Kết cấu bạt chịu lực đang cách mạng hóa ngành kiến ​​trúc như thế nào?

Bất chấp những lợi ích này, những cá nhân thực hành kiến ​​trúc thường phải đối mặt với những thách thức riêng biệt cần được giải quyết trong quá trình thiết kế. Một trong những thách thức quan trọng nhất là cân bằng các lực đối lập để đảm bảo rằng cấu trúc ổn định và có thể chịu được các tải trọng khác nhau. Nếu độ căng quá cao hoặc độ nén quá thấp, cấu trúc có thể sụp đổ, trong khi nếu độ nén quá cao hoặc độ căng quá thấp, cấu trúc có thể trở nên quá cứng và không thể thích ứng với các tải trọng thay đổi.

Để vượt qua những thách thức này, các nhà thiết kế sử dụng các kỹ thuật mô hình máy tính tiên tiến để mô phỏng hành vi của kết cấu dưới các tải trọng khác nhau. Điều này cho phép họ tinh chỉnh thiết kế và đảm bảo lực kéo và lực nén được cân bằng hợp lý. Ngoài ra, các nhà thiết kế có thể lựa chọn vật liệu có các đặc tính cơ học cụ thể để đảm bảo rằng kết cấu có thể chịu được tải trọng mà nó sẽ phải chịu.

5 ví dụ về kết cấu bạt chịu lực kéo căng:

Công viên Olympia, Munich, Đức

Kiến trúc sư : Günther Behnisch
Năm : 1972

Cấu trúc chịu lực là một đặc điểm nổi bật trong thiết kế của OlympiaPark ở Munich, Đức. Công viên được xây dựng để tổ chức Thế vận hội Mùa hè năm 1972 và có nhiều cấu trúc chịu lực cung cấp nơi trú ẩn và bóng râm cho du khách, đồng thời cho phép ánh sáng tự nhiên chiếu qua. Thiết kế của mái nhà dựa trên khái niệm về màng chịu lực, trong đó các sợi cáp được căng để tạo ra một cấu trúc ổn định và tự hỗ trợ.

Sân vận động Mercedes-Benz, Atlanta, Georgia

Kiến trúc sư : HOK
Năm : 2017

Đặc điểm đáng chú ý nhất của Sân vận động Mercedes-Benz là mái che hình cánh hoa có thể thu vào, che phủ toàn bộ khu vực chỗ ngồi. Tám tấm tam giác này, được hỗ trợ bởi một mạng lưới cáp thép, có khả năng chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt, bao gồm cả gió bão, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và độ bền của kết cấu.

Nhà thờ Thiên niên kỷ, London, Anh

Kiến trúc sư : Richard Rogers
Năm : 1999

Một ví dụ điển hình khác về việc sử dụng các kết cấu chịu lực trong kiến ​​trúc hiện đại là Millennium Dome. Đây là một kết cấu hình vòm lớn được tạo thành từ một loạt các cột thép lớn hỗ trợ mái vải căng. Mái nhà được tạo thành từ hơn 100.000 mét vuông vải sợi thủy tinh tráng phủ, được căng trên các cột thép để tạo ra bề mặt liên tục, tự hỗ trợ. Đặc điểm độc đáo này cho phép mái nhà linh hoạt và phản ứng với những thay đổi về gió và điều kiện thời tiết.

Trung tâm quần vợt Olympic, Rio de Janeiro, Brazil

Kiến trúc sư : Gerkan, Marg và Đối tác & Schlaich Bergermann
Năm : 2015

Trung tâm quần vợt Olympic có mái che kéo căng làm từ màng polyester phủ PVC, tạo bóng râm cho khán giả và người chơi. Mái che cũng kết hợp một số tính năng bền vững hơn bao gồm hệ thống thu thập nước mưa và hệ thống bảo vệ và làm mát bằng năng lượng mặt trời.

Cầu Sheikh Zayed, Abu Dhabi, UAE

Kiến trúc sư : Zaha Hadid Architects
Năm : 2010

Cầu Sheikh Zayed, tọa lạc tại Abu Dhabi, UAE, là một kỳ công ấn tượng về kỹ thuật và thiết kế, với cấu trúc chịu lực tuyệt đẹp. Các sợi cáp được neo vào các khối bê tông lớn ở hai bên cầu và được kéo căng để cung cấp khả năng hỗ trợ cần thiết trong khi vẫn duy trì được sự ổn định.

Tiềm năng phát triển của kết cấu bạt chịu lực, cấu trúc chịu lực trong tương lai:

Bất chấp những thách thức liên quan, kiến ​​trúc tensgrity có tiềm năng cách mạng hóa cách chúng ta xây dựng các công trình. Bằng cách sử dụng sức căng và lực nén để xây dựng các công trình nhẹ, chắc chắn và dễ thích nghi, chúng ta có thể giảm việc sử dụng vật liệu và chi phí đồng thời tạo ra các công trình có thể thích ứng hiệu quả hơn với các nhu cầu thay đổi. Khi công nghệ tiến bộ, chúng ta có thể mong đợi chứng kiến ​​nhiều ví dụ đáng chú ý hơn nữa về kiến ​​trúc tensgrity trong tương lai.

Giải thích các từ ngữ chuyên ngành:

Tensegrity là gì ?

Tensegrity, hay còn gọi là tensional integrity hoặc floating compression là một nguyên lý kết cấu trong đó các thành phần chịu lực nén được tách rời và không chạm vào nhau, trong khi các thành phần chịu lực căng tạo ra hình dạng không gian cho cấu trúc. Các thành phần căng này thường là các dây cáp hoặc dây căng và được kết nối với các đầu mút của các thành phần chịu lực nén để định vị chính xác vị trí của chúng
(Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/Tensegrity)