Backstein - Hochschule-Luzern · Beispiel des Kolumba Art Museums gemacht hat. Die nächste relativ einfache Möglichkeit eine Öffnung zu gestalten ist ein Kragbogen. Bei diesem

Backstein

Flavia Montanari

Strucktur und MaterialFrühlingssemester 2013

Projektbegleitende Personen:

Christian DheliWolfgang RossbauerMario Rinke

Inhaltsverzeichnis

Seiten:Backstein-Fügungen 5

Chilehaus 9

Der Kragbogen 11

These 1 (erste Version) 13

Kragbogen 2 15

Kragbogen im Entwurf 17


Der Stein ist entscheidend 21


These 1 „Material / Fügung“ 27

These 2 „Bausystem / Tragwerk / Raumbildung“ 29

These 3„Schichtbau / Tektonik / Detail“ 31

Bildverzeichnis 35

5 Februar 28, 2013

Ausserdem kann der Mörtel verschieden aufgetragen werden so entstehen unterschiedliche Fugen:

Fuge 1: ausgekratzte oder vertiefte FugeFuge 2: bündige oder VollfugeFuge 3: abgeschrägte Fuge

Welche Fuge man wählt hat vor allem gestalterische Auswirkungen. Steht die Fuge über den Stein hinaus, sollte sie auf jeden Fall abgeschrägt werden, weil der Mörtel ansonsten Wasseraufsaugen könnte.

Dies wären die Grundlagen des Backsteinfügens. Man kann nun natürlich weiter gehen und die Steine so zueinander versetzen, dass vor und Rücksprünge entstehen. So kann man verschiedene Reliefs und Muster gestalten. Wie beispielsweise beim Chile-Haus von Fritz Höger die Hamburg-Fassade:

Ich habe mich diese Woche intensiv mit dem Thema Fügungen von Backsteinen befasst.Wichtig ist zuerst, dass es bei der Fügung von Backsteinen Läufersteine und Bindersteine gibt. Läufer nennt man die Backsteine, welche mit der längeren Seite die Aussenmauer bilden, Binder sind die Steine, welche mit der kürzeren Seite in der Mauerflucht liegen.

Es gibt reine Binder- und reine Läuferverbände, die Binder- und Läufersteine können aber auch verschieden miteinander kombiniert werden. So entstehen dann weitere Verbände mit unterschiedlichen Regelmässigkeiten, die wiederum spezifische Namen besitzen.

Ausserdem gibt es verschiedene Fügungsmöglichkeiten. Mörtel besteht Grundsätzlich aus Sand, Bindemitteln und Wasser. Diese Zusätze werden unterschiedlich zusammengesetzt. So entstehen verschieden feste Mörtelarten, welche sich dann vor allem auch im Feuchtigkeitsgehalt und somit auch in der Abbinde-Zeit unterscheiden.

Es gibt jeweils horizontale Fugen, welche im Fachjargon als Lagerfugen bezeichnet werden und vertikale Fugen, die man als Stossfugen bezeichnet.

Backstein-Fügungen

Links Läufer-/ Rechts Binderverband

Horizontale Fugen = Lagerfugen; Vertikale Fugen = Stossfugen

Fuge 1 / Fuge 2 / Fuge 3

Chilehaus, Hamburg-Fassade, Frtz Höger

76 Februar 28, 2013

Hier wurde ein Rautenmuster gestaltet, in dem die Bindersteine etwas mehr hervorstehen als die Läufer-steine. Es gibt natürlich etliche Varianten so Reliefs zu gestalten. Man kann die Backsteine auch zueinander verdrehen wie im Beispiel vom Zigarettenhaus welches auch von Fritz Höger ist:

Bei den Untersuchungen zum Fügen der Backsteine, bin ich auch eine neuartige Erfindung der ETH Zürich gestossen. Dort wurde ein Roboterarm entwickelt, welcher die Backsteine so anordnet, dass (von Hand nicht machbare) Wölbungen entstehen.Gut erkennbar am Beispiel vom Weingut Gantenbein im bündnerischen Fläsch.

Weiter gibt es natürlich verschiedene Möglichkeiten eine Öffnung zu gestalten. Am einfachsten ist es ein-fach einzelne Steine weg zu lassen um eine Öffnung zu erzeugen, so wie Peter Zumthor dies im bekannten Beispiel des Kolumba Art Museums gemacht hat.

Die nächste relativ einfache Möglichkeit eine Öffnung zu gestalten ist ein Kragbogen. Bei diesem werden die Backsteine Treppenartig aufgebaut, so entsteht eine Annäherung an einen Bogen.

Zigarettenfabrik, Frtz Höger Weingut Gantenbein, Fläsch

Kolumba Art Museum, Peter Zumthor

Kragbogen

Februar 28, 2013

Danach kommen wir schon zu den richtigen Bögen. Bei diesen werden die Backsteine in eine keilartige Form gebracht, weiter braucht man eine Unterkon-struktion, weil die Steine erst stabil sind, wenn alle Steine (inkl. Schlussstein) gesetzt sind.

Man kann so Rundbögen oder Spitzbögen gestal-ten, welche statisch gesehen sehr ähnlich und auch praktisch sind, da die Lasten so am nächsten neben der Öffnung vorbeigeleitet werden können. Möchte man hingegen Segmentbögen oder Korbbögen gestal-ten, braucht man seitlich breite Wände um die Lasten aufzunehmen. Denn umso flacher der Bogenumso flacher verlaufen auch die Kräfte.Möchte man eine Öffnung gerade überspannen muss man andere Materialien einbauen und einen Sturz machen (bspw. Beton).

Bogenformen

9 März 7, 2013

Chilehaus

Diese Woche habe ich mich weiterhin mit dem Fügen der Backsteine befasst und dazu ein paar Modelle gebaut.Beim Chilehaus gibt es den seitlichen Eingang, welcher zur sogenannten Fischertwiete führt.

Bei diesem habe ich mich gefragt, wie wohl diese Ornamentik entstanden ist. Von nahe sieht es so aus:

Dies habe ich dann versucht nachzubauen:

Ich habe diesen Nachbau mit Holzklötzchen gebaut, welche das gleiche Format hatten.Fritz Höger hat aber Backstein-Ausschussware benützt, das bedeutet, jeder Stein war anders. Die abgeschrägten Steine, welche jeweils auf die Mitte des Kreuzes zulaufen, sind beim Chilehaus jeweils etwas länger, als die normalen Steine. Ausserdem habe ich etwas grössere Rauten gemacht als Höger geplant hat.

Letztes Semester habe ich mit Beton gearbeitet und als ich nach verschiedenen Strukturen gesucht habe bin ich auf dieses Bild gestossen:

Chilehaus, Fritz Höger, Eingang Fischertwiete Chilehaus, Fritz Höger, Eingang Fischertwiete, Ornamentik

Modell Eingang Fischertwiete

Betonbild

1110

Die Bilder vom Bogenmodell 1 und 2 zeigen einen extrem engen Radius, welcher schon fast grenzwertig ist, hier würden sich wahrscheinlich keilförmig ge-schnittene Backsteine empfehlen.Beim etwas grösseren Radius (Bogenmodelle 3 und 4), denke ich ist es gut möglich rechteckige Backsteine zu benützen, klar wird die Rundung glatter, arbeitet man auch hier mit keilförmigen Backsteinen. Ich persönlich finde aber gerade die Unebenheiten interessant.

Dies hat mir schon damals sehr gefallen, es war aber schwierig es damals in mein Projekt zu integrieren, so habe ich nun mal versucht etwas Ähnliches in Back-stein zu formen, was wiederum so aussah:

Ausserdem habe ich mich gefragt, wie enge Radien mit Backsteinen realisierbar sind. Dazu habe ich diese Modelle gebaut:

März 7, 2013

Holklötzchenmodell 2

Bogenmodell 1 / Bogenmodell 2

Bogenmodell 3 / Bogenmodell 4

Der Kragbogen

In dieser Woche haben wir das Prinzip von letzter Woche (Nachgebaute Chilehaus-Fassade) weiter-entwickelt. Hierfür haben wir ein Fügungsprinzip heraus getüftelt, welches darauf basiert, die Backsteine immer um einen Viertel zu versetzen. Dazu haben wir uns überlegt, wie man am besten Öffnungen gestalten kann. Die grösseren Öffnungen basieren auf dem Kragbogen-Prinzip (siehe erster Blogeintrag Backsteinfügungen). Dieses ist eigentlich das logischste und einfachste Prinzip der Öffnungsgestaltung. Nach dem Kragbogen-Prinzip gäbe es eigentlich eine dreieckige Öffnung, um diese grösser zu gestalten haben wir eine Raute gemacht, weil dies vom Kräfteverlauf her gut funktioniert. Da die Kräfte von oben her sowieso seitlich weg gehen, kann man die Öffnung am besten gegen unten vergrössern, weil sowieso kein Gewicht mehr auf diesen Steinen liegt.

Zudem haben wir unser Fügungsprinzip bis in die Ecke gezogen und nur ganze Steine verwendet. Auf diese Weise entstanden auch in den Ecken kleine Lichtdurchlässe, welche das ganze interessanter wirken lassen. Dieser Beschrieb befasst sich mit der nicht-belasteten Klinker-Aussenmauer.

Im Inneren haben wir uns überlegt mit Stützen zu arbeiten (siehe Bild Innenansicht Modell) und eine Verglasung zu machen um die Lichtdurchlässigkeit zu gewährleisten.

Im Modell sieht man eine Öffnung über jeweils vier Reihen (nach oben und nach unten). Die Regelmässigkeit lässt sich aber auch über grössere oder kleinere Öffnungen durchziehen.

März 14, 2013

Skizze: Kräfteverlauf über einer Raute

Aussenansicht Modell Innenansicht Modell

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Da sich meine Gruppenmitglieder mehr mit der Frage wie generiert man Öffnungen beschäftigt haben, galt es nun die zwei verschiedenen Konzepte zu kombi-nieren. Schnell fanden wir heraus, dass sich die Rautenform sehr gut eignet um eine Öffnung zu gestalten, da sie auf dem Prinzip des Kragbogens basiert. Mit dem Kragbogen alleine gäbe es eine dreieckige Form, wenn man aber den Kräfteverlauf betrachtet, sieht man, dass es kein Problem ist den Bogen auch nach unten zu öffnen um eine grössere Öffnung, wie auch eine interessantere Form zu generieren.

These: Kragbögen sind eine logische Antwort auf die Frage, wie manBacksteinfügungslogische Öffnungen gestaltet.

Im Entwurfsmodul haben wir die Aufgabe erhalten verschiedene Fügungsarten des uns zugeteilten Mate-riales zu untersuchen. Dazu wurde uns ausserdem ein schon bestehendes Gebäude (in meinem Fall aus Backstein) zugeteilt. Unsere Dreiergruppe befasste sich mit dem Chilehaus von Fritz Höger. Dieses Haus ist mit sehr viel Ornamentik verziert, einen kleinen Teil davon habe ich versucht nach zu bauen:

These 1 (erste Version)

März 21, 2013

Chilehaus, Fritz Höger, Eingang Fischertwiete, Ornamentik


Bogenformen


1514

Es galt nun also die beste Fügungslogik zu finden um eine stabile Wand mit rautenförmigen Öffnungen zu erstellen. Dazu haben wir verschiedene Versuche gemacht.Der erste Versuch, galt dem Herausfinden um wie viel sich sollen die Backsteine jeweils überlappen:

Wie man sehen kann wird die Raute mit einer ½-Überlappung etwas Flach, bei der ¼-Überlappung sieht die Raute um einiges regelmässiger und besser aus.

So weit so gut mit einer Raute, wir wollen aber eine Wand mit mehreren Öffnungen erstellen, also ging es weiter mit der Frage, wie lässt sich dieses Teilstück erweitern.Dazu haben wir zeichnerisch eine Wand nachgestellt und so auch gleich die Frage einer Sockellösung im oberen, wie im unteren Bereich geklärt:

Sobald wir unsere Rauten verteilt hatten, stellte sich gleich die Frage nach der Ecklösung. Dort haben wir uns entschlossen nur ganze Steine zu verwenden, was der Ecke auch eine interessante Struktur mit weiteren kleinen Öffnungen und Lichteinlassen ver-leiht. Dies ist in der Zeichnung schlecht zu erkennen, besser ist es am Modell ersichtlich:

Das ganze Konzept ist aber noch etwas verbesserungswürdig. Denn die Ecke scheint zwar interessant, der Zusammenhang zwischen Ecke und Öffnungen fehlt aber noch ein wenig. Ausserdem ist es nicht optimal, dass zwei Rauten jeweils oberhalb voneinander liegen. Denn so wird das ganze etwas unstabil.

Fazit

Man kann relativ grosse Öffnungen in Mauern aus Backsteinen erzeugen ohne konventionelle Mittel, wie einen Betonsturtz oder integrierte Stahlträger. Das entwickelte Konzept ist aber noch verbesserungswürdig.

März 21, 2013

½- Überlappung der Backsteine/ ¼- Überlappung der BacksteineWand mit Kragbögen und Sockellösungen

Aussenansicht Modell

Weiter gibt es noch das Problem der Überdachung.Ich habe mir erst überlegt auch die Überdachung als riesigen Kragbogen zu gestalten. Dies scheint mir aber etwas unsinnig, denn das wäre ein wahnsinniger Backsteinverschleiss, da man den Kragbogen immer mit einem gewissen Gewicht belasten muss, damit er überhaupt stabil wird.Ich möchte aber keine normalen Rundbögen machen, da diese meinem Konzept nicht entsprechen würden. So habe ich mich entschlossen mit Stahlträgern zu arbeiten und Backsteinelemente zu gestalten, welche ich dann zwischen die Stahlträger legen kann.Diese sollten planmässig ca. so aussehen:

Ob das Ganze so auch wirklich funktioniert und man die Backsteine so stapeln und auch genug verbinden kann, dass es hält, ist noch abzuklären.

Ich habe beschlossen mich für meinen Entwurf weiterhin auf die Kragbögen zu beschränken.Hierbei habe ich mich gefragt, was für Steine ich benutzen soll.Ich fände an und für sich ein Einschalenmauerwerk mit wärmedämmenden Grossblocksteinen interessant.Z.B. ein Unipor Stein von Swissbrick. Diese Steine sind relativ gross, sind aber auch mit Basalt gefüllt. Es braucht somit keine zusätzliche Dämmung was ich eine sehr innovative und gute Idee finde.

Leider gefällt mir bei diesem Stein aber die Aufsicht nicht wirklich. Bei einem Kragbogen wäre diese aber sehr gut sichtbar.Somit habe ich mich für ein simples Zweischalenmauerwerk entschieden. Der Vorteil hierbei ist auch, dass man die Fenster einfach zwi-schen die zwei Schalen setzen kann, so muss man nicht einen unmöglichen gezackten Fensterrahmen herstellen.Ich habe mich weiterhin entschieden einen nor-malen Swissmodul-Stein in der Grösse: LxBxH = 290x125x140 mm zu nehmen.

Dieser hat gute Verhältnisse und ist eher hoch, somit geeignet, wenn man mit den Kragbögen vor Allem in die Höhe bauen will.So sieht mein Wandaufbau aus:

Kragbogen 2

April 11, 2013

Unipor-Stein von Swissbrick

Wandaufbau

Deckenelement

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Kragbogen im Entwurf

Im letzten Beitrag habe ich beschrieben für welches Format Backstein ich mich entschieden habe. Dies ist ein Backstein mit LxBxH =290x125x140 mm. Für diesen Stein habe ich mich hauptsächlich wegen seiner Höhe entschieden. Er ist höher als ein normaler Stein, aber noch nicht so hoch, dass er unförmig wirkt. Es gäbe den gleichen Stein auch 190 oder 240 mm hoch. So würden die aus dem Kragbogen entstandenen Rauten aber extrem hoch und im Vergleich dazu nur wenig breit.

Ich möchte aber doch einen “mittelmässig” hohen Stein benützten gerade weil so die Raute eher hoch als breit wird. Denn so braucht es statisch gesehen auf der Seite etwas weniger Backsteine, da die Kraft steiler in den Boden abgeleitet wird.

Der erste Kragbogen im Bild hat weniger hohe Steine, dir Kräfte werden also flacher abgetragen, er drückt somit mehr gegen die Seite weg als es beim zweiten Kragbogen im Bild der Fall ist. Dies führt eben dazu, dass weniger Masse seitlich des Bogens notwendig ist.

Mit dem besagten 290x125x140 mm Stein erhält die Raute mit einem Versatz von einem Viertel-Stein eine Steigung von 64.2°. Ausserdem habe ich auch die verschiedenen möglichen Breiten der Rauten berechnet. Diese beträgt n x 14.5 + 1. Die 14.5 cm sind eine halbe Länge eines Steines, n die Anzahl der Steine und + 1 cm wegen der Fuge.So kann man alle möglichen Rauten-Grössen zeichnen. Dies habe ich für meinen Entwurf dann auch gemacht.

So habe ich also für das gegebene Raumprogramm einen für mich logischen Grundriss entwickelt und dann anhand der Funktion der Räume die Fenster in verschiedenen Grössen verteilt. Dies wirkte aber sehr beliebig und es gab noch keine richtige Logik.

Also habe ich versucht dem ganzen etwas mehr Sinn zu geben. Die Frage lautete also was erreicht man mit Kragbögen?Die Kragbögen möchte ich anwenden um Öffnungen zu gestalten und so die Fassade etwas lockerer/nicht so massiv zu gestalten.

So bin ich mit etwas Mithilfe meines Architektur und Struktur-Dozenten, Wolfgang Rossbauer, auf die Idee gekommen das Ganze auf die Spitze zu treiben. Dies mit der Frage wie weit kann ich eine Fassade auflösen, ohne dass sie instabil wird als Ansporn.

Eine weitere Logik ergibt sich dann aus der statischen Tatsache, dass die Kragbögen von oben her Gewicht benötigen.Umso grösser sie sind, umso mehr Gewicht brauchen sie. Also erstelle ich nun ein mehrstöckiges Gebäude, bei welchem Räume die grosse Öffnungen/viel Licht benötigen, eher unten liegen und Toiletten und Garderoben, in welchen man nicht gerne beobachtet ist, befinden sich im oberen Bereich.

April 18, 2013

Skizze zur demonstation des Kräfteverlaufs bei Steinen mit unterschiedlicher Höhe

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Um dem Konzept aber innere Notwendigkeit zu verleihen, muss man zuerst verstehen, wie die Kragbögen genau funktionieren. Statisch gesehen verteilt sich die Kraft parabelförmig über dem Kragbogen. Dabei drückt der Bogen vor allem unten nach aussen. (Siehe Bild)

Kürzlich hat mir ein Statiker erklärt, dass im oberen Bereich des Eck-Kragbogens Zugkräfte entstehen. (Im Bild eingezeichnet). Diese Zugkräfte entstehen nur im Kragbogen übereck, denn die Steine drücken in diesem Fall nach aussen. Folglich brauche ich etwas, dass diese Zugkräfte aufnimmt.

Da sich die Kragbögen vor allem auf die Fassade konzentrieren und es, auf Grund der immensen Materialverschwendung, welche nötig wäre, definitiv unsinnig ist einen riesigen Kragbogen zur Überspannung zu gestalten, wusste ich bis vor kurzem noch nicht genau, wie ich meine Deckenüberspannung gestalten soll.Ich wollte auch nicht einfach ein Tonnengewölbe oder eine Kuppel zu gestalten, denn dies würde nicht so gut zu meinem Konzept passen.

Gehen wir nun zurück zur Frage, wie kann ich die Zugkräfte der Rauten über Eck aufnehmen. Nun genau diese Frage habe ich letztens mit einem Statiker besprochen. Dieser brachte den Vorschlag die jeweils grösseren übereck gestalteten

These: Kragbögen können übereck so gestaltet werden, dass sie statisch stabil sind und architektonisch interessante Öffnungen ergeben.

Ich habe mich in den letzten Wochen damit befasst, wie ich die Kragbögen, welche ich zu meinem Thema gemacht habe, auf meiner Fassade verteilen kann, so dass sie nicht beliebig wirken, sondern eine innere Notwendigkeit besitzen.

Bei meiner letzten These, war noch etwas unklar, wie die Ecken gestaltet werden. Nun habe ich mich gefragt ob man die Rauten auch über die Ecke legen kann, so dass ich das Konzept wirklich durchs ganze Projekt ziehen kann. So habe ich nicht lange getrödelt und davon ein Mo-dell gebaut:

Ich habe das Modell auch extra ohne Leim gebaut, um etwas besser zu sehen ob diese Lösung auch hält. Wie auf dem Foto zu sehen ist, scheint das Ganze so zu funktionieren.


Mai 2, 2013

Eck-Kragbogen

Kräfteverlauf im Eck-Kragbogen

2120

Öffnungen möglichst nahe zur Decke zu bringen und diese aus Stahlbeton zu bauen, denn dies sei die einzige Möglichkeit die Zugkräfte wirklich auf zu nehmen, da Backstein auf Zug nicht belastbar ist.

Zuvor habe ich die Öffnungen eher mit einem etwas grösseren Abstand zur Decke platziert, weil ich jeweils beachtet habe, dass eine gewisse Menge an Steinen darauf gemauert werden muss. Diese Massnahme hat auch die Grösse der Öffnungen beschränkt, da sie logischerweise nicht über die ganze Raumhöhe gestaltet werden konnten. Mit dem Prinzip der Stahlbetondecke soll man die Öffnung möglichst nahe zur Decke bringen, man kann sie also auch so gross wie möglich gestalten. So wird also auch mein Ansporn die Fassade möglichst auf zu lösen unterstützt.Somit ist meine Decke zwar nicht aus Backstein ge-fertigt, dafür harmoniert sie mit meinem Konzept.

Fazit:

Es ist gut möglich Rautenförmige Backsteinöffnungen auch über eine Ecke hinweg auszubilden.Eine Kragbogenform benötigt vor allem unten auf den Seiten genügend breite Mauern, welche die nach aussen drückenden Kräfte aufnehmen können. Zusätzlich benötigt der Kragbogen auch oben genug Masse um die entstehenden Zugkräfte aufzunehmen. Bildet man nun einen Kragboogen über eine Ecke aus, entstehen Zugkräfte, welche nur mit einer Stahlbetondecke aufgenommen werden können.

Mai 2, 2013

Ich denke der geschälte Stein ohne Presshaut, würde mein Projekt am besten unterstützen. Denn er hat feine, vertikale Streifen in der Oberfläche. Da ich mein Projekt sehr in die Höhe strecke, damit ich grosse Öffnungen erhalte, ist es sowieso schon eher vertikal ausgerichtet, diese Vertikalität kann mit dem geschäl-ten Sichtstein ohne Presshaut gut unterstützt werden.

Da wir ein Bootshaus bauen, brauche ich für den Bodenanschluss zusätzlich einen Stein, welcher sich eignet um im Wasser zu bauen. Hier habe ich mir überlegt mit einem Sandstein zu arbeiten. Denn diese Steine sind häufig auch an Häfen zu finden.Hier ein Beispiel davon:

Ich habe mir überlegt für den Bodenanschluss erst ein Natursteinmauerwerk aus solchen Steinen zu erstel-len.

Diese Woche habe ich noch einmal mit meiner Stein-wahl beschäftigt.Dummerweise habe ich mich bis anhin mit einem Swissmodul-Stein beschäftigt, welcher für Standart-mauerwerke benützt wird. Dieser soll aber verputzt werden.Ich brauche aber einen Backstein welcher für Sicht-mauerwerk benützt wird. Von der Firma Swissbrick gibt es nun einen Sichtbackstein, welcher das selbe Format hat, wie der Stein, welchen ich bis hierhin be-nützt habe. Da ich ja schon beschrieben habe wieso sich dieses Format sehr gut eignet(Blogeintrag Krag-bogen im Entwurf), bin ich also froh es hier wieder zu finden.Dieser Stein ist weiter mit verschiedenen Oberflä-chenbehandlungen zu erhalten.

Den Stein mit der Presshaut, welcher ganz glatt ist, finde ich für mein Projekt eher unpassend, da meine Öffnungen gezackt und auch nicht glatt sind.

Der Stein ist entscheidend

Mai 10, 2013

Oberfläche mit Presshaut, glatt Oberfläche ohne Presshaut, geschält

Granulierte Oberfläche

Hafenmole (Starboard)

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In einer Öffnung, welche durch einen Kragbogen aus Mauerwerk generiert wurde, kann ein Fenster so gestaltet werden, dass eine logische und spannende Ansicht entsteht. Durch das Einsetzen von Anschlagsteinen, wird die Ansicht des ganzen Projektes interessanter.

In der vierten Phase vom Struktur und Material Modul, haben wir uns mit Details befasst.Zu Anfang habe ich mich erneut mit der Steinwahl beschäftigt. Denn ich hatte noch nicht genau gewählt, welchen Sichtstein ich einsetzen möchte.

Der glatte Stein mit der Presshaut, ist für mein Projekt eher unpassend, da meine Öffnungen gezackt und auch nicht glatt sind. Ich denke der geschälte Stein ohne Presshaut, würde mein Projekt am

besten unterstützen. Denn er hat feine, vertikale Streifen in der Oberfläche. Da ich mein Projekt in die Höhe strecken. Damit ich grosse Öffnungen erhalte, ist es sowieso schon eher vertikal ausgerichtet, diese Vertikalität kann mit dem geschälten Sichtstein ohne Presshaut, mit seinen senkrechten Streifen wunderbar unterstützt werden.

Danach habe ich mich mit den Boden- und Decken-anschlüssen beschäftigt.Hierbei habe ich viel darüber gelernt, wie man diese Übergänge gestalten muss.

Mai 31, 2013



Bodenanschluss 1:10

2524

Dann folgt noch das Detail des Flachdaches:

Hier benötige ich wieder eine Dämmung nach allen Seiten. Das Flachdach wird nach oben hin mit Dachgartenerde abgeschlossen.

Bei den Fenstern wird der Anschluss etwas komplizierter.

Der Bodenanschluss müsste ca. so aussehen, mit dem Betonsockel der Dämmung, Trennlage und Estrich. Auch zum Zweischalenmauerwerk hin muss gedämmt werden.Da ich mein Haus aber ins Wasser stelle und die untern Räume nicht gedämmt sein müssen, sieht das ganze sehr viel einfacher aus.

Es wird weder eine Dämmung noch ein Boden benötigt, da im unteren Bereich des Hauses die Boote herein fahren können. Das einzige was benötigt wird, ist eine Mörtelunterlage beim Übergang von Betonsockel zu Mauerwerk.

Eine Geschossplatte wird so in mein Gebäude integriert:

Mai 31, 2013

Bodenanschluss im Bereich der Boote Deckenanschluss

Flachdach

Fenster „normal“

Um die Fenster anschlagen zu können, braucht es einen Anschlagsstein. Zuerst hatte ich das Fensterdetail so geplant, wie oben ersichtlich.Dann hat mir aber Wolfgang erklärt, dass diese Lösung etwas billig ist, denn der Anschlagstein sehe von der einen Seite aus, als sei er ein normaler Stein, ist es aber nicht.

Deshalb habe ich dann beschlossen den Anschlagstein zum Thema zu machen und bin dabei auf diese Lösung gestossen:

Wenn ich den Anschlagstein einfach nach aussen drehe und meine ganze Aussenwand so gestalten erhalte ich zusätzlich eine spannendere Ansicht. Ausserdem habe ich mich für eine Festverglasung entschieden. Die Fenster können zwar so nicht geöffnet werden, es gibt dafür aber auch keinen Rahmen, welcher das Bild des Kragbogens zerstört.

Fazit:

Da schon die Kragbögen den Vor- und Rücksprung generieren, ist dieses Thema an der Aussenwand auch sehr passend. Es entsteht eine plastische und in sich stimmende Fassade. Ausserdem gibt es mit den festverglasten Fenstern keine rautenförmigen Rahmen mehr, welche das gezackte Bild des Kragbogens stören.

Mai 31, 2013

Fenster mit Anschlagsteinen

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Beim Chilehaus wurden nun die Binder und Läufer-steine kombiniert und zueinander versetzt, so dass Vor- und Rücksprünge entstanden. Höger hat die Steine dann raffiniert zueinander versetzt, so dass eine schöne Ornamentik entstehen konnte.

Um einen Kragbogen aus Backstein zu bilden, benötigt man keine speziellen, keilförmigen Steine. Ausserdem ist der Kragbogen eine logische und stabile Art eine Öffnung in ein Mauerwerk zu generieren ohne dabei andere Materialien verwenden zu müssen.

Zu Beginn des Semesters erhielten wir ein Referenz-objekt aus dem uns zugeteilten Material. Bei unserer kleinen Gruppe (Nico Jenni, Urban Gisler und ich) handelte es sich um das Chilehaus von Fritz Höger.

Wir begannen Vorerst damit uns mit dem Thema Backstein auseinander zu setzen. Wir lernten einiges über die Grundlagen:

- Die horizontalen Mörtelfugen werden als Lagerfugen bezeichnet und die vertikalen als Stossfugen.

- Die Steine, bei welchen man die lange Seite sieht, heissen Läufersteine. Die, bei welchen man die kürzere Seite sieht, heissen Bindersteine. - Die Binder und Läufersteine können unterschiedlich kombiniert werden, so dass verschiedene regelmässige Verbandsarten entstehen. - Die Mörtelfugen können unterschiedlich abgezogen werden, dies hat dann einen Einfluss auf das Ansichtsbild der Wand. Ausserdem kann man auch zwischen hellem und dunklem Mörtel wählen.

These 1 „Material / Fügung“

Juni 27, 2013

Links Läufer-/ Rechts Binderverband

Horizontale Fugen = Lager-fugen; Vertikale Fugen =

Stossfugen

Fuge 1 / Fuge 2 / Fuge 3

Chilehaus, Hamburg-Fassade, Frtz Höger Chilehaus, Fritz Höger, Eingang Fischertwiete, Ornamentik

Chilehaus, Fritz Höger, Eingang Fischertwiete

2928

Mich hat vor allem die Ornamentik beim Eingang Fi-schertwiete fasziniert. Aus diesem Grund habe ich sie nachgebaut um zu verstehen, wie sie gemacht ist.

Meine Kollegen haben sich derweil mit den Öffnungsprinzipien beim Mauerwerk beschäftigt. Daraufhin haben wir die verschiedenen Herangehensweisen kombiniert und uns gefragt, wie bringt man eine Öffnung in so eine Ornamentik.

Die rautenförmige Ornamentik am Chilehaus leitete uns relativ schnell zum Thema Kragbogen, da die Ornamentik schon sehr ähnlich gestaltet ist. Aus dem eher dreieckförmigen Kragbogen kann schnell auch eine Raute gestaltet werden, denn die Steinschicht unter dem Kragbogen ist sowieso nicht mit Gewicht belastet und die Kräfte laufen nebenan vorbei.

So haben wir und dann dem Thema Kragbogen gewidmet und darüber ein bisschen nachgeforscht. Der Kragbogen ist eine der einfachsten Formen eine Bogenannäherung zu gestalten. Denn beim Kragbogen braucht es keine speziell geformten Steine wie etwa bei einem Rund- oder Segmentbogen, wo keilförmige Steine notwendig sind. Baut man keine allzu grossen Kragbögen, braucht es auch nicht erst eine Unterkonstruktion um sie auszubilden, wie bei den anderen Bogenformen, welche erst stabil sind, wenn der Schlussstein gesetzt ist. Heutzutage wird auch häufig ein Betonsturz verwendet um eine Öffnung zu gestalten. Ein weiterer Vorteil vom Kragbogen ist also, dass kein anderes Material verwendet werden muss um ihn zu erstellen.

Fazit:

Da man um einen Kragbogen zu gestalten nur ein einziges Steinformat und keine zusätzlichen Materialien benötigt um ihn auszubilden, ist er eine sehr einfache und logische Art eine Öffnung in einem Mauerwerk zu generieren. Man kann den Kragbogen auch zu einer Raute formen ohne, dass dies die Stabilität der Mauer beeinträchtigen würde. So erhält man Öffnungen, welche ein sehr spezielles und einmaliges Schattenspiel in den Raum werfen.

Juni 27, 2013



Weiter habe ich mich mit der Statik der Kragbögen beschäftigt. Hierzu habe ich herausgefunden, dass die Kräfte parabelförmig über den Kragbogen verlaufen. Hierdurch drücken die Kräfte unten am Bogen seitlich nach aussen. Das bedeutet es braucht seitlich eine gewisse Masse, welche diese Kräfte aufnehmen kann. Werden aber zwei gleich grosse Kragbögen neben-einander platziert, heben die Kräfte sich gegenseitig auf.

Weiter ist noch zu beachten, dass der Kragbogen jeweils ein paar Steinschichten obenan benötigt, denn es braucht ein gewisses Gewicht darüber, damit er überhaupt stabil ist. Er kann also nicht direkt an der Oberkante des Gebäudes liegen.

Bei einem Kragbogen der nun übereck ausgebildet ist, entstehen im oberen Bereich des Bogens zusätz-lich Zugkräfte. Backsteine können aber nur auf Druck belastet werden. Deshalb benötige ich für die Ausfüh-rung eines Eckkragbogens ein zusätzliches Material, welches diese Zugkräfte aufnehmen kann.

Die Lösung herfür ist eine Stahlbetondecke. Diese muss nun aber möglichst direkt über der Öffnung liegen, damit die Kräfte optimal aufgenommen werden können.

So habe ich nun mehrere statische Gegebenheiten, die mir helfen, meine Rauten und Kragbögen sinnvoll auf der Gebäudefassade zu verteilen und ein stimmi-ges Konzept zu entwickeln.

Das Besondere am Kragbogen ist, dass er auch über eine Raumecke gestaltet werden kann, sofern darüber eine Stahlbetondecke ausgebildet wird, welche die entstehenden Zugkräfte aufnimmt. Durch diese Massnahme entstehen besondere und einzigartige Innenräume.

In der zweiten Phase ging es unter anderem darum die Räume zu Gestalten. Ich habe mit dann überlegt, wie ich die Kragbögen und Rauten am besten verteilen kann um ein in sich schlüssiges Konzept zu erhalten.

So habe ich untersucht ob man den Kragbogen, sprich die Raute auch übereck ausbilden kann. Denn so ergäbe sich eine noch einzigartigere, aussergewöhnlichere Öffnung, die dem Innenraum

eine besondere Atmosphäre verleihen würde. Hierzu habe ich ein Modell gebaut:

Ich habe das Modell auch extra ohne Leim gebaut, um etwas besser zu sehen ob diese Lösung auch hält.

These 2 „Bausystem / Tragwerk / Raumbildung“

Juni 27, 2013

Eck-Kragbogen

Kräfteverlauf im Eckkragbogen

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- 1. Gegebenheit: Ein Kragbogen braucht eine gewisse Masse obenan um statisch stabil zu sein. Umso grösser er ist, umso mehr Masse benötige ich. Das heisst folglich, grosse Öffnungen müssen jeweils unten am Gebäude platziert werden.

- 2. Gegebenheit: Der Eckkragbogen verlangt nach einer Stahlbetondecke um stabil zu sein.

- 3. Gegebenheit: Die Stahlbetondecke muss jeweils möglichst direkt über der Eckkragbogenöffnung sein.

Fazit:

Einen Kragbogen übereck auszubilden, bringt meinen Innenräumen eine zusätzliche Spannung. Durch die statischen Gegebenheiten des Kragbogens und auch des Kragbogens übereck, erhalte ich ein paar zu beachtende Bedingungen für mein Konzept. So gewinnt mein Konzept an Klarheit und Logik.

Juni 27, 2013

Der glatte Stein mit der Presshaut, ist für mein Projekt eher unpassend, da meine Öffnungen gezackt und auch nicht glatt sind. Ich denke der geschälte Stein ohne Presshaut, würde mein Projekt am besten unterstützen. Denn er hat feine, vertikale Streifen in der Oberfläche. Da ich mein Projekt in die Höhe strecken. Damit ich grosse Öffnungen erhalte, ist es sowieso schon eher vertikal ausgerichtet, diese Vertikalität kann mit dem geschälten Sichtstein ohne Presshaut, mit seinen senkrechten Streifen wunderbar unterstützt werden.

Neben der Steinwahl beschäftigte mich auch die Frage, wie wird das Mauerwerk ausgebildet, wie mache ich das mit der Dämmung. Eine einseitige Dämmung erschien mir eher unlogisch, denn dann müsste man die Dämmung der Kragbogenform anpassen, obwohl es eigentlich keinen Sinn ergibt die Dämmung so zu zu schneiden. Ausserdem könnte man so von einer Seite die Kragbogenlogik nicht erkennen. So bin ich relativ schnell zum Schluss

gelangt, dass ein Zweischalenmauerwerk die passendste Ausführung der Mauer in meinem Konzept ist.

Wie schon in These 2 erklärt, wird mein Projekt relativ vertikal, denn um grosse Öffnungen gestalten zu können, benötigt man viel Gewicht nach oben hin. Diese Tatsache führt also zu einer Mehrstöckigkeit. Diese wiederum hat natürlich Treppen zur Folge. Ein Detail mit dem ich mich lange relativ schwer getan

Die Wahl des Steines, wie auch dessen jeweiligen Versatz zur unteren Steinreihe ist entscheidend für die Form und die statische Stabilität des Kragbogens. Weiter ist es sinnvoll bei Kragbögen ein zweischaliges Sichtmauerwerk auszubilden, denn nur so ist die Logik dieser Öffnung durch die einzelnen Steine von innen und von aussen erkennbar, ohne dass auf Dämmung verzichtet werden müsste.

In der Detail-phase ging es erst einmal darum den richtigen Backstein auszuwählen.

Die Kragbogen verlangen von mir aus gesehen nach einem Sichtmauerwerk. Denn wenn man die Wände verputzt erkennt man gar nicht mehr, wie der Krag-bogen entstanden ist und was dessen Logik ist. Was gibt es also für Sichtbachsteine?

These 3„Schichtbau / Tektonik / Detail“

Juni 27, 2013



Wandaufbau

3332

Fazit:

Bildet man Kragbögen in einem Mauerwerk eignet sich der Stein mit den Massen L x B x H = 290 x 140 x 140 am besten. Dabei werden bei der Ausbildung die Steine jeweils um einen viertel Stein versetzt. Ausserdem ist es am logischsten ein Zweischalenmauerwerk zu erstellen, damit die Fensterrähmen versteckt werden können und auch damit man von beiden Seiten die Logik des Kragbogens sehen kann.

Juni 27, 2013

habe. Zuerst wollte ich die Treppen auch aus Backstein gestalten. das Problem an Treppen aus Backstein ist aber leider, dass sie extrem massiv sind. Weil in meinem Projekt aber eben eher die Vertkaltät betont, ist der Grundriss relativ klein gehalten. Die massiven Backsteintreppen würden definitiv zu viel Platz wegnehmen. Sie passen also nicht zu meinem Konzept.

Da die Fassade meines Bootshauses schon relativ spektakulär ist, habe ich mich bei der Aussenform ansonsten auf ein simples Quader mit einer quadratischen Grundfläche beschränkt. Die logischste Art der Erschliessung in einem quadratischen Grundriss erschien mir dann schlussendlich eine zentrale Erschliessung. Vor allem auch weil man so die einzigartigen Aussenwände besser betrachten kann, als wenn eine Treppe davor klebt.

Die Meisten Detailanschlüsse sind bei mir wie bei einem üblichen Zweischalenmauerwerk. Nur dass bei mir die Innen- und die Aussenmauer keine versetzten Steine haben, damit der Kragbogen auf der selben

Flucht endet. Dies führt dazu, dass der Fensteranschluss in meinem Projekt speziell gestaltet werden muss, weil es keinen Versatz von der Innen- zur Aussenmauer gibt, wie bei einem normalen Zweischalenmauerwerk.

Ich habe das Fensterdetail nun so gelöst, dass der Rahmen zwischen den beiden Mauern verschwindet. So wird auch die gezackte Form des Kragbogens nicht gestört. Die Dämmung, welche noch sichtbar wäre, wird verputzt. Es gibt also eine Festverglasung, denn so wäre es ja unmöglich das Fenster zu öffnen. Die Lüftung wird also anders geregelt.

Detailtechnisch war für mein Projekt natürlich auch der Kragbogen sehr massgebend. Wie setzte ich ihn um, welchen Versatz sollen die Steine haben, wie ist er am logischsten?

Ich wollte herausfinden, um wie viel ich die Steine jeweils versetzen muss um eine stimmigen Kragbogen zu erhalten.Versetzt man die Steine jeweils um einen halben Stein, wird der Kragbogen relativ flach und wirkt etwas verdrückt. Versetzt man sie um einen viertel Stein wirkt der Bogen viel proportionaler und die Kräfte laufen steiler Richtung Boden.

Kommen wir zur Wahl des Steinformates. Ein breiter Stein eignet sich schon mal, um den Versatz gut ausführen zu können. Denn umso breiter der Stein, umso mehr Auflagefläche hat er auf der unteren Steinreihe. Steine die höher waren als 14 cm ergaben ein unproportioniertes Erscheinungsbild des Kragbogens. Es lag aber auf der Hand einen möglichst hohen Stein zu wählen, denn umso höher der Stein, umso steiler verlaufen auch die Kräfte in den Boden. Das heisst es braucht seitlich nicht so viel Mauerwerk um die nach aussen drückenden Kräfte aufzunehmen (siehe These 2).Im Endeffekt schien also der Stein mit den Massen L x B x H = 290 x 140 x 140 mm am besten zu passen.

Juni 27, 2013

Fensterdetail

½- Überlappung der Backsteine/ ¼- Überlappung der Backsteine

Bogenmodell 1 / Bogenmodell 2; Bogenmodell 3 / Bogenmodell 4: Selbst gemacht, fotografiert, Flavia Montanari

Skizze: Kräfteverlauf über einer Raute: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

Aussenansicht Modell; Innenansicht Modell: Selbst gemacht, fotografiert, Nico Jenni, Urban Gisler, Flavia Montanari

Skizze: Kräfteverlauf über einer Raute: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

½- Überlappung der Backsteine/ ¼- Überlappung der Backsteine: Selbst gemacht, fotografiert, Nico Jenni, Urban Gisler, Flavia Montanari

Wand mit Kragbögen und Sockellösungen: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari Deckenelement ; Wandaufbau: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

Unipor-Stein von Swissbrick: http://www.baulinks.de/webplugin/2011/i/0092-unipor1.jpg (11.04.13)

Skizze zur demonstation des Kräfteverlaufs bei Steinen mit unterschiedlicher Höhe: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

Eck-Kragbogen : Selbst gemacht, fotografiert, Flavia Montanari

Kräfteverlauf im Eck-Kragbogen: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

Oberfläche ohne Presshaut, geschält; Oberfläche mit Presshaut, glatt ; Granulierte Oberfläche:

Hafenmole (Starboard) : http://www.dreamstime.com/stock-photo-starboard-mole-image15282470 (10.05.13)

Bodenanschluss 1:10; Bodenanschluss im Bereich der Boote; Flachdach; Deckenanschluss; Fenster „normal“; Fenster mit Anschlagsteinen: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

Fensterdetail: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

BildverzeichnisLinks Läufer-/ Rechts Binderverband: Selbst gezeichnet, Flavia Montanari

Fuge 1 / Fuge 2 / Fuge 3: Selbst gezeichnet, Urban Gisler

Horizontale Fugen = Lagerfugen; Vertikale Fugen = Stossfugen: Selbst gezeichnet, Urban Gisler

Chilehaus, Hamburg-Fassade, Frtz Höger: http://www.geo.de/reisen/community/bild/regu-lar/440011/Hamburg-Fassade-des-Chilehauses.jpg (28.02.13) Zigarettenfabrik, Frtz Höger: http://farm7.static.flickr.com/6067/6121165539_c317f5058f.jpg (28.02.13)

Kolumba Art Museum, Peter Zumthor: http://www.eikongraphia.com/images/cologne/Kolumba_Peter_Zumthor_Photographer_Michiel_van_Raaij_3_S.jpg(28.02.13)

Weingut Gantenbein, Fläsch: http://www.weinrouten.de/wr/winzer/win_display.php?id=107 (28.02.13) Kragbogen: http://www.pantrings-hof.herne.de/0_su_material/FW_Bauwerke.htm (28.02.13)

Bogenformen: http://www.bauzentrum-retagne.de/uploads/tx_infokomlexicon/bogenformen.jpg (28.02.13) Chilehaus, Fritz Höger, Eingang Fischertwiete: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Hamburg.Chilehaus.Fischertwiete.wmt.jpg/120px-Hamburg.Chilehaus.Fischertwiete.wmt.jpg (07.03.13)

Chilehaus, Fritz Höger, Eingang Fischertwiete, Ornamentik: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e4/Hamburg.Chilehaus.Fassade.Tor-weg.wmt.jpg (07.03.13)

Modell Eingang Fischertwiete: Selbst gemacht, foto-grafiert, Flavia Montanari

Betonbild: http://www.arroway-textures.com/de/products/concrete-1/contents (07.03.13)

Holklötzchenmodell 2: Selbst gemacht, fotografiert, Flavia Montanari35

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Backstein - Hochschule-Luzern · Beispiel des Kolumba Art Museums gemacht hat. Die nächste relativ einfache Möglichkeit eine Öffnung zu gestalten ist ein Kragbogen. Bei diesem