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Die Schwerkraft
ist, denke ich manchmal, etwas, das es im Paradies
nicht gab. Eva mußte den Apfel vom Baum brechen, er
fiel ihr nicht in den Schoß.
So wie wir, nach der Vertreibung aus dem Paradies, die
Arbeit - ursprünglich als Strafe gedacht - zu etwas
Kostbarem machen, etwas, das unsere Identität
geradezu ausmacht (Rodin zu Rilke: "Il faut
travailler, rien que travailler, et il faut avoir
patience" - man muß arbeiten, nichts als
arbeiten, und man muß Geduld haben (Lit. 1)), so
machen die Menschen, seit sie bauen, die Schwerkraft
sich zunutze zu Werken, die ihre Identität geradezu
ausmachen.
Jedes feste Material ist ein potentielles Baumaterial:
Stein, Stahl, Keramik, Glas, Segeltuch, Holz, Schilf,
Erde, aber auch Wasser, ja sogar Wasser, denn Bauen
ist ja nicht nur Wände und Dächer herstellen,
sondern auch ein Klima, in dem wir gern leben.
Was ist aber gut wofür? Wir müssen, bei genauerem
Nachdenken, weiterfragen: in welcher Situation? Zu
welcher Zeit? In welchem Land? In welchem Klima?
Denn was nützt es, wenn ich weiß, Stahl nimmt
Zugkräfte mit dem geringsten sichtbaren Volumen an
Konstruktion und dem geringsten Konstruktionsgewicht
auf, wenn ich ihn nicht bekomme oder wenn er an dem
Ort, wo ich ihn verwenden möchte, zehnmal so teuer
ist als Holz für die gleiche Leistung - oder
ständiger Pflege bedürfte in der aggressiven
Atmosphäre, der er ausgesetzt ist, damit er gegen
Korrosion geschützt bleibt, wogegen vielleicht eine
alternative Konstruktion aus Mauerwerk und Erde die
Zugkraft gar nicht erst entstehen ließe?
Um die Verlegenheit noch deutlicher zu machen, sehen
wir uns einmal zwei Alternativen näher an:
1. Alternativen
Zwei Bauten in einer - abstrakt gesehen - ähnlichen
Situation (Abb. 1, 2, 3, 4), sie stehen nur wenige
Kilometer voneinander entfernt, wir fanden sie bei
einer unserer Exkursionen nach Spanien auf dem Wege in
Südfrankreich: Das "stählerne" Bauwerk in
Nîmes ist die Wohnanlage "Nemausus" des
Architekten Jean Nouvel, das "steinerne", in
Montpellier, die Wohnanlage "Antigone" des
Architekten Ricardo Bofill und seiner Taller de
Arquitectura in Barcelona.
Ähnliche Situation: Beides sind große Wohnbauten.
Die Gliederung der Fassade faßt immer zwei Geschosse
zusammen, dadurch wirken die Bauten weniger hoch. Das
Dach kragt weit aus, damit es die Balkone darunter
beschattet. Die Auskragung soll deutlich als bloßer
Schirm wirken, nicht als Teil des Baukörpers.
Deswegen ist eine breite Lücke zwischen Baukörper
und Dach-Schirm, durch die man den Himmel sieht,
durchschnitten nur von den schmalen Trägern, die den
Schirm auskragend tragen. Die Balkone darunter bilden
durchlaufende Bänder, bei beiden an dieser Stelle
gebogen, beim ersten nach außen konvex, beim zweiten
konkav und bei diesem nur in den obersten beiden
Doppel-Geschossen.
Nahe den Häusern - und Teil der Komposition - stehen
Platanenreihen. Sie verbreiten eine Atmosphäre von
Wohnlichkeit. Zu dieser Atmosphäre trägt das weit
auskragende Dach besonders bei. Es macht den
Außenraum zu einem Innenraum, zu einem großen
Zimmer, in dem Bäume stehen: es deutet ein Dach an,
das anfängt, den Platz zu überdachen.
Ich halte für sehr wahrscheinlich, daß Nouvel
bewußt so auffällige Entsprechungen baute. Er kannte
"Antigone" sicher. Die Anlage wurde 1979 bis
1983 gebaut und Montpellier liegt ja nahe genug an
Nîmes, und Bofill ist auch damals schon berühmt
genug gewesen. "Nemausus" entstand etwa
1987.
Beide Bauten sind sich sehr ähnlich, was ihr
"Schema" genannt werden könnte, ihre
Situation, ihre Eigenschaften und Einzelheiten
abstrakt gesehen, so wie ich sie gerade in Worten
beschrieben habe, oder wie man als Bauherr die Aufgabe
formulieren würde.
Und sie sind doch völlig verschieden in ihrem
architektonischen Ausdruck, in Material, Konstruktion
und Stil:
Das erste: offensichtlich Architektur von heute,
unvoreingenommen, leicht, eher kühl, Formen der
technischen Welt, Stahl in unkonventioneller
Anwendung, sorgfältigste Details, wie im Modell 1:1
entworfen; das auskragende Dach ist ein Rost aus
Stahlträgern, mit Lochblechen bekleidet; das andere
Bauwerk auf den ersten Blick wie aus einer vorigen
Epoche, Beton, der aussieht und aussehen soll wie der
einheimische Kalkstein, massige Formen, grobe Details
- auf den zweiten Blick, geradezu im Widerspruch zu
diesem Stil, der historische Bauten assoziiert,
technisch offenbar auf heutigem Stand in heutiger
Betonbau-Fertigteil-Technik gebaut. Das weit
vorspringende Dach, an der Stelle höchster
Beanspruchung mit den geringsten Querschnitten
ausgebildet, wirkt nicht nur prächtig, sondern durch
die Übertreibung der Geste und die technisch
absichtlich unlogische Formung zugleich ironisch, die
Formen verspottend, die verwendet werden.
Welche ist die bessere Lösung?
Ist das nun typisch Stahl und typisch Beton? Oder eher
typisch Nouvel und typisch Bofill? Ist es, allein als
Konstruktion gesehen, Betonkonstruktion als
Betonkonstruktion und Stahlkonstruktion als
Stahlkonstruktion, gut gemacht? Dem Material ganz
entsprechend konstruiert?
Selbst diese letzte Frage ist so einfach gar nicht zu
beantworten. Mindestens kann man sich die Form der
Stahlkonstruktion nicht in Stahlbeton gebaut
vorstellen und die Form der Betonkonstruktion in Stahl
auch nur, wie man Kulissen baut.
Aber ist selbst diese simple letzte Frage beantwortbar,
ohne über die Architektur des Bauwerks als Ganzes zu
reden, so wie ich die Frage, ob eine große Nase
besser sei als eine kleine, nicht beantworten kann,
ohne das Gesicht zu sehen?
Ich vermute, selbst wenn es einen Preisunterschied
gäbe, der sich im Kaufpreis oder in der Miete der
Wohnung niederschlüge, niemand würde sich deswegen
entscheiden, in das eine oder das andere dieser
Häuser zu ziehen.
Dennoch gibt es natürlich rationale Gründe für
Material und Form. Es gibt materialgemäße Formen und
logisch hat auch jede systematische Verbindung von
verschiedenen Materialien zu einer Konstruktion einen
eigenen Formenkanon.
Ich beschränke mich im folgenden auf Tragwerke, damit
es nicht uferlos wird. Aber auch hier gibt es immer
weitere rationale Gründe für Material und Form, die
nichts mit der Tragfähigkeit zu tun haben, die aber
ebenso starke Ursache für die Wahl von Materialien
und Formen sind. Christopher Alexander: "A form
should reflect all the known facts relevant to its
design" (Lit. 2). Eine Form sollte alle Tatsachen
widerspiegeln, die für ihren Entwurf von Bedeutung
waren.
Das unterscheidet ja gerade Architektur von Malerei
und Skulptur: das Notwendige oder mindestens das
Nützliche ist eine wichtige Ursache für die Form. Je
mehr und je unmittelbarer das für das Leben darin
Notwendige, das für den Gebrauch Nützliche, bei
Konstruktionen das Notwendige, das die Naturgesetze
bedingen, in den Formen zum Ausdruck kommt, um so
größer ist die Qualität der architektonischen
Erfindung.
Der Begriff "Tragwerk" bezeichnet übrigens
nicht einen Gegenstand, sondern eine Abstraktion.
Bauteile haben meist mehrere Aufgaben. Eine Wand, die
trägt, umhüllt auch einen Raum, schützt gegen Wind
und Kälte, grenzt meinen privaten Raum gegen den
öffentlichen oder den Raum des Nachbarn ab. Sie ist,
weil ich unwillkürlich mit meinem Haus identifiziert
werde, mit ihren Eigenschaften Ausdruck meiner
Eigenschaften. Deswegen fällt es manchem so schwer,
ein Haus zu finden, wenn er es nicht selbst bauen
kann.
Wenn ich die Wand also als Teil des Systems Tragwerk
ansehe, dann sehe ich sie abstrakt nur in bezug auf
eine einzige Eigenschaft an, ihre Tragfähigkeit. Die
gleiche Wand ist Teil des Systems Schützende Hülle,
Teil des Systems Wärmedämmung, Teil des Systems
öffentliche Straße (Zum Begriff System siehe Lit.
3).
Wir sollten deswegen höchstens für kurze Augenblicke
aus den Augen verlieren, daß wir nur von einem Aspekt
einer Konstruktion reden und daß es erst das Ganze
ist, das dem Einzelnen Sinn gibt. Denn gerade die
vielen Fähigkeiten sind es, die - wenn wir von
geeigneten Materialien reden - die Wahl so wenig
ausrechenbar machen.
Ich gehe besonders auf Konstruktionen ein, in denen
verschiedene Materialien mit ihren besten
Eigenschaften zusammenwirken.
2.
Stahl-in-Beton-Konstruktionen
Stahlbeton ist kein Material, sondern ein Verbund
zweier Materialien, die in einer Art Symbiose
zusammenwirken. Der Begriff Symbiose wird in der
Biologie gebraucht. Er bezeichnet das gesetzmäßige
dauernde Zusammenleben zweier verschiedenartiger
Lebewesen in solcher Intensität, daß sie
existentiell aufeinander angewiesen sind, zum Beispiel
Blütenpflanzen und Insekten.
Ebenso sind in Stahlbeton-Tragwerken Stahl und Beton
aufeinander angewiesen. Beton ist hervorragend
druckfest, aber im Vergleich dazu nur wenig und
unzuverlässig zugfest. Stahl ist hervorragend für
die Aufnahme von Druck- und Zugkräften geeignet, aber
durch Rost und Feuer gefährdet. In Beton mit
genügender Betondeckung eingebettet, wird er vom
Beton dank dessen basischer Eigenschaften gegen Rost
geschützt und im Brandfalle vor zu großer Erhitzung.
Dafür nimmt er, Bewehrung genannt (mit e wie sich
wehren), die Zugkräfte im Inneren des tragenden
Elements auf, das sonst meist schon beim ersten Riß
versagen würde. Die Stahlstränge sind die Muskeln im
Körper des Betons.
Ich nenne diese Verbund-Konstruktionen
Stahl-in-Beton-Konstruktionen im Gegensatz zu
Stahl-Betonkonstruktionen, oder
Stahl-Stahlbeton-Verbundkonstruktionen, bei denen
beide Materialien äußerlich sichtbar bleiben (siehe
unten).
Wie sieht ein Träger aus, bei dem beide Materialien
mit ihren günstigen Eigenschaften auf günstigste
Weise zusammenwirken? Nehmen wir als Beispiel den
stabförmigen Träger auf zwei Stützen, den
sogenannten Einfeldträger, ein Stahlbeton-Fertigteil,
das an beiden Enden durch eine Wand gestützt wird.
Von oben belastet wie üblich, indem beispielsweise
ein Mensch darauf steht, wird er oben durch Druck,
unten durch Zug beansprucht. Das kann man beobachten.
Druck staucht das Material, die Druckzone wird
folglich kürzer, Zug dehnt es, die Zugzone wird
folglich länger. Infolge dieser Dehnungen und
Stauchungen biegt sich der Stab, er "hängt
durch", was man besonders gut bei vielen alten
Holz-Dachkonstruktionen sehen kann. Wenn die Last bis
zum Versagen des Trägers gesteigert wird, geht
entweder die Druckzone durch Zerquetschen oder die
Zugzone durch Zerreißen kaputt.
Ein Träger aus Stahlbeton ist günstig geformt, wenn
in der Druckzone viel Beton und wenig Stahl, in der
Zugzone viel Stahl und wenig Beton vorhanden ist. Ein
besonders günstiger Träger ist also ein Träger, der
Plattenbalken genannt wird, ein Träger mit
T-Querschnitt (Abb. 5, Lit. 4). Seine Druckzone wird
durch eine breite dünne Platte gebildet, die Zugzone
ist viel schmaler, gerade so breit, daß die
Zugbewehrung in möglichst nicht mehr als zwei Lagen
Platz hat und daß schräg im Inneren des Trägers
wirkende Druckkräfte den Beton des Steges nicht
überanspruchen.
Die Mitwirkung der Platte (sie ist meist zugleich die
Konstruktion der Deckenebene) verringert auch die
Durchbiegungen des Tragwerks erheblich, da ein
Querschnitt um so weniger verformbar ist, je größer
er ist. So ist der Plattenbalken vor allem für
weitgespannte Konstruktionen ebener Flächen, Decken
und Dächer, die ideale Stahlbetonkonstruktion, bei
großen Spannweiten häufig zusätzlich vorgespannt.
Vorgespannt heißt: ein Teil der Bewehrung wird vorweg
durch große Zugkräfte gespannt und in diesem
gespannten Zustand an den Trägerenden verankert. Das
hat zur Folge, daß die Zugkräfte, die das
Stabbündel spannen, als Druckkräfte auf den Beton
wirken (Spannbeton müßte deswegen richtig
vorgedrückter Beton heißen, die Franzosen sagen
richtig béton précontraint).
Bei geeigneter Führung der Spannglieder wird genau
die Zone unter Druck gesetzt, die später aus den
Lasten Zug bekommt. So kann man Zugkräfte, die sonst
zum Reißen des Betons führen, ganz ausschließen,
den Beton damit mindestens für seine häufigen Lasten
rissefrei halten und die Durchbiegungen drastisch
verringern.
Eine besonders günstig geformte Konstruktion zeigt
Abbildung 6, Detail aus einem großen
Werkstattgebäude (Lit. 5). Die Deckenkonstruktion ist
18 Meter weit gespannt, das ist fast das Dreifache der
zum Beispiel im Universitätsbau üblichen
Spannweiten. Eine so weit gespannte Decke ist nur als
Plattenbalkenkonstruktion vernünftig konstruierbar.
Die Decke mußte auch feuerbeständig sein. Das ist
mit Stahlbetonkonstruktionen leicht ohne oder mit nur
geringem zusätzlichen Aufwand und Beachtung einiger
Regeln zu erreichen.
Die Hauptträger dagegen konnten ohne
Beeinträchtigung des Betriebs alle 7,50 Meter
gestützt werden, waren also ohne weiteres als
Rechteck-Querschnitte konstruierbar. So wurde eine
Konstruktion möglich, die zugleich Raum für eine
große Installation läßt, indem die
Plattenbalkendecke nicht in gleicher Höhe wie die
Hauptträger liegt, sondern höher, so daß zwischen
Unterkante Platte und Oberkante Hauptträger ein
Zwischenraum entsteht, hervorragend geeignet für
große Kanäle der Installation, auch zu späteren
Zeiten noch nachrüstbar. Gleichzeitig wird die
Druckzone der Plattenbalken an der Stelle größter
Stützenmomente, wo die Druckzone unten liegt, in der
Durchdringung mit den Hauptträgern größer.
Ein zweites Beispiel, wie günstige Verhältnisse
geschaffen werden, die eine günstige Form für das
Tragwerk und für die architektonische Wirkung des
Bauwerks zugleich entstehen lassen: ein Stadion in
Bari (Abb. 7, Lit. 6).
Das Bauwerk liegt auf einer Anhöhe, der Architekt
vergleicht es immer mit dem Castel del Monte (Abb. 8).
Wie dieses durch seine starke plastische Gliederung
und ungewöhnliche Form den Ort auszeichnet, so sollte
auch das große Stadion (erbaut zur
Fußballweltmeisterschaft 1992) nicht als plumpes
Monstrum (wie anderenorts, auch in Italien), sondern
trotz seiner Größe als ein für Menschenmaßstab
faßliches Bauwerk entstehen. Ich gehe hier nicht auf
die vielen guten Gedanken ein, die da verwirklicht
wurden, nur auf einen, die Verwendung des Stahlbetons
auf günstigste Weise, günstig für seine Wirkung als
Architektur und als Konstruktion und für seine
Komponenten Stahl und Beton.
Man nähert sich dem Bauwerk von unten. Es sollte also
von unten ansehnlich sein, im Gegensatz zu fast allen
anderen, die ich kenne, die dem, der auf sie zugeht,
gewissermaßen die Kehrseite, die Hinterhofseite
zuwenden, die Seite, die nichts als nützliche
Tragwerke in brutalen Abmessungen zeigt. Beispiele in
Deutschland: ich verschweige sie lieber, jeder kennt
welche, der sich dafür interessiert.
Das Ziel war also, statt Schluchten von Haupt- und
Nebenträgern eine zum Anschauen gestaltete,
maßstäblich gegliederte Unterseite zu finden. Der
erste Gedanke: die große Schüssel der Tribünen in
Segmente zu gliedern, durch Zwischenräume getrennt
und zugleich gelüftet. Der zweite Gedanke: Die
einzelnen Segmente unten flächig zu schließen und
die Flächen in sich auch wieder zu gliedern.
Das geschieht am einfachsten und ökonomischsten mit
Trägern, die Plattenbalkenquerschnitt haben und die
Platte unten. Damit die Platte nicht nur nichttragende
Bekleidung ist, müssen die Träger so gelagert sein,
daß infolge der Tribünen- und Dachlasten, die sie zu
tragen haben, die Druckzone unten entsteht. Das ist
der Fall bei einem aus einem kleinen Feld weit
auskragenden Träger, der Schnitt zeigt das gewählte
System (Abb. 9, Lit. 8). Auflager dieser Plattenkante
an Plattenkante liegenden Nebenträger in radialer
Richtung sind zwei Hauptträger in Ringrichtung. Sie
geben ihre Last auf je zwei Stützen ab, so daß jedes
Segment auf vier Beinen steht. Auch die Hauptträger
sollten nicht massig aus der Unterseite herausstehen.
Sie liegen also im gleichen Konstruktionsraum wie die
Nebenträger, so daß sich beide durchdringen.
Die Konstruktion wurde folglich so hergestellt: die
unteren sichtbaren Platten, an deren
Sichtbeton-Qualität hohe Ansprüche gestellt werden,
und der anschließende untere Teil der Stege sind
Fertigteile, im Werk in Stahlschalung gefertigte
Elemente. Sie bestehen aus drei Teilen, endend jeweils
an den Hauptträgern. Diese werden ganz und gar in
Ortbeton gemacht, da so die kraftschlüssige
Verbindung mit den Nebenträgern und mit den Stützen
am einfachsten ist, mit denen sie Rahmen in
Ringrichtung bilden. Ebenso werden die oberen Teile
der Nebenträger in Ortbeton hergestellt, die ja die
ganze oben durchgehende Zugbewehrung aufnehmen müssen
und daher als zu stoßende Fertigteile ungeeignet
wären. Damit die Gliederung der Unterseite deutlicher
und nicht nur durch die Fugen zwischen den
Fertigteilen allein markiert wird, sind die
Plattenunterseiten in Querrichtung (Ringrichtung) wie
Muscheln leicht nach unten gewölbt. Das gibt der
Unterseite ein blütenähnliches Aussehen (Abb. 10).
Nicht die nackte Notwendigkeit allein bestimmt die
architektonische Wirkung, was ja immer etwas Liebloses
hat, sondern der freie Wille des Gestaltenden, der
hier auf selten glückliche Weise mit einer ganz
vernünftigen günstigen Konstruktion in die Tat
umgesetzt worden ist. Nichts, was man sich
wegwünschte oder lieber anders wünschte, wenn es die
Schwerkraft und die Gleichgewichtsbedingungen nicht
gäbe!
Was im großen gilt, gilt für die einzelnen
Konstruktionselmente in ganz gleicher Weise: wer
wirklich Stahlbeton als eine Symbiose von Stahl und
Beton sieht und nicht als eine Art Schienung, als eine
Art Reparatur, als eine Art notdürftige
Wiederherstellung des ursprünglichen ungerissenen
Zustandes, der sieht die Bewehrung mit anderen Augen,
der sucht Formen dafür, deren Vernünftigkeit und
Schlüssigkeit so augenfällig ist, als wäre der
Beton durchsichtig wie Glas und jeder Bewehrungsstab
sichtbar.
Der normale Stahlbetonträger nach heutiger
Konstruktionstechnik ist, als Einfeldträger zum
Beispiel, ein oben und unten mit geraden Stäben
horizontal und mit Bügeln auf seine ganze Länge
vertikal bewehrter Träger. Das Bild gleicht
verblüffend dem eines geschienten Beines (Abb. 11).
Die Bügel dürfen normgemäß mit so kleinem Radius
gebogen werden, daß sie mit ihrer vollen
Tragfähigkeit gar nicht belastet sein dürften und
natürlich auch nicht sind. Sie würden sonst in den
Krümmungen den Beton zerbröseln. Theoretisch und
experimentell läßt sich nun zeigen (Lit. 9), daß
weit weniger als die Hälfte der in der Fertigung
besonders teuren Bügelbewehrung genügt, wenn Beton
und Stahl bis ins Detail als ein in Symbiose wirkendes
Ensemble gesehen und konstruiert werden. Die
Abbildungen 12 und 13 zeigen das Vorstellungsmodell
von den wirkenden inneren Kräften und das diesem
entsprechende Bewehrungsbild, Einzelheiten in Lit. 9.
Solche Überlegungen lohnen natürlich vor allem bei
großen, hoch bewehrten Trägern.
Oder die Wandscheibe mit Öffnung, eingesetzt als
Träger. Das vorgeschlagene Bewehrungsbild (Abb. 14,
Lit. 10) sieht schon von weitem wie eine
Katastrophenmaßnahme aus, die die schädliche Wirkung
der brutalen Störung durch das Loch begrenzen
möchte. Viel einfacher und homogener wäre bei diesen
Maß- und Steifigkeitsverhältnissen die Lösung, die
Zone oberhalb des Loches allein als Träger
auszubilden und den unteren Teil der Wand samt
Deckenlast mit dünnen, nur die Rißweite
beschränkenden Netzbewehrungen hinaufzuhängen. Diese
Netzbewehrungen müssen im übrigen auch bei dem
ersten Bewehrungsvorschlag auf beiden Wandseiten
vorhanden sein.
Besonders unfruchtbar, ja abwegig ist die Vorstellung
von Stahlbeton als von einem Verbundwerkstoff. Das mag
höchstens bei Stahlfaserbeton oder Glasfaserbeton
angehen, wo die Fasern, kurz und dünn, einfach nach
Menge und ohne weiteres Nachdenken zugesetzt werden
(Lit. 11 und 19) wie Sauerkraut im Sczegediner
Gulasch, verwendbar zum Füllen der
"Kammern" von Stahlprofil-Trägern und
-Stützen zur Erhöhung ihrer
Feuerwiderstandsfähigkeit (Abb. 15, Lit. 11).
Im Versuchsstadium befinden sich Träger, die mit
Litzen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff
(CFK) bewehrt und vorgespannt sind. Sie sind im
Gegensatz zu Stahl nicht korrosionsgefährdet. Ihr
Nachteil ist: sie verhalten sich elastisch bis zum
Bruch, es fehlt ihnen das ausgeprägte plastische
Formänderungsvermögen des Stahls, die Duktilität,
die ein plötzliches Versagen ausschließt, ein
Versagen ohne ankündigende Anzeichen durch große
Formänderungen. Die beiden Diagramme (Abb. 16, Lit.
12) zeigen das unterschiedliche Verhalten.
Da wir einen plötzlichen Bruch ohne Vorankündigung
unbedingt vermeiden möchten, werden die CFK-Litzen
nur zu 50 Prozent vorgespannt, so daß
Formänderungsreserven vor dem Bruch vorhanden sind.
Eine mindestens so starke Ursache für die Wahl von
Stahlbeton wie seine hervorragenden Trageigenschaften
sind seine Schallschutz- und Brandschutzeigenschaften.
Im mehrgeschossigen Wohnungsbau sind Stahlbetonplatten
(Massivplatten) von 16 cm Dicke und mehr zum gleichen
Preis von keiner anderen Konstruktion zu ersetzen, was
Luftschall angeht (die Schalldämmung homogener
einschaliger Bauteile hängt im wesentlichen von ihrem
Flächengewicht ab). Körperschall wird dagegen gut
geleitet, deswegen müssen die tragenden Platten durch
nichttragende Konstruktionen ergänzt werden, die
Trittschall dämpfend wirken. Bei etwa 30 cm
Plattendicke genügt dafür bei normaler Wohn- und
Büronutzung bereits ein weicher Teppichboden allein.
Nicht zuletzt die große Wärme- und
Kühle-Speicherfähigkeit von Betonbauteilen ist für
die, die etwas davon verstehen, ein Grund, das
Material zu wählen. Sie gleicht in einem Klima, in
dem große Temperaturunterschiede zwischen Tag und
Nacht, kaltem und warmem Wetter herrschen, die Extreme
aus. Das gilt ebenso für schweres Mauerwerk. Deswegen
haben selbst Bauten, die von außen wie Holz- oder
Stahlbauten aussehen, neuerdings oft innen einen
solchen schweren Kern.
Ungünstig ist allerdings die hohe
Wärmeleitfähigkeit von Stahl und Beton. Sie macht es
in unserem Klima unmöglich, Stahlbetonkonstruktionen
von innen nach außen durchgehen zu lassen (siehe
unten).
3. Bein oder Krücke
- auch Mauerwerk steht selten allein
Konstruktionen aus Mauerwerk sind hervorragend
geeignet, große Druckkräfte zu tragen - wenn sie
geeignet geformt sind. Auch hier kann über Material
nicht geredet werden, ohne über Formen zu reden, hier
vielleicht am wenigsten.
Mauerwerk ist noch empfindlicher gegen Zugkräfte als
Beton, die Mörtelfugen zwischen den Steinen sind
potentielle Sollbruchstellen für Zug. Zwar gibt es
bewehrtes Mauerwerk und inzwischen sogar vorgespanntes
Mauerwerk (Lit. 13), aber das sind doch eher
Konstruktionen wie Krücken und Schienen statt gesunde
Beine, sofern sie handwerklich auf der Baustelle
hergestellt werden und nicht seriell in großen
Einheiten im Werk.
Mauerwerkselemente sind, allgemein gesagt,
hervorragend geeignet für Kräfte in ihrer Ebene,
Kräfte, bei denen die Wand als "Scheibe"
wirkt, dagegen wenig geeignet für Kräfte quer zu
ihrer Ebene, Kräfte, bei denen die Wand als Platte
wirkt. Man braucht sich nur eine senkrecht stehende
Wand an ihren Rändern gefaßt und in die Horizontale
gehoben vorzustellen, um das einzusehen. Da aber, wie
in Abschnitt 4 beschrieben wird, jede
druckbeanspruchte Ebene wie ein druckbeanspruchter
Stab durch Ausweichen aus der Ebene gefährdet ist -
durch Knicken oder Beulen -, ist jede Form günstig,
die diese Gefahr verringert oder womöglich
ausschließt.
Ungünstig sind also Wände, die wie ein schlanker
Stab nur oben und unten gehalten oder nur unten
allein gehalten und eingespannt sind. Günstig sind
Wände, die außer in den Deckenebenen auch noch durch
Querwände seitlich gehalten und ausgesteift werden.
Denn jede mit der tragenden Wand kraftschlüssig
verbundene Querwand ist eine Stelle, an der die
tragende Wand nicht mehr seitlich ausweichen kann, und
diese stabilisierende Wirkung erstreckt sich so weit
beiderseits, daß nach der Norm eine 24 cm dicke und
bis zu 3,50 m hohe Wand als vierseitig gehalten gilt,
wenn die Querwände bis zu 8,0 Meter Abstand haben.
Der typische hochbelastbare Mauerwerksbau hat eine
Zellen-Struktur, nicht eine Lamellen-Struktur (Abb.
17), im großen also etwa wie ein Baumstamm im
kleinen: die Struktur eines Röhrenbündels! Diese
Struktur ist übrigens in allen Materialien günstig.
Sehr hohe Hochhäuser, wie der über 400 Meter hohe
Sears-Tower in Chicago, ein Stahlbauwerk, sind als
Röhrenbündel konstruiert. Auch das Castel del Monte
mit seinen vieleckigen Türmen gehorcht diesem Prinzip
(Abb. 8)!
Innenwände enden folglich günstig an der Fassade mit
"Flansch", nicht stumpf mit der schmalen
Kante (Abb. 18). Die günstigste Außenwand für
Mauerwerksbauten ist also nicht die ganz aus Fenster
bestehende, sondern die sogenannte Loch-Fassade, eine
Mauerwerkswand, in die die Fenster als Löcher
eingeschnitten sind. Zwischen den Fenstern bleiben
genügend breite Wandpfeiler stehen, die die
Innenwände aussteifen, oberhalb und unterhalb der
Fenster bleibt genügend Sturz und Brüstung, um die
Öffnung zu überbrücken.
Noch besser als ebene Wandscheiben, ausgesteift durch
ebene Querwandscheiben, sind gekrümmte Wände (Abb.
19). Sie ähneln in ihrer Tragwirkung unter
Horizontallasten den Deckengewölben unter
Vertikallasten. Hier gibt es kaum noch
"sekundäre Biegung" sondern überwiegend
Membranspannungen, das sind Spannungen gleichmäßig
über die Wanddicke verteilt, wie sie als
gleichmäßige Zugspannungen in einer biegeweichen
Haut (= Membran) auftreten (können).
Öffnungen in Wänden werden entweder durch Träger
überbrückt, die aus anderen Materialien bestehen,
früher, vor allem im ländlichen Raum, mit Holzbalken
(Abb. 20), heute mit Stahlbeton- oder
Walzprofil-Trägern; oder sie werden durch
mauerwerkseigene Konstruktionen überspannt, die dann,
da Mauerwerk nur Druckkräfte aufnehmen kann, Gewölbe
sein müssen. Auch der scheitrechte Sturz (Abb. 21)
ist seiner Wirkung nach ein Gewölbe.
Mauerwerk hat im allgemeinen keine gute
Wärmedämmfähigkeit. Deswegen werden auch Bauten,
die von außen wie homogene Mauerwerksbauten aussehen,
tatsächlich meistens mehrschalig konstruiert: innen
die tragende Schale, außen die sogenannte
Verblendschale aus hochwertigen frostbeständigen
Steinen, dazwischen Wärmedämmung mit und ohne
Luftschicht unmittelbar hinter der Verblendschale. Das
Wort "Schale" ist hier übrigens in der
Bedeutung "Schicht" gebraucht, nicht, wie
eben bei den gekrümmten Wänden, als ein Tragwerk mit
Schalenwirkung, einer räumlichen Tragwirkung wie bei
der Eierschale.
Die Verblendschale selbst gehört zu den schönsten
Außenwandbekleidungen. Die handwerkliche Fertigung
und die herstellungs- und materialbedingt mögliche
Ungleichförmigkeit und Ungleichfarbigkeit, besser
gesagt, das reiche Farbenspiel vieler Steine, geben
ihr eine Lebendigkeit, die die oft allzu einförmigen
Glas-, Blech- und Beton-Fertigteil-Bekleidungen
aussticht.
Mauerwerk als Verblendschale hat leider das Pech, von
vielen Architekten als eine Art Haut oder Tapete und
nicht als Konstruktion gesehen zu werden. Das hat die
üble Folge, daß die Öffnungen oft nicht wie im
Lasten tragenden Mauerwerk mit Gewölben oder mit
sichtbaren Trägern überbrückt werden, sondern
gewissermaßen heimlich mit absurd anmutenden
Stahlhilfskonstruktionen an den dahinter liegenden
Trägern der tragenden Wand angehängt werden (Abb.
22). Das Mauerwerk geht optisch dabei über der
Öffnung im Verband weiter als gäbe es sie nicht, was
in meinen Augen dem Anblick eines über die
Wasseroberfläche Gehenden ähnelt.
Ich habe mir nun eine Konstruktion ausgedacht und
gebaut, die, besonders bei größeren Öffnungen, das
"Fremdmaterial" minimiert und trotzdem ganz
sichtbare Konstruktion ist: Es wird ein Träger aus
Mauerwerk und Stahlbeton in "Symbiose"
gebildet. Das Mauerwerk bildet die Druckzone, der
Stahlbeton die Zugzone, eigentlich genauer der Stahl
im Beton als Zugstrang, der Beton ist hier nur noch
Widerlager über den Auflagern und im übrigen
Korrosionsschutz der Bewehrung, des Stahl-Stranges
(Abb. 23).
Die Steinfugen lägen sicher am besten radial wie beim
scheitrechten Sturz. Viel einfacher zu fertigen ist
jedoch das System mit vertikalen Fugen. Es ist bei
lichten Öffnungen bis etwa 2,40 Meter Breite ohne
weiteres möglich.
Das Schöne an dieser Konstruktion ist, daß die
Stahlbetonkomponente sich, nicht zuletzt dank der
sorgfältig gestalteten Auflagerzone, die die Ecke der
Öffnung einfaßt, ganz mühelos in den
Mauerwerksverband einfügt und gar nicht als ein
Fremdkörper wirkt. Sie wird auch optisch mit dem
Mauerwerk "verflochten". Sie ist keine
Krücke mehr sondern etwas wie eine Sehne in Muskeln.
Später fand ich in Mauerwerksbauten von Louis Kahn
und August Komendant eine Spielart dieses Prinzips
für größere Spannweiten, richtige gemauerte
Gewölbe mit Zugbändern aus Stahlbeton, ähnlich den
in der Renaissance gebauten Gewölben mit
schmiedeeisernem Zugband (Abb. 24, Lit. 14).
Also: Auch Verblendungen sind Konstruktionen. Ihre
Gestaltung mit heutigen Mitteln steht erst am Anfang.
Daß man mit Mauerwerk auch große Flächen
überdachen kann, zeigen die alten Dome. Hier wird der
Horizontalschub der Gewölbe durch das Gewicht der
Wände und Pfeiler aufgenommen, Zugbänder sind fast
immer nachträglich eingesetzt, wenn die Pfeiler zu
sehr auswichen und wirken deswegen als
wegwünschenswerte Hilfskonstruktionen.
Eben ist am Institut für Tragwerksentwurf und
Bauweisenforschung der Universität Hannover von
Martin Speth, angeregt durch die
"Ziegelschalen" des Eladio Dieste in
Uruguay, eine langgestreckte Dachschale allein aus
durch Mörtel verbundenen Ziegeln entstanden, also
ohne die kreuzweisen Stahlbetonrippen der Schalen von
Dieste (Abb. 25 und 26). Ihr Horizontalschub wird
durch ein Stahlbeton-Widerlager aufgenommen und über
zwei stählerne Zugstäbe mit dem Widerlager der
anderen Seite verbunden, so daß das Tragwerk auf
seine Auflagerkonstruktion infolge vertikaler Lasten
nur vertikale Auflagerkräfte abgibt. Das Stahlzugband
kann nun im Beton mit genügender Länge und Haftung
verankert werden, der Beton"knoten" bringt
auch die gleichmäßig verteilt ankommenden
Druckkräfte der Mauerwerksschale mit den beiden
punktweise anschließenden Zugbändern ins
Gleichgewicht. Ein Zusammenwirken von drei
Materialien.
Die doppelte Krümmung dieser dünnen Mauerwerksschale
(das englische Wort shell, das auch Muschel und
Schneckenhaus heißt, ist deutlicher, ist ein
stärkeres Bild!) gibt ihr eine große Steifigkeit und
verhindert ein Beulen oder Knicken des als
Zweigelenkbogen wirkenden Tragwerks. Die freien
Ränder liegen je in einer vertikalen Ebene, so daß
die Elemente unmittelbar aneinander gereiht werden
können. Bei kraftschlüssiger Verzahnung der Ränder
benachbarter Schalenelemente entsteht infolge
Faltwerkwirkung eine weitere, besonders günstige
Versteifung des Tragwerks. Hier ist Mauerwerk, Beton
und Stahl in schöner Symbiose verbunden, auch
optisch-ästhetisch. Jedes Element leistet, was es am
besten kann, und fast alles ist auch für Laien
sichtbar und verständlich. Mühelos könnte das
straff gespannte Zugband in einem wirklichen Bauwerk
auch die Beleuchtungskörper tragen und damit eine
zusätzliche nützliche Funktion übernehmen.
Zu welchen fast unglaublichen Leistungen der
Mauerwerksbau mit Schalenformen im Zusammenwirken mit
zugfesten Materialien in der Lage ist, zeigt eine
Shed-Halle in Terrassa, etwa 35 Kilometer nordwestlich
von Barcelona, erbaut von Lluis Muncunil im Jahre 1911
(Abb. 27). Sie wurde seit 1991 saniert und inzwischen
als Technikmuseum eingerichtet. Die Halle selbst ist
der schönste Ausstellungsgegenstand. Die Schalen sind
in der katalanischen Gewölbebautechnik gemacht,
flache Ziegel in hier vier Lagen. Die Ziegel bilden
auch die sichtbare Oberseite der Dächer! Die
Dachfläche ist an jeder Stelle in beiden
Hauptrichtungen gekrümmt.
Berühmte Konstruktionen in der Kombination von
Stahlbeton und Mauerwerk wie das Medical Research
Building in Philadelphia von Louis Kahn und August
Komendant (Abb. 28) eignen sich im Stuttgarter Klima
nicht als Vorbilder in technischer und
bauphysikalischer Hinsicht. Hier liegt das die Fassade
bildende Mauerwerk auf dem Rand der tragenden
Stahlbetonkonstruktion auf, so daß diese tragende
Stahlbeton-Konstruktion, hoch wärmeleitfähig, von
innen nach außen geht. Das ist im mitteleuropäischen
Klima und im Gültigkeitsbereich der deutschen
Wärmeschutzverordnung nicht mehr möglich.
4. Nur Stahl ist
sich manchmal selbst genug
Stahl: Seine besten Eigenschaften sind seine hohe
Festigkeit, seine Duktilität, das ist seine
Fähigkeit, vor dem Versagen große plastische
Formänderungen mitzumachen, so daß er nicht
plötzlich und schlagartig versagt wie ein spröder
Baustoff, wie Glas oder Beton, sondern allmählich
"in die Knie geht"; und seine einfache
Verbindungstechnik durch Schrauben, Schweißen,
Stecken und bald wahrscheinlich auch Kleben. Sie
erlaubt, zusammen mit seiner hohen Festigkeit,
Anschlüsse eines Konstruktionselementes an ein
anderes auf kleinstem Raum - und sie erlaubt einen
hohen Grad an Vorfertigung in der Werkstatt.
Eine Vorstellung von der Tragfähigkeit von Stahl gibt
vielleicht folgender Vergleich: Wir treten, wenn wir
am Strand entlang gehen und unser Gewicht einen
Augenblick lang auf einem Fuß ruht, den Sandboden mit
etwa 0,004 Kilonewton (kN)/cm2. Einfacher
Baustahl St 37 trägt unter Gebrauchslast 16 kN/cm2,
das ist 4000 mal so viel. 16 kN/cm2 sind
Spannungen, wie sie unter der Last einer Stahlsäule
von 2038 Metern Höhe, höher als der Feldberg über
dem Meeresspiegel, pressen würden. Die unter
Gebrauchslast ausnutzbaren Spannungen hochfester
Stähle, wie sie zum Beispiel in Seilen verwendet
werden, sind etwa viermal so groß. Zum Vergleich:
Beton der Festigkeitsklasse B 35 erträgt unter
Gebrauchslast rechnerisch Spannungen von 1,3 kN/cm2,
das entspräche der Last einer 542 Meter hohen
Stahlbetonsäule oder einer 166 Meter hohen
Stahlsäule. Nadelholz der Güteklasse II erträgt
unter Gebrauchslast eine Spannung von 1,1 kN/cm2,
das entspricht dem Druck einer 1833 Meter hohen
Holzsäule, wenn das möglich wäre, oder einer
Stahlsäule von 140 Metern Höhe.
Solche Beanspruchungen wirken in unseren
Stahlkonstruktionen unter den alltäglichen Lasten.
Bevor es zum Versagen durch Fließen, durch
Plastischwerden des Materials kommt, sind sie noch
wesentlich höher. Diese höheren Beanspruchungen
dürfen allerdings durch die alltäglichen Lasten
nicht ausgenutzt werden. Den Faktor, um den die Last,
die zum Versagen des Tragwerks führen würde,
größer ist als die im tatsächlichen Gebrauch
voraussichtlich auftretende, nennt man den
Sicherheitsfaktor. Er gewährleistet, daß nicht schon
geringe Ungenauigkeiten bei Lastannahmen,
Herstellungsgenauigkeit, Materialqualität,
Berechnungsannahmen und Berechnungen zu einem Einsturz
der Konstruktion führen.
Stahl ist zwar gleich gut für die Aufnahme von Druck-
und Zugkräften geeignet, seine hohe Druckfestigkeit
ist nur häufig nicht ausnutzbar, da hochfeste
Druck-Stäbe schlank sind, infolge ihrer großen
Schlankheit empfindlich gegen Ungenauigkeiten in der
Form und ungleichmäßige Lasteinleitung, so daß wir
im allgemeinen annehmen müssen, daß der Stab krumm
ist und nicht gerade, die Lasteinleitung exzentrisch
und nicht genau zentrisch, der Stab also infolgedessen
nicht nur durch eine Längskraft gleichmäßig,
sondern zugleich durch ein Biegemoment zusätzlich
ungleichmäßig belastet wird, letzteres um so mehr,
je schlanker der Stab ist. Das kann man sich leicht
vorstellen, wenn man sich erst auf einen Zaunpfahl und
dann auf ein schlankes Bambusrohr stützt, die als
Zugstäbe beide gleich viel trügen. Der dünne Stab
weicht aus der geraden in eine krumme Form aus, der
Fachausdruck lautet er knickt, oder, in der Praxis
meistens, wird, da er schon ursprünglich nicht ganz
gerade ist, immer krummer bis er versagt. Man nennt
diese Art von Versagen Stabilitätsversagen.
Es gibt zwei sich statisch und optisch deutlich
unterscheidende Tragwerksformen im Stahlbau: Bei den
vollwandigen Tragwerken ist der Zwischenraum zwischen
dem Druck- und dem Zuggurt, dem Druck- und dem
Zugflansch durch ein Blech wie durch eine Wand
ausgefüllt. Bei den sogenannten Stabwerken werden wie
bei einem Netz alle Kräfte durch dünne Stäbe statt
durch flächige Bauteile aufgenommen.
Ich zeige ein nicht alltägliches Bauwerk, eine
ungewöhnliche Straßenbrücke, die ich in
Alternativen entworfen habe. An zweien von ihnen kann
man diesen Unterschied besonders gut beobachten (Abb.
29 und 30). Ich gehe nicht auf die Besonderheiten der
Aufgabe ein, die zu dieser besonderen Lösung geführt
haben und die vielen guten Gedanken, die hier sonst
noch Konstruktion geworden sind (Lit. 15). Die Brücke
ist die Idealform für ein Stabbogen-System mit nur
wenigen Aufhängungen der Fahrbahn an dem Bogen. Der
Bogen selbst ist hier, dem Lastbild entsprechend, als
Polygonzug gebaut. Er hat nicht die übliche konstante
sondern extrem ungleiche Konstruktionshöhe. Die
konstante Höhe ist die günstigste Querschnittsform,
wenn der Bogen, der Polygonzug, genau die Form der
Stützlinie für Vollast auf der ganzen Brücke hat.
Bei unsymmetrischer Last, zum Beispiel Verkehrslast
nur auf halbe Brückenlänge, wirken erhebliche
Biegemomente im System. Sie sind in den
Viertelspunkten der Spannweite am größten. Deswegen
ist hier die gewählte Form mit großer
Querschnittshöhe in den Viertelspunkten besonders
günstig, vor allem bei großen Verkehrslasten.
Dieses System läßt sich als Konstruktion sowohl mit
vollwandigen Elementen (Abb. 29) wie mit einem
Stabwerk aus dünnen Stäben (Abb. 30) verwirklichen,
man könnte sagen, der vollwandige Träger läßt sich
in seine Haupt-Trag-Stränge, in Druck- und Zugstäbe
mit quadratischem oder kreisförmigem Rohrquerschnitt
auflösen.
Welche ist die bessere Lösung? Das wäre mit
rationalen Argumenten gar nicht leicht zu sagen.
Statisch-konstruktiv sind sie gleichwertig. Einen
preislichen Unterschied könnte man nur durch
Vergleichsangebote erfahren. Die größere
Materialmenge der vollwandigen Lösung steht einem
größeren Fertigungsaufwand der aufgelösten
Konstruktion gegenüber.
Gewählt wurde von den etwa zehn Mitentscheidenden
einstimmig die Vollwand-Version. Hauptgrund war, daß
sie eine noch nicht gesehene Form war, am weitesten
entfernt von gewohnten Formen der Brücken. Das ist
mitten in einer Großstadt ein wichtíger Grund, denn
eine solche Brücke ist auch Identifikationsort eines
Stadtviertels, ein Ort an dem man sich verabredet und
trifft.
An dieser Stelle ein Exkurs zu dem Schlagwort, dem
Modewort, dem Modebegriff
"Entmaterialisierung".
Viele sind der Meinung, das ideale Tragwerk wäre das
fast unsichtbare, das mit einem Minimum an sichtbarer
Masse arbeitende. Entmaterialisierung ist der
Leitgedanke. Ich denke nicht so und ich habe die
Erfahrung gemacht, daß auch andere nicht so
denken.Viele, auch ich, freuen sich an der
Körperlichkeit der Gegenstände, der Massigkeit eines
Berges, der Dicke eines Baumes, der Schwere einer
Mauer, dem optischen Gewicht eines großen Daches. Ich
denke, es ist schön, daß es beides gibt, das Schwere
und das Leichte, so wie Sommer und Winter. Ich könnte
mit einem Gemeinplatz sagen: das Leichte wäre nicht
leicht, wenn es das Schwere nicht gäbe. Der Gegensatz
ist fruchtbar.
Stahl als Stabwerk kann seine hohe Tragfähigkeit bei
gleichzeitig geringer Gefährdung durch
Stabilitätsversagen am besten in räumlichen
Strukturen entfalten: Faltwerke oder schalenähnlich
gekrümmte Flächen aus in ihrer Fläche kinematisch
unverschieblichen Fachwerken (Lit. 16). Das Bild zeigt
einen Ausschnitt aus einem Dach, bestehend aus
pyramidenförmigen Faltwerken (Abb. 31, Lit. 5). Bei
18 Metern Spannweite sind die Profile maximal 30 cm
hoch, also ein 60stel der Spannweite, und selbst diese
Höhe könnte noch geringer sein, wenn nicht an jeder
Stelle verhältnismäßig schwere Installationen
anzuhängen sein müßten. Auch hier übrigens wurde
die Tragwerksform nicht allein aus statischen Gründen
gewählt. Die Form ermöglicht gleichzeitig, günstig
kleine, leicht zu entrauchende Halleneinheiten zu
bilden. Die spitze aufgesetzte Pyramide enthält die
Entrauchungsöffnungen.
5. Das Leichte
braucht das Schwere - Gespannte Membranen und Netze
Aus der Welt der gespannten Membranen und Netze ein
Bauwerk, das bei weitem am meisten geglückte, das ich
kenne, das große Dach des Flughafen-Terminals Jeddah,
geschaffen vor allem für die Pilger als Schattendach
zum Aufenthalt zwischen der Ankunft mit dem Flugzeug
und der Abfahrt mit Bussen in das 70 Kilometer
entfernte Mekka. Es wurde entworfen von Fazlur Khan,
Ingenieur im Architekturbüro Skidmore, Owings und
Merrill, New York, der von sich sagte, er habe nie
Lust gehabt, ein Spezialist zu werden und der doch in
seinen Werken die Spezialisten übertraf (Abb. 32 und
33).
Die große Leistung ist diese vollkommene konstruktive
und architektonische Einheit aus den gespannten
dünnhäutigen Schirmen und den schweren Stahlrahmen,
gegen die gespannt wird. Das Bauwerk ist so vollkommen
bis zum Detail gestaltet, daß trotz der Reihung so
vieler gleicher Einheiten, 210 Schirme von 45 x 45
Metern Seitenlänge, keine Spur von Langeweile und
Eintönigkeit aufkommt. Die große Leistung ist auch
die vollkommene Kongruenz von Konstruktion und Zweck.
Das große, schattenspendende Dach bewirkt durch die
Form seiner oben offenen Schirme anscheinend eine
ständige kühlende Luftbewegung von etwa 30
Kilometer/Stunde, die den Aufenthalt darunter angenehm
wie unter Bäumen einer Oase macht.
Die Schirme sind aus beiderseits teflonbeschichtetem,
kriech- und schwindarmem Glasfasergewebe gemacht. Jede
Membran ist durch 32 Kabel radial
"seilunterstützt". Auch hier entsteht das
Vollkommene erst in der Symbiose.
Dünne Membranen oder Seilnetze müssen zwei
Bedingungen erfüllen, damit sie nicht im Wind
flattern und im Sturm zerrissen werden: sie müssen
straff gespannt werden wie das Tuch eines
Regenschirmes und sie müssen, damit das mit
verhältnismäßig geringen Kräften möglich ist,
doppelt gegensinnig gekrümmte Flächen bilden,
Sattelflächen, wie der Regenschirm auch, der radial
in Richtung der spannenden Speichen gewölbt ist und
quer dazu in Ringrichtung zwischen den Speichen flache
Täler bildet, durchhängend gekrümmt. Die Schirme
von Jeddah sind genau entgegengesetzt - radial
durchhängend gekrümmt und in Ringrichtung bauchig
gewölbt gekrümmt. Das Bild zeigt, wie sie unten an
den vier Ecken und oben am Ring um das Lüftungsloch
gefaßt und an die schweren stählernen Masten
beziehungsweise Rahmen gehängt sind. Sie werden durch
Anziehen der Aufhängung gespannt.
Die Rahmen haben besonders günstige Form für die
Aufnahme großer horizontaler Lasten: Im Vergleich zu
den Stielen sind die Riegel sehr steif. Das minimiert
die ungünstigen Biegebeanspruchungen in den Stielen
und läßt diese schweren Bauteile trotzdem in den
Grenzen des Möglichen schlank und nicht plump
erscheinen.
Ich finde besonders gut, daß die schweren
Konstruktionen, gegen die die leichten gespannt
werden, im wesentlichen sichtbar sind. So versteht
auch ein Laie das Ganze im Zusammenhang. Auch
ästhetisch ist der Gegensatz ein besonderer Reiz.
Sehr viele dieser gespannten Konstruktionen wurden
anders gebaut. Weil viele die Leichtigkeit von
Konstruktionen zum Dogma machten, wurden die schweren
verankernden Widerlager und Ballaste im Baugrund
versteckt und verschwiegen, mit bloßem Auge sieht man
nur den leichten Teil der Konstruktion, den schweren
nicht. (Nur die zwischen im Grundriß kreisförmigen
Randgliedern ähnlich dem Rad eines Fahrrades
gespannten Konstruktionen kommen ohne den großen
Ballast aus. Hier werden die Ankerkräfte im Randglied
"kurz-geschlossen", das heißt miteinander
ins Gleichgewicht gebracht, so daß auf den Unterbau
aus vertikalen Lasten nur noch vertikale Kräfte
wirken. Leider sehen diese Bauten oft als Ganzes etwas
einfältig aus, da man ihnen den technischen Zwang
ansieht, der den Entwurf beherrscht hat.)
6. Eine besondere
Art der Verbundkonstruktionen: Stahl-in-Beton an
Stahlprofilen
Eine besondere Art der Verbundkonstruktionen ist der
Verbund von Stahlbetonplatten (Stahl-in-Beton-Platten!)
mit Stahlprofilen. Er treibt gewissermaßen das
Plattenbalken-Prinzip (siehe Abschnitt 2) auf die
Spitze, indem nur noch die Platte in der Druckzone aus
Beton übrigbleibt, Steg und Zuggurt sind nur noch
Stahl, Profilstahl oder geschweißte Träger (Abb.
34). Beide, Stahlbetonplatte und Stahlprofil, werden
mit Verbundmitteln kraftschlüssig verbunden, die ein
Gleiten der Betonplatte auf dem Stahlflansch
verhindern. Einziges Handicap dieses Tragwerks: Stahl
ist hitzeempfindlich. Ab etwa 400° C verliert er
rapide an Tragfähigkeit. Dies führt nun dazu, daß
doch das Stahlprofil mit Beton umhüllt wird, sobald
Feuerwiderstandsfähigkeit notwendig ist. Mindestens
werden die "Kammern" des Profils mit Beton
gefüllt und in diesem für den Brand-Katastrophenfall
Bewehrung wie bei einem Stahlbeton-Plattenbalken
eingelegt, da die Tragkraft des im Brandfalle
ausfallenden Stahlflansches von dieser Bewehrung
übernommen werden muß, allerdings mit einem
Sicherheitsfaktor von nur 1,0 (Abb. 35).
Statt mit einem Stahlprofil kann die Massivplatte auch
mit einem stählernen Fachwerk verbunden werden und
dessen Druckgurt sein. Die Abbildung 36 (Lit. 17)
zeigt eine solche Konstruktion als Brücke.
Ein ähnlich wirkendes Verbundsystem gibt es für die
massive Deckenplatte selbst. Hier wird die Bewehrung
durch gefaltete Bleche ersetzt, die zugleich Schalung
sind (Abb. 37, Lit. 18). Brandversuche haben ergeben,
daß mit dieser Konstruktion sogar die
Feuerwiderstandsklasse F 90 erreichbar ist. Die
schwalbenschwanzförmigen Auffaltungen stellen den
Verbund zwischen Blech und Beton im Feld durch Haftung
und Reibung und über den Auflagern, indem sie dort
breit geschlagen werden, durch formschlüssige
Verankerung her.
Die Umhüllungsbedürftigkeit des Stahlprofils für
den Brandfall macht nun ein System sinnvoll, das einem
sonst beinahe schon absurd erschiene: scheinbar eine
punktgestützte Platte als
Stahlprofil-Stahlbeton-Verbund-konstruktion (Lit. 20).
Hier steckt der Träger vollständig bis zum unteren
Flansch in der Betonplatte (Abb. 38, Lit. 21). Die
Hilfsbewehrung für den Brandfall ist mühelos
unterzubringen, wenn auch infolge der kleinen
Nutzhöhe der erforderliche Stahlquerschnitt erheblich
höher ist. Da aber ein Tragwerk nie für sich allein
gesehen werden darf, wenn es um die Wirtschaftlichkeit
eines Konstruktionsprinzips geht, sondern zum Beispiel
die besonders kleinen Konstruktionshöhen, die kleinen
Geschoßhöhen und kleinen Fassadenflächen, dazu
geringerer Aushub bei Untergeschossen und geringere
Höhe des Baugrubenverbaus mit zu Buche schlagen, kann
die teurere Decke trotzdem die billigere Lösung als
Ganzes sein.
Auch wenn die Fertigung einfacher oder
witterungsunabhängiger oder mit beträchtlichem
Vorfertigungsgrad möglich ist, kann eine Konstruktion
lohnen, wie hier, wenn die Platte zweizonig
ausgebildet wird, mit Fertigteilen aus vorgespannten
Hohlplatten in der unteren und Ortbeton zur
konstruktiven kraftschlüssigen Verbindung aller
Elemente in der oberen Zone. Das Prinzip dieser
Konstruktion wird inzwischen bereits bei Brücken
angewendet.
Diese Konstruktion wirkt allerdings im Vergleich zur
erst beschriebenen mehr additiv wie ein System aus
Haupt- und Nebenträgern und nicht
"symbiotisch" wie Massivplatte und
Stahlprofil. Eine nützliche Konstruktion, mehr nicht.
Gegenüber den Gestaltungsmöglichkeiten des Typs
punktgestützter Platte, der wegen der statisch sehr
günstigen Verbreiterung des Stützenkopfes Pilzdecke
genannt wird, hat sie nichts zu bieten (Abb. 39).
7. Mehrschicht- oder
Sandwich-Tragwerke: Die Verbindung des Verschiedensten
Die extremste Paarung unter den in Symbiose wirkenden
Materialien ist die Verbindung von Stahl mit
"Schaumstoff", zum Beispiel
Polyurethan-Hartschaum (Lit. 22). Stahl ist hoch
tragfähig und leider hochwärmeleitend, Schaumstoff
gering tragfähig und sehr gering wärmeleitend, also
hochwärmedämmend. Zusammen erfüllen sie den Traum,
in einem Bauteil tragende und wärmedämmende Hülle
eines Bauwerks zu sein. Zwei Stärken werden
verbunden, so daß zwei Schwächen nicht mehr ins
Gewicht fallen (Abb. 40).
Darüber hinaus bietet dieses Werkstoff-System
Feuchteschutz und Korrosionsschutz durch Verzinkung
und Kunststoffbeschichtung. Der kraftschlüssige
Verbund entsteht durch Selbstklebung des
Polyurethanschaums. In automatischer Fertigung
entstehen Dach- und Wandbauteile, die Abbildung 41
zeigt Querschnitte.
Nicht befriedigend ist wegen der Leichtigkeit der
Elemente der Schallschutz und nicht befriedigend ist
das Brandverhalten. Zwar ist die Feuerwiderstandsdauer
wesentlich besser als die des
Trapezprofilblech-Warmdachs mit mehrlagiger Dachpappe.
Doch wird schon wegen der brennbaren und toxischen
Rauchgase der organischen Kernschicht eine Einstufung
in eine Feuerwiderstandsklasse nicht erreicht (Lit.
22). Kernschichten aus anorganischen Materialien fehlt
leider (bisher) die Eigenschaft des Selbstklebens. Sie
müssen ja mittragen in kraftschlüssigem Verbund mit
dem Stahl.
8. Holz - allein
hilflos
Holz ist das einzige Material gegenüber allen bisher
besprochenen, das ständig nachwächst, anscheinend
wächst sogar mehr nach als verbraucht wird. Die
Tabelle, herausgegeben vom schweizerischen Ingenieur-
und Architektenverein (SIA), die die Auswirkungen auf
die Umwelt bei der Herstellung von Baustoffen zeigt,
läßt erkennen, cum grano salis, daß im übrigen
Holz ökologisch nicht so überlegen ist, wie oft
suggeriert wird. Die Liste ist allerdings
unvollständig. Sie enthält anscheinend nicht die
Auswirkungen der Verarbeitung auf der Baustelle, der
Unterhaltung während der Nutzung, des Abbaus und der
Entsorgung. Trotzdem, die Tabelle liegt einem
Wettbewerbs-Programm für ein großes Bauwerk bei, es
gehört zu den geforderten Leistungen, die verwendeten
Baustoffe danach zu bewerten.
Die Spalte 6 wurde von mir ergänzt. Sie zeigt,
wieviel Kilogramm Material etwa notwendig sind, um 100
kN Last einen Meter hoch zu tragen; da die Materialien
unterschiedlich tragfähig sind, sind die auf ein
Kilogramm Material bezogenen Zahlen der D0 123 bei
Verwendung der Materialien in hochbeanspruchten
Tragwerken nicht unmittelbar vergleichbar. Wenn man
dagegen jeden Wert der Spalten 2 bis 5 mit der Zahl in
Spalte 6 multipliziert, werden die Zeilen
vergleichbar. Die Zeilen sehen dann wie folgt aus:
Dennoch ist die Brennbarkeit ein großes Handicap für
Holz als Baustoff, denn es ist ja nie sicher, daß es
gelingt, schnell genug zu löschen. Fast jede Stadt
hat die Zäsuren von Brandkatastrophen in ihrer
Geschichte. Das ist der Grund, weswegen unsere
Bauordnung die Höhe von Geschoßbauten auf zwei
Vollgeschosse beschränkt - es sei denn, ein massiver
Kern des Hauses aus Mauerwerk oder Stahlbeton
ermöglicht die schnelle und ungefährdete Flucht aus
dem Holz-Bauwerksteil. Ein solcher massiver Körper in
einem Holzhaus hat noch einen weiteren nützlichen
Vorteil: Er dient als Wärme- und Kühlespeicher
(siehe Abschnitt 2), denn dafür eignet sich Holz
wenig.
Auch im Tragwerk hat Holz ein Problem: die
Verbindungstechnik. Schönste und dem Baustoff
angemessenste ist das unmittelbare kraftschlüssige
Fügen von Holzbauteilen aneinander und ineinander, in
unerreichter Vollkommenheit im historischen
japanischen Holzbau verwirklicht (Abb. 42, Lit. 23).
Diese Verbindungen eignen sich natürlich nur für
verhältnismäßig geringe Kräfte, denn auch
Beanspruchungen auf Abscheren in der Faserebene
erträgt Holz nur bis zu etwa einem Zehntel der für
Zug und Druck in Faserrichtung zulässigen Spannung.
Darüber hinaus könnten wir, selbst wenn die
Zimmerleute die Verbindungstechnik lernen würden, die
Arbeit nicht mehr bezahlen.
Nichts führt also um die Konsequenz herum, daß heute
sowohl im handwerklichen wie im Ingenieurholzbau die
Tragelemente aus Holz nur mit der Hilfe von anderen
Materialien verbunden werden, Nägel, Stabdübel,
Bolzen, Dübel besonderer Bauart, Blechformteile, auch
Beton. Wie schon in historischen Bauten bleibt
vernünftig, Holzhäuser auf massive Keller- und
Erdgeschosse zu setzen. Auch bei Hallenbauten ist es
meist viel einfacher und effektiver, die
weitgespannten Holz-Dachtragwerke auf im
Stahlbetonfundament eingespannte Stahlbeton- oder
Stahlstützen zu setzen als die Holzkonstruktion
unbedingt bis auf oder sogar ins Fundament hinunter
reichen zu lassen (Abb. 43). Ähnliches gibt es schon
länger (Abb. 44): Holzkonstruktionen auf
Steinsäulen.
Holz ist empfindlich gegen Nässe. Deswegen sollte
Holz außen nur unter großen Dachüberständen
verwendet werden (Abb. 45). Alte Holzbrücken haben
Dächer (Abb. 46): nicht um die Menschen, sondern um
das Holzbauwerk zu schützen!
Knoten im Holzbau, die kraftschlüssige Verbindung
mehrerer Konstruktionselemente - Träger mit Träger,
Träger mit Stütze, Stab mit Stäben in einem
Fachwerk - ist um so näher an der eigentlich
erwünschten unmittelbaren Verbindung von Holz mit
Holz, je weniger Stahl man braucht und je weniger man
vom Stahl sieht. Das Bild zeigt einen Knoten aus der
Dachkonstruktion der Kunsthalle Henri Nannen in Emden
(Abb. 47, Lit. 24). Das Dach ist ein großes
Shed-Dach, das das Obergeschoß der Kunsthalle
natürlich belichtet. Die Querträger stoßen stumpf
auf die Längsträger und sind mit diesen allein über
quaderförmige Laschenhölzer und Stabdübel
verbunden. Die Stabdübel, so etwas wie dicke Nägel,
die in vorgebohrte Löcher eingetrieben werden, sind
die einzigen Stahlelemente im Knoten, man sieht nur
ihre leicht herausstehenden Enden.
Abbildung 48 zeigt das Gegenstück hierzu: Hölzer,
die in einem Köcher aus Stahl enden. Statisch gibt es
keinen Einwand. Da aber auch ein Laie weiß, daß
Stahl viel höhere Festigkeit hat als Holz, wirkt ein
solcher Anschluß auf mich so, als würde ich meinen
Fuß in einen Eisenschuh stecken:
unverhältnismäßig.
Das gleiche Mißverhältnis empfinde ich bei dem
Knoten der in Abbildung 49 dargestellten
Straßenbrücke, ein Holzfachwerk mit Stahlgußknoten
(Abb. 50, Lit. 25). Auch dieser Anschluß ist statisch
sicher in Ordnung. Mir erscheint der Aufwand
unverhältnismäßig, es ist zuwenig Holz zwischen den
Stahlknoten, wenn ich die Länge der hölzernen
Fachwerkglieder mit der Länge der stählernen
Endstücke vergleiche und den Aufwand, jedes Stahlende
mit dem Holz durch 20 Stabdübel zu verbinden bei
einer zulässigen Toleranz von 0,3 mm (!) für die
Stablänge. In dem Knoten werden bis zu zehn Stäbe
verbunden. Hier wurde ein Konstruktionsprinzips des
Stahlbaus allzu unmittelbar in den Holzbau, besser in
einen Stahl-Holzbau übertragen.
Eine schöne Verbindung von Holz und sichtbarem Stahl
ist Carlo Scarpa im Castel Vecchio in Verona geglückt
(Abb. 51). Holzbalken des Daches werden an einer
Stelle, wo ihre Tragfähigkeit alleine nicht
ausreichte, mit einer feingliedrigen Stahlkonstruktion
unterspannt, so daß, ähnlich wie im
Stahlbeton-Profilstahl-Verbundbau, das Holz die
Druckzone, der Stahl die Zugzone des Tragwerks bildet.
Die gebündelten Stahlstäbe des Stützelements in
Trägermitte spreizen sich vor dem Anschluß an das
Holz, so daß dieser Anschluß sehr günstig wie eine
Einspannung wirkt. Dadurch wird ein seitliches
Ausweichen der schlanken unterspannenden Konstruktion
verhindert.
Ein einleuchtender Knoten zur räumlichen Verbindung
von Holzstäben wurde bei einer Sporthalle in Oulou,
Finnland, entwickelt (Lit. 26). Die Halle ist
überdacht mit einer Holznetzschale in der Form einer
Kugelkappe. Das Stabwerk hat einen Durchmesser von 115
Metern im Grundriß. Die Primärkonstruktion besteht
aus Elementen in Kertopuu-Furnier-Schichtholz (=
Kerto-Schichtholz), in Dreieck-Struktur angeordnet.
Die einzelnen Elemente haben einen Querschnitt von
148/700 mm, bestehend aus zwei Teilen von 74 mm
Breite, und sind bis zu 12,5 Meter lang. Die Knoten
sind Holz-Stahl-Beton-Konstruktionen. Zwischen die
zwei Teile des Schichtholzelements werden zwei
Stahlplatten als doppelseitige Nagelplatten
eingelassen (Abb. 52). Die aus dem Stabende
herausstehenden Laschenenden werden mit dem
Stahl-Stern des Knotens durch hochfeste vorgespannte
Schrauben verbunden (Abb. 53). Zuletzt wird der Knoten
eingeschalt und mit einem hochwertigen wasserarmen
Beton ausbetoniert (Abb. 54). Der Beton schützt den
Stahl gegen Korrosion. Er ermöglicht in der
überwiegend druckbeanspruchten Stabwerks-Schale die
Übertragung der Druckkräfte in den Knoten
unmittelbar ohne den Umweg über die Stahllaschen oder
wenigstens zusammen mit ihnen. Denn er füllt trotz
der schwierigen Geometrie den Zwischenraum zwischen
den Holzstabenden absolut kraftschlüssig.
Le Grand Palais, das neue Kongreßzentrum in Lille,
enthält Fachwerk-Dachträger, deren Obergurt und
Füllstäbe Stahl und deren Untergurt Sperrholzplatten
sind, die zugleich die unten sichtbare Decke bilden
(Abb. 55, Lit. 27), eine
"Low-Budget"-Ausführung nach eigener
Aussage des Architekten. Rem Koolhaas, auf Kritik an
Details eines früheren Bauwerks: "kein Geld,
keine Details".
Ich denke, die Beispiele zeigen, wie weit das Feld
ist, auf dem wir ernten dürfen.
9. Ich wünsche mir,
daß sich aus dem Gesagten und Gezeigten lernen
läßt:
Es gibt rationale Gründe, ein Material zu wählen
(Leistungsfähigkeit, Preis, Umweltverträglichkeit)
und irrationale (Umweltverträglichkeit, Vorliebe,
Vorurteil, Mode). Die irrationalen sind stärker, die
rationalen wichtiger.
Man kann über ein Material beim Bauen nicht reden,
ohne über Formen zu reden. Jedes Material und jede
Kombination von Materialien hat ihre eigenen nur ihr
gemäßen Formen, innerhalb derer sie gut und günstig
sind. Der Parthenon in Stahl oder Falling Water in
Holz sind absurde Vorstellungen.
Gut konstruieren heißt Verhältnisse schaffen, in
denen die Tragwerke in ihrer günstigsten Form und
Konstellation und die Materialien mit ihren besten
Eigenschaften eingesetzt werden können.
Keine Angst vor dem Verschiedensten. Es ist gut und
oft ökonomisch, jedes Material in seinem günstigsten
Bereich einzusetzen (Lit. 28): Abbildung 56.
Konstruieren und Konstruktionen entwickeln ist eine
Kunst: Wissen, Erfahrung und das, was man Intuition
nennt, das plötzliche in Einem Sehen aller
Einzellösungen in einer Konstruktion ohne Vorbild,
sind notwendig, damit eine vollkommene Konstruktion
entsteht. Bei Architektur gehört dazu noch ein Organ
für zeitgemäße Formen. Jede sichtbare Konstruktion
wirkt in der Architektur als Form, ob man das will
oder nicht.
Gute Konstruktionen sind nicht ausrechenbar.
Die Worte recyclebar, ressourcenschonend,
umweltfreundlich, umweltbewußt, natürliche
Baustoffe, (der Begriff "natürliche
Konstruktionen" ist ein Widerspruch in sich),
energiesparend, ökologisch… dürfen als Forderung
oder Feststellung in jeden Abschnitt an geeigneter
Stelle eingefügt werden. Für wen sie sich noch immer
nicht von selbst verstehen, dem werden sie auch als
ständig wiederholte Gebetsformel nicht aufhelfen.
Für die Anderen müssen sie nicht mehr ständig
wiederholt werden. Ich habe mich daran übergehört,
besonders seit ich erlebe, daß diese Formeln in
wirklich jeder Reklame unterzubringen sind; auch daß
dieselben, die sie ständig im Munde führen, selbst
große Bauten in Wettbewerben anbieten und manchmal
auch bauen, die verschwenderisch Wärmebrücken
enthalten, die enorme Kühllasten produzieren, indem
sie ohne Not heiß von Süden oder Westen beschienene
Fensterflächen aufweisen oder übergroße ungeschickt
ausgerichtete Glashüllen, die mit teuren
Konstruktionen gegen die Hitze der Sonne geschützt
werden müssen.
Literatur,
Anmerkungen
Lit. 1 zitiert nach W. Leppmann: Rilke, Leben &
Werk, Scherz Verlag, S. 207
Lit. 2 Christopher Alexander: Notes on the Synthesis
of Form, Harvard Paperback
Lit. 3 Christopher Alexander: Systemdenken = moderne
Version des Gefühls für Wunder, Baumeister 1968, S.
1452
Lit. 4 Bernhard Tokarz: Arbeitsbuch
des Instituts für Tragkonstruktionen und
Konstruktives Entwerfen, Universität Stuttgart;
Konstruktives Entwerfen: Stahlbetonbau
Lit. 5: Lagerhalle mit Werkstattgebäude, Kantine und
Technikgebäude in Blumberg, Mark Brandenburg.
Architekt: Prof. Johannes Uhl, Ingenieur:
Ingenieurgruppe Tokarz Frerichs Leipold
Lit. 6: Stadion in Bari, Architekten: Renzo Piano,
Building Workshop, Shinji Ishida, Flavio Marano,
Ottavio Di Blasi, Ingenieure: A. Vitone, T. Vitone;
Dach: P. Rice
Lit. 7 Peter Buchanan: Renzo Piano Building workshop
Bd. 1 und 2, Verlag Hatje/ Phaidon
Lit. 8: 716 Domus 34, Maggio '90
Lit. 9 Bernhard Tokarz: Vorschläge zur Bewehrung von
Stahlbetonträgern gegen vorzeitiges Versagen infolge
Schrägriß, Beton- und Stahlbetonbau 83 (1988) S. 43
Lit. 10 J. Schlaich, K. Schäfer: Konstruieren im
Stahlbetonbau Beton-Kalender 1989/2, S. 679
Lit. 11 Otto Jungbluth: Verbund- und
Sandwichtragwerke, Springer Verlag, S. 183 u.f.
Lit. 12 Aluis Maissen: Statisch bestimmte
Spannbetonträger mit Spanngliedern aus
kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff im Vergleich
zu Stahllitzen, Beton- und Stahlbetonbau 90 (1995), S.
189
Lit. 13 H. Falkner, E. Gunkler: Vorgespanntes
Mauerwerk, Bauingenieur 69 (1994), S. 431
Lit. 14: Global Architecture GA 35, A.D.A. Edita Tokio
Lit. 15 Bernhard Tokarz: Design of an Extraordinary
Bridge, Proceedings Conceptual Design of Structures,
International Symposium University of Stuttgart,
Volume II, S. 687
Lit. 16 Bernhard Tokarz: Ein Unterschied wie Tag und
Nacht, weitgespannte Dächer mit Tagesbelichtung, db
deutsche bauzeitung 124 (1990), S. 46
Lit. 17 H. J. Niebuhr: Brücke über die Roize
(Frankreich). Kurze Technische Berichte, Bauingenieur
(1993), S. 434, Fig. 1
Lit. 18 F. Tschemmerneg, A. Neulichedl: Entwicklung
einer ankerlosen duktilen Verbundplatte, Bauingenieur
68 (1993), S. 313, Fig. 1 a
Lit. 19 K. Roik, C. Diekmann, K. Schwalbenhofer:
Verbundstützen mit Stahlfaserbeton, Bauingenieur 62
(1987), S. 179
Lit. 20 R. Baehre, R. Pepin: Flachdecken mit
Stahlträgern in Skelettbauten, Bauingenieur 70
(1995), S. 65
Lit. 21 M. Fontana, W. Borgogno: Brandverhalten von
Slim-Floor-Verbunddecken, Stahlbau 64 (1995), S. 168
und Bild 4
Lit. 22: L 11, S. 31, S. 336 und S. 501
Lit. 23 Norman F. Carver Jr.: Form and Space of
Japanese Architecture, Shokokusha Tokyo S. 40 und S.
63
Lit. 24: Kunsthalle Henri Nannen, Emden, Hinter dem
Rahmen. Architekten: Ingeborg und Prof. Friedrich
Spengelin, Ingenieur: Ingenieurgruppe Tokarz Frerichs
Leipold Schmidt
Lit. 25 W. Schmitt: Straßenbrücke über die Isar -
Holzfachwerkkonstruktion mit Stahlgußknoten,
Bauingenieur 70 (1995), S. 383 und Fig. 3 und Fig. 10
Lit. 26 Karl Moser: Ein Meilenstein auf dem Weg zu
wirtschaftlichen Großüberdachungen, bauen mit holz
11/85, Bilder 3, 5, 6, 7
Lit. 27: Le Grand Palais, das neue Kongreßzentrum in
Lille, Architekt: Rem
Koolhaas / OMA u. a., Ingenieur: Ove Arup &
Partners u. a., Bauwelt 1994, Heft 44, S. 2455, Bild
S. 2460
Lit. 28 Bernhard Tokarz: Industriebau… der Anteil
der Ingenieure, db, deutsche bauzeitung 10/86, S. 10
Lit. 29 Adolfo Tamburello: Monumente großer Kulturen,
Japan, Ebeling Verlag
Der Autor
Prof. Dipl.-Ing. Bernhard Tokarz, geboren am 22. März
1931 in Oppeln, Oberschlesien, studierte
Bauingenieurwesen und Architektur an der TH Stuttgart.
Seit 1957 ist er als freiberuflicher Beratender
Ingenieur und seit 1969 als Prüfingenieur für
Baustatik tätig. Von 1973 bis 1988 lehrte Bernhard
Tokarz als o. Professor für Tragkonstruktionen und
Konstruktives Entwerfen an der Universität Hannover
und nahm 1988 den Ruf an die Universität Stuttgart,
Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives
Entwerfen, an. Arbeitsschwerpunkte: Weitgespannte
Dachtragwerke; neue Details für Tragkonstruktionen.
Ingenieurbüro für Hochbau, Brückenbau, Industriebau
und Sondergebiete des Konstruktiven Ingenieurbaus mit
Gerd Frerichs und Lothar Leipold in Hannover und
Stuttgart.
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