Rầm chữ I
1844
Richard Turner (khoảng 1798–1881), Decimus Burton (1800–1881)
Có bao giờ bạn tự hỏi vì sao trong xây dựng người ta sử dụng nhiều thanh rầm thép có tiết diện hình chữ I như thế không? Hóa ra kiểu thanh rầm này rất hiệu quả trong việc chống uốn cong ứng với một tải trọng đặt vuông góc với trục rầm. Ví dụ, hãy tưởng tượng một thanh rầm chữ I dài được trụ đỡ ở hai đầu, với một con voi nặng cân bằng ở giữa rầm. Lớp phía trên của thanh rầm sẽ bị nén lại, còn lớp phía dưới sẽ hơi bị dài ra, hay dãn ra, bởi lực căng. Thép đắt tiền và nặng nề, thành ra thợ xây dựng cố giảm thiểu vật liệu sử dụng trong khi vẫn giữ được độ bền cấu trúc. Rầm chữ I hiệu quả và có tính kinh tế bởi lẽ cần có thêm thép ở mé phía trên và phía dưới, nơi mà sự có mặt của nó là hiệu quả nhất trong việc chống lại sự uốn cong. Rầm chữ I bằng thép có thể được gia công bằng cách cán hoặc ùn đẩy thép, hoặc bằng cách gia công thanh rầm bảng, tức là hàn các bảng ở hai đầu. Lưu ý rằng những hình dạng khác hiệu quả hơn rầm chữ I nếu lực tác dụng theo mạn bên; hình dạng hiệu quả và kinh tế nhất trong việc chống lại sự uốn cong theo hướng bất kì là một hình trụ rỗng.
Nhà bảo tồn lịch sử Charles Peterson viết về tầm quan trọng của rầm chữ I: “Rầm chữ I sắt rèn, hoàn thiện vào giữa thế kỉ mười chín, là một trong những phát minh cấu trúc vĩ đại của mọi thời đại. Hình dạng đó, ban đầu được cán bằng sắt rèn, về sau được cán bằng thép. Khi quá trình Bessemer khiến thép trở nên rẻ tiền, rầm chữ I được sử dụng rộng khắp. Nó là chất liệu làm nên những tòa nhà chọc trời và những cây cầu lớn.”
Trong số những thanh rầm chữ I được biết sớm nhất đưa vào sử dụng trong các tòa nhà là tại Kew Gardens Palm House ở London, do Richard Turner và Decimus Burton xây dựng từ năm 1844 đến 1848. Vào năm 1853, William Borrow thuộc Công ty Sắt Trenton (TIC), ở New Jersey đã chế ra bộ phận gần giống rầm chữ I bằng cách bắt vít hai thành phần lại. Vào năm 1855, Peter Cooper, chủ sở hữu TIC, cán được rầm chữ I từ một mẩu thép. Thanh rầm này được gọi là rầm Cooper.
XEM THÊM. Vì kèo (2500 tCN), Mái vòm (1850 tCN), Tensegrity (1948).
Thanh rầm chữ I đồ sộ này từng là một bộ phận của tầng hầm thứ hai của Trung tâm Thương mại Thế giới. Ngày nay nó là một bộ phận của đài tưởng niệm ngày 11/9 tại California State Fair Memorial Plaza. Những thanh rầm nặng nề này được chuyên chở bằng đường sắt từ New York đến Sacramento.
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>
