Cầu Dây Võng Và Cầu Dây Văng

15 Tháng Bảy 20175:40 CH(Xem: 895)

Cầu dây võng và cầu dây văng

Hà Dương Cự/Người Việt

blank
Cầu dây võng của ông Fausto Veranzio. (Hình: commons.wikimedia.org)

Xây cầu bắc qua sông là nhu cầu thiết yếu từ xưa tới nay của con người để băng qua sông một cách nhanh chóng. Quý vị lớn tuổi ở miền Nam chắc còn nhớ đến bắc Mỹ Thuận?

Hồi đó mỗi lần xe hơi muốn qua sông Tiền đi Vĩnh Long thì phải chờ bắc hết mấy tiếng đồng hồ. Bây giờ đã có cầu Mỹ Thuận đi qua chỉ mất mấy phút. Cầu Mỹ Thuận dùng một kỹ thuật gọi là cable stayed bridge, tiếng Việt trong nước gọi là cầu dây văng.

Tại sao gọi là cầu dây văng và kỹ thuật này khác với kỹ thuật cầu dây võng của cầu Golden Gate, California, như thế nào? 

Cầu dây võng (suspension bridge)

Cầu dây võng còn được gọi là cầu cáp treo hay cầu treo dây võng. Dùng kỹ thuật cầu dây võng người ta có thể xây những cầu bắc ngang qua sông rộng hay eo biển.

– Lịch sử cầu dây võng: Từ xưa người ta đã biết dùng dây và những miếng ván hay tre làm cầu để di chuyển qua sông. Các nhà thám hiểm Âu Châu khi qua Phi Châu đã thấy dân bản xứ có cầu bằng dây. Người ta cũng tìm thấy những di tích của cầu dây treo xưa ở Nhật, Tây Tạng, Ấn Độ và Trung Quốc. Tuy là thô sơ nhưng sáng kiến đó không thể nói là dở được.

Ông Fausto Veranzio, người ở xứ Venetia (vùng Đông Bắc Ý và Nam Croatia), là người đầu tiên phác họa cầu dây võng tương tự như cầu dây võng hiện đại trong cuốn “Machinae Novae” vào năm 1959.

Cầu dây võng và cầu dây văng
Cầu dây võng Golden Gate nổi tiếng thế giới. (Hình: Hà Dương Cự/Người Việt)

Từ thế kỷ thứ 19 các nước Âu Châu và Mỹ Châu đã xây rất nhiều cầu dây võng. Cầu Brooklyn Bridge ở thành phố New York là cầu dây võng lâu đời nhất ở Hoa Kỳ, được hoàn tất vào năm 1883. Bây giờ vẫn còn được sử dụng. Cầu dây võng nổi tiếng thế giới Golden Gate được khánh thành vào năm 1937.

Cầu dây võng có nhịp cầu dài nhất thế giới là cầu Akashi Kaikyo bên Nhật. Cầu này được bắc qua eo biển Akashi nối thành phố Kobe với đảo Awaji. Cầu có nhịp chính dài tới 1,991 mét và được hoàn tất năm 1998. Cầu được thiết kế để có thể chịu được sức gió 180 mph và sức động đất 8.5 độ Richter. Cầu Akashi Kaikyo là một công trình kỹ thuật rất đáng tự hào của dân Nhật.

– Kỹ thuật của cầu dây võng: Thành phần chính của cầu dây võng là tháp, cáp chính, cáp treo, mấu neo và mặt đường.

Cầu dây võng và cầu dây văng
Cầu dây võng. (Hình: wsdot.wa.gov)

Sở dĩ gọi là cầu dây võng là vì mặt đường được treo lên bằng những dây cáp treo, những dây cáp này được cột vào dây cáp chính, dây này vì sức nặng nên võng xuống. Sức nặng của mặt đường cũng như những xe cộ đi trên đó được tính toán để truyền qua cáp treo và cáp chính tới hai tháp. Tất cả sức nặng theo trụ cầu mà chuyền xuống đất.

Vì sự thiết kế đặc biệt nên cầu dây võng có thể có nhịp cầu dài hơn mọi loại cầu khác. Tuy nhiên, lúc đầu cầu dây võng cũng bị nhiều khó khăn. Thí dụ như hồi xưa họ dùng xích để treo. Khi một mắt xích đứt thì dây cũng đứt luôn. Bây giờ thì dùng nhiều cáp thép bó lại với nhau. Một sợi thép đứt thì dây cáp cũng không bị đứt.

Một tai nạn của cầu dây võng vào năm 1940 cho thấy là xây một cầu dây võng cũng không phải dễ. Cầu Tacoma Narrows Bridge được khánh thành vào Tháng Bảy, 1940, nhưng chỉ tồn tại được có bốn tháng và đã bị sụp đổ trong một trận gió to vào Tháng Mười Một. Lý do là mặt cầu quá linh hoạt, khi gió thổi mạnh toàn cầu bị lắc lư và làm đứt dây cáp.

Sau tại nạn của cầu Tacoma Narrows Bridge các kỹ sư đã rút ra được những bài học quý giá về xây cầu dây võng. Họ còn cẩn thận làm mô hình của cầu và thử nghiệm trong đường ống gió (wind tunnel). Nên từ đó đến nay cầu dây võng rất an toàn. 

Cầu dây văng

Cầu dây văng tiếng Anh là “cable stayed bridge.” Chữ “stay” ở đây không có nghĩa là ở hay dừng lại. Stay (danh từ) có nghĩa là sợi dây to và chắc, thường làm bằng kim loại và dùng để chống đỡ cột buồm. Stay (động từ) có nghĩa là giữ cho thẳng bằng các dây stay. Một cấu trúc “cable stayed” có nghĩa là dùng dây cáp để giữ thăng bằng một cái tháp. Cáp chịu sức kéo còn tháp thì chịu sức ép và truyền xuống đất.

Chữ “văng” nghe rất lạ, tôi không hiểu sao lại gọi là cầu dây văng. Theo một giải thích trên mạng chimviet.free.fr thì có thể chữ “văng” là phiên âm từ chữ tiếng Nga, có nghĩa là thừng chăng cột buồm, cũng giống như chữ stay của tiếng Anh.

Cầu dây văng khác cầu dây võng ở chỗ dây cáp không treo vào dây cáp chính mà cột ngay vào tháp. Cầu dây văng không nhất thiết phải có hai tháp và cũng không cần có mấu neo. Cầu dây văng được phát triển sau cầu dây võng, nhưng ông Veransio cũng đã phác họa cầu dây văng cùng một lúc với cầu dây võng vào thế kỷ thứ 15.

Cầu dây văng có lợi điểm hơn cầu dây võng ở chỗ, dễ xây hơn và tốn ít sắt thép hơn. Cầu dây võng thì thường được dùng ở những chỗ cần nhịp cầu dài, còn cầu dây văng thì ở những chỗ có nhịp cầu ngắn hơn.

Cầu dây văng đã được phát triển mạnh bên Âu Châu sau Đại Chiến Thứ Hai. Ở Hoa Kỳ thì mới được phát triển từ thập niên 1970. Cầu New NY bắc ngang qua sông Hudson, New York, đang được xây để thay thế cầu Tappan Zee. Khi xong, cầu sẽ có tám làn xe chạy và tốn khoảng $3.9 tỷ. Lúc đó cầu sẽ là cầu có bề mặt lớn nhất thế giới.

Có hai loại thiết kế cầu dây văng, loại thứ nhất gọi là cầu dây văng đàn hạc và loại thứ hai gọi là cầu dây văng rẻ quạt.

– Cầu dây văng đàn hạc: Cầu dây văng đàn hạc có các dây cáp chạy song với nhau trông như đàn hạc (harp). Đứng về phương diện kinh tế thì cầu dây văng đàn hạc không được hiệu quả. Tuy nhiên đứng về phương diện thẩm mỹ thì cầu dây văng đàn hạc trông rất đẹp.

Cầu dây võng và cầu dây văng
Cầu dây văng đàn hạc. (Hình: commons.wikimedia.org)

– Cầu dây văng rẻ quạt: Cầu dây văng rẻ quạt có các dây cáp được gắn vào cùng một chỗ, trên đỉnh của tháp, như hình cánh quạt. Loại này có thể được biến đổi và các dây cáp được gắn gần nhau chứ không cùng một chỗ trên đỉnh của tháp.

Cầu dây võng và cầu dây văng
Cầu dây văng rẻ quạt. (Hình: commons.wikimedia.org)

Cầu dây võng và dây văng ở Việt Nam

Việt Nam là xứ nhiều sông ngòi nên bắt đầu từ thập niên 2000 đã có rất nhiều cầu được xây dựng. Tiêu biểu là những cầu sau đây:

– Cầu Mỹ Thuận, là cầu dây văng đầu tiên ở Việt Nam, bắc ngang qua sông Tiền và được khánh thành năm 2000.

Cầu dây võng và cầu dây văng
Cầu Mỹ Thuận. (Hình: commons.wikimedia.org)

– Cầu Nhật Tân, là cầu dây văng bắc qua sông Hồng, được khánh thành vào năm 2015. Cầu này nằm trên tuyến đường cao tốc từ sân bay Nội Bài về Hà Nội, nên rút ngắn được thời gian từ Hà Nội ra phi trường.

– Cầu Cần Thơ, đây là cầu dây văng bắc qua sông Hậu, được khánh thành năm 2010. Lúc hoàn thành thì cầu Cần Thơ là cầu dây văng có nhịp chính dài nhất Đông Nam Á.

– Cầu Phú Mỹ, bắc ngang qua sông Sài Gòn, nối liền Quận 2 với Quận 7, Sài Gòn, được khánh thành năm 2009.

– Cầu Thuận Phước, cầu dây võng dài nhất Việt Nam, bắc qua sông Hàn, Đà Nẵng, được khánh thành năm 2009.

—————-
Nguồn tài liệu: www.historyofbridges.comhttp://science.howstuffworks.com

Theo Nguoi-viet.com
Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TÀU SÂN BAY HẠT NHÂN - NHỮNG CỖ MÁY ĐƯỢC VÍ LÀ "THÀNH PHỐ NỔI" KHỔNG LỒ TRÊN BIỂN... Theo Tri Thức Trẻ
Đó là nhận định của ông Thomas Frey, Giám đốc Viện nghiên cứu Davinci tại bang Colorado, Mỹ. Theo chuyên gia này, năm 2030, những công ty công nghệ lớn sẽ là doanh nghiệp giáo dục. 30 năm trước, việc trường học có máy tính là bước tiến lớn. Ngày nay, mỗi sinh viên đều sở hữu laptop riêng.
… khi cánh cửa biến đổi gen rộng mở, loài người sẽ kết thúc. Khoa học công nghệ hiện rất mạnh, nhưng sự thật kinh hoàng là bất cứ ai được đào tạo một chút trong phòng thí nghiệm đều có thể thực hiện nó được”, ông Shao Feng, Phó Giám đốc Viện Khoa học Sinh học Quốc gia, nói trong một tuyên bố
Dù sở hữu thiết kế siêu dị, nhưng MV-22 Osprey vẫn được đánh giá vẫn là một trong những dòng máy bay vận tải đa năng thành công nhất của Quân đội Mỹ trong 10 năm trở lại gần đây.
2018 là một năm bận rộn của lĩnh vực thám hiểm vũ trụ. NASA hạ cánh một tàu nghiên cứu trên Sao Hỏa và Trung Quốc phóng tàu thăm dò lên vùng tối của mặt trăng. Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) kỷ niệm sinh nhật lần thứ 20, SpaceX đã phá vỡ kỷ lục của chính mình về số lần phóng tàu vũ trụ và các nhà khoa học thậm chí còn tìm thấy nước trên một tiểu hành tinh xa xôi.
Boeing vừa ra mắt dòng máy bay thương mại mới nhất của hãng, cho phép các hành khách bay liên tục giữa “2 thành phố bất kỳ trên Trái Đất”. Dòng máy bay BBJ 777X mới ra mắt của Boeing có khả năng phục vụ chặng bay liê tục, có chiều dài lên tới 21.570 km. Theo thông báo của hãng, BBJ 777X “có thể bay hơn nửa vòng Trái Đất mà không cần dừng đỗ, quãng đường này xa hơn bất cứ dòng máy bay thương mại nào từng được sản xuất”.
Trong khi máy bay không người lái vũ trang của Nga và Trung cộng mới chỉ có chức năng diệt mục tiêu mặt đất thì mới đây UAV Mỹ còn bắn hạ thành công cả mục tiêu bay. - Máy bay chiến đấu không người lái (UCAV) là lĩnh vực Mỹ đi tiên phong và vẫn đang duy trì khoảng cách dẫn trước cực lớn so với tất cả các đối thủ khác trên thế giới.
Đối với Trung Quốc thì đây là một "tiến bộ vượt bậc" khi lần đầu tiên có thể tự sản xuất viết bi. Bạn không đọc nhầm đâu bởi dù hàng năm họ sản xuất tới 40 tỷ cây bút, 80% trong số đó xuất khẩu ra thế giới nhưng toàn bộ phần bi ở đầu bút đều phải nhập từ Thụy Sĩ hoặc Nhật,... Nguyên nhân đơn giản là khắp Trung Quốc chưa có một công ty nào đủ trình độ tạo ra cỗ máy gia công kim loại chính xác để tạo ra những viên bi nhỏ ở đầu bút.
Tỷ phú ra mắt các loại toilet không cần nước và toilet lọc nước tiểu thành nước rửa tay do mình rót vốn nghiên cứu. ' Bill Gates tin thế giới cần những toilet tốt hơn, đảm bảo điều kiện vệ sinh, không cần nối ra cống và có thể biến chất thải người thành phân bón.
Nhằm giải quyết vấn đề thiếu người lao động, trong suốt 3 năm qua, một hệ thống khách sạn tại Nhật Bản đã chỉ sử dụng những robot khủng long làm nhân viên lễ tân. Theo AFP, hãy tưởng tượng bạn đang đi vào đại sảnh khách sạn Henn na tại thủ đô Tokyo, Nhật Bản. Bạn sẽ không thấy sự xuất hiện của các nhân viên tại khu vực bàn lễ tân như thường lệ, thay vào đó là các robot khủng long.
Bảo Trợ