Wellenförmige Mauern brauchen weniger Ziegel als gerade Mauern

 (twistedsifter.com)
1 Punkte von GN⁺ 2023-07-28 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Die in Großbritannien verbreitete wellenförmige Mauer kann bereits mit einer Ziegelstärke stabil sein und benötigt daher weniger Ziegel als eine gerade Mauer, die Stützmauern braucht
  • Sie wird unter anderem crinkle crankle wall, serpentine wall und ribbon wall genannt und besteht aus abwechselnden konvexen und konkaven Kurven
  • Die gekrümmte Form erhöht den Widerstand gegen Querkräfte der Mauer, sodass sie horizontalen Kräften wie Wind besser standhält
  • In Suffolk in Großbritannien gibt es viele Beispiele, und auf freston.net sind 100 wellenförmige Mauern dokumentiert und fotografiert
  • In den USA ist die serpentine wall der University of Virginia bekannt; festgehalten wird, dass Thomas Jefferson sie nicht erfunden, sondern einen bereits bestehenden britischen Baustil übernommen hat

Gekrümmte Struktur mit geringerem Ziegelbedarf

  • Die in Großbritannien verbreitete wellenförmige Mauer kann weniger Ziegel benötigen als eine gerade Mauer
    • weil sie mit nur einer Ziegelstärke gebaut werden kann
    • eine gerade Mauer kann ohne Stützmauern leicht umkippen
  • Diese Mauer ist unter mehreren Namen bekannt
    • crinkle crankle wall
    • crinkum crankum wall
    • serpentine wall
    • ribbon wall
  • Abwechselnde konvexe und konkave Kurven verleihen der Mauer zusätzliche Stabilität
    • Warum wellenförmige Mauern horizontalen Kräften wie Wind besser widerstehen als gerade Mauern, wird im Beitrag von John D. Cook mathematisch behandelt

Bekannte Beispiele in Großbritannien und den USA

  • In Suffolk in Großbritannien gibt es sehr viele Beispiele für crinkle crankle walls
  • Auf freston.net sind 100 wellenförmige Mauern dokumentiert und fotografisch festgehalten
  • Die in den USA bekannteste serpentine wall befindet sich an der University of Virginia
    • Thomas Jefferson integrierte diese wellenförmige Mauer in die Architektur
    • Manche sehen Jefferson als Erfinder dieses Entwurfs, tatsächlich gilt sie jedoch als Anwendung eines bereits etablierten britischen Baustils

Verwandte Beiträge

1 Kommentare

 
GN⁺ 2023-07-28
Hacker-News-Kommentare

  • Auf dem Land in den USA habe ich oft Holzzäune gesehen, die so gebaut waren, wusste aber nicht warum. Vermutlich aus demselben Grund, nämlich wegen der Stabilität. Angeblich baut man sie seit dem 17. Jahrhundert so.
    https://www.louispage.com/blog/bid/11160/worm-fence-what-is-...
    Trotzdem wirkte es anfangs völlig unnötig, bis mir klar wurde, dass man keine Pfosten in den Boden rammen muss. Weil man keine Löcher graben muss, ist das ein ziemlich großer Vorteil, wenn man sehr große Flächen einzäunen will.

    • Solche Zäune sind auch in Regionen mit kalten Wintern beliebt. Ohne Pfosten im Boden gibt es keine Frosthebung, und solche Zäune halten ohne Wartung jahrzehntelang, bevor sie allmählich anfangen zusammenzufallen.
    • Keine Pfostenlöcher graben zu müssen hilft zwar, aber die eigentliche Zeitersparnis kommt daher, dass man Stämme nicht zu Brettern sägen muss.
      Einen Stamm zu spalten dauert nur ein paar Minuten und ist weniger ermüdend, als so viele Bretter zu sägen, wie man für den Zaun braucht. Außerdem kann man kleine Stämme verwenden, die man wegen der geringen Ausbeute beim Sägen sonst ignorieren oder als Brennholz nutzen würde.
      Man muss sich auch nicht um Sägen im Sägewerk, Verbindungen oder genügend Nägel zum Befestigen der Bretter kümmern, und man kann sogar frisches Holz einfach verwenden. Man stapelt es einfach auf.
      In einer Welt ohne Elektrowerkzeuge war ein Spaltholzzaun wirklich ein cleveres Design. Er beseitigte praktisch die technischen Anforderungen und erlaubte es, die Zeit für Dringenderes zu nutzen.
    • Ich habe früher in Wales Zäune gebaut; die Gegend ist bekannt dafür, sehr steinig zu sein. Unsere Zäune waren im Grunde gerade, und die beiden Enden wurden mit großen, im Boden vergrabenen Pfosten und seitlichen Stützen fixiert. Das Setzen eines solchen einzelnen Endpfostens konnte gut einen ganzen Tag dauern.
    • Die USA sind wirklich schlecht darin, Dinge zu benennen.
      Serpentine Wall ist viel besser als Worm Fence oder Snake Fence, und Crinkle Crankle Wall ist etwas unterhaltsamer als ZigZag Fence.
      Ribbon Wall klingt nach etwas, das man gern auf dem eigenen Grundstück hätte, Battlefield Fence dagegen eher nicht.
    • Auch der US National Park Service verwendet viele Zäune dieser Bauart.

  • Man muss zum Beispiel auch die Ausfallart berücksichtigen, wenn ein Baum auf eine Mauer fällt. Bei einer geraden Mauer kann sich der Einsturz über die gesamte Länge fortpflanzen, sobald ein Abschnitt nachgibt. Bei einer wellenförmigen Mauer ist es wahrscheinlicher, dass sie durch Scherung versagt, sodass der Schaden wohl auf einen Abschnitt begrenzt bleibt.

  • Wellpappe ist letztlich eine wellenförmige Wand, die zwischen zwei gerade Wände geklemmt ist.
    Wellblech, wie es im Bauwesen, bei Schiffscontainern usw. verwendet wird, kann man nach demselben Prinzip sehen. Stahl ist stärker als Papier, daher braucht man nur nicht die Außenschichten einer Sandwichstruktur.

    • Wenn man bei einer Dose Baked Beans im Küchenschrank das Etikett abzieht, sieht man die Wellenprägung, die zur Erhöhung der Steifigkeit eingebracht wurde.
    • Wenn es nicht aus der Mode gekommen wäre, wäre es vielleicht das beliebteste Baumaterial für Dächer. Wenn man aus so einem Material ein Dach baut und ihm eine Neigung gibt, müsste man sich jahrzehntelang kaum Sorgen über Lecks machen.
    • Der Mitteltunnel im Fahrzeugboden erfüllt dieselbe Funktion. Er erhöht die Steifigkeit bei geringen Materialkosten.

  • Manche wellenförmigen Mauern sollen auch über den Tag mehr Sonnenwärme aufnehmen, um Pflanzen in der Nähe zu erwärmen.
    In den Niederlanden entwickelte man eine gebogene Form, um mehr Wärme einzufangen und den Wärmegewinn zu erhöhen; das war besonders in kälteren, nördlicheren Regionen nützlich. Die Krümmung hilft auch der strukturellen Integrität und reduziert die für die Abstützung nötige Dicke.
    [0] https://99percentinvisible.org/article/fruit-walls-before-gr...

    • Als ich nach dem Ursprung des Begriffs walled garden suchte, wie er heute in der Technik verwendet wird, habe ich viel über solche Mauern und ummauerte Gärten gelernt.

  • Auch Getränkedosen haben ein kontraintuitives Effizienzmerkmal: den konkaven Boden. Eine Dose mit flachem Boden, die dieselbe Menge Getränk fasst, wäre zwar kürzer und hätte eine kleinere Oberfläche, aber um demselben Druck standzuhalten, müsste der Metallkörper dicker sein. Am Ende würde mehr Aluminium benötigt.
    https://www.csmonitor.com/Science/Science-Notebook/2015/0414...
    Das ist vielleicht nicht der beste Artikel zu dem Thema, war aber leicht zu finden und enthält auch einen Link zu einem Video eines Chemieingenieurs.

  • An der von Thomas Jefferson entworfenen University of Virginia gibt es viele geschwungene Backsteinmauern
    https://www.google.com/search?q=uva+serpentine+walls&tbm=isc...

  • Verwandte Beiträge
    Crinkle Crankle Wall - https://news.ycombinator.com/item?id=33155781 - Oktober 2022, 1 Kommentar
    Wavy walls use fewer bricks than a straight wall (2020) - https://news.ycombinator.com/item?id=25359550 - Dezember 2020, 1 Kommentar
    Crinkle Crankle Wall - https://news.ycombinator.com/item?id=21554986 - November 2019, 56 Kommentare

  • Das wirkt ein bisschen wie Clickbait light
    Die Aussage „verbraucht weniger Ziegel als eine gerade Mauer“ stimmt nur, wenn man sie nicht mit einer geraden Mauer gleicher Länge vergleicht, sondern mit einer geraden Mauer von ungefähr gleicher Stärke und Länge wie die wellenförmige
    In der Praxis scheint der Platz, den das wellenförmige Design verschwendet, den Nutzen dieser Bauweise wieder aufzuheben
    Dem Rasenmäher dürfte dabei auch schwindlig werden

    • Auf Grundstücken von Hunderten, teils Tausenden Acres ist der verschwendete Platz sehr gering. Da die Ziegel oft vor Ort hergestellt und gebrannt wurden, dürfte das eindeutig Ressourcen und Arbeit gespart haben
      In der Nähe eines Herrenhauses steht noch ein sehr kurzes Stück einer solchen Mauer, und hangaufwärts gibt es auch Spuren eines alten Ziegelofens. Wenn man weiß, worauf man achten muss, sieht man noch die Vertiefungen im Boden, aus denen der Ton gegraben wurde; heute sind sie mit Bäumen und Gestrüpp bewachsen
    • Der Artikel sagt, dass eine gerade Mauer mit einer ähnlichen Menge Ziegeln keine freistehende Mauer sein könnte. Das heißt, sie bräuchte Stützpfeiler oder würde umkippen
      Freistehend zu sein ist für manche ein wichtiges Merkmal, daher ist es nicht ganz fair, das einfach als „ähnlich stabil bei weniger Ziegeln“ abzutun. Genauer wäre: „braucht weniger Ziegel für eine freistehende Mauer“
      Wenn man eine freistehende Backsteinmauer braucht, scheint diese Methode ideal zu sein, sofern man den Platz für die Wellen hat. Der benötigte Platz dürfte eine Funktion der Mauerhöhe sein; je höher die Mauer sein muss, desto mehr horizontale Fläche brauchen die Wellen, und desto kleiner wird der Vorteil der wellenförmigen Mauer
    • Der zusätzliche Platz muss nicht völlig verschwendet sein. In die konkaven Abschnitte kann man Sträucher oder kleine Bäume pflanzen
    • Wenn man viel Platz, aber wenig Geld hat, ist das eine ziemlich clevere Lösung
    • Das ist eine übermäßig zynische Auslegung. Überschriften müssen zwangsläufig kurz sein. Niemand wird das so lesen, als sei eine Kurve von A nach B kürzer als die Gerade zwischen den beiden Punkten
      Der erste Absatz erklärt es bereits

      these wavy walls actually use less bricks than a straight wall because they can be made just one brick thin, while a straight wall—without buttresses—would easily topple over

  • Bis hierhin scheinen alle irgendetwas zu übersehen, oder vielleicht übersehe ich es
    Ich verstehe, dass eine wellenförmige Mauer stärker ist als eine gerade Mauer gleicher Dicke. Wenn also zusätzliche Stärke nötig ist, kann man sagen, dass man weniger Ziegel braucht, um diese Stärke zu erreichen
    Aber wenn die Alternative eine zweilagige gerade Mauer ist: Ist die wellenförmige Mauer dann genauso stark? Oder nur stärker als eine einlagige Mauer?
    Ich weiß nichts über dieses Thema, aber mir scheint die Reihenfolge der Stabilität wäre: einlagig gerade, wellenförmig, zweilagig gerade. Oder nicht? Anwendungen, bei denen man genau dieses Maß an zusätzlicher Stabilität braucht und nicht mehr, wirken ziemlich selten. Am Ende würde man doch meistens eine zweilagige gerade Mauer verwenden, oder?

    • Das wellenförmige Design ist vermutlich so stark wie eine zweilagige Mauer oder, je nach Richtung der Kraft, sogar stärker
      Das Problem einer einlagigen Mauer liegt nicht in der Festigkeit zwischen den Ziegeln oder im Ziegel selbst, sondern darin, dass die Basis sehr schmal ist und sie deshalb leicht kippt
      Das wellenförmige Design sorgt dafür, dass die Basis der Mauer so wirkt, als wäre sie viel breiter, und verhindert so das Umkippen einer einlagigen Mauer
      Deshalb hat die wellenförmige Bauweise die Festigkeit einer einzigen Ziegellage, aber effektiv eine Basis, die zwei- bis dreimal breiter ist als die einer zweilagigen Mauer. Gegen Kippkräfte ist sie deutlich stärker, gegen Stöße aber weniger
      Die meisten Mauern tragen keine Lasten, sondern grenzen Eigentumsflächen ab; deshalb ist die wellenförmige Bauweise für große Grundstücke gut. Wenn man auf kleiner Fläche ordentlich Platz verliert, ist sie deutlich weniger gut
    • Ich denke, das ist weniger eine Frage der „Festigkeit“ als der Stabilität. Ich habe noch nie eine Backsteinmauer umgedrückt, aber ich vermute, dass es schwieriger wäre, eine wellenförmige einlagige Mauer umzuwerfen als eine gerade zweilagige. Natürlich ist das nur ein unbegründetes Bauchgefühl
      Auch die Basis einer zweilagigen Mauer ist immer noch nur etwa 7 Zoll breit; wenn man darauf eine 84 Zoll hohe Backsteinmauer setzt, wirkt das ziemlich instabil
    • Mit Stärke ist hier nicht gemeint, dass ein Auto hineinfährt, sondern eher eine Situation, in der Wind gegen die Mauer drückt. Es geht also nicht darum, dass die Mauer zerbricht, sondern dass sie umkippt. Daher ist eine wellenförmige Mauer mit breiter Basis ziemlich stark
    • Ehrlich gesagt versucht der Artikel selbst gar nicht zu erklären, warum wellenförmige Mauern stärker sind als gerade oder warum sie weniger Ziegel brauchen

  • Das scheint ähnlich zu funktionieren wie bei Wellblech, das wegen seines größeren Flächenträgheitsmoments weniger leicht durchbiegt