Балка в техніці
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Балка в техніці

Балка (від голл.(голландський) balk) в техніці, конструктивний елемент, зазвичай у вигляді бруса, що працює головним чином на вигин. Би. широко застосовують в будівництві і машинобудуванні: у конструкціях будівель, мостів, естакад, транспортних засобів, машин, верстатів і так далі Виготовляються Б. в основному із залізобетону, металу і дерева. Залежно від числа опор і характеру опорних закріплень розрізняють Б.: однопролітні, багатопролітні, консольні, з закладеними кінцями, розрізні, нерозрізні і ін. ( мал. 1 ). За формою поперечного перетину розрізняють Би. прямокутні, таврові, двотаврові, коробчаті і ін. Найбільш вигідні (по здатності, що несе, і по витраті матеріалу) поперечні перетини Б., наприклад двотаврове і коробчате, характеризуються концентрацією матеріалу у верхнього і нижнього країв перетину, де діє максимально нормальна напруга при вигині ( мал. 2 ). Прямокутні перетини доцільні при відносно великій висоті і малій ширині Б.

загрузка...

  Би. може мати постійне за розміром або змінний перетин; останнє дозволяє зменшити її масу. За призначенням Би. розділяють на основних (подовжні, перекриваючі проліт між опорами) і допоміжних (поперечні, перекриваючі відстані між ін. Би.). Система подовжніх і поперечних Би. наз.(назив) балочною кліткою.

  Залізобетонні Б. виготовляють монолітними і збірними. Монолітні Б. конструюються в більшості випадків як багатопролітні неразрез-іиє, зазвичай мають прямокутний або тавровий перетин; останнє частіше зустрічається в ребристих конструкціях (при монолітному зв'язку Б. з плитою), рідше — у вигляді самостійних Би. У збірному залізобетоні широко застосовують однопролітні Б. різних перетинів: прямокутного, таврового, двотаврового, полого, п-образного і так далі Збірні багатопролітні нерозрізні Б. виконуються з неськ.(декілька) елементів, що сполучаються в процесі монтажу. Набули поширення попередньо напружені залізобетонні Б.

  Металеві Б. застосовують головним чином при важких навантаженнях. Найбільш ефективні металеві Б. двотаврового (прокатні і складені) і коробчатого (складені) перетину. Складені Б. можуть мати практично неограніч. висоту і здатність, що несе.

  Дерев'яні Б. служать зазвичай для перекриття невеликих прольотів у вигляді однопролітних і розрізних конструкцій. Виконуються з дощок, брусів, колод; для збільшення здатності конструкцій, що несе, застосовують складені перетини на шпонках, нагелях або клеєні.

  Розрахунок Би. зазвичай виробляють на міцність, жорсткість і стійкість за законами опору матеріалів. Би. розраховують на навантаження: постійну (від собств.(власне) маси і маси тієї, що спирається на неї конструкції) і тимчасову або корисну. Визначення опорних реакцій, моментів, що вигинають, поперечних сил і прогинів в статично визначних Би. виробляється аналітично або графічно на основі рівнянь рівноваги. Статично невизначні нерозрізні Б. розраховують зазвичай за допомогою тричленних рівнянь (рівняння трьох моментів) при жорстких опорах і пятічленних — при що пружно зміщуються. Для розрахунку Б., лежачих на податливій (наприклад, грунтовому) підставі користуються розрахунковими моделями підстави (див. Підстави споруджень ) . Підбір поперечного перетину Б. виробляють в основному з умови сприйняття моменту, що вигинає (нормальної напруги). Крім того, перетин перевіряють на дію поперечної сили (дотичної напруги) і головної напруги. В окремих випадках розраховують Би. на стійкість. Визначення дотичної напруги в Би. вперше було запропоновано російським інженером Д. І. Журавським .

 

  Літ. див.(дивися) при статтях Опір матеріалів, Залізобетонні конструкції і вироби . Металеві конструкції . Дерев'яні конструкції .

  Л. Ст Касабьян.

Мал. 1. Схеми балок.

Мал. 2. Перетини балок: 1 — прямокутне; 2 — коробчате; 3 — двотаврове; 4 — розподіл нормальної напруги.