1. Vẻ đẹp kiến trúc trên kết cấu chịu lực
Lối kiến trúc nà y được phát triển ở kiến trúc phÆ°Æ¡ng Tây, đặc biệt và o thá»i Hy Lạp cổ đại, Ä‘á» cao sá»± hợp lý vá» mặt kết cấu và đưá»ng lối kiến trúc được thể hiện trên chÃnh hệ thống kết cấu đó. Công trình tiêu biểu cho lối kiến trúc và o thá»i gian nà y là đá»n thá» Pathenon, Athens, Hy Lạp.
Äặc Ä‘iểm nổi báºt dá»… nháºn thấy ở lối kiến trúc nà y là những yêu cầu vá» mặt chịu lá»±c quyết định nên hình dạng của công trình. Ở Ä‘á»n thá» Pathenon, hệ thống cá»™t dầm (post-and-beam arrangement), gần giống vá»›i hệ thống khung của kết cấu hiện đại, tạo nên hệ thống chịu lá»±c cho công trình. ÄÆ°á»ng lối kiến trúc được thể hiện trên hệ thống cá»™t Doric vá»›i những Ä‘Æ°á»ng cong Ä‘iêu khắc, bù trừ vá»›i hiệu ứng quang há»c khi nhìn lên phÃa trên Ä‘á»n, tạo nên vẻ cân đối và má»™t cái nhìn tháºt vá» nó. Tuy nhiên lối kiến trúc nà y đã biến mất sau đó vì ngÆ°á»i ta muốn tách kiến trúc ra vá»›i vẻ đẹp riêng thể hiện bên ngoà i, và hệ thống kết cấu chịu lá»±c chỉ thể hiện đúng vai trò của chÃnh mình - chịu lá»±c.
BÆ°á»›c sang thế kỉ XX, vá»›i sá»± phát triá»n của váºt liệu xây dá»±ng, đặc biệt là sá»± ra Ä‘á»i của thép là sá»± giải phóng và là bÆ°á»›c nhảy vá»t vá» kết cấu cÅ©ng nhÆ° kiến trúc. Những công trình mang tÃnh đặc thù mà những ý tưởng kiến trúc không thể tách bạch và được thể hiện trên kết cấu nhÆ° hệ thống vòm, lối kiến trúc nà y đã trở lại nhÆ° má»™t Ä‘iá»u tất yếu, tiêu biểu là trạm ga Rail Terminal ở Waterloo Station, Anh quốc, vá»›i hệ thống vòm chịu lá»±c được cấu thà nh từ các Ä‘a diện.
2. Vẻ đẹp của kết cấu
Không giống nhÆ° những công trình kiến trúc loại 1, khi hệ thống kết cấu được trang trà bằng vẻ đẹp bên ngoà i, quá trình thiết kế hÆ°á»›ng đến vẻ đẹp bên ngoà i hÆ¡n là sá»± sáng tạo vá» khoa há»c, Ä‘iá»u nà y là m cho những công trình kiến trúc loại nà y dÆ°á»›i góc Ä‘á»™ kỹ thuáºt không được đánh giá cao, đây cÅ©ng là sá»± khác biệt giữa lối kiến trúc đầu tiên và hình thức thứ 2 - vẻ đẹp của kết cấu.
Hình thái kiến trúc "vẻ đẹp của kết cấu" cũng được chia thà nh 3 loại.
Loại thứ nhất mang tÃnh "symbolically" (biểu tượng), đặc biệt thÆ°á»ng lấy biểu tượng của công nghệ hà ng không. Công trình tiêu biểu là vòm cổng chà o của trụ sở Lloyds, được cấu tạo từ những cấu kiện thép cong, tạo nên những lá»— lấy sáng dá»±a trên cảm hứng từ cấu tạo của thân máy bay.
Loại thứ hai được gá»i là “artificially created circumstances†(tạm dịch: các trÆ°á»ng hợp nhân tạo), tạo ra thêm hệ kết cấu không cần thiết thay vì dùng hệ kết cấu khung dầm cá»™t bình thÆ°á»ng, nhÆ° dùng hệ dầm có đầu mút thừa để giảm Ä‘á»™ võng, và cÅ©ng chÃnh Ä‘iá»u nà y tạo nên sá»± khác biệt so vá»›i các công trình khác. Công trình tiêu biểu cho loại nà y là trung tâm Pompidou ở Pháp.
Hệ kết cấu đỡ sà n cho công trình là hệ dà n, nhÆ°ng có 2 đầu thừa gá»i là “Gerberette Bracketâ€, phần trong liên kết khá»›p vá»›i cá»™t, phần ngoà i liên kết vá»›i thanh chống đứng gá»i là “vertical tie rodsâ€. Vá»›i dạng kết cấu nà y, do dà n có hai đầu mút thừa, nên sẽ võng Ãt hÆ¡n, nhÆ°ng bù lại các thanh chống đứng liên kết vá»›i các đầu mút nà y, sẽ truyá»n ứng suất kéo xuống móng, nên chi phà sẽ lá»›n hÆ¡n so vá»›i dạng kết cấu thông thÆ°á»ng. Äược thứ nà y, mất thứ khác, nhÆ°ng cÅ©ng là má»™t phÆ°Æ¡ng án hay và độc đáo phải không bạn?
Loại thứ 3 cÅ©ng gần giống vá»›i dạng kết cấu thứ 2, gá»i là “incompatible with structural logicâ€, tạm dịch là "kết cấu phản logic", nhÆ°ng Ä‘iểm khác biệt ở chá»— loại kết cấu nà y dá»±a và o kiến trúc để lá»±a chá»n phÆ°Æ¡ng án kết cấu. Công trình tiêu biểu cho dạng kiến trúc nà y là trụ sở Lloyds ở Anh.
Äặc trÆ°ng của công trình nà y là có má»™t lõi ở giữa, cùng vá»›i đây là dạng nhà cao tầng, nên ảnh hưởng của hiện tượng xoắn do lệch tâm khi chịu tải trá»ng là lá»›n, thay vì dùng hệ thống dầm nhÆ° thá»i bấy giá», công trình sá» dụng má»™t hệ thống gần giống các giằng nhÆ° trung tâm Pompidou vá»›i 8 cá»™t bố trà ở lõi để giảm momen xoắn, nhÆ°ng sá»± khác biệt là có chịu ảnh hưởng của nhu cầu vá» mặt kiến trúc (không khuyến khÃch việc sá» dụng hệ thống dầm). Vá» sau, hệ thống nà y đã được thay thế và hoà n thiện bằng vách cứng chịu lá»±c nhÆ° trong các công trình nhà cao tầng ngà y nay.
Vá»›i những công trình theo Ä‘Æ°á»ng lối “vẻ đẹp kết cấu†nà y, mang những thông Ä‘iệp rất rõ rà ng, không phải vì những kÄ© sÆ°/kiến trúc sÆ° thiếu khả năng, mà há» muốn Ä‘Æ°a ra má»™t góc nhìn khác-má»™t góc nhìn mang Ä‘áºm tÃnh kỹ thuáºt, nhÆ°ng vẫn phù hợp vá»›i chức năng của công trình, và vẫn luôn đứng vững theo thá»i gian.
3. Sự phối hợp
NgÆ°á»i ta thấy rằng vá»›i những dạng công trình quá thiên vá» mặt kỹ thuáºt, kiến trúc sÆ° bị giá»›i hạn vá» khả năng của mình, thì sá»± ra Ä‘á»i của lối kiến trúc thứ 3 nà y sẽ giúp ngÆ°á»i kiến trúc sÆ° Ä‘Æ°a ra ý tưởng và ngÆ°á»i kỹ sÆ° tạo nên hệ thống chịu lá»±c cho nó, vá»›i sá»± trợ giúp đắc lá»±c của ngà nh công nghệ váºt liệu: bê tông cốt thép và thép. Hà ng loạt các công trình Ä‘á»™c đáo đã ra Ä‘á»i và là biểu tượng cho nÆ¡i nó được sinh ra. Những công trình loại nà y thÆ°á»ng là những nhà nhịp lá»›n (long-span building), những nhà cao tầng (tall building) hay những công trình nhẹ, có thể dá»i Ä‘i (lightweight buiding), đòi há»i sá»± kết hợp và đồng bá»™ cá»±c cao của kiến trúc sÆ° và ngÆ°á»i kỹ sÆ° kết cấu. Äây chÃnh là trà o lÆ°u của thá»i đại má»›i.
a. Công trình nhịp lớn (Long-span Building)
Câu há»i đầu tiên được đặt ra: thế nà o là nhịp lá»›n? Câu trả lá»i đó là : những công trình có khoảng cách cá»™t theo phÆ°Æ¡ng ngang lá»›n (thÆ°á»ng lá»›n hÆ¡n 40m), nhằm hạn chế số lượng cá»™t bên trong nhà để đảm bảo Ä‘iá»u kiện sá» dụng, và không thể sà n xuất hà ng loạt và thống nhất, đó gá»i là nhịp lá»›n. Nhà nhịp lá»›n chủ yếu chịu những tải trá»ng vá» mặt tá»± nhiên nhÆ° tải trá»ng bản thân, tải trá»ng gió, Ä‘á»™ng đất,… nên dạng kết cấu ngà y nay được chá»n thÆ°á»ng là kết cấu dà n, vòm vá»›i thanh căng. Kết cấu nhịp lá»›n trÆ°á»›c thá»i đại công nghiệp thÆ°á»ng là gá»—, và do gá»— khó liên kết lại vá»›i nhau nên và cÆ°á»ng Ä‘á»™ không phù hợp nên kết cấu nhịp lá»›n Ãt được dùng và o thá»i đại nà y. Tuy nhiên vá»›i sá»± phát triển của bê tông cốt thép và thép, sá»± hiểu biết vá» khả năng là m việc hợp lý của các Ä‘a giác, nhà nhịp lá»›n đã có chìa khoá để phát triển. Công trình thÆ°á»ng là các hanga máy bay, các nhà triển lãm hoặc sân váºn Ä‘á»™ng, các giải pháp kiến trúc sẽ giải quyết tÃnh thẩm mỹ và đặc trÆ°ng của công trình. Và dụ tiêu biểu là xưởng chứa máy bay Red Bull’s Austrian Wing ở Ão và sân váºn Ä‘á»™ng Wembley ở Anh.
b. Nhà cao tầng (Tall Building)
Nếu được chá»n đâu là loại công trình kiến trúc tiêu biểu của xã há»™i hiện đại, chắc chắn nhà cao tầng (Tall Building) sẽ đứng đầu danh sách. Nhà cao tầng ra Ä‘á»i để giải quyết hà ng loạt các vấn Ä‘á» vá» mặt xã há»™i, cÅ©ng nhÆ° thể hiện khát vá»ng vÆ°Æ¡n lên của con ngÆ°á»i. Äặc Ä‘iểm nổi báºt vá» mặt kết cấu của nhà cao tầng là chịu tải trá»ng Ä‘á»™ng (gió Ä‘á»™ng và động đất), việc đầu tiên là ngÆ°á»i kỹ sÆ° phải giải quyết vấn Ä‘á» chịu lá»±c và ổn định cho công trình, và kiến trúc được sinh ra cùng vá»›i kết cấu nhÆ° “ngÆ°á»i anh em song sinhâ€, thể hiện mức Ä‘á»™ phát triển vá» cả không gian và thá»i gian của xã há»™i. Má»™t số công trình tiêu biểu là các tòa nhà nhÆ° Burj Khalifa, Bitexco ở thà nh phố Hồ Chà Minh và Taipei ở Äà i Loan.
c. Công trình nhẹ (Lightweight Building)
Những dạng công trình loại nà y có đặc Ä‘iểm là trá»ng lượng kết cấu được giảm tối thiểu và được thiết kế để dá»… dà ng tháo lắp, để váºn chuyển từ nÆ¡i nà y đến nÆ¡i khác. Những khu triển lãm tạm thá»i đòi há»i những tÃnh chất nà y. Công trình tiêu biểu là nhà triển lãm IBM Europe được thiết kế bởi Renzo Piano và o cuối thế kỉ 20.
Hệ kết cấu chÃnh là các thanh gá»— sồi được dát má»ng, và chúng được liên kết vá»›i nhau bởi hệ thống các chóp kim tá»± tháp từ polycarbonate, những cấu kiện nà y được chốt lại bằng các dải liên kết là m từ nhôm. Hệ kết cấu nà y mang 2 đặc Ä‘iểm đặc trÆ°ng của Lightweight Building: váºt liệu nhẹ và được cấu tạo từ những hình dạng dá»… liên kết nên cÅ©ng dá»… tháo lắp. Hầu hết các công trình ở dạng nà y, kiến trúc được xem nhÆ° má»™t giải pháp giúp là m má»m mại hÆ¡n khi mà yếu tố kết cấu được đặt lên trên, đặc biệt là công trình nhịp lá»›n, đã tạo nên tÃnh thẩm mỹ cá»±c cao mà vẫn đảm bảo yêu cầu vá» cÆ°á»ng Ä‘á»™ và điá»u kiện sá» dụng.
4. Kết cấu đóng vai trò chủ đạo
Một hình thái kết cấu mới được sinh ra, ảnh hưởng mạnh mẽ đến hình dáng, và ảnh hưởng qua lại với yếu tố kiến trúc, nhu cầu sỠdụng của công trình, hệ sà n phẳng là và dụ điển hình. Công trình đặc trưng là Văn phòng Willis Faber và Dumas ở Ipswich, Anh, 1974.
Dá»… thấy những dạng công trình nà y phù hợp vá»›i kiến trúc cần không gian không bị hạn chế bởi hệ thống dầm (tăng được chiá»u cao tầng) và có thể sá» dụng để là m sảnh đón hoặc phòng triển lãm.
5. "Lá»" Ä‘i kết cấu
Bạn hãy hình dung má»™t công trình không tÃnh đến kết cấu tháºm chà ngay từ khi ý tưởng còn manh nha, sá»± sáng tạo của kiến trúc sÆ° được đẩy lên đến mức cao nhất, mà không bị giá»›i hạn bởi váºt liệu hay tÃnh toán kết cấu truyá»n thống. Những dạng công trình nà y thÆ°á»ng mang tÃnh đặc trÆ°ng và thẩm mỹ vá»›i hình dáng đặc biệt, ở má»™t khÃa cạnh nà o đó, đặc biệt hÆ¡n tất cả những dạng công trình kiến trúc còn lại. Công trình tiêu biểu cho dạng nà y là công trình biểu tượng cho Sydney và cho cả nÆ°á»›c Úc - nhà hát Opera Sydney.
Äược thiết kế bởi kiến trúc sÆ° Utzon, lấy ý tưởng từ cánh buồm no gió ra khÆ¡i, “Công trình nà y tháºt táo bạo và là má»™t sá»± thá» nghiệm có tầm nhìn rá»™ng lá»›n đã có ảnh hưởng lâu dà i trên các lối kiến trúc cuối thế ká»· 20. Kiến trúc của tòa nhà là má»™t di tÃch và là má»™t hình tượng nghệ thuáºt Ä‘á»™c đáoâ€, đó là nháºn xét của UNESCO dà nh tặng cho nhà hát Opera Sydney, đã nói lên tất cả giá trị của công trình nà y, vá»›i hệ móng gồm 580 cá»™t bê tông đóng sâu 25m dÆ°á»›i má»±c nÆ°á»›c biển, nhà hát được lợp bằng hà ng viên ngói sản xuất tại Thụy Äiển, có khả năng tá»± là m sạch bá» mặt và được thiết kế để gió biển có thể thổi và o bên trong giúp Ä‘iá»u hòa nhiệt Ä‘á»™ má»™t cách tá»± nhiên, chỉ cà ng khẳng định khả năng không giá»›i hạn của con ngÆ°á»i.
Trên thế giá»›i còn rất nhiá»u công trình nổi tiếng khác, mà trong giá»›i hạn khuôn khổ bà i viết, chÆ°a thể Ä‘á» cáºp tá»›i. NhÆ°ng dù đôi khi đôi bên vẫn có mâu thuẫn và xung Ä‘á»™t, thì ở công trình nà o loại hình kiến trúc nà o Ä‘i nữa, sá»± phối hợp giữa vẻ đẹp nghệ thuáºt và sá»± chắc chắn vá» mặt kết cấu là không thể tách rá»i, để cái đẹp không mong manh và bá»n vững theo thá»i gian.
http://designs.vn