مراحل عمل عنصر يتعرض للشد المركزي

& نتيجة لانكماش البيتون في العناصر البيتونية المسلحة تظهر إجهادات أولية حتى قبل تطبيق الحمولات الخارجية فيتشكل في البيتون شد، وفي فولاذ التسليح ضغط. وإن هذه الإجهادات الأولية تكون قليلة، وعندما تكون نسبة التسليح كبيرة فيمكن أن تنخفض تلك الإجهادات بشكل ملحوظ. &

& إن العنصر الخاضع للشد المركزي (دون إجهاد مسبق) وبالتزايد التدريجي للحمولات، يمر بالمراحل التالية:

المرحلة الأولى: عند تطبيق القوى الشادة يظهر إجهادات شادة في البيتون وفولاذ التسليح. وفي هذه المرحلة لا تظهر تشققات في البيتون، ويتشوه البيتون وفولاذ التسليح بشكل متساو، والتشوهات المرنة للبيتون تتحول إلى غير مرنة، وتستمر هذه المرحلة، ما دامت الإجهادات في البيتون لم تصل المقاومة الحسابية على الشد.

المرحلة الثانية: بزيادة القوة الخارجية الشادة، فإن الإجهادات في البيتون تتزايد حتى يظهر فيها شقوق عرضية عند الشد المركزي، وينقسم العنصر إلى قطع، في هذه الحالة يخرج البيتون بشكل كامل من مساهمته في تحمل الإجهادات الشادة ويتحملها فقط فولاذ التسليح. وتكون قيمة الإجهادات والتشوهات النسبية للبيتون مساوية للصفر في حدود التشققات، لكن البيتون بين الشقوق يؤخذ بعين الاعتبار في عمل العنصر على الشد، في هذه الحالة ومع الاقتراب من الجزء الوسطي بين الشقوق فإن التشوهات النسبية للبيتون تتزايد.

أما الإجهادات في فولاذ التسليح، فعلى العكس تمتلك قيما أعظمية عند الشقوق، وتتناقص بالاقتراب من وسط القطع البيتونية غير المتشققة، على اعتبار أن جزءا من القوى الشادة ينتقل إلى البيتون. وتنتهي المرحلة الثانية عندما تصل الإجهادات في فولاذ التسليح إلى حد المرونة غير الفيزيائي.

المرحلة الثالثة: عندما تصل الإجهادات في فولاذ التسليح إلى حد اللدونة، وبدون زيادة فعلية بالحمولات، يحدث استطالة ملحوظة في العنصر. مما يحدد الحالة الحدية ومن ثمة