Khám phá 8 thiết kế trên khắp thế giới chống lại trọng lực với kết cấu Tensegrity – Hội Kiến Trúc Sư Việt Nam

Kết cấu Tensegrity ngày càng được ứng dụng nhiều trong các công trình dân dụng, không chỉ vì độ tin cậy cao mà còn nằm ở khả năng sử dụng vật liệu hiệu quả, khả năng đóng mở dễ dàng. Có thể tạo nên một cấu trúc bằng cách tạo ra phần đế lớn và xếp chồng ngày càng lên cao, tuy nhiên, Tensegrity thì ngược lại, thay vì tập trung vào lớp đế to nặng thì cấu trúc độ căng này hoạt động nhờ vào lực kéo để tạo nên không gian.

Kết cấu Tensegrity là gì?

tensegrity structure architecture 1 768x512 2
Buckminster Fuller là người đã đặt nền móng cho sự tăng trưởng của cấu trúc Tensegrity trong quy trình thử nghiệm với những mạng lưới hệ thống cấu trúc sửa chữa thay thế. Tensegrity là cấu trúc gồm có những thanh chịu nén không liên tục nằm trong dây cáp chịu kéo liên tục sao cho những thành phần chịu nén không chạm vào nhau, trong khi những thành phần chịu tính năng của lực căng tạo hình khoảng trống cho cấu trúc .
Cấu trúc Tensegrity dựa trên sự phối hợp của vài mẫu phong cách thiết kế đơn thuần, miễn là góc giữa hai dây cáp bất kể nhỏ hơn 180 độ, vị trí của những thanh được xác lập rõ ràng. Ngoài ra cần có 3 điểm liên kết xác lập vị trí đỉnh que để tạo nên cấu trúc toàn diện và tổng thể không thay đổi. Chính nhờ sự tăng trưởng của công cụ tính trên máy tính đã được cho phép những kỹ sư và KTS vận dụng cấu trúc này trong phong cách thiết kế cấu trúc quy mô rất lớn gồm có những tòa nhà chọc trời .

Ngày nay, có rất nhiều công trình kiến trúc được tìm thấy trên khắp thế giới ở nhiều quy mô khác nhau, từ điêu khắc cho đến cầu và sân bay. 8 ví dụ dưới đây là dấu ấn điển hình của kết cấu Tensegrity.

Tháp Needle của Kenneth Snelson

tensegrity structure architecture 5
Được phong cách thiết kế bởi KTS, nghệ sĩ, nhà vật lý Kenneth Snelson dành cho Bảo tàng và Vườn điêu khắc Hirshhorn ở Washington DC, tháp Needle là một trong những ví dụ tiêu biểu vượt trội nhất về Tensegrity. Snelson đã điều tra và nghiên cứu kỹ lưỡng để tạo ra tác phẩm điêu khắc tựa như theo phong thái này. Trong tòa tháp đặc biệt quan trọng, ông đã sử dụng những ống nhôm có tính năng nén và được giữ bằng lực căng trải qua những dây cáp thép gắn ở mỗi đầu ống .
tensegrity structure architecture 4
Tưởng chừng như tòa tháp này rất mỏng dính và không tuân theo trật tự nào nhưng chúng lại tạo ra bố cục tổng quan hoàn hảo. Khi đứng giữa tòa tháp nhìn lên, bạn thuận tiện nhận thấy ngôi sao 5 cánh sáu cánh. Khi đứng nhìn từ xa, những sợi dây cáp có vẻ như biến mất và chỉ để lại những ống nhôm dày lơ lửng giữa không trung .

Sân vận động Olympic Munich

monaco baviera olympiapark hd
Sân hoạt động Olympic Munich 1972 được KTS và kỹ sư cấu trúc nổi tiếng người Đức Frei Otto triển khai. Kinh nghiệm phong cách thiết kế lều trong Thế chiến thứ hai đã truyền cảm hứng cho ông điều tra và nghiên cứu và thay đổi những cấu trúc chịu lực để tạo ra vật tư tối thiểu và ngân sách tối thiểu. Việc theo đuổi cấu trúc nhẹ thời gian bấy giờ được coi là phản ứng chống lại sự hoành tráng của kiến trúc Đệ tam Đế chế ( Đức quốc xã ), tuy nhiên tác phẩm này là vật chứng cho sự thay đổi của Otto. Không gian công cộng to lớn như vậy chứng tỏ việc sử dụng Tensegrity không chỉ có tính khả thi mà còn có năng lực mang đến những tuyệt tác kiến trúc .
1d7a3e038bd53c7abcd851ea18bf8afd

Bảo tàng Biosphere

P1820847
Montreal Biosphere là kho lưu trữ bảo tàng thiên nhiên và môi trường với cấu trúc mái vòm tích hợp rất đầy đủ sức mê hoặc trực quan của Tensegrity. Kiệt tác kiến trúc này được phong cách thiết kế bởi chính cha đẻ của thuật ngữ Tensegrity Buckminster Fuller. Mặc dù được biết đến nhiều nhất với những mái vòm đo đạc nhưng ông cũng đã viết và giảng dạy nhiều về độ căng sau khi ý tưởng ra thuật ngữ này. Những kiến thức và kỹ năng truyền thụ của ông vẫn liên tục ảnh hưởng tác động đến nhiều thế hệ, trong đó gồm có cả nghệ sĩ Kenneth Snelson .
montreal canada the biosphere museo de medio ambiente foto meunierd 1024x686 1

Cầu Kurilpa

tensegrity structure architecture 12
Cây cầu bắc qua sông Brisbane tại thành phố Brisbane của Úc này được dựng lên nhờ bàn tay tài hoa của Cox Rayner Architects và Arup Engineers. Kurilpa dài khoảng chừng 457 mét và được cân đối nhờ những cột buồm nhôm lớn và dây cáp thép nhẹ để triển khai xong cấu trúc chịu kéo .
tensegrity structure architecture 11

Dissipate tại Afrikaburn

247f3 dsc 7546

Dự án được thiết kế và xây dựng năm 2015 này là một phần của sự kiện Burning Man phiên bản Nam Phi. Dự án được Thomas Van Deventer và cộng sự lên ý tưởng thông qua chiến dịch huy động vốn từ cộng đồng và xây dựng độc lập.

f0005 dsc 6952
Thiết kế Dissipate này đã quy đổi dần từ cấu trúc truyền thống cuội nguồn sang cấu trúc có độ bền kéo rõ ràng hơn khi đạt đỉnh .

Nasa Super Ball Bot

tensegrity structure architecture 10
Super Ball Bot của NASA thực sự là cấu trúc chịu kéo độc lạ bởi đây là cấu trúc được sử dụng bên ngoài Trái đất. Thiết bị hoạt động giải trí như một bệ hạ cánh và cơ động, “ quả bóng ” này hoàn toàn có thể được thả từ độ to lớn mà không bị hư hại do tính linh động của nó. Giống như nhiều cấu trúc Tensegrity khác, Super Ball Bot sử dụng rất ít vật tư và có phi phí thấp hơn những lựa chọn sửa chữa thay thế của chúng .

Sân bay quốc tế Denver

2e81f70d2fe1496432078fdabff310e6
5616ccedbd86efa15c8b554c
Sân bay mang tính hình tượng tại Mỹ này là ví dụ nổi tiếng về cấu trúc chịu lực. Những mái nhà nhấp nhô với size 91 × 305 mét được tương hỗ bởi vô số cáp thép. Nhìn từ xa, trường bay rộng nhất nước Mỹ này trông như một ngôi làng bình yên với những túp lều khổng lồ màu trắng giản dị và đơn giản .

Ghế Tensegrity

Tensegrity không chỉ tồn tại ở những thiết kế quy mô lớn mà các nhà thiết kế đã thử nghiệm cấu trúc chịu kéo tối ưu từ rất lâu. Thường những nghiên cứu này tồn tại dưới các mô hình nhỏ nhưng chúng lại cho thấy những đổi mới đáng kinh ngạc, trong đó có lĩnh vực nội thất.

video đăng tải trên youtube trên là một ví dụ sử dụng mạng lưới hệ thống cấu trúc sửa chữa thay thế trong bằng tay thủ công và nghệ thuật và thẩm mỹ hàng ngày. Mặc dù trông có vẻ như không chắc như đinh nhưng năng lực chịu được sức nặng của chúng rất lưu tâm .

Biên dịch | Vũ Hương (Nguồn: My modern met)

XEM THÊM :

ĐÁNH GIÁ post
Bài viết liên quan

Tư vấn miễn phí (24/7) 094 179 2255