حساب مقاطع العناصر التي يسمح بظهور التشققات فيها

& تعد مقاومة البيتون ضعيفة جدا تحت تأثير إجهادات الشد، ويهمل البيتون المشدود في حساب العناصر الخاضعة للانعطاف. لهذا السبب نهمل البيتون أيضا عند تصميم العناصر الخاضعة للشد البسيط ويصمم فولاذ التسليح الطولي ليقاوم جميع قوى الشد، يعد وجود البيتون في هذه الحالة طبقة حماية ولملء الفراغ بين قضبان التسليح، وتأمين نقل الجهود بين العناصر المشدودة والعناصر الأخرى الحاملة.

يتم انهيار العناصر المشدودة بعد أن يتشكل في البيتون شقوق مباشرة، ويخرج من العمل وعند الحساب وفق الطريقة الكلاسيكية يسمح بظهور التشققات الشعرية فقط في البيتون وتصل الاجهادات في الفولاذ للتسليح إلى الإجهادات المسموح فيها.

فإذا أخذنا قطعة من عنصر خاضع للشد المركزي، نرى أنه تؤثر عليه القوى التالية:

القوة الخارجية N، والقوى الداخلية Ns، (قوى الشد في فولاذ التسليح) ومن معادلة التوازن:

حيث :N الحمولة المحورية المطبقة على العنصر N

As مساحة التسليح الطولي المشدود mm2

    إجهاد الشد في التسليح المشدود Mpa، ويؤخذ مساويا 0.55fy

في حالة التصميم، عندما تكون القوة الخارجية معلومة ويطلب حساب مساحة التسليح اللازمة لمقاومة هذه القوة، تحسب مساحة التسليح اللازمة من العلاقة السابقة، فينتج عنها:

    العلاقة  (3)                               

من المهم أن نذكر، بأن قضبان التسليح الطولية هي العنصر الأساسي المقاوم لإجهادات الشد، أما الأساور العرضية فليس لها أي دور في مقاومة الجهود. والغاية منها هي ربط القضبان الطويلة وتثبيتها للمحافظة على استقامتها أثناء صب البيتون.

الشكل (1) حساب العناصر الخاضعة للشد المركزي ، والتي يسمح فيها بظهور التشققات في البيتون.

فإذا أخذنا بعين الاعتبار وجود التماسك بين الفولاذ والبيتون، ومن ثمة يكون الإجهاد في الفولاذ المشدود يساوي n مرة الإجهاد في البيتون أي:

تعطي العلاقة رقم(1) مقطع البيتون اللازم لتحقيق الكتامة المطلوبة من الإنشاء ، ومن العلاقة  (2) و (3) نحصل على

نلاحظ من هذه المعادلة أن مقطع البيتون يساوي إلى نسبة من مقطع الفولاذ،