Строительный словарь
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
Балка
Балка (от голл. balk) в технике, конструктивный элемент, обычно в виде бруса, работающий главным образом на изгиб. Балки широко применяют в строительстве и машиностроении: в конструкциях зданий, мостов, эстакад, транспортных средств, машин, станков и т. д. Изготовляются балки в основном из железобетона, металла и дерева. В зависимости от числа опор и характера опорных закреплений различают балки: однопролетные, многопролетные, консольные, с заделанными концами, разрезные, неразрезные и др. По форме поперечного сечения различают балки прямоугольные, тавровые, двутавровые, коробчатые и др. Наиболее выгодные (по несущей способности и по расходу материала) поперечные сечения балок, например двутавровое и коробчатое, характеризуются концентрацией материала у верхнего и нижнего краев сечения, где действуют максимально нормальные напряжения при изгибе. Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой высоте и малой ширине балки. |
 |
Балка может иметь постоянное по размеру или переменное сечение; последнее позволяет уменьшить ее массу. По назначению балки разделяют на основные (продольные, перекрывающие пролет между опорами) и вспомогательные (поперечные, перекрывающие расстояния между другими балками). Система продольных и поперечных балок называется балочной клеткой.
Железобетонные балки изготовляют монолитными и сборными. Монолитные балки конструируются в большинстве случаев как многопролетные неразрезные, обычно имеют прямоугольное или тавровое сечение; последнее чаще встречается в ребристых конструкциях (при монолитной связи балки с плитой), реже - в виде самостоятельных балок. В сборном железобетоне широко применяют однопролетные балки различных сечений: прямоугольного, таврового, двутаврового, полого, п-образного и т. д. Сборные многопролетные неразрезные балки выполняются из несколькх элементов, соединяемых в процессе монтажа. Получили распространение предварительно напряженные железобетонные балки.
Металлические балки применяют главным образом при тяжелых нагрузках. Наиболее эффективны металлические балки двутаврового (прокатные и составные) и коробчатого (составные) сечения. Составные балки могут иметь практически неограниченную высоту и несущую способность.
Деревянные балки служат обычно для перекрытия небольших пролетов в виде однопролетных и разрезных конструкций. Выполняются из досок, брусьев, бревен; для увеличения несущей способности конструкций применяют составные сечения на шпонках, нагелях или клееные.
Расчет балки обычно производят на прочность, жесткость и устойчивость по законам сопротивления материалов. Балки рассчитывают на нагрузки: постоянную (от собственной массы и массы опирающейся на нее конструкции) и временную или полезную. Определение опорных реакций, изгибающих моментов, поперечных сил и прогибов в статически определимых балках производится аналитически или графически на основе уравнений равновесия. Статически неопределимые неразрезные балки рассчитывают обычно с помощью трехчленных уравнений (уравнения трех моментов) при жестких опорах и пятичленных - при упруго смещающихся. Для расчета балок, лежащих на податливом (например, грунтовом) основании, пользуются расчетными моделями основания. Подбор поперечного сечения балки 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 балки на устойчивость. Определение касательных напряжений в балке впервые было предложено русским инженером Д. И. Журавским.
По материалам: Большая советская энциклопедия
|
