TÒA NHÀ CHỌC TRỜI KẾT CẤU THÉP: LỊCH SỬ VÀ CÁC KỶ LỤC

Các công trình xây dựng với khung thép chắc chắn và nhẹ truyền cảm hứng cho các kiến trúc sư và các nhà quy hoạch đô thị phát huy trí tưởng tượng và những ý tưởng táo bạo nhất. Thuật ngữ “nhà chọc trời” lần đầu tiên được sử dụng trên một tạp chí kiến trúc của Mỹ vào mùa hè năm 1883.

 

Một cuộc gặp gỡ tình cờ của Ngài Henry Bessemer với hoàng đế Napoléon III đã thay đổi hoàn toàn phương pháp luyện thép. Hoàng đế cần rất nhiều thép với chi phí thấp để đúc đại bác và súng trường trong khi thép ở thời điểm đó chủ yếu được sử dụng chế tạo đồ gia dụng và giá rất cao. Năm 1856, Ngài Bessemer được cấp bằng sáng chế cho phương pháp sản xuất thép công nghiệp đầu tiên từ sắt với chi phí thấp, phát minh của Ngài Bessemer giúp giảm chi phí thép từ 40 xuống còn 6-7 bảng Anh/tấn, đồng thời cải thiện thời gian sản xuất và tăng sản lượng.

 

Ngài Henry Bessemer. Nguồn: internet

 

May mắn thay, thép rẻ tiền không chỉ được ứng dụng trong việc sản xuất vũ khí mà còn trong những lĩnh vực liên quan tới cuộc sống hàng ngày. Trước phát minh của Ngài Bessemer, các kiến trúc sư đã cố gắng tăng chiều cao của các tòa nhà bằng cách tăng độ dày của các bức tường gạch nhằm nâng đỡ trọng lượng của khối công trình, nhưng không thành công; loại thép mới đã giúp kiến trúc sư, các nhà quy hoạch đô thị nâng chiều cao các công trình xây dựng bằng cách sử dụng khung thép.

 

Tòa nhà khung thép đầu tiên được xây dựng năm 1864 tại thành phố Liverpool, Anh Quốc với tên gọi Oriel Chambers. Đây là tòa nhà đầu tiên có những bức tường kính nâng đỡ bởi các khung thép và được xem là một kiệt tác kiến trúc nổi bật nhất thời bấy giờ dù tạp chí lâu đời nhất Vương Quốc Anh – The Builders gọi nó là “lố bịch”.

 

Tòa nhà Oriel Chambers, tòa nhà khung kết cấu thép đầu tiên trên thế giới. Nguồn: internet

 

Mặc dù là tòa nhà khung thép đầu tiên, nhưng Oriel Chambers không được coi là tòa nhà chọc trời đầu tiên trên Thế Giới vì chỉ có 5 tầng, thay vào đó, tòa nhà Home Insurance Building với 10 tầng, cao 42 mét, thiết kế bởi kiến trúc sư William Le Baron Jenney và được xây dựng năm 1885 tại Chicago, Hoa Kỳ mới đạt được danh hiệu này. Khung thép của tòa nhà này mang tính cách mạng bởi sự liên kết của các dầm, cột ngang dọc khiến cấu trúc của tòa nhà ổn định hơn nhiều so với trước đó. Việc xây dựng các tòa nhà chọc trời khung thép đã đặt ra nhiều tiêu chuẩn, cải tiến cho ngành xây dựng, bao gồm thang máy, kết cấu mái và hệ thống ống nước.

 

Home Insurance Building - tòa nhà chọc trời đầu tiên trên thế giới. Nguồn: internet

 

Tòa nhà Flatiron xây dựng năm 1902 tại Manhattan, New York đạt kỷ lục xây dựng thời bấy giờ, mỗi tuần hoàn thành một tầng lầu và cả tòa nhà 22 tầng được hoàn thành chưa tới một năm xây dựng; các kết cấu thép được sản xuất tại nhà máy và chuyển tới công trình để lắp ghép.

 

Tòa nhà Flatiron có hình tam giác đặc biệt. Nguồn: internet

 

Hình dạng tam giác của tòa nhà gây ra những phản ứng trái chiều từ công chúng, họ lo ngại gió sẽ làm sụp đổ tòa nhà, tuy nhiên, các kiến trúc sư đã tính toán rằng khung thép của tòa nhà có sức chịu đựng gấp bốn lần sức gió tại khu vực tòa nhà được xây dựng. Tòa nhà này còn có nhiều đặc điểm khác như không có hệ thống điều hòa không khí, chỉ có một cầu thang và những căn phòng có hình dạng kỳ lạ tạo thành một mê cung lộng gió.

 

Một tòa nhà chọc trời nổi tiếng khác cũng ở New York là Empire State (1931). Tòa nhà khổng lồ 102 tầng, cao 443 mét được công nhận là tòa nhà cao nhất Thế Giới trong suốt 40 năm cho tới khi Trung tâm thương mại Thế Giới được xây dựng. Trong 10 ngày đầu tiên xây dựng, tòa nhà đã tăng lên 14 tầng, việc sản xuất hơn 50,000 tấn thép cho dự án này là một trong những đơn đặt hàng lớn nhất đối với các nhà sản xuất thép thời điểm đó.

 

Tòa nhà Empire State - New York. Nguồn: internet

 

Ngày nay, tòa nhà chọc trời 108 tầng Willis Tower ở Chicago được xem là tòa nhà cao nhất thế giới làm bằng kết cấu thép. Tòa nhà cao 527 mét, bao gồm cả ngọn tháp được thiết kế bởi kiến trúc sư Bruce Graham, được cho là lấy cảm hứng từ một bao thuốc lá. Cấu trúc của tòa nhà gồm 9 ống thép vuông được hàn với nhau theo kiểu lưới 3x3, mỗi ống vuông có kích thước 23m x 23m. Thiết kế sáng tạo này giúp tòa nhà có thể tăng chiều cao đáng kể (nếu muốn).

 

Tòa nhà Willis Tower - Chicago. Nguồn: internet

 

Các tòa nhà chọc trời kết cấu thép có các thông số ấn tượng khác có thể kể đến:

 

Tòa nhà ngân hàng Minsheng ở Vũ Hán, Trung Quốc với 68 tầng, cao 325 mét với trọng lượng kết cấu thép là 24,000 tấn. Ảnh: internet

 

Trung tâm Cheung Kong tại Hong Kong, TQ với 68 tầng, cao 283 mét sử dụng tổng cộng 23,400 tấn thép. Ảnh: internet

 

Các tòa nhà chọc trời có khung kết cấu thép ngày nay rất phổ biến với ngành xây dựng. Tại Việt Nam, công trình nổi tiếng nhất là tòa nhà Landmark 81 với 81 tầng và chiều cao là 461m được xem là tòa nhà cao nhất Việt Nam tới thời điểm hiện tại.

 

Việc ứng dụng kết cấu thép vào ngành xây dựng đã:

• Giúp xây dựng các tòa nhà chọc trời với chiều cao hơn 800m (tòa nhà Burj Khalifa – Dubai). Đây là chiều cao không tưởng đối với một công trình xây dựng nhưng chắc chắn con số này sẽ không dừng tại đây mà còn tiếp tục tăng thêm.
• Giảm đáng kể thời gian xây dựng các công trình có khối lượng lớn.
• Giúp kiến trúc sư và các nhà hoạch định đô thị thỏa sức sáng tạo với trí tưởng tượng của mình. Các công trình có hình dạng đặc biệt được xem là biểu tượng của thành phố, thu hút khách du lịch tới tham quan và mang lại nguồn lợi kinh tế cho khu vực.
• Giảm đáng kể diện tích công trình xây dựng vì kết cấu thép được sản xuất từ nhà máy và vận chuyển tới lắp rắp tại công trình

Tổng hợp thông tin từ trang https://metinvestholding.com/