Génie civil et technique du bâtiment

Les décennies entourant la Révolution américaine, des années 1760 à environ 1820, ont vu peu de progrès dans la technologie du bâtiment. Là où le changement s'est produit, il était souvent petit, local et progressif. Les bâtiments du début du XIXe siècle ont un aspect différent de leurs homologues coloniaux, un produit de nouvelles sensibilités républicaines qui ont dépouillé les détails ornés du style géorgien classique et l'ont remplacé par les lignes plus simples du style fédéral. Malgré le changement d'apparence, les bâtiments de la nouvelle nation américaine ont été construits avec les mêmes techniques traditionnelles utilisées depuis des générations.

Les matériaux de construction

La disponibilité du bois et le développement précoce des scieries ont fait du bois le matériau de construction de choix au début de l'Amérique. Au milieu du XVIIIe siècle, des conventions normalisées pour la taille et la qualité du bois ont facilité les transactions à longue distance, et un système complexe de scieurs, d'agents et de parcs à planches a déplacé le bois des lots de bois vers les villes où la construction avait lieu. La plupart des constructeurs ont façonné leurs bâtiments à partir de croquis rapides et de modèles mentaux traditionnels, remplaçant la créativité, l'intuition et l'expérience par des dessins et des conceptions écrits plus formels. Dans les années 1760, des livres de conception architecturale d'Angleterre sont devenus disponibles dans les colonies et ont encouragé un plus grand niveau d'uniformité et de standardisation dans les bâtiments urbains d'élite de haut style. Dans les années 1790, les modèles étaient utilisés par les commerçants de toutes les classes, et les conventions architecturales anglaises ont également influencé de plus en plus les techniques de construction vernaculaires et les conceptions à la campagne.

La plupart des structures en bois étaient encadrées de lourds poteaux taillés à la main et de poutres reliées entre elles par des joints à tenon et mortaise sculptés à la main, recouvertes de revêtement et de planches à clin et couvertes de bardeaux de bois fendus à la main. Les cadres étaient souvent assemblés en sous-ensembles à l'usine ou dans la cour du menuisier, puis marqués, démontés et expédiés sur le chantier. Sur le site, les constructeurs reconstruisaient les sous-ensembles, puis supervisaient le relèvement, au cours duquel les habitants de la ville se réunissaient pendant une journée pour tirer les côtés en place et fixer la charpente de la toiture. Élever un cadre était une affaire dangereuse, il était donc important que toutes les personnes impliquées comprennent comment le cadrage était censé aller de pair. Par conséquent, la tradition de la maison a joué contre les innovations en matière d'encadrement. Avec les progrès de la technologie des scieries dans les années 1790, les éléments de charpente sciés remplacent de plus en plus les bois taillés et contribuent à alimenter le boom de la construction de cette décennie. Les clous coupés à la machine, une alternative bon marché aux clous forgés à la main utilisés depuis des siècles, sont également devenus largement disponibles au cours de la première décennie du XIXe siècle. La disponibilité à la fois de bois de sciage et de clous a donné lieu à un style de construction à ossature contreventée plus économique, qui a remplacé une partie de la charpente en bois lourd par des montants plus petits et standardisés fixés par des clous plutôt que par des joints sculptés à la main.

Dans le centre de l'Atlantique et dans le sud, une quantité importante de constructions en briques a eu lieu, en particulier dans des villes comme Philadelphie et Baltimore, où des briques ont été utilisées pour construire des blocs entiers de maisons en rangée résidentielles. Il y avait peu de structures en brique dans le nord-est, en grande partie à cause du manque de calcaire nécessaire pour le mortier et le plâtre. L'exception était dans la construction de cheminées, où la brique était utilisée partout à partir de la fin du XVIIe siècle. Les voûtes en briques, qui avaient remplacé les fondations en moellons sous les cheminées vers 1800, fournissaient à la fois une fondation plus solide et une zone de stockage de cave intégrée. La briqueterie était un art ancien, et cette période a vu peu d'écarts par rapport au processus de production traditionnel, la seule véritable innovation venant en 1815 avec la combustion du charbon anthracite et du bois dans les fours. La combinaison a créé des briques et du mortier légèrement inférieurs, mais a considérablement réduit le temps et les coûts impliqués.

La plupart des fondations du XVIIIe siècle étaient construites soit en terre tassée, soit en pierres et rochers mal ajustés reliés entre eux par du mortier. Dans les années 1790, des techniques améliorées d'extraction et de fendage ont permis aux constructeurs de coiffer les fondations avec des dalles de granit taillées qui amélioraient considérablement la durabilité et la stabilité. Les techniques de fraisage et de taille de la pierre ont également été perfectionnées au cours de cette décennie, ce qui a entraîné une utilisation accrue du granit et du marbre à des fins structurelles et décoratives.

Industrialisation et transformation

Les années 1820 et 1830 ont vu une transformation spectaculaire de la technologie du bâtiment. Les scieries ont commencé à remplacer les anciennes scies montantes et descendantes, qui ne coupaient que sur la course descendante, par la nouvelle scie circulaire à coupe continue plus productive. En conséquence, les cadres sciés, les bardeaux et les lattes pour le plâtre sont tous devenus beaucoup plus bon marché et largement disponibles que leurs antécédents façonnés à la main. Les scieries à vapeur ont commencé à libérer les scieurs de leur dépendance au débit d'eau saisonnier. Les nouvelles machines à coiffer les clous ont rendu les clous coupés encore plus économiques, et l'invention des machines à raboter a considérablement réduit le temps et les compétences nécessaires pour dimensionner les planches et produire le travail de finition. Les charpentiers-constructeurs sont passés du système de mesures de règles de scribe, où les éléments de charpente individuels étaient redressés et ajustés les uns par rapport aux autres, à la règle carrée, qui mettait l'accent sur la normalisation et l'interchangeabilité des éléments de charpente. Ces développements technologiques, associés à la nécessité d'une construction rapide et bon marché sur la frontière américaine en expansion, ont conduit à l'invention de la construction à ossature de ballon. Utilisé pour la première fois à Fort Dearborn, près de Chicago en 1833, le cadre du ballon a remplacé les poteaux, les poutres et les entretoises par des rangées de montants, chevrons et solives plus petits et plus légers, entièrement maintenus ensemble par des clous plutôt que par des joints sculptés à la main.

Les machines à vapeur facilitaient les opérations de levage et de coupe dans les carrières et l'ardoise devint un matériau de toiture de plus en plus populaire, en particulier dans les villes, où les toits en bardeaux de bois s'étaient révélés dangereux. La fabrication de briques mécanisée, l'utilisation de ciment coulé dans la construction et les structures à ossature de fer ont commencé à apparaître à la fin des années 1820. Le développement de poêles en fonte pratiques au début des années 1830 a libéré les constructeurs des limitations imposées aux plans d'étage par le besoin antérieur d'une cheminée dans chaque pièce. Plus de choix étaient disponibles pour les constructeurs, mais la technologie et les pratiques de construction des années 1820 et 1830 transformaient également la construction d'un métier artisanal traditionnel en une opération de style usine. Bien que dans de nombreux endroits, en particulier à la campagne, les pratiques de construction vernaculaires et artisanales se soient poursuivies pendant une grande partie du XIXe siècle, l'industrialisation qui a eu lieu à la fin du début de la période nationale a produit des technologies de construction plus efficaces et standardisées qui répondent aux besoins de la nation en croissance rapide.