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?
Buckminster Fuller là người đã đặt nền móng cho sự phát triển của kết cấu Tensegrity trong quá trình thử nghiệm với các hệ thống kết cấu thay thế. Tensegrity là kết cấu bao gồm các 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 tác dụng của lực căng tạo hình không gian cho cấu trúc.
Cấu trúc Tensegrity dựa trên sự kết hợp của vài mẫu thiết kế đơn giản, miễn là góc giữa hai dây cáp bất kỳ nhỏ hơn 180 độ, vị trí của các thanh được xác định rõ ràng. Ngoài ra cần có 3 điểm kết nối xác định vị trí đỉnh que để tạo nên cấu trúc tổng thể ổn định. Chính nhờ sự phát triển của công cụ tính trên máy tính đã cho phép các kỹ sư và KTS áp dụng kết cấu này trong thiết kế cấu trúc quy mô rất lớn bao gồm 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
Được 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 nhất về Tensegrity. Snelson đã nghiên cứu kỹ lưỡng để tạo ra tác phẩm điêu khắc tương tự theo phong cách này. Trong tòa tháp đặc biệt, ông đã sử dụng các ống nhôm có tác dụng nén và được giữ bằng lực căng thông qua các dây cáp thép gắn ở mỗi đầu ống.
Tưởng chừng như tòa tháp này rất mỏng manh và không tuân theo trật tự nào nhưng chúng lại tạo ra bố cục hoàn chỉnh. Khi đứng giữa tòa tháp nhìn lên, bạn dễ dàng nhận thấy ngôi sao sáu cánh. Khi đứng nhìn từ xa, những sợi dây cáp dường như biến mất và chỉ để lại những ống nhôm dày lơ lửng giữa không trung.
Sân vận động Olympic Munich
Sân vận động Olympic Munich 1972 được KTS và kỹ sư kết cấu nổi tiếng người Đức Frei Otto thực hiện. Kinh nghiệm thiết kế lều trong Thế chiến thứ hai đã truyền cảm hứng cho ông nghiên cứu và đổi mới các cấu trúc chịu lực để tạo ra vật liệu tối thiểu và chi phí tối thiểu. Việc theo đuổi cấu trúc nhẹ thời điểm 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 minh chứng cho sự đổi mới của Otto. Không gian công cộng rộng lớn như vậy chứng minh việc sử dụng Tensegrity không chỉ có tính khả thi mà còn có khả năng mang đến những tuyệt tác kiến trúc.
