216.

...jeżeli stosujesz FUNDAMENTY-KORZENIE (214), słupy muszą zostać wykonane jednocześnie z fundamentami, ponieważ fundament i słup stanowią całość. Wysokość, rozstaw i grubość różnych słupów w budynku przedstawiliśmy we wzorcu OSTATECZNE ROZMIESZCZENIE SŁUPÓW (213). Niniejszy wzorzec opisuje szczegóły konstrukcyjne pojedynczych słupów.

  Nikt już nie umie zrobić słupa, który jest zarazem piękny i konstrukcyjnie efektywny. Omawiamy ten problem w siedmiu oddzielnych punktach:

  1. Słupy nie budzą zaufania, gdy nie są odpowiednio grube i solidne. To odczucie jest zakorzenione w rzeczywistości konstrukcyjnej. Wysoki, cienki słup, przenoszący duże obciążenie, prawdopodobnie załamie się przy wyboczeniu, a nasze odczucia najwyraźniej są szczególnie uwrażliwione na tę możliwość.

  Nie chcemy przesadzać z akcentowaniem potrzeby grubości. Posunięta zbyt daleko, prowadzi do dość śmiesznego manieryzmu. Ale słupy muszą być pewne i solidne, a cienkie mogą być tylko wówczas, kiedy są na tyle krótkie, że nie zagraża im wyboczenie. Kiedy słup jest wolnostojący, sprawa grubości staje się bardzo istotna. Zagadnienie to jest szerzej omawiane we wzorcu MIEJSCE PRZY SŁUPACH (226).

  2. Argumenty konstrukcyjne prowadzą do tego samego wniosku. Zastosowanie cienkich słupów z materiałów o dużej wytrzymałości, takich jak stalowe rury i sprężony beton, wyklucza wzorzec DOBRE MATERIAŁY (207). Słupy z materiałów o niższej wytrzymałości, które spełniają wymogi ekologiczne, muszą być stosunkowo grube, by sprostać obciążeniom.

  3. Słup musi być tani. Drewniany słup o przekroju 20 x 20 centymetrów jest zbyt kosztowny; w dzisiejszych warunkach rynkowych grube słupy z cegły lub kamienia prawie nie wchodzą w grę.

  4. Słup musi być ciepły w dotyku. Słupy betonowe i malowane słupy stalowe mają nieprzyjemną powierzchnię i niełatwo jest wykończyć je w inny sposób.

  5. Jeżeli na słup działa siła zginająca, materiały o największej wytrzymałości powinny być skoncentrowane w pobliżu powierzchni zewnętrznej. Siły wyboczające i zginające są zależne od momentu bezwładności, który jest najwyższy, kiedy materiał znajduje się jak najdalej od osi obojętnej. Archetypowym tego przykładem jest łodyga trawy.

  6. Słupy muszą w prosty sposób łączyć się z fundamentami, belkami i ścianami. Prefabrykowane słupy betonowe, podobnie jak słupy metalowe, bardzo trudno jest połączyć. Ceglane słupy łatwo się łączą z ceglanymi ścianami, jednak nie z lżejszymi konstrukcjami powłokowymi, zalecanymi we wzorcu MEMBRANA ŚCIENNA (218).

  7. Słup musi być wykonany z materiału, który umożliwia ręczne wbijanie gwoździ i przycinanie, żeby, na ile to możliwe, ułatwić modyfikacje na placu budowy i późniejsze przeróbki. Ponownie powszechnie dostępne materiały nie spełniają tak łatwo tych wymagań.

  Słupem mającym wszystkie wskazkane właściwości jest słup skrzynkowy, w którym pustą rurę można zrobić na tyle grubą, na ile jest to konieczne, a następnie wypełnić materiałem o dużej wytrzymałości na ściskanie. Taki słup może być tańszy niż porównywalny słup stalowy czy drewniany. Zewnętrzna warstwa może zostać wykonana z materiału, który jest ładny, miękki w dotyku i łatwo daje się uzupełniać lub naprawiać. Słup może być usztywniony na zginanie dzięki samej powłoce albo za pomocą dodatkowego zbrojenia. Jeśli zaś chodzi o integralność konstrukcyjną, można zapewnić ciągłość materiałową słupa z fundamentem i z belkami.

  Przykładem słupa skrzynkowego, który zbudowaliśmy i przetestowaliśmy, jest drewniany słup skrzynkowy, wykonany z desek o grubości 2,5 centymetra i wypełniony lekkim betonem o takiej samej gęstości jak drewno, tak że ma całkowitą objętość i masę ciężkiego, pełnego słupa drewnianego o przekroju 20 x 20 centymetrów. Rysunek na poprzedniej stronie ilustruje sposób wykonania takiego słupa.

  Słupy skrzynkowe można też robić na wiele innych sposobów. Jeden z nich polega na ułożeniu pustaków z lekkiego betonu, o wymiarach 20 x 20 centymetrów, jeden na drugim i wypełnieniu wolnej przestrzeni betonem o tej samej gęstości. Kilka prętów zbrojeniowych wsuniętych do środka zapewni słupowi odpowiednią wytrzymałość na zginanie. Inny przykład to pusty słup ceglany, wypełniony ziemią. Jeszcze inne rozwiązania: betonowe, winylowe lub terakotowe rury kanalizacyjne wypełnione lekkim betonem i ne siatką; impregnowana żywicą kartonowa rura wypełniona ziemią; dwie koncentryczne kartonowe rury — zewnętrzny pierścień wypełniony betonem, a wnętrze ziemią; rura wykonana z siatki drucianej, wypełniona gruzem, otynkowana i pobielona od zewnątrz. Jeszcze inna metoda polega na wykorzystaniu samowyrównujących się pustaków jako powłoki zewnętrznej. Pustaki można zrobić z betonu lub ceramiki za pomocą ręcznej prasy. Miękki materiał ceramiczny da piękne, ceglastoczerwone, ciepłe słupy.

  Dlatego:

  Jak już wiesz, najlepiej jest wykonać słupy jako całość razem z FUNDAMENTAMI-KORZENIAMI (214) na parterze i ze SKLEPIENIAMI STROPOWO-SUFITOWYMI (219) na wyższych kondygnacjach oraz wylać je w sposób ciągły, bez przerw. Kiedy słupy są już na miejscu, wykonaj BELKI OBWODOWE (217) i wylej belki w tym samym czasie, kiedy będziesz zalewać górną część słupów. Jeżeli słup jest wolnostojący, wstaw klamry, miecze lub głowice — POŁĄCZENIA SŁUPÓW (227), aby stężyć połączenie słupa z belką. Nadaj słupom wolnostojącym szczególną grubość lub rozmieść je parami, tak by utworzyć MIEJSCE PRZY SŁUPACH (226)...