Балка (в технике)

БАЛКА в технике, изгибаемый элемент конструкции, длина которого значительно больше его остальных размеров. Балки широко применяют в конструкциях зданий, сооружений, машин, станков и пр. Изготавливаются балки из металла, железобетона, дерева, полимерных материалов. В зависимости от числа опор, способа опирания и других признаков различают балки: простые (двухопорные), однопролётные, многопролётные, консольные (со свободными свесами), защемлённые, разрезные, неразрезные и др. (рис. 1). По форме поперечного сечения балки подразделяются на прямоугольные, двутавровые, тавровые, швеллерные и др. (рис. 2). Сечение балки может быть постоянным или переменным по длине элемента.

Металлические балки применяют при значительных нагрузках и для перекрытия больших пролётов. Они бывают цельные (из прокатных профилей) или составные. Элементы составных балок соединяются сварными швами, заклёпками или болтами. Отличительная особенность металлических балок - их тонкостенность, поэтому при подборе сечения балки требуются дополнительные расчёты. Для повышения несущей способности металлические балки выполняют предварительно напряжёнными или биметаллическими.

Железобетонные балки изготавливают монолитными и сборными. Монолитные обычно конструируют в виде неразрезных многопролётных балок, преимущественно прямоугольного или таврового сечения. В сборных железобетонных конструкциях чаще применяют однопролётные балки разнообразных сечений (тавровые, двутавровые, коробчатые, прямоугольные, П-образные и др.). Сборные многопролётные неразрезные балки выполняют из нескольких элементов, соединяемых в процессе монтажа. Балки больших пролётов, как правило, делают предварительно напряжёнными.

Деревянные балки служат для перекрытия сравнительно небольших пролётов. Выполняются из досок, брусьев, фанеры. Составные сечения балок прямоугольного или двутаврового профиля соединяют с помощью нагелей, клея или шпонок. Для повышения несущей способности деревянные балки армируются стальными стержнями. Эффективными являются клеефанерные балки.

Расчёт и конструирование балок на прочность, жёсткость и устойчивость выполняют методами строительной механики согласно действующим нормам проектирования.

М. М. Копытов.