Flexiiform

Bạt căng kiến trúc - 3 lý thuyết cơ bản trong thiết kế

Share on facebook
Facebook
Share on linkedin
LinkedIn

Bạt căng kiến trúc ngày đã và đang phổ biến trong đa dạng công trình, từ khuôn viên sân vườn đến trường học, các khu resort, bể bơi… Để đảm bảo các yếu tố chất lượng cũng như thẩm mỹ cho một công trình bạt căng kiến trúc, dưới đây là 3 lý thuyết cơ bản cần lưu ý dành cho đội ngũ kiến trúc sư nhằm đưa ra những giải pháp tốt nhất, giúp tối ưu hoá các sản phẩm mang đến khách hàng. 

NỘI DUNG

Các hình thức bạt căng kiến trúc phổ biến

Bạt căng kiến trúc có cấu tạo chính dựa vào sự uốn cong của bề mặt để chịu được tải trọng hiệu quả. Cấu trúc sử dụng lực căng của bạt căng kiến trúc gần giống như cấu trúc cầu treo bê tông bằng các sợi dây cáp. Nếu bạt căng kiến trúc giữ được bề mặt phẳng và căng thì cầu treo dùng cáp sẽ giữ được mặt sàn bê tông nằm ngang cho dù có chịu phải tác động bởi bất kỳ loại lực nào. 

Loại hình kiến trúc này giúp tối ưu hóa lượng vật liệu được sử dụng và làm nhẹ bớt khối lượng chịu tải của hệ nền móng bên dưới. Về tổng quan, ta có thể chia bạt căng kiến trúc thành 4 dạng hình thức cơ bản là hypar hay còn gọi là yên ngựa, Barrel Vault, Conic và Inflatable.

Các cấu trúc tiêu biểu của bạt căng kiến trúc
Các cấu trúc tiêu biểu của bạt căng kiến trúc.

Lý thuyết cơ bản về đường dẫn truyền lực của bạt căng kiến trúc

Trong ảnh 1 – cấu trúc Parboloid Hyperbolic cơ bản, bất kỳ điểm nào trên bề mặt bạt kiến trúc có thể bị hạn chế bởi các điểm góc. Hai điểm cao nhận phần lực tải xuống và hai điểm thấp chống lại lực gió. Bạt căng kiến trúc phẳng, tức là chênh lệch chiều cao càng nhỏ giữa điểm cao và điểm thấp, lực tải xuống các góc sẽ càng lớn hơn. 

Cấu trúc bạt kiến trúc bơm hơi là dạng synclastic trong đó áp suất không khí cấu thành hình dạng bạt căng kiến trúc có độ cong gấp đôi. Các dạng anticlastic cũng giống như paraboloid hyperbol, đều có độ cong đối nghịch.

Các dạng anticlastic phổ biến khác là hình nón (ảnh 2) và dạng vòm (ảnh 3)

Gần như tất cả các mái che bạt kiến trúc đều có nguồn gốc từ một hoặc sự kết hợp của ba hình dạng này. Bề mặt được chuyển hóa từ một hoặc sự kết hợp của ba hình dạng này. Bề mặt của bạt căng kiến trúc tiếp nhận một lực uốn cong đặc trưng. 

Ảnh 1: Cấu trúc bạt căng kiến trúc Parboloid Hyperbolic
Ảnh 1: Cấu trúc bạt căng kiến trúc Parboloid Hyperbolic
Ảnh 2: Cấu trúc bạt căng kiến trúc hình nón
Ảnh 2: Cấu trúc bạt căng kiến trúc hình nón
Ảnh 3: Cấu trúc bạt căng kiến trúc dạng vòm
Ảnh 3: Cấu trúc bạt căng kiến trúc dạng vòm

Sự đa dạng trong tạo hình bạt căng kiến trúc

Thách thức cho các kiến trúc sư chính là phát triển các hình dạng mới, đầy sáng tạo của bạt kiến trúc, sao cho đáp ứng các điều kiện của bề mặt cấu trúc. Phát triển hình dạng mới đồng nghĩa với việc nâng cấp các yếu tố cơ bản của bạt căng kiến trúc và thay đổi các thiết kế của các mối liên kết vành ngoài, nói cách khác điều đó cho phép sự thay đổi đáng kể của một cấu trúc.

Các dạng bạt kiến trúc có thể mềm hoặc có mũi nhọn, dạng vòm tròn hoặc giống như chiếc lá. Chúng thường xuyên kết hợp các hình thức này.

Một số loại cấu trúc bạt căng kiến trúc biến tấu từ những loại cơ bản
Một số loại cấu trúc bạt căng kiến trúc biến tấu từ những loại cơ bản

Lực ứng suất (Pre-Stress) là dạng lực căng được sử dụng trong quá trình căng màng tạo thành mái che. Hình dạng của bề mặt bạt kiến trúc được xác định bởi tỷ lệ ứng suất theo hai hướng chính của độ cong. Chúng được thiết lập trong quá trình dựng hình phát thảo trên máy tính. Các giá trị tuyệt đối của ứng suất phải được tính toán cẩn thận để bề mặt của bạt căng kiến trúc có khả năng chịu được các lực tác động lên nó.

Ứng suất lực có trong kết cấu bạt căng kiến trúc sẽ làm nhiệm vụ phân tán lực tải trọng mỗi khi bạt căng kiến trúc chịu tác động của sức nặng từ trên áp xuống. Nếu không tính toán cẩn thận, dẫn lực ứng suất trên bạt căng kiến trúc không đủ, khiến vùng chịu lực tải trực tiếp sẽ bị chùng, sẽ xuất hiện các nếp nhăn trên bạt căng kiến trúc.

Thế nên, nếu ứng suất không đủ lực thì những tác động lên bề mặt bạt căng kiến trúc ví dụ như lượng tuyết rơi dày đặc có thể bị đọng lại.

Flexiiform – Tensile Fabric | Membrane Structures | Design and build since 1995

Bài Viết Mới Nhất:

Our partners

About the project

Related Post

Most visited