Tại sao phần lớn các mái nhà triển lãm và cung thể thao lại có hình dạng rất kỳ lạ?

Nhà triển lãm, cung thể thao, nhà hát, rạp chiếu bóng đều là những công trình kiến trúc công cộng cỡ lớn chứa nhiều người xem, đặc điểm của chúng là khẩu độ không gian rất lớn, nhưng lại không được dùng cột để chống đỡ khoảng không gian ở bên trong, để tránh làm cản trở tầm mắt của người xem ảnh hưởng đến sự thưởng thức nghệ thuật. Đặc biệt là cung thể thao, quy mô người xem thường đạt đến hàng vạn, khẩu độ kiến trúc thường phải dài đến 100-200 m, kết cấu khung nhà thông thường khó đạt được yêu cầu đó, đồng thời, các kiến trúc công cộng cỡ lớn đó, cũng thường được coi như kiến trúc có tính chất tiêu chí trong thiết kế đô thị, về phong cách thiết kế, cần phải tạo hình kiến trúc đặc thù để hấp dẫn mọi người.

Hiện nay, kết cấu kiểu khung lưới và kiểu cáp treo được dùng tương đối nhiều trong các công trình kiến trúc có tính chất vĩnh cửu với khẩu độ lớn.

Kết cấu kiểu khung lưới dùng thép hình như thép góc (thép chữ L) hoặc ống thép, chúng liên kết với nhau thành kết cấu mái nhà khẩu độ lớn hình ô lưới lập thể. Vì tính năng của ống thép tốt hơn thép góc, do đó thường dùng ống thép làm ô lưới, dùng nhiều phương thức liên kết tạo thành mái nhà với các hình dạng khác nhau một cách thuận tiện, khẩu độ thường vào khoảng 100-200 m. Đặc biệt là khi xây dựng các kiến trúc hình kết cấu khung lưới tỏ ra tính ưu việt của nó mà các kết cấu khác khó có thể sánh kịp. Nhà trưng bày của Mỹ trong Hội chợ thế giới ở Montreal, Canađa năm 1967 và nhà chủ đề trong Hội chợ thế giới ở Vancouver, Canađa năm 1986 đều là những kiến trúc hình cầu sử dụng kiến trúc khung lưới tân kỳ và mỹ quan, lắp ráp và tháo dỡ cũng tương đối thuận tiện.

Kiến trúc kiểu cáp treo là một hình thức kết cấu có khẩu độ lớn khác, loại kết cấu mái nhà này ban đầu là do sự gợi ý theo kết cấu của cầu cáp treo, ưu điểm của nó là có thể phát huy tối đa tính ưu việt của vật liệu thép, giảm lượng thép cần dùng. Phương thức cấu tạo của cáp treo thông thường cũng như giá thép của cầu cáp treo, giữa hai trục đứng sừng sững, người ta treo dây thép chính, trên dây cáp đó lại treo một nhóm cáp thép dùng để đỡ mái nhà. Phương thức này gần giống như một cái lều bạt, có thể tìm thấy nguồn gốc ban đầu của kiến trúc cáp treo từ các lều lán làm bằng dây thừng song mây của người nguyên thuỷ. Sân thi đấu thể thao tổng hợp quốc lập ở trong nhà (còn gọi là cung thể thao "Cây cam đắng") ở Tôkyô Nhật Bản, xây dựng năm 1964, chính là hai kiến trúc cáp treo có tạo hình độc đáo, nhà chính là nhà bể bơi, cũng có thể dùng cho các môn thi đấu khác, có hơn 16000 chỗ ngồi. Trên hai dây cáp treo chính to lớn, người ta treo hai nhóm cáp thép để đỡ mái nhà, nhìn theo mặt phẳng nằm ngang, mái nhà giống như hai mảnh trăng lưỡi liềm đặt lệch nhau, vòng cung lớn dài 240 m, vòng cung nhỏ dài 120 m, chỗ cao nhất cách mặt đất 40,4 m. Nhà đánh bóng rổ nằm ở phía tây nam nhà chính cũng là kết cấu cáp treo nhưng chỉ có một cột ở giữa, mặt phẳng dạng hình tròn, dây cáp ở trên cột xoay dần dần, hình thành mái nhà hình xoắn ốc có tạo hình đẹp đẽ.