смелостью и оригинальностью технического замысла отличаются конструкции металлического перекрытия над зрительным залом Александринского театра (ныне Академический театр драмы имени А. С. Пушкина). Здание было построено в 1828–1832 годах по проекту архитектора К. И. Росси. Его конструкции разрабатывал совместно с Росси выдающийся инженер М. Е. Кларк — директор казенного Александровского чугунолитейного завода в Петербурге. Перекрытие состоит из трех основных частей. Непосредственно над зрительным залом находится сквозная чугунная арка, опирающаяся на стены зала: ее пролет равен 21 метру. К арке на железных тяжах подвешен плафон, а сверху на нее опирается пол верхнего помещения — декорационной мастерской. Над ним размещена легкая металлическая ферма. Кровлю поддерживает мощная 30-метровая арка решетчатой конструкции, опирающаяся на наружные стены здания. Новизна конструктивного замысла вызвала недоверие со стороны чиновников, ведавших строительством, и Росси пришлось потратить немало энергии, чтобы отстоять свое инженерное решение. Ложи зрительного зала поддерживаются чугунными консолями, закрепленными в стенах: это позволило избавиться от вертикальных стоек и тем самым улучшить обзор и акустику зала. Новаторские металлические конструкции, примененные Росси и Кларком, благополучно служат уже свыше полутора столетий.