mit Max Jacobson, Ingrid F. King, Shlomo Angel
Für Verbreitung, Schulung und Ergänzung digitalisiert von:
THE PATTERN COMMUNITY - Institut zur Förderung menschengerechter Dörfer, Städte und Regionen
Wir beginnen mit jenem Teil der Sprache, durch den eine Stadt oder Gemeinde definiert wird. Diese Muster können keinesfalls mit einem Schlag "entworfen" oder "gebaut" werden - nur geduldige und schrittweise Entwicklung, daraufhin angelegt, daß jede individuelle Maßnahme zur Entstehung dieser größeren, umfassenden Muster beiträgt, wird langsam und sicher über Jahre ein Gemeinwesen herbeiführen, das diese umfassenden Muster enthält. geduldige und schrittweise Entwicklung, daraufhin angelegt, daß jede individuelle Maßnahme zur Entstehung dieser größeren, umfassenden Muster beiträgt, wird langsam und sicher über Jahre ein Gemeinwesen herbeiführen, das diese umfassenden Muster enthält.
Hier werden die übergeordneten Muster ergänzt, die eine Stadt oder eine Gemeinde definieren. Wir beginnen jetzt jenen Teil der Sprache, die Gebäudegruppen und Einzelgebäuden ihre Form gibt, dreidimensional auf dem Grundstück. Das sind die Muster, die "entworfen" oder "gebaut" werden können - die Muster, die die einzelnen Gebäude und den Raum zwischen Gebäuden definieren. Zum ersten Mal behandeln wir Muster,die innerhalb der Kontrolle von Einzelpersonen oder kleinen Personengruppen liegen, die diese Muster in einem Zug realisieren können.
In dieser Phase haben wir einen vollständigen Entwurf für ein einzelnes Gebäude. Wenn die gegebenen Muster befolgt wurden,so hat man ein Schema der Räume, sei es mit Stecken auf dem Boden markiert oder auf einem Stück Papier - etwa aufeinen halben Meter genau. Man kennt die Höhe der Räume, die ungefähre Größe und Lage der Fenster und Türen, und man weiß ungefähr, wie die Dächer des Gebäudes und die Gärten anzuordnen sind.
Der nächste und letzte Teil der Sprache erklärt einem, wie man direkt aus diesem groben Raumschema ein baubares Gebäude macht, und erklärt auch im Detail, wie es zu bauen ist.
... dieses Muster ergänzt das der KASTENPFEILER (216). Die Pfeiler werden oben verbunden, sobald sie eingerichtet sind. Sie bilden auch die Unterstützung der Außenkanten der GEWÖLBTEN DECKEN (219). Deshalb muß die Lage der Randbalken auch genau den Kanten der Gewölbe entsprechen, wie sie in ANLAGE DER GESCHOSSDECKEN (210) ausgeteilt wurden.
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Wenn man sich einen Raum vorstellt und ihn baut, indem man zuerst Pfeiler in die Ecken stellt und dann schrittweise die Wände und die Decke einfügt, so braucht der Raum rundherum an seiner oberen Kante eine Lage von Randbalken.
Dieser Balken verbindet die Pfeiler oder Säulen und schafft ein sichtbares Volumen, bevor der Räum fertig ist; wenn die Pfeiler am Boden stehen, braucht man den Randbalken, um dieses Volumen vor den Augen entstehen zu lassen, um den Räum, den man baut, zu sehen, indem die oberen Enden der Pfeiler physisch verbunden werden.
Das sind konzeptionelle Begründungen. Allerdings kommt die gedankliche Einfachheit und Richtigkeit des rundum liegenden Balkens letzten Endes natürlich aus der elementaren Tatsache, daß dieser Balken mehrere aufeinander bezogene konstruktive Funktionen hat, die ihn zu einem wesentlichen Bestandteil jedes natürlich konstruierten Raumes macht. Der Randbalken hat vier konstruktive Funktionen:
Diese Funktionen des Randbalkens zeigen, daß der Balken sowohl mit den darüberliegenden wie mit den darunterliegen-den Wänden und Pfeilern und mit der Decke möglichst ein Kontinuum bilden soll. Folgen wir dem Muster GUTE BAUSTOFFE (207), muß der Balken auch leicht herzustellen und leicht abzulängen sein.
Übliche Träger entsprechen diesen Forderungen nicht. Stahlträger und vorgefertigte oder vorgespannte Stahlbetonträger können nicht leicht so in Wände und Decken eingearbeitet werden, daß sie eine kontinuierliche Einheit mit diesen Schalen bilden. Und was noch wichtiger ist: sie können nicht ohne weiters an der Baustelle auf die genauen Längen der verschiedenen Räume, die sich in einem organischen Grundriß ergeben, zugeschnitten werden.
Holzbalken entsprechen natürlich beiden Forderungen: sie sind leicht zu schneiden und können mit Wand- und Deckenschalen in ihrer gänzen Länge verbunden werden. Doch ist Holz, wie wir in GUTE BAUSTOFFE (207) bereits feststellten, an vielen Orten nicht verfügbar, und selbst wo es verfügbar ist, wird es knapp und — jedenfalls in den für Balken erforderlichen Dimensionen — sehr teuer.
Um den Gebrauch von Holz zu vermeiden, haben wir den hier gezeigten Randbalken konstruiert, der mit unserem Kastenpfeiler in Einklang steht und zusammen mit diesem verwendet werden kann. Für diesen Balken wird zunächst eine Rinne aus Holzplanken auf die Pfeiler genagelt, bevor die Wandschalen gemacht werden; dann wird die Bewehrung eingebracht und mit Leichtbeton mit 1000 kg/ m³ ausgegossen, nachdem die Wände errichtet und ausgegossen sind. Dieser Balken bildet einen ausgezeichneten Zusammenschluß. Die hölzerne Rinne kann zunächst zusammen mit den anderen Außenhautelementen genagelt werden — und die Füllung kann dann zusammenhängend hergestellt werden, indem Pfeiler, Balken, Wände und Gewölbe in einem gemeinsamen Vorgang ausgegossen werden — siehe WANDSCHALEN (218) und GEWÖLBTE DECKEN (219).
Natürlich kann man Randbalken auf viele andere Arten machen. Zunächst gibt es verschiedene Varianten unserer Konstruktion: Die U-förmige Rinne kann aus Hartfaserplatten,
Sperrholz, Leichtbetonfertigteilen sein und in jedem Fall mit Leichtbeton ausgegossen werden. Dann gibt es verschiedene traditionelle Randbalken — wir denken an die japanische Version oder an die frühen amerikanischen Versionen. Und dann gibt es die verschiedensten Konstruktionen, die nicht wirklich gerade Balken sind und doch vertikale Lasten verteilen und Horizontalschübe aufnehmen können. Eine Reihe von Ziegelbögen könnte so funktionieren oder — in einem weit hergeholten Fall — ein Spannring aus Schlingpflanzen.
Bau einen fortlaufenden Randbalken rund um den Raum, der die Horizontalkräfte des darüberliegenden Gewölbes aufnimmt, die vertikalen Lasten aus den oberen Geschossen auf die Pfeiler verteilt, die Pfeiler verbindet und als Sturz über Wandöffnungen wirkt. Stell diesen Balken in einem mit den Pfeilern, Wänden und der Decke darüber sowie mit den Pfeilern und Wänden darunter her.
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Denk bei der Bewehrung daran, daß der Randbalken nicht nur in vertikaler, sondern auch in horizontaler Richtung wirkt. Wenn er das Auflager einer GEWÖLBTEN DECKE (219) bildet, muß er alle verbleibenden auswärtsgerichteten Horizontalschübe aufnehmen, die aus dem Gewölbe wirken. Verstärk die Verbindung zwischen freistehenden Pfeilern und dem Randbalken durch diagonale Streben — SICHTBARE AUSSTEIFUNG (227).
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... für die WURZELFUNDAIVIENIE (214) müssen die Pfeiler gleichzeitig mit den Fundamenten gemacht werden, da Fundamente und Pfeiler eine Einheit bilden. Höhe, Abstand und Stärke der verschiedenen Pfeiler im Gebäude sind durch VERTEILUNG DER PFEILER (213) gegeben. Das folgende Muster beschreibt die baulichen Details der einzelnen Pfeiler.
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In den traditionellen und historischen Gebäuden der ganzen Welt sind die Pfeiler und Säulen ausdrucksvolle, schöne und kostbare Elemente. Erst in modernen Gebäuden sind sie hässich und bedeutungslos geworden.
Tatsache ist, daß es niemand mehr fertig bringt, eine Säule zugleich schön und konstruktiv wirksam zu machen. Im folgenden erörtern wir dieses Problem unter sieben verschiedenen Gesichtspunkten:
Wir wollen dieses Bedürfnis nach Materiälstärke nicht übertreiben. Das könnte nämlich auch in einen ziemlich lächerlichen Manierismus ausarten. Aber Pfeiler und Säulen müssen beruhigend und fest sein. Sind sie dünn, so müssen sie kurz genug sein, um eine Knickgefahr auszuschließen. Bei einer freistehenden Säule wird das Erfordernis der Dicke zu einer wesentlichen Frage. Darüber wird bei DER PLATZ AM PFEILER (226) ausführlich gesprochen.
Allen diesen Anforderung entspricht ein Kastenpfeiler, dessen hohle Form so dick wie nötig gemacht werden kann und der mit druckfestem Material gefüllt wird. Ein solcher Pfeiler kann billiger hergestellt werden als vergleichbare Pfeiler aus Holz oder Stahl; die Außenhaut kann aus einem Material gemacht werden, das schön ist, leicht auszubessern und angenehm anzugreifen. Ein solcher Pfeiler kann gegen Biegung ausgesteift werden — entweder durch die Außenform selbst oder durch zusätzliche Bewehrung —, und es kann, was die konstruktive Einheit betrifft, das Füllmaterial zusammen mit dem Fundament und den Balken eingebracht werden.
Ein von uns gebautes und getestetes Beispiel ist ein Kastenpfeiler aus 2,5 cm dicken Holzplanken, mit Leichtbeton gleicher Dichte wie Holz ausgegossen, sodaß er das Volumen und das Gewicht eines schweren 20 x 20 cm dicken massiven Holzpfeilers aufweist. Die nebenstehende Zeichnung zeigt die Herstellung solcher Kastenpfeiler aus Holz.
Kastenpfeiler können auf vielerlei andere Art gemacht werden. Ein Weg ist das Aufschichten von 20 x 20 cm Leichtbeton-Hohlblöcken und deren Ausgießen mit Beton gleicher Dichte. Etwas Drahtbewehrung im Inneren ist für Zugspannungen erforderlich. Ein hohler Ziegelpfeiler, mit Erde gefüllt, ist eine weitere Möglichkeit. Kanalrohre aus Beton, Kunststoff und Keramik, ausgegossen mit Leichtbeton und bewehrt mit Maschendraht; kunstharzimprägniertes Kartonrohr, mit Erde gefüllt; oder zwei konzentrische Kartonrohre mit einer äußeren Beton- und einer inneren Erdfüllung; ein anderer Pfeiler besteht aus einem Maschendrahtrohr, gefüllt mit Schutt oder Grobschlag, außen verputzt und geweißt. Wieder ein anderer kann äus gefalzten Hohlziegeln als Außenhaut hergestellt werden. Die Blöcke können von Hand mit einer Presse geformt werden — aus Beton oder Ton; weichgebrännter Ton ergibt schöne rote Säulen mit sanfter, warmer Oberfläche.
Kastenpfeiler aus Beton-Kanalrohren, mit Beton ausgegossen.
Bilde Pfeiler als Hohlkörper mit Füllung aus, mit einer steifen röhrenförmigen Außenhaut und einem massiven druckfesten Kern. Die Außenhaut sollte auch etwas Zugfestigkeit haben — wenn nicht die Außenhaut selbst, dann eine Bewehrung in der Füllung.
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Wir wissen bereits, daß man die Pfeiler im Erdgeschoß am besten zusammen mit den WURZELFUNDAMENTEN (214), in den oberen Geschossen zusammen mit den GEWÖLBTEN DECKEN (219) errrichtet und sie in einem kontinuierlichen Arbeitsgang ausgießt. Wenn die Pfeiler eingerichtet sind, setz die RANDBALKEN (217) ein und gieß die Balken zugleich mit dem oberen Teil der Pfeiler. Bei freistehenden Pfeilern schaff eine Verbindung zum Balken durch Diagonalstreben oder Kapitelle - SICHTBARE AUSSTEIFUNG (227) -, und mach freistehende Pfeiler oder Säulen besonders dick oder ordne sie paarweise an, sodaß sie einen PLATZ AM PFEILER (226) bilden.
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... dieses Muster bildet eine Ergänzung zu VERBINDUNG ZUM BODEN (168), RATIONELLE KONSTRUKTION (206), PFEILER IN DEN ECKEN (212) und WURZELFUNDAMENTE (214). Es handelt sich um eine einfache Platte, die den Erdgeschoßfußboden des Gebäudes bildet, die Wurzelfundamente miteinander verbindet, und in der einfache Streifenfundamente zur Unterstützung der Wände ausgebildet werden können.
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Eine Platte ist die leichteste, billigste und natürlichste Weise, einen Erdgeschoßfußboden zu legen.
Wenn der Boden relativ eben ist, ist eine direkt am Boden liegende Betonplatte der natürlichste und billigste Weg, einen Erdgeschoßfußboden zu bauen. Holzböden sind teuer, brauchen Unterlüftung und durchgehende Fundamentmauern oder Balken. Vorgefertigte Bodenplatten brauchen auch irgendeine Konstruktion zur Unterstützung. Eine Bodenplatte dagegen verwendet die Erde als Unterstützung und kann durch einfache Verstärkung Fundamente zum Tragen der Wände liefern.
Der Nachteil bei Platten ist, daß die leicht als kühl und feucht empfunden werden. Wahrscheinlich ist dieses Gefühl mindestens so sehr psychologisch wie physisch bedingt - eine richtig gemachte und isolierte Platte vorausgesetzt - und tritt vor allem bei bodengleichen Platten auf. Wir schlagen daher vor, die Platte etwas vom Boden zu erhöhen. Dazu braucht man nur den Boden nicht äuszuheben, vielmehr ihn nur zu planieren und das übliche Schotterbett im Niveau aufzubringen. (In der normalen Praxis wird der Boden ausgebaggert, sodaß die Oberkante des Schotterbetts etwas unter dem Bodenniveau liegt, und die Oberkante der Platte nur ganz wenig über das Niveau hinausragt.)
Bau eine Bodenplatte, leicht erhöht - 15-25 cm über dem Niveau. Mach zuerst eine niedrige Einfassung rund um das Gebäude, die mit den Pfeilerfundamenten verbunden ist, und füll sie dann mit Grobkies, Schotter und Beton.
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Mach die Bodenoberflächen der öffentlichen Bereiche aus Ziegeln, Fliesen oder gewachstem und poliertem Leichtbeton oder sogar gestampfter Erde; die privateren Bereiche leg eine Stufe höher oder eine Stufe tiefer an, mit einer Leichtbetonoberfläche, die mit Filz oder Teppich bedeckt werden kann - FUSSBODEN (233).
Bau die niedrige Mauer, die die Einfassung der Bodenplatte bildet, aus Ziegeln und verbinde sie unmittelbar mit allen Terrassen und Wegen um das Gebäude - VERBINDUNG ZUM BODEN (168), WEICHGEBRANNTE FLIESEN UND ZIEGEL (248). Auf einem steilen Bauplatz bau einen Teil des Erdgeschoßbodens als gewölbte Decke, anstatt unter der Platte auszubaggern GEWÖLBTE DECKEN (219).
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... hat man nun einen groben Grundriß der Pfeiler für das Gebäude - PFEILER IN DEN ECKEN (212), VERTEILUNG DER PFEILER (213) -, kann man mit der eigentlichen Arbeit auf der Baustelle beginnen. Zunächst steck die Lage der Erdgeschoßpfeiler ab, vor irgendwelchen Erdarbeiten, sodaß die Pfeiler erforderlichenfalls verschoben werden können, um Felsen oder Pflanzen auszuweichen - VERBESSERUNG DES BAUPLATZES (104), VERBINDUNG ZUM BODEN (168). Dann heb die Fundamentgruben aus und misch den Beton für die Fundamente.
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Die allerbeste Fundierung entspricht der eines Bau-Die allerbeste Fundierung entspricht der eines Baumes — wo sich die gesamte Konstruktion des Baumeseinfach unter der Bodenebene fortsetzt und zusammen mit dem Boden ein integriertes System erzeugt, sowohl für Zug- wie für Druckbeanspruchungen.
Wenn Pfeiler und Fundamente getrennte Elemente sind, die erst verbunden werden müssen, wird die Verbindung zu einer schwierigen und kritischen Fuge. Sowohl die Biege- als auch die Scherspannungen sind gerade an der Fuge besonders hoch. Werden Stecker oder Hülsen als drittes Element eingeführt, gibt es noch mehr Fugen, um die man sich kümmern muß, und jeder weitere Bauteil hat einen geringeren Wirkungsgrad bei der Aufnahme dieser Spannungen.
Wir glauben, daß es besser wäre, Fundamente und Pfeiler so zu bauen, daß die Pfeiler im Fundament verwurzelt sind und mit dem Boden integriert eine kontinuierliche Einheit werden.
In der hier illustrierten Umsetzung dieses Musters nimmt das Wurzelfundament eine sehr einfache Form an. Da die Pfeiler zunächst hohl sind - KASTENPFEILER (216) -, können wir ein Wurzelfundament herstellen, indem wir den hohlen Pfeiler in die Fundamentgrube stecken und den unteren Teil des Pfeilers mit der Fundierung in einem einzigen Vorgang ausgießen.
Soweit dabei Holz verwendet wird, gibt es das sehr ernste Problem, Holz mit dem feuchten Fundamentbeton in Verbindung zu bringen. Das Holz des Pfeilers kann gegen Trockensfäule und Termiten durch Drucktränkung mit Pentachlorphenol geschützt werden. Wir glauben auch, daß ein Aufbringen von dickem Asphalt oder Mastix feuchtigkeitsisolierend wirken könnte; das Problem ist aber nicht wirklich gelöst. Natürlich müßten massive Lösungen, bei denen die Pfeiler aus Terracotta oder Betonröhren gemacht und mit dichtem Beton gefüllt werden, klaglos funktionieren. Aber selbst in diesen Fällen hegen wir Zweifel über die genaue konstruktive Gültigkeit des Musters. Wir glauben, daß eine Art Konstruktion gefunden werden muß, die mit dem Boden ein Kontinuum bildet: Wir haben aber kein ganz schlüssiges Ergebnis zustande gebracht. Wir stellen unterdessen dieses Muster als eine Art Forderung auf.
Such einen Weg, Fundamente zu machen, in denen die Pfeiler selbst direkt in den Boden gehen und sich dort ausbreiten, sodaß die Fundierung mit dem Baustoff der Pfeiler eine kontinuierliche Einheit bildet und der Pfeiler mit seinem Fundament wie eine Baumwurzel Zug und horizontalen Schub ebenso aufnehmen kann wie Druck.
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Zur Herstellung von hohlen, betongefüllten Kastenpfeilern mach ein Loch für jedes Fundament, setz den hohlen Pfeiler hinein und betoniere den Pfeiler mitsamt dem Fundament in' einem kontinuierlichen Guß — KASTENPFEILER (216). Später, beim Bau der Bodenplatte, verbinde sie mit dem Beton der Fundamente — BODENPLATTE (215).
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