Moderne naturwissenschaftliche und mathematische Kenntnisse waren nicht erforderlich, um Bauwerke zu bauen, die lange halten würden . Dafür reichte empirisches Wissen aus Erfahrung aus.

Geschichte des Hochbaus:

Pyramiden waren die häufigsten großen Bauwerke, die von alten Zivilisationen gebaut wurden, da die strukturelle Form einer Pyramide von Natur aus stabil ist und fast unendlich skaliert werden kann (im Gegensatz zu den meisten anderen strukturellen Formen, deren Größe proportional zu erhöhten Lasten nicht linear erhöht werden kann).

Während der gesamten antiken und mittelalterlichen Geschichte wurden die meisten architektonischen Entwürfe und Konstruktionen von Handwerkern wie Steinmetzen und Zimmerleuten ausgeführt, die in die Rolle des Baumeisters aufstiegen. Es existierte keine Theorie der Strukturen, und das Verständnis dafür, wie sich Strukturen behaupteten, war äußerst begrenzt und basierte fast ausschließlich auf empirischen Beweisen dafür, „was zuvor funktioniert hatte“. Wissen wurde von Zünften aufbewahrt und selten durch Fortschritte verdrängt. Die Strukturen wiederholten sich und die Skalierung erfolgte schrittweise.

Es erfordert keine ausgefeilte Mathematik oder modernes Ingenieurwissen, um einfache Strukturen zu bauen, obwohl sie ziemlich groß und langlebig sind - Sie verlassen sich einfach auf Ihre Erfahrung mit dem, was zuvor funktioniert hat, und machen damit den nächsten kleinen Schritt.

Moderne Fortschritte wurden erst erforderlich, als die Strukturen komplexer und ausgefeilter wurden: Erhöhtes Verhältnis von Masse zu nutzbarem Raum - Größe zu Last, zum Beispiel moderne Wolkenkratzer; Überbrückung großer Flächen, zum Beispiel moderne Hänge- und Kragarmbrücken; Bau großer, komplexer Formen, zum Beispiel des Guggenheim-Museums; Bauwerke zu bauen, die nicht auf früheren Erfahrungen basieren, sondern auf mathematischen Vorhersagen, zum Beispiel die Tacoma-Narrows-Brücke. (Das hat nicht so gut geklappt, aber es ist ein bekanntes Beispiel ...)

Quelle: Die größten Strukturen der Welt verstehen: Wissenschaft und Innovation von der Antike bis zur Moderne – Vorlesungen 1 und 2 – Professor Stephen Ressler, United States Military Academy at West Point Ph.D., Lehigh University.

Sie verwendeten viele sehr große, sehr schwere Steine.

Sie werden feststellen, dass diese Konstruktionen im Verhältnis zum Volumen keine großen inneren Lufteinschlüsse aufwiesen. Sie gelten eher als Denkmäler oder Befestigungen als bewohnbare Gebäude mit einer anständigen Grundfläche.

Bögen oder Kuppeln oder große geschlossene Innenräume zu haben galt als der Höhepunkt der Ingenieurskunst – und die meisten überlebten nicht gut . Der Innenraum einer ägyptischen Pyramide war ein Bruchteil ( 1,3 % ) einer modernen Pyramide wie dem Oberlicht des Louvre (wahrscheinlich 99,5 %).

Auf der Seite www.cheops-pyramide.ch geht es darum, wie die Ägypter mit einfachen Techniken eine unglaubliche Präzision beim Messen erreichen konnten. Ich werde es zusammenfassen.

1. Rechte Winkel in der Ecke

Die Grundfläche der Cheops-Pyramide bildet ein perfektes Quadrat – die Abweichung vom 90°-Winkel beträgt maximal eine Minute, was sehr genau ist, wenn man die Seitenlänge der Cheops-Pyramide von 440 ägyptischen Ellen oder 230,33 Meter bedenkt.

Durch das Spannen einer Schnur zwischen zwei im Boden steckenden Pflöcken wurde eine lange gerade Linie markiert. Dann wurde an jeden Pflock eine gleich lange Schnur gebunden, mehr als halb so lang wie die gezeichnete Linie. Indem sie die Saiten straff gespannt hielten und die Enden bewegten, konnten die Ägypter Teile von zwei perfekten Kreisen zeichnen. Diese Bögen kreuzen sich an zwei Punkten. Durch Ziehen einer geraden Linie zwischen diesen beiden Punkten wird die ursprüngliche Linie im rechten Winkel halbiert und die Linie in zwei gleiche Teile geschnitten.

Die zweite Methode ist erstaunlicher. Obwohl die alten Ägypter die Theorie hinter dem Satz des Pythagoras (a² + b² = c²) nicht kannten, verwendeten sie ihn unwissentlich. Sie verwendeten ein sogenanntes primitives pythagoräisches Tripel 3-4-5 (3² + 4² = 5²). Nehmen Sie ein langes Seil, teilen Sie es mit Knoten in 12 Teile von genau der gleichen Länge. Wenn du nun dein Seil als Dreieck auslegst und als Seitenlängen 3-teilig, 4-teilig und 5-teilig verwendest, erhältst du einen perfekten rechten Winkel zwischen deiner 3-teiligen und 4-teiligen Seite

Bei Bedarf erweiterten sie die Reichweite oder Größe ihres Dreiecks, indem sie mehrere gleich lange Stäbe verwendeten. Denken Sie daran, dass sie mit 230 Metern als Seitenlänge hantiert haben

2. Kontrolle des Neigungswinkels mit dem seked

Die Ägypter kannten die Teilung des Winkels in 360° nicht. Aus dem Rhind Papyrus wissen wir, dass die Ägypter mit einem sogenannten „seked“ gerechnet haben. Der Rücklauf (horizontale Verschiebung) einer Wand wird gemessen. Oder anders gesagt: Wie viele Handflächen (7,48 cm) und Finger (1,87 cm) ist die Oberkante der Mauer zur Unterkante zurückversetzt, und zwar in Höhe einer ägyptischen Elle (52,4 cm).

Für die Cheops-Pyramide betrug der dokumentierte Seked 22 Finger oder 5 Handflächen und 1 Finger. Daraus ergibt sich ein Neigungswinkel von 51,84° und nur eine winzige Differenz zur offiziellen Messung von 51,84444°.

3. Nivellieren der Pyramidenbasis

Die Grundfläche der Cheops-Pyramide, ein Quadrat von 230 m x 230 m (= 52900 m²), hat einen Höhenunterschied von nur 2,1 cm. Dies ist eine bemerkenswerte Leistung.

Die alten Ägypter kannten die quadratische Ebene, ein rechtwinkliges, gleichschenkliges Dreieck aus Holz. Dieses Werkzeug hat die Form des Buchstabens "A" und sieht aus wie ein dreieckiges Lineal. Oben an den verbundenen Ecken hängt ein Lot. Wenn das Senklot mit einer Markierung in der Mitte des Querbalkens übereinstimmt, ist die Fläche, auf der die beiden Beine stehen, eben. Durch das Aufstellen dieses Dreiecks auf Steinen konnten diese leicht eingeebnet werden.

Feldversuche haben gezeigt, dass mit dieser Methode Entfernungen von 45 Metern bis zu einem Zentimeter gemessen werden können. Längere Distanzen wie unsere 230 Meter gehen nicht, weil dann das menschliche Auge zu wenig Details sieht. Bisher haben wir drei Funde solcher Holzdreiecke, etwa aus dem Grab von Sennedjem in Deir el-Medineh.

4. Ausrichten der drei Hauptpyramiden

Leider geht die verlinkte Quelle nicht näher darauf ein, wie die alten Ägypter das gemacht haben. Aber wie auf dem Bild zu sehen, sind alle drei Pyramiden an ihrer quadratischen Diagonale ausgerichtet.

5. Ausrichtung nach Norden

Die Pyramiden sind fast genau nach Norden ausgerichtet (Abweichung beträgt nur 2,46°).

Ein kleines, aber präzise gearbeitetes Pyramidion (aus Holz oder Stein) wird so nah wie möglich an einer Nord-Süd-Position auf dem abgeflachten Boden platziert, auf dem die Pyramide gebaut werden soll. Dann werden zwei Linien gezeichnet, die die Kanten des kleinen Pyramidions nehmen und sie auf der Seite verlängern, die im Schatten liegt. Während eines Tages notiert ein Vermesser, wo genau die Spitze des Pyramidenschattens diese beiden Linien schneidet. Das Pyramidion ist genau von Norden nach Süden ausgerichtet, wenn beide Linien im gleichen Abstand zur Ecke des Pyramidions geschnitten werden. Dazu wird das Pyramidion über mehrere Tage leicht verschoben, bis beide Segmente exakt gleich lang sind.

6. Mit einer Seilrolle Pyramidensteine ​​nach oben transportieren

Es gibt einige historische Beweise dafür , dass die alten Ägypter eine Seilrolle kennen (das ist kein Flaschenzug oder Flaschenzug). Mit Hilfe der Seilrolle ist es möglich, einen 2,5 Tonnen schweren Steinblock samt Schlitten die 52°-Steigung der Pyramidenflanke hinaufzuziehen.

Diese Technik kann damit verglichen werden, ein Seil, das an etwas Schwerem befestigt ist, über einen Ast eines Baumes zu schleudern und dann das schwere Objekt hochzuziehen, indem Sie das Seil greifen und ein kurzes Stück vom Baum weggehen. Wenn Sie eine steile Steigung hinuntergehen, benötigen Sie noch weniger Kraft als auf ebenem Boden.

7. Wasserdichtes Verbinden von Steinblöcken

Die Steine ​​der äußeren Oberfläche werden innerhalb von 0,01 (1/100) Zoll perfekt gerade und für alle sechs Seiten in nahezu perfekten rechten Winkeln geschnitten. Und sie wurden zusammen mit einer absichtlichen Lücke zwischen ihnen platziert.

Dieser 0,02-Zoll-Spalt wurde entwickelt, um Platz für Klebstoff zu schaffen, um die Steine ​​​​zu versiegeln und zusammenzuhalten. Ein weißer Zement, der die Verkleidungssteine ​​verbunden und wasserdicht gemacht hat, ist noch intakt und stärker als die Blöcke, die er verbindet

Landvermessung und das Sternbild Orion

Nachdem Sie einige Ihrer Fragen beantwortet haben, ist hier ein Punkt für weitere Antworten: Wie haben die alten Ägypter ihr Land vermessen und das gesamte Nildelta verwendet, um das Sternbild Orion darauf abzubilden ? Wir sprechen von einer Entfernung von 8 Kilometern (Pyramide von Djedefre nach Gizeh) oder 4 Kilometern (zwei unvollendete Pyramiden bei Zawiyet el-Aryan nach Gizeh)

Alle Pyramiden sind miteinander verbunden. Die drei Hauptpyramiden stehen für den Oriongürtel. Und zwei der vier äußeren Sterne existieren als kleinere (nicht so berühmte) Pyramiden. Nur 2 Sterne sind nicht vertreten. Aber sie fanden Pläne für eine weitere Pyramide, die an der richtigen Stelle gebaut werden sollte.

• Pyramiden von Zawiyet el-Aryan - Beteigeuze
• Cheops-Pyramide - Al Nitak (linker Gürtelstern)
• Chephren-Pyramide - Al Nilam (mittlerer Gürtelstern)
• Menkaure-Pyramide - Al Mintaka (rechter Gürtelstern)
• Djedefre-Pyramide in Abu Roash - Rigel

Quellen

• http://www.cheops-pyramide.ch/pyramid-building.html
• http://therev67.tripod.com/ancientcivil/greatpyramids/

Die genauen Methoden zum Bau der großen Pyramiden sind nicht bekannt. Das derzeit maßgebliche Werk zu diesem Thema ist ein Buch des Deutschen Dieter Arnold „Building in Egypt: Pharaonic Stone Masonry“. Ich persönlich finde das Buch von Somers und Engelbach mit dem Titel „Ancient Egyptian Construction and Architecture“ in mancher Hinsicht überlegen, wenn auch älter.

Verwendung einer Nivellierschnur . Eine Technik, von der bekannt ist, dass sie von den Ägyptern verwendet wird, ist die Nivellierschnur. Dies ist eine Saite, die gegen eine Oberfläche gespannt ist. Eine Schnur wie diese kann verwendet werden, um alle Hoch- oder Tiefpunkte auf einer Oberfläche zu finden und zu ermöglichen, dass die Oberfläche flach gemacht wird. Durch Anordnen zweier Oberflächen nebeneinander kann auch eine Nivellierungsschnur verwendet werden, um beide Oberflächen koplanar zu machen.

Verwendung von irdenen Bollwerken . Es war bekannt, dass die Ägypter ausgiebig irdene Bollwerke verwendeten, und in einigen Fällen sind solche Bollwerke immer noch vor Ort , da die Arbeiten nie abgeschlossen wurden. Das Bollwerk ist nur ein Erdwall, der gegen das Gebäude aufgeschüttet wird. Es können Stufen eingebaut und Steine ​​an der Seite hochgehoben und in Position gebracht werden.

Einsatz von Hebeln . Einige grobe Bausteine ​​​​sind mit Knöpfen zu finden, die darauf hinweisen, dass Hebel verwendet wurden, um die Blöcke anzuheben oder zu bewegen.

Verwendung von Diorit-Hammersteinen . Die Ägypter konnten Steinoberflächen mit Diorit-Hammersteinen glätten, die Steine ​​von der Größe eines Softballs sind. Sie sind sehr hart. Es mag grob erscheinen, einfach einen Stein mit einem anderen Stein zu schlagen, aber es ist tatsächlich sehr effektiv. Ein Facharbeiter kann Kalkstein mit einem Stampfer schnell glätten oder herausschneiden. Die unteren Gänge der Pyramide von Mycerinus haben unfertige Blöcke, die zeigen, dass Stampfer verwendet wurden, um die Außenfläche der Pyramide zu glätten, nachdem die Blöcke angebracht wurden. Viele Steinbrüche in ganz Ägypten zeigen, dass Stampfer verwendet wurden, um den Kalkstein aus dem Steinbruch zu schneiden.

Verwendung von Mörtel . Mörtel ist eine Art sehr feiner Sand, der im feuchten Zustand wie Gelee ist. Mit Mörtel als Schmiermittel können Steine ​​über andere geschoben werden, solange sie flach sind. Wenn der Mörtel trocknet, hält er den Stein an Ort und Stelle. In den Fugen und Schichtbetten der Pyramiden findet sich häufig Mörtel.

Verwendung des Senklotes . Die Ägypter benutzten das Senklot, um rechte Winkel und parallele Linien zu finden. Durch die Verwendung von Senklot und Schnur ist es möglich, Stellen festzulegen, an denen Steine ​​hinkommen sollen.

Verschiedene andere Entdeckungen über ägyptische Methoden können in den zwei Büchern gefunden werden, die ich zuvor erwähnt habe.