Эта статья повествует об использовании в строительстве черных металлов, освещая проблемы восстановления и реставрации зданий и сооружений, проектирования новых построек и надлежащего повторного использования старинных построек, чертежи которых уже давно утеряны.

Все черные металлы, которые используются в строительстве, можно разбить на 3 группы железоуглеродистых сплавов, отталкиваясь от примерного содержания в них углерода: железо, сталь и литейный чугун, соответственно с содержанием углерода 0,02% - 0,035% в железе, 0,06% - 2,00% в стали и 2,00% - 4,00% в чугуне.

Сварочное железо – это чистейшее железо, которое содержит в себе от 1% до 4% шлака. Шлак не способен соединятся со сварочным железом, что придает поверхности металла присущий ему волокнистый или слоистый вид. Сварочное железо отличается от литейного чугуна своей простой формой и неоднородной структурой.

Сера, марганец, кремний и фосфор – все это содержится в литейном чугуне в различных пропорциях. Чугун в расплавленном виде легко заливается в литейные песчаные формы, что позволяет делать несметное множество фигур, но в то же время на фигурах остаются формовочные линии, воздушные раковины и трещины. Соединение деталей из литейного чугуна обычно происходит с помощью винтов или болтов, а из сварочного железа или сваривают, или заклепывают.

С конца XVIII века и до середины XIX века сварочное железо в строительстве использовалось в основном для производства анкерных болтов, гвоздей, скоб, декоративных перил и прочих скобяных изделий, а также при строительстве балконов. С середины XIX века сварочное железо завоевывает все большее конструктивное значение. Из него начинают производить рельсовые балки, швеллеры, тавровые профили, а двутавровые балки даже поступают в продажу.

Когда для изготовления анкерных болтов применяли сварочное железо, металл, как правило, соединяли с чугунными анкерными плитами, которые были выполнены в форме звезд, розочек или S-образные. Сварочное железо также было в стыке с чугуном в составных балках. Изначально такие комбинированные балки делались в виде арочных ферм с затяжками из чугуна и железа, такие "затяжки" требуют применения сварки, которую, в свою очередь, необходимо проводить в сварочном щитке. В дальнейшем прочие варианты конструкции предлагали балочные фермы перфорированные, верхние, которые были изготовлены на из чугуна, и нижние изготовленные из железа.

В 1854 году в штате Нью-Джерси была изготовлена первая в США прокатная балка из сварочного железа. Это была тавровая рельсовая балка шириной в 7 дюймов. В 1855 году была выпущена первая в США двутавровая балка.

Прокатные балки, изготовленные из сварочного железа, еще несколько десятилетий пользовались большим спросом, даже после того, как начала быть доступной конструкторская сталь. Но с ростом качества и увеличением количества существующей в продаже стали использование сварочного железа понемногу сошло на нет. Из этого всего можно сделать вывод, обширное применение каркасных балочных конструкций изготовленных из сварочного железа с добавлением чугунных элементов, которые работали на сжатие, пришлось на период 50-90-х гг XIX века.