Thế nào là kết cấu sức căng?

Kết cấu sức căng là kết cấu mái nhà nhẹ, tiện lợi, linh hoạt, kinh tế nhất được phát triển gần 30 năm trở lại đây, nó được phát triển trên cơ cấu cáp treo, dùng cột chống hoặc giá chống kéo lên một dãy dây cáp thép, rồi lợp vải lên, tạo nên những mái nhà mới mẻ, kỳ lạ, muôn hình vạn trạng, vải đẹp cũng muôn màu muôn vẻ, tươi đẹp, nên khiến cho cả kiến trúc hết sức hấp dẫn người ta.

Kết cấu sức căng rất nhẹ và khéo, mà thi công cũng thuận tiện, nên rất thích hợp với các công trình tạm thời, đòi hỏi thời gian xây dựng nhanh. Gian nhà của Tây Đức ở Hội chợ quốc tế Montreal, Canađa năm 1967, chính là thí dụ điển hình về kiến trúc dùng kết cấu sức căng với một diện tích lớn. Kết cấu sức căng rất giống như một lều bạt, nhưng phải chịu đựng được thử thách của điều kiện thời tiết khắc nghiệt của thiên nhiên, như mưa to gió lớn và mùa đông tuyết phủ, nhất là khi xây dựng những kiến trúc có tính chất vĩnh cửu. Do vậy, khi dùng kết cấu sức căng, vải bạt phải làm bằng sợi tổng hợp, sợi thủy tinh và sợi kim loại có các đặc tính là nhẹ, độ bền cao, chịu được nhiệt độ cao và thấp, phòng cháy, bụi và tia tử ngoại, cùng các vật liệu sơn quét loại mới. Vì bản thân vải bạt không có độ cứng, không thể chịu lực nén như dầm, vòm, mà chỉ có thể chịu lực kéo, do vậy, khi thiết kế phải làm cho nó luôn luôn ở trạng thái bị kéo căng, như vậy mới có thể chịu được sức ép mạnh của gió tuyết. Qua tính toán có thể xác định được lực kéo cần thiết của cáp thép tạo thành mặt cong ổn định, đồng thời dùng máy tính để điều chỉnh hình dạng mặt cong của kết cấu sức căng, khiến cho những chỗ có khả năng đọng nước và tuyết giảm đi nhiều. Rạp kịch Intrama được xây dựng trên bờ biển Miami của Mỹ có mái vải bạt làm bằng thủy tinh têflôn, cường độ mỗi m2 có thể chịu được lực kéo 1000 N, kết cấu sức căng này đủ để chịu được gió lốc mạnh với tốc độ 200 km/giờ từ bờ biển Floriđa thổi đến.

Ngoài ra, cảng hàng không quốc tế Djedda nổi tiếng và sân vận động quốc tế ở thủ đô Riad của Arập Xêút, sân vận động Olympic ở Munich nước Đức năm 1972 v.v. đều là những ví dụ điển hình về kiến trúc có tính vĩnh cửu cỡ lớn xây dựng bằng kết cấu sức căng.

Cảng hàng không quốc tế Djedda được xây dựng cho các tín đồ Hồi giáo hằng năm hành hương về thánh địa Mecca, vào lúc cao điểm mỗi giờ có hơn 5000 người đến sân bay, sân bay thiết kế 210 mái nhà kết cấu sức căng hình nón có kích thước 45 x 45 m, toàn bộ mái nhà chiếm 405.000 m2 đất, diện tích to bằng 80 sân bóng đá, được coi là nhà chờ máy bay lớn nhất thế giới. Việc thiết kế công trình này do có kỹ thuật tiên tiến, hình thức mới lạ, đồng thời có thể kết hợp với đặc điểm của môi trường, nên đã nhận được giải thưởng kiến trúc Aka Han năm 1983. Do vậy có thể thấy rằng, kết cấu sức căng hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu về kiến trúc có tính vĩnh cửu cỡ lớn.

Vì sao mưa đá chỉ xuất hiện vào mùa nóng?

Vào cuối mùa Đông và trong mùa hè, khi nhiệt độ không khí lên cao, những cơn mưa thường quăng xuống mặt đất vô số hạt băng hình cẩu, hình côn và các...

Tại sao người nguyên thuỷ có thể khoan gỗ để lấy lửa?

Các nhà khoa học trên thế giới chỉ ra rằng, từ rất sớm người nguyên thủy đã biết học cách sử dụng lửa, đó chính là lửa thiên nhiên, tức là những đám lửa do sét đánh vào các khu rừng gây ra cháy...

Vì sao máy bay vũ trụ cần làm lớp vỏ chịu nhiệt độ cao?

Hàng không vũ trụ là gì? Những chuyến bay của máy bay trực thăng, máy bay chở khách trong bầu khí quyển gọi là chuyến bay hàng không. Còn những chuyến...

Tại sao la không đẻ được la con?

"Trồng dưa được dưa, trồng đậu được đậu", đó là quy luật di truyền của giới thực vật.

Không nghiêng người, đố bạn đứng dậy khỏi ghế!

Bạn đang ngồi thẳng trên ghế, nếu nửa người phía trên không nghiêng về phía trước, hoặc hai chân không di động về phía đáy ghế, liệu bạn có thể đứng...

Vì sao thuốc có thể ảnh hưởng xấu đến dinh dưỡng?

Thuốc là loại vũ khí có uy lực giúp con người đấu tranh với bệnh tật. Thuốc giúp chữa bệnh bằng cách tác động trực tiếp đến cơ thể hoặc khống chế sự...

Trên thế giới cây nào to nhất, cây nào cao nhất?

Trên Trái Đất có mấy trăm nghìn loài cây, trong thế giới thực vật nhiều như vậy, có những cây cỏ nhỏ bé nằm sát mặt đất, cũng có cây cao lớn mấy chục...

Tại sao xe đạp khi đi thì không đổ nhưng khi dừng lại đổ?

Trung Quốc là nước sử dụng nhiều xe đạp nên xe đạp có vai trò quan trọng trong cuộc sống thường ngày của người dân. Nhưng, bạn có biết trong quá trình đạp xe ta đã áp dụng rất nhiều nguyên lý của động lực học không?

Vì sao có thể dùng các tấm gỗ phế liệu hình tứ giác bất kì nhưng hoàn toàn bằng nhau để lát kín sàn nhà?

Chúng ta sau khi đã học xong một định lí toán học, thì nên chú ý liên hệ chúng với thực tiễn cuộc sống, sản xuất. Hãy xem xét một ví dụ sau.