Trong đường chân trời đô thị ngày nay, những tòa nhà chọc trời không chỉ là sự kết tinh của công nghệ xây dựng mà còn là đại diện cho sự sáng tạo trong thiết kế. Tuy nhiên, đằng sau những công trình hoành tráng này là sự đóng góp xuất sắc của kỹ sư tiên phong Fazlur Rahman Khan. Hệ thống kết cấu hình ống của ông làm cho các tòa nhà chọc trời trở nên chắc chắn hơn và tiết kiệm hơn, vượt qua các ranh giới của thiết kế nhà cao tầng truyền thống.
Ý tưởng thiết kế của cấu trúc hình ống là cải thiện khả năng chống gió và động đất của tòa nhà bằng cách làm cho nó trông giống như một cấu trúc đúc hẫng để chống lại tải trọng ngang.
Fazlur Rahman Khan, người từng làm việc cho công ty kiến trúc Skidmore, Owings & Merrill ở Chicago vào những năm 1960, đã đề xuất một hệ thống kết cấu hình ống dựa trên ý tưởng thiết kế tòa nhà như một hình trụ rỗng đúc hẫng chịu được tải trọng ngang. Ứng dụng thực tế đầu tiên của hệ thống này là Tòa nhà chung cư DeWitt-Chestnut, được xây dựng vào năm 1966.
Cấu trúc hình ống cho phép kiến trúc sư tạo ra nhiều diện tích sử dụng hơn trong một không gian hạn chế, một khái niệm dẫn đến sự ra đời của các tòa nhà siêu cao.
Fazlu lấy cảm hứng từ quê hương Dhaka, Bangladesh. Môi trường của thành phố đã ảnh hưởng tinh tế đến các ý tưởng thiết kế của anh. Hầu hết các tòa nhà ở Dhaka chỉ cao ba tầng và anh chưa từng nhìn thấy những tòa nhà chọc trời cho đến năm 21 tuổi, nền tảng đã nuôi dưỡng tư duy sáng tạo của anh. Anh nhận thấy khả năng phục hồi của tre địa phương trước gió và mưa mạnh, điều này đã truyền cảm hứng cho anh lên ý tưởng thiết kế.
Là một loại cây rỗng, tre tượng trưng cho sức mạnh và tính đàn hồi của các kết cấu, như trong các tòa nhà cao tầng do Fazlur Rahman Khan thiết kế.
Cấu trúc hình ống của Fazlu đã được sử dụng theo nhiều biến thể khác nhau trong các thiết kế tòa nhà cao tầng khác nhau, bao gồm khung, giàn hoặc dạng giằng. Những hình thức khác nhau này cho phép kiến trúc sư đa dạng hóa thiết kế của mình mà không bị hạn chế bởi các hình thức xây dựng truyền thống.
Ví dụ: các cấu trúc hình ống bó không chỉ có hiệu quả về mặt cấu trúc mà còn mang lại không gian thiết kế lớn hơn, cho phép các tòa nhà thoát khỏi thiết kế hình vuông truyền thống và tạo ra các hình khối điêu khắc.
Ảnh hưởng của Fazlur Rahman Khan lan rộng khắp thế giới, với nhiều tòa nhà chọc trời nổi tiếng như Trung tâm John Hancock và Tháp Sears mang thiết kế dựa trên Ý tưởng của ông. Trung tâm Thương mại Thế giới tiếp theo và Burj Khalifa cũng được hưởng lợi từ thiết kế sáng tạo này, từ đó làm thay đổi bộ mặt của kiến trúc hiện đại.
Từ Chicago đến thế giới, các thiết kế của Fazlur Rahman Khan không chỉ mang tính thẩm mỹ của các tòa nhà cao tầng mà còn là một cuộc cách mạng trong kỹ thuật kết cấu.
Với sự tiến bộ của công nghệ và quá trình đô thị hóa ngày càng gia tăng, việc thiết kế và xây dựng các tòa nhà chọc trời vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các tòa nhà cao tầng trong tương lai sẽ cần tìm ra sự cân bằng mới giữa tính bền vững của môi trường và sự an toàn về kết cấu. Suy nghĩ của Fazlur Rahman Khan vẫn truyền cảm hứng cho chúng ta ngày nay về cách tích hợp trí tuệ của thiên nhiên vào xây dựng đô thị. Khi nhìn lên đường chân trời tương lai, liệu chúng ta có còn thấy bóng tre không?