Dịch gần với văn phong kỹ thuật tiếng Việt hơn:
Một trong những nhược điểm của bêtông là nó có độ bền thấp khi chịu kéo. Do đó dưới tác dụng của ngoại lực thì tại miền chịu kéo của các kết cấu bêtông cốt thép sẽ tạo ra các vết nứt làm giảm bộ bền của chúng. Việc tạo ra bêtông cốt thép ứng lực trước (còn gọi là bêtông cốt thép dự ứng lực) có mục đích là bắt bêtông vốn chịu kéo kém làm việc theo sơ đồ chịu nén – tức là đúng sở trường của bêtông. Để đạt được mục đích đó thì ở giai đoạn chế tạo kết cấu người ta gây nén những chỗ có khả năng xuất hiện ứng suất kéo dưới tác dụng của tải trọng và giảm dần lực căng cốt thép (vốn bị kéo rất căng ngay từ đầu). Các kết cấu bêtông cốt thép được tạo ứng suất nén ngay từ giai đoạn chế tạo gọi là các kết cấu ứng lực trước.
Một vài khái niệm sơ đẳng về bêtông cốt thép:
- Bêtông chịu nén tốt, nhưng chịu kéo rất kém, khi bị kéo dễ xuất hiện các vết nứt.
- Để không cho tạo thành các vết nứt thì ở miền chịu kéo trong kết cấu bêtông người ta đặt các thanh thép, thép chịu kéo tốt sẽ “gánh vác” lực kéo thay cho bêtông.
- Các kết cấu cơ bản (dầm, sàn) chịu tải trọng từ trên xuống, vì thế chúng sẽ bị võng, tức là thớ dưới bị kéo giãn ra, thớ trên bị nén co lại. Chính vì thế cốt thép chịu lực trong dầm và sàn thường nằm ở phía dưới (gần mặt dưới của dầm và sàn).
- Tại sao có chữ “thường”? Vì đôi khi cốt thép chịu lực nằm gần mặt trên của dầm và sàn. Đó là những chỗ sàn kê lên dầm và dầm kê lên cột. Ở những chỗ này dầm (hoặc sàn) giống cái đòn gánh bằng tre trên vai người, tức là thớ trên bị kéo giãn chứ không phải thớ dưới, do đó phải đặt thép chịu lực gần mặt trên của dầm hoặc sàn.
- Cột không chịu kéo, chỉ chịu nén, vậy tại sao phải đặt cốt thép trong cột? Những ai không học về xây dựng thường nghĩ là cột chỉ chịu nén, chứ có cái gì kéo giãn cột đâu! Nhưng khung nhà bêtông cốt thép là một hệ không gian liên kết chặt chẽ với nhau, khi có gió mạnh hoặc khi một phía của nhà (của phòng, của hành lang v.v…) bị chất các vật nặng thì lực đè lên các cột sẽ không giống nhau, sẽ có một số cột bị nén ít và một số cột bị nén mạnh hơn, các dầm liên kết các cột này sẽ tạo lực kéo ngang trên đầu cột làm cho đầu cột bị kéo về một phía nào đó, tức là cột bị uốn. Cái gì bị uốn thì sẽ cong, cái gì cong thì sẽ có một phía bị ngắn lại (bị nén) và một phía bị dài ra (bị kéo). Nôm na là cột cũng có thể phải chịu lực kéo.
- Tại sao gọi là cốt thép chịu lực? Vì ngoài cốt thép chịu lực còn cốt thép cấu tạo. Ví dụ cốt thép của một cái dầm hình hộp ít nhất phải có 4 thanh thép chạy dọc dầm tạo thành “bộ xương” của dầm, 2 thanh phía trên gọi là cốt cấu tạo, 2 (hoặc nhiều hơn) thanh phía dưới gọi là thép chịu lực (để chịu lực kéo giãn thớ dưới). Tại sao có chữ “hoặc nhiều hơn”? Vì 4 thanh ở 4 góc “bộ xương” bắt buộc phải chạy suốt từ đầu cột này đến đầu cột kia, nhưng ở quãng giữa của mặt dưới dầm có thể có vài thanh nữa để tăng khả năng chịu kéo (vì giữa dầm là vùng bị kéo căng nhất), các thanh này không nhất thiết phải dài bằng khẩu độ dầm (thừa, chỉ cần ở đoạn giữa dầm thôi).
- Trên các thanh thép dọc thường có các gân xoắn để tăng lực bám dính giữa cốt thép và bêtông. Với cùng một tổng tiết diện các thanh cốt thép chịu lực thì 6 (hoặc 5) thanh nhỏ hơn tốt hơn 4 (hoặc 3) thanh to vì tổng diện tích bề mặt của 6 (5) thanh nhỏ lớn hơn so với 4 (3) thanh to, diện tích tiếp xúc với bêtông lớn hơn thì lực bám dính sẽ lớn hơn, cốt thép khó bị “tuột” khỏi bêtông (trượt trong bêtông).
- Trên dầm có các cốt đai đặt cách nhau chừng 15-20 cm để chống lực cắt và bó các thanh thép dọc thành một bó vững chắc, không xộc xệch.
