Gebäude aus Stein sind ausserordentlich stabil, isolieren gut vor Kälte und Hitze, sind nicht feuergefährdet, also sehr attraktiv. Der Steinbau ist aber anspruchsvoll, verlangt viel technisches Geschick und Aufwand bei der Bearbeitung der Steine. Eine einfache Steinmauer muss von Fenstern und Toren durchbrochen werden können, um Licht einzulassen und Zugang zu gewährleisten.
Was muss dabei beachtet werden? Einfache Erkundungen zeigen Möglichkeiten und Schwierigkeiten!
Versuchen Sie aus einer gegebenen Klötzchenmauer ein möglichst grosses Tor herauszulösen. Fingerspitzengefühl und ein Gefühl für Statik sind gefragt.
Variante A: Herausgenommene Klötzchen werden beiseitegelegt.
Variante B: Herausgenommene Klötzchen werden wieder verbaut.
Das Ausgangsbauwerk: Die Klötzchenmauer mit verschobenen Klötzchenschichten.
Aufbau und Zusammenbruch Variante A: Wem gelingt es besser?
Variante B: Das Tor ist grösser: Ist das schon das Optimum?
Beschreiben Sie die Grundprinzipien und die beobachteten Schwierigkeiten.
Ist es besser hoch oder breit zu bauen?
Was gewinnt man, wenn man die herausgenommenen Klötzchen wieder einbaut?
Gibt es Verbesserungsmöglichkeiten?
Bauen Sie zuerst einen Klötzchenturm mit nur einer Lage von Klötzchen und versuchen Sie, diesen so weit wie möglich seitlich vorzubauen.
Erstellen Sie mit zwei derartigen Türmen einen Torbogen.
Welche Bogenweite schaffen Sie?
Versuchen Sie das unten dargestellte Beispiel zu übertreffen.
Gelingt es Ihnen ausgehend von der obigen Konstruktionsweise, einen stabilen optimierten Torbogen herzustellen, der auch Lasten tragen kann?
Eine erste Lösung mit einfachen Jenga-Klötzchen quer
Eine Lösung mit Jenga-Klötzchen längs. Der Torbogen wird weiter. Es stellt sich die Frage, wie weit die Klötzchen jeweils überragen dürfen, um eine optimale Weite zu erreichen. Dieser Frage wird in der Seite Rechnerisches Stapeln nachgegangen.
Ein belasteter Jenga-Klötzchenbogen ist stabiler als ein unbelaster. Da Torbögen, Fensterbögen und Brückenbögen in der Regel belastet sind, ermöglicht dies eine Vielzahl verschiedener Formen.
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