216 Kastenpfeiler
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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.
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:
- Pfeiler oder Säulen wirken unangenehm, wenn sie nicht einigermaßen dick und fest sind. Dieses Gefühl wurzelt in konstruktiven Tatsachen. Ein langer dünner Pfeiler unter schwerer Last wird wahrscheinlich knicken — und unsere Gefühle stellen sich offensichtlich auf diese Möglichkeit ein. Wir wollen dieses Bedürfnis nach Materialstärke 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.
- Konstruktive Überlegungen führen zu den gleichen Ergebnissen. Dünne, hochfeste Baustoffe wie Stahlrohre und Spannbeton sind durch GUTE BAUSTOFFE (207) ausgeschlossen. Weniger feste, ökologisch akzeptable Baustoffe müssen relativ dick sein, um den Lasten gerecht zu werden.
- Der Pfeiler muss billig sein. Eine 20 x 20 cm massive Holzsäule ist zu teuer; dicke Ziegel- oder Steinpfeiler sind im heutigen Baumarkt fast ausgeschlossen.
- Er muss sich warm anfühlen. Betonpfeiler und Stahlstützen mit Anstrich haben eine unangenehme Oberfläche und bieten ganz allgemein keinen angenehmen Anblick.
- Wenn der Pfeiler Biegespannungen aufnimmt, sollten die festesten Materialien außen liegen. Knick- und Biegefestigkeit hängen beide vom Trägheitsmoment ab, welches dann am größten ist, wenn sich das Material soweit wie möglich von der neutralen Achse entfernt befindet. Ein Pflanzenstengel ist ein archetypisches Beispiel dafür.
- Der Pfeiler muss leicht mit Fundamenten, Balken und Mauern zu verbinden sein. Fertigbetonpfeiler sind sehr schwer zu verbinden, ebenso Metallstützen. Ziegelpfeiler sind leicht mit Ziegelmauern zu verbinden — nicht jedoch mit den leichteren, hautartigen Konstruktionen, wie sie unter WANDSCHALEN (218) gefordert werden.
- Der Pfeiler muss von Hand nagelbar und schneidbar sein, um die Anpassung auf der Baustelle und die spätere Reparatur möglichst zu erleichtern. Auch diese Anforderung erfüllen gängige Baustoffe nicht ohne weiteres.
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 aus gefalzten Hohlziegeln als Außenhaut hergestellt werden. Die Blöcke können von Hand mit einer Presse geformt werden — aus Beton oder Ton; weichgebrannter Ton ergibt schöne rote Säulen mit sanfter, warmer Oberfläche.
Daraus folgt:
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.
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) errichtet 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.