W przedstawionej belce rozciąganiu podlegają
W tej belce rozciągane są dolne włókna przekroju, bo schemat pokazuje typową belkę swobodnie podpartą, obciążoną siłą skierowaną w dół. Taki układ powoduje tak zwane ugięcie dodatnie, czyli belka „robi uśmiech”: górna część przekroju skraca się i jest ściskana, a dolna część wydłuża się, więc jest rozciągana. W środku wysokości przekroju przebiega oś obojętna, gdzie naprężenia normalne od zginania są w przybliżeniu równe zeru. Zależność opisuje wzór $\sigma=\frac{M\cdot y}{I}$, gdzie znak naprężenia zależy od położenia włókna względem osi obojętnej i od znaku momentu zginającego. W praktyce ma to duże znaczenie, np. przy ocenie pęknięć w belkach żelbetowych: rysy od zginania najczęściej pojawiają się po stronie rozciąganej, czyli tu od dołu. Dlatego w żelbecie stal zbrojeniową często umieszcza się właśnie w strefie rozciąganej, bo beton słabo znosi rozciąganie. Moim zdaniem to jedna z tych zasad, które warto sobie wyobrażać „na kształt”, a nie tylko pamiętać z definicji. W dobrych praktykach projektowych, zgodnych z podejściem Eurokodów, zawsze analizuje się schemat statyczny, kierunek obciążenia, przebieg momentów i dopiero wtedy wskazuje strefę ściskaną oraz rozciąganą.
Przy tej belce łatwo pomylić rozciąganie osiowe ze zginaniem. Sam fakt, że włókna biegną wzdłuż osi belki, nie oznacza jeszcze, że wszystkie są rozciągane. W zginaniu naprężenia normalne rzeczywiście działają wzdłuż belki, ale ich znak zmienia się po wysokości przekroju. Jedna strefa przekroju jest rozciągana, druga ściskana, a pomiędzy nimi znajduje się oś obojętna. Dlatego stwierdzenie, że rozciąganiu podlegają po prostu włókna wzdłuż osi belki, jest zbyt ogólne i w tym pytaniu prowadzi do złego wniosku. Równie mylące jest założenie, że jednocześnie górne i dolne włókna są rozciągane. Gdy belka jest zginana w typowy sposób, jak na rysunku, przekrój nie „puchnie” równomiernie, tylko obraca się i odkształca tak, że jedna krawędź się wydłuża, a druga skraca. Górne włókna byłyby rozciągane przy przeciwnym znaku momentu zginającego, na przykład nad podporą w belce ciągłej albo w pewnych przypadkach wspornika. Tutaj jednak obciążenie pionowe w dół między podporami powoduje dodatni moment zginający, więc strefą rozciąganą jest dół przekroju. W praktyce, zwłaszcza przy działaniach technicznych i ocenie uszkodzonych elementów konstrukcji, takie rozróżnienie jest ważne. Rysy, wyboczenia, odspojenia betonu czy deformacje stali trzeba czytać razem ze schematem pracy elementu. Z mojego doświadczenia najczęstszy błąd to patrzenie tylko na strzałkę siły, bez wyobrażenia sobie, jak belka się ugnie.