Балка (от голл. balk) в технике, конструктивный элемент, обычно в виде бруса, работающий главным образом на изгиб. Балка в технике широко применяют в строительстве и машиностроении: в конструкциях зданий, мостов, эстакад, транспортных средств, машин, станков и т. д. Изготовляются Балка в технике в основном из железобетона, металла и дерева. В зависимости от числа опор и характера опорных закреплений различают Балка в технике: однопролётные, многопролётные, консольные, с заделанными концами, разрезные, неразрезные и др. (рис. 1). По форме поперечного сечения различают Балка в технике прямоугольные, тавровые, двутавровые, коробчатые и др. Наиболее выгодные (по несущей способности и по расходу материала) поперечные сечения Балка в технике, например двутавровое и коробчатое, характеризуются концентрацией материала у верхнего и нижнего краев сечения, где действуют максимально нормальные напряжения при изгибе (рис. 2). Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой высоте и малой ширине Балка в технике

Рис. 1. Схемы балок.

Рис. 2. Сечения балок: 1 — прямоугольное; 2 — коробчатое; 3 — двутавровое; 4 — распределение нормальных напряжений.

  Балка в технике может иметь постоянное по размеру или переменное сечение; последнее позволяет уменьшить её массу. По назначению Балка в технике разделяют на основные (продольные, перекрывающие пролёт между опорами) и вспомогательные (поперечные, перекрывающие расстояния между др. Балка в технике). Система продольных и поперечных Балка в технике наз. балочной клеткой.

  Железобетонные Балка в технике изготовляют монолитными и сборными. Монолитные Балка в технике конструируются в большинстве случаев как многопролётные неразрез-иые, обычно имеют прямоугольное или тавровое сечение; последнее чаще встречается в ребристых конструкциях (при монолитной связи Балка в технике с плитой), реже — в виде самостоятельных Балка в технике В сборном железобетоне широко применяют однопролётные Балка в технике различных сечений: прямоугольного, таврового, двутаврового, полого, п-образного и т. д. Сборные многопролётные неразрезные Балка в технике выполняются из неск. элементов, соединяемых в процессе монтажа. Получили распространение предварительно напряжённые железобетонные Балка в технике

  Металлические Балка в технике применяют главным образом при тяжёлых нагрузках. Наиболее эффективны металлические Балка в технике двутаврового (прокатные и составные) и коробчатого (составные) сечения. Составные Балка в технике могут иметь практически неогранич. высоту и несущую способность.

  Деревянные Балка в технике служат обычно для перекрытия небольших пролётов в виде однопролётных и разрезных конструкций. Выполняются из досок, брусьев, брёвен; для увеличения несущей способности конструкций применяют составные сечения на шпонках, нагелях или клеёные.

  Расчёт Балка в технике обычно производят на прочность, жёсткость и устойчивость по законам сопротивления материалов. Балка в технике рассчитывают на нагрузки: постоянную (от собств. массы и массы опирающейся на неё конструкции) и временную или полезную. Определение опорных реакций, изгибающих моментов, поперечных сил и прогибов в статически определимых Балка в технике производится аналитически или графически на основе уравнений равновесия. Статически неопределимые неразрезные Балка в технике рассчитывают обычно с помощью трёхчленных уравнений (уравнения трёх моментов) при жёстких опорах и пятичленных — при упруго смещающихся. Для расчёта Балка в технике, лежащих на податливом (например, грунтовом) основании, пользуются расчётными моделями основания (см. Основания сооружений). Подбор поперечного сечения Балка в технике производят в основном из условия восприятия изгибающего момента (нормальных напряжений). Кроме того, сечение проверяют на действие поперечной силы (касательных напряжений) и главных напряжений. В отдельных случаях рассчитывают Балка в технике на устойчивость. Определение касательных напряжений в Балка в технике впервые было предложено русским инженером Д. И. Журавским.

 

  Лит. см. при статьях Сопротивление материалов, Железобетонные конструкции и изделия. Металлические конструкции. Деревянные конструкции.

  Л. В. Касабьян.