Mặc dù chưa chính thức, nhưng những tin đồn đáng tin cậy về dự án xây dựng một tòa nhà chọc trời đặc biệt ở Ả Rập Xê Út dường như đang ngày càng được lan truyền. Theo tờ báo có trụ sở tại Dubai Middle East Business Intelligence, Quỹ đầu tư công của nước này hiện đã mời các nhà thầu đấu thầu để chỉ đạo xây dựng một khu thương mại mới ở Riyadh, với một tòa tháp khổng lồ... cao 2 km
Đây là một con số hoàn toàn đáng kinh ngạc và chưa từng thấy trong lĩnh vực kiến trúc. Để tham khảo, tòa nhà cao nhất thế giới hiện nay là Burj Khalifa ở Dubai. Với độ cao 830 mét, ngọn núi này thống trị bảng xếp hạng thế giới với vị trí dẫn đầu thoải mái; Ở vị trí thứ hai, tòa nhà Merdeka 118 tại Kuala Lumpur “chỉ” cao 679 mét.
Tòa nhà chọc trời mới này sẽ cao hơn gần gấp hai lần rưỡi so với tòa nhà hiện tại và cao hơn Tháp Eiffel sáu lần, bao gồm cả phần chóp. Có thể nói rằng, đây là một dự án vô cùng tham vọng, nếu thành hiện thực, sẽ buộc các nhà xây dựng phải vượt qua ranh giới của kỹ thuật kết cấu.
Và điều này cũng đúng với chính cấu trúc của công trình. Ngay cả khi chúng ta bỏ qua thực tế là không có cần cẩu hiện đại nào có thể hoạt động ở độ cao này, điều này vốn đã gây khó chịu trong bối cảnh này, thì việc xếp chồng nhiều vật liệu như vậy cũng không phải là chuyện đơn giản. Bạn càng cố xây cao thì bộ khung của tòa nhà càng phải chắc chắn, nhưng việc thêm quá nhiều khối lượng cũng có thể khiến tòa nhà sụp đổ dưới sức nặng của chính nó. Do đó, độ khó của bài toán tăng theo cấp số nhân với mỗi mét bổ sung. Hiện tại, thật khó để tưởng tượng các công ty được chính phủ Saudi lựa chọn có thể thách thức các định luật vật lý để đạt tới độ cao như vậy.
Trong các tòa nhà chọc trời như Burj Khalifa, vấn đề được giải quyết bằng cách treo bộ giảm chấn sóng hài bên trong cấu trúc bằng cách sử dụng các lò xo khổng lồ. Khi tòa nhà bắt đầu lắc lư, những khối lượng này sẽ hấp thụ một phần năng lượng có thể đẩy tòa nhà vượt quá điểm không thể quay lại. Nguyên lý này hoàn toàn giống với các tòa nhà ở Nhật Bản, nơi sử dụng kỹ thuật này để chống chọi với những trận động đất khủng khiếp trong khu vực. Nhưng với một tòa nhà cao 2 km, khối lượng cần thiết để làm giảm sức gió sẽ cực kỳ lớn, gây ra vấn đề lớn vì tất cả những lý do đã nêu ở trên.
Và đó chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Đi sâu hơn nữa, chúng ta cũng có thể xác định được một loạt các vấn đề về cấu trúc và hậu cần khác (thang máy, đường ống, hệ thống thoát nước, v.v.) không có giải pháp rõ ràng. Người ta có thể nghi ngờ tính khả thi của dự án này, điều này sẽ khiến bất kỳ kỹ sư nào cũng toát mồ hôi lạnh.
Nhưng kể từ khi các nước Trung Đông bắt đầu cuộc chạy đua điên cuồng này để xây dựng những tòa nhà lớn, biểu tượng uy tín của các chính phủ này, họ sẽ không dừng lại trước bất cứ điều gì để những dự án này có thể thành hiện thực. Chính phủ Saudi Arabia dường như sẵn sàng chi 5 tỷ đô la để thực hiện điều này. Do đó, sẽ rất thú vị khi theo dõi hồ sơ này, bởi vì nếu dự án tháp này thành hiện thực, chắc chắn nó sẽ tạo ra một số cuộc cách mạng kỹ thuật nhỏ khá hấp dẫn.
Đây là một con số hoàn toàn đáng kinh ngạc và chưa từng thấy trong lĩnh vực kiến trúc. Để tham khảo, tòa nhà cao nhất thế giới hiện nay là Burj Khalifa ở Dubai. Với độ cao 830 mét, ngọn núi này thống trị bảng xếp hạng thế giới với vị trí dẫn đầu thoải mái; Ở vị trí thứ hai, tòa nhà Merdeka 118 tại Kuala Lumpur “chỉ” cao 679 mét.
Tòa nhà chọc trời mới này sẽ cao hơn gần gấp hai lần rưỡi so với tòa nhà hiện tại và cao hơn Tháp Eiffel sáu lần, bao gồm cả phần chóp. Có thể nói rằng, đây là một dự án vô cùng tham vọng, nếu thành hiện thực, sẽ buộc các nhà xây dựng phải vượt qua ranh giới của kỹ thuật kết cấu.
Những vấn đề kỹ thuật gần như không thể giải quyết được
Thách thức đầu tiên mà các kiến trúc sư phải đối mặt là xác định vật liệu có khả năng hỗ trợ một công trình như vậy, vì ngay cả thép và bê tông hiệu quả nhất trên thị trường cũng có thể không đủ. Hiện tại, đơn giản là không có công nghệ nào có thể xây dựng được nền móng đủ vững chắc để chịu được một con quái vật như vậy.Và điều này cũng đúng với chính cấu trúc của công trình. Ngay cả khi chúng ta bỏ qua thực tế là không có cần cẩu hiện đại nào có thể hoạt động ở độ cao này, điều này vốn đã gây khó chịu trong bối cảnh này, thì việc xếp chồng nhiều vật liệu như vậy cũng không phải là chuyện đơn giản. Bạn càng cố xây cao thì bộ khung của tòa nhà càng phải chắc chắn, nhưng việc thêm quá nhiều khối lượng cũng có thể khiến tòa nhà sụp đổ dưới sức nặng của chính nó. Do đó, độ khó của bài toán tăng theo cấp số nhân với mỗi mét bổ sung. Hiện tại, thật khó để tưởng tượng các công ty được chính phủ Saudi lựa chọn có thể thách thức các định luật vật lý để đạt tới độ cao như vậy.
Gió, một kẻ thù đáng gờm
Và ngay cả khi họ thành công trong việc giải phương trình vốn đã vô cùng phức tạp này, họ vẫn chưa thể thoát khỏi khó khăn. Nếu cho đến nay chưa có tòa nhà nào vượt qua được mốc một kilomet thì đó là vì những tòa nhà chọc trời khổng lồ này phải chịu những hạn chế cơ học rất lớn do gió. Điều này đặc biệt gây ra vấn đề đối với những cơn gió giật liên tiếp, có thể tạo ra dao động thảm khốc.Trong các tòa nhà chọc trời như Burj Khalifa, vấn đề được giải quyết bằng cách treo bộ giảm chấn sóng hài bên trong cấu trúc bằng cách sử dụng các lò xo khổng lồ. Khi tòa nhà bắt đầu lắc lư, những khối lượng này sẽ hấp thụ một phần năng lượng có thể đẩy tòa nhà vượt quá điểm không thể quay lại. Nguyên lý này hoàn toàn giống với các tòa nhà ở Nhật Bản, nơi sử dụng kỹ thuật này để chống chọi với những trận động đất khủng khiếp trong khu vực. Nhưng với một tòa nhà cao 2 km, khối lượng cần thiết để làm giảm sức gió sẽ cực kỳ lớn, gây ra vấn đề lớn vì tất cả những lý do đã nêu ở trên.
Và đó chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Đi sâu hơn nữa, chúng ta cũng có thể xác định được một loạt các vấn đề về cấu trúc và hậu cần khác (thang máy, đường ống, hệ thống thoát nước, v.v.) không có giải pháp rõ ràng. Người ta có thể nghi ngờ tính khả thi của dự án này, điều này sẽ khiến bất kỳ kỹ sư nào cũng toát mồ hôi lạnh.
Nhưng kể từ khi các nước Trung Đông bắt đầu cuộc chạy đua điên cuồng này để xây dựng những tòa nhà lớn, biểu tượng uy tín của các chính phủ này, họ sẽ không dừng lại trước bất cứ điều gì để những dự án này có thể thành hiện thực. Chính phủ Saudi Arabia dường như sẵn sàng chi 5 tỷ đô la để thực hiện điều này. Do đó, sẽ rất thú vị khi theo dõi hồ sơ này, bởi vì nếu dự án tháp này thành hiện thực, chắc chắn nó sẽ tạo ra một số cuộc cách mạng kỹ thuật nhỏ khá hấp dẫn.
