Tensegrita

Socha/věž Needle Tower od Kennetha Snelsona při pohledu zdola

Jedna z prvních velkých tensegritních struktur byla věž Needle Tower postavená v roce 1968. Za jejím návrhem stojí Kenneth Snelson. Konstrukce vysoká 26,5 metrů je složena z hliníkových tyčí a ocelových lan. Základem jejího fungování je tensegritní vztah tří tyčí, které jsou zavěšeny na sobě a jejich rozměry se postupně zmenšují. Věž „jehla” je vysoká, stabilní a přitom velice lehká a odolná například vůči větrným podmínkám.^[4]

Princip tensegrit je výhodný pro návrhy mostů, jelikož dokáže ušetřit množství materiálu a snížit váhu konstrukce. Většina mostů využívá principy tensegrity částečně, u menší části z nich jde o jeden z hlavních principů fungování:

Australský most Kurilpa Bridge i jeho zastřešení drží tensegritní struktury

Kurilpa Bridge je lávkou sloužící pěším a cyklistům v australském Brisbane. Byla postavena v roce 2009 a jde o největší hybridní tensegritní strukturu světa. Celková délka je 470 metrů a největší rozpětí je 120 metrů. Tensegrita drží vodorovné části lávky, svislé podpěry tensegritními strukturami nejsou. Jako tlakové prvky slouží 20 ocelových stožárů, které drží vodorovné prvky lávky a stříšky nad ní pomocí ocelových lan. Odhaduje se, že na výstavbu bylo použito 560 tun konstrukční oceli. Za návrhem stojí ateliér Cox Rayner.

Tensegrita drží také mostovku pěší lávky Pylons Bridge v Nizozemsku, která vznikla v roce 2000 dle návrhu Jorda den Hollandera. Má délku 144 metrů a drží na pontonech, ze kterých vychází tensegritní konstrukce, kdy nakloněné pylony pomocí ocelových lan drží mostovku. Cílem projektu bylo uspořit materiály a také minimálně konstrukcemi zasahovat do životního prostředí – což tensegrita umožňuje.[7]

Lávka v nizozemském Almere. Dva vysoké ocelové pilíře drží díky statickým pylonům, zbylé díky tensegritě

Lávka v nizozemském Almere vedoucí přes místní široký kanál od Rene van Zuuk Architekten. Má dva ocelové pilíře, nad kterými jsou stožáry, jenž lany drží mostovku a další stožáry, které už nejsou nad pilíři a drží jen díky tensegritě.[8]

Konstrukce Komenského mostu v Jaroměří drží na principu tensegrity

Most na principu tensegrity lze nalézt i v Česku. Jmenuje se Komenského lávka a od roku 2015 spojuje dvě čtvrti města Jaroměř. Konstrukce inspirovaná lidskou páteří je unikátní v rámci Česka, v Evropě podobnou lávku nalezneme pouze v italské obci Ortisei.[9] Za jejím návrhem stojí architekti Mirko Baum, David Baroš a Vladimír Janata.

Město při architektonické soutěži kladlo podmínku, že mostem musí vést kolektor sítí. To architekty přivedlo na myšlenku proměnit tuto většinou opomíjenou součást mostů na hlavní motiv nosné konstrukce. Vytvořili z ní centrální tlačný prvek, který je na obou březích opřený o ložisko. O stabilizaci se starají tři předpjatá táhla přenášející tah. Dolní, které je svěšeno dolů (směrem ke středu mostu), přenáší svislé síly. Obě táhla horní (postranní) dodávají konstrukci tuhost. O spojení centrální tahové a tří tlakových částí se starají příčníky tvaru písmene Y. Struktura tak využívá tensegritní princip, tedy předpětí tažných prvků silou, která v nich zajišťuje síly tahové.

Katovická aréna Spodek pod svou střechou skrývá velkou tensegritní strukturu, která drží celé zastřešení

První velkou tensegritní stavbu, arénu Spodek v polských Katovicích, navrhli polští architekti Maciej Gintowt a Maciej Krasiński. Byla dokončena v roce 1974. Její střecha je založena na lanové konstrukci, ve které nejsou tlakové prvky vázány na sebe, ale drží jen díky lanům, které přenáší tah. Nad otevřeným prostorem arény tak díky tensegritě visí velká kupolovitá struktura.

U stadionů se tento princip rozšířil a díky schopnosti zastřešit velkou plochu lehkou konstrukcí umožnil stavět větší konstrukce, než kdy předtím. Využil ho například olympijský stadion KSPO Dome v Soulu od inženýra Davida H. Geigera (1986), bývalý Georgia Dome v Atlantě (1992), Estadio Ciudad de La Plata v Argentině (2003)^[2] nebo Tropicana Field na Floridě (1990).

Geodetická kopule Vitra

Z principů tensegrity vychází mnoho typů konstrukce jako například geodetické kopule (klenby). Jde o kulovité útvary s množstvím trojúhelníkových stěn. Když stěn přibývá, jejich úhly mizí a mnohoúhelník se blíží kouli. Geodetické klenby jsou stabilní, spotřebovávají méně materiálu, mají modulární charakter, dobře odolávají větru, díky kulovitému tvaru minimalizují plochy. Takové konstrukce se využívají jako ochrany skladovacích prostorů, zastřešení koncertních hal, sportovních stadiónů, veletržních pavilónů či mobilních stanů.

V Česku vypracoval projekt na základě tensegrity student Ondřej Otýpka z ateliéru Miloše Floriána na FA ČVUT. Získal za něj v roce 2009 cenu v soutěži studentských Olověný Dušan.[10] Jeho projekt Tensegrity Tower představuje možný koncept výškové polyfunkční budovy. Vnější pohyblivý obvodový plášť je tvořen spolupůsobením nosné konstrukce – tensegrity a výplňové transparentní elastické membrány. Taková konstrukce je schopna lépe odolávat účinkům větru.[11] Na principu tensegrity vytváří některá svá díla i český architekt Martin Rajniš (Artefakt, Dóm chaosu).

Prototyp přistávací sondy NASA SUPERball

Na začátku 21. století nejsou stavby plně využívající tensegritní principy masově rozšířené. Využívání tensegritních principů v různých oblastech vědy se dle přibývajícímu množství citací na odborných webech stále zvětšuje.[12] Americká kosmická agentura NASA testovala robota NASA SuperBall, který by v budoucnu mohl přistávat jako sonda na různých planetách.

• BARROW, John D. Vesmírná galerie – Klíčové obrazy v dějinách vědy. první. vyd. [s.l.]: Argo, Dokořán, 2011. 608 s. ISBN 978-80-7363-291-5. (česky)
• SANCHEZ, Luis Santos. Static and dynamic behaviour of tensegrity footbridges. Londýn: Department of civil and environmental engineering, Imperial College London. Vedoucí práce Dr Ana Ruiz Teran.

• Tensegrita (Castaneda)

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Tensegrita na Wikimedia Commons