Tại sao tấm lợp thủy tinh thép phải làm thành hình lượn sóng?

Tấm lợp thủy tinh thép là một vật liệu xây dựng nhẹ, nửa trong suốt được chế tạo bằng cách dùng vải sợi thủy tinh làm lớp gốc, sau đó phết lên một lớp keo nhựa rồi đem cán nóng để tạo hình, nó thường dùng làm lớp che mưa ở trên mái nhà của các công trình đơn giản mang tính tạm thời, cũng có khi dùng làm mặt tường.

Phần lớn các tấm lợp mái nhà đều tương đối mỏng, ví như tấm tôn trắng có gân chỉ dày trên dưới 1 mm, tấm lợp thủy tinh thép dày hơn một chút, trong khoảng 0,8-1,5 mm, tấm lợp amiăng dày nhất cũng chỉ 6-8 mm.

Tấm lợp thủy tinh thép chỉ dày 0,8-1,5 mm, thật khó tưởng tượng nó có thể chịu được bao nhiêu sức nặng đè lên. Nhưng chỉ cần làm thành những tấm hình lượn sóng thì chúng có thể chịu trọng lượng khá lớn, đừng nói trọng lượng tuyết đọng vào mùa đông, mà ngay cả người đứng lên trên cũng không bị nứt vỡ. Tại sao vậy?

Ta biết rằng một tờ giấy trắng thông thường, nếu ta gác hai đầu đặt nằm phẳng trên cao thì ở giữa vẫn bị võng xuống. Nhưng nếu ta gấp khúc tờ giấy thành hình chữ W, thì nó có thể nằm thẳng mà không bị võng xuống, cho dù có đặt lên nó các thứ như bút chì, tẩy v.v. thì nó cũng có thể chịu đựng được. Đó là vì độ cứng của một tờ giấy mỏng rất nhỏ, nhưng sau khi gấp vài lần, thì độ cứng tăng lên rất nhiều theo sự biến đổi hình dạng của nó. Sức chịu nén của các tấm lợp thủy tinh thép hình lượn sóng cũng theo nguyên lý đó.

Chúng ta có thể cắt đi một "sóng" của tấm lợp có hình lượn sóng, tức là hai hình bán nguyệt nối tiếp nhau. Nếu ta chồng úp hai hình bán nguyệt lại với nhau, thì sẽ thành một ống tròn, khiến cho chiều dày mỏng manh của tấm thủy tinh thép tăng lên rất nhiều, trở thành một cái một dạng xà chịu lực. Vì vậy các tấm lợp thủy tinh thép có thể chịu được trọng lượng tương đối lớn, hơn nữa, biên độ của sóng càng cao thì có thể chịu đựng ngoại lực càng lớn.