что такое балка в технической механике
Балка (техника)
Ба́лка — это конструктивный элемент, представляющий собой горизонтальный или наклонный брус, работающий преимущественно на изгиб.
На практике, как правило, горизонтально расположенная балка воспринимает вертикальную поперечную весовую нагрузку, но в отдельных случаях необходимо учитывать влияние и вероятных горизонтальных поперечных сил (например, ветровую нагрузку или при учёте возможного землетрясения). Нагруженная балка, в свою очередь, воздействует на опоры, которыми могут являться колонны, подвесы, стены или другие балки (перекладины). Затем нагрузка передаётся далее и в итоге, в большинстве случаев, воспринимается конструктивными элементами, работающими на сжатие — опорами. Отдельно можно выделить случай ферменной конструкции, в которой стрежни покоятся на горизонтальной балке.
Прочностные качества балки зависят от нескольких её характеристик:
В современных сооружениях используются, как правило, стальные, железобетонные или деревянные балки. Одним из самых распространённых типов поперечного сечения стальной балки является двутавровое сечение. Двутавровые балки используют при возведении каркасов зданий и мостов. Также применяют тавровые балки, швеллеры, балки с полым профилем (в частности, трубы), балки с угловым профилем сечения.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Балка (техника)» в других словарях:
Балка — – элемент плоского перекрытия; горизонтальная несущая конструкция зданий и сооружений: имеющая призматическую форму; опирающаяся в двух или более точках; применяемая для перекрытия помещений. [Терминологический словарь по строительству на… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка консольная — – простая балка, имеющая одну или две консоли. [Строительная механика. Терминология. Выпуск 82. Изд. «Наука» М.1970] Балка консольная – простая балка, имеющая одну или две консоли. [Техническая эксплуатация железобетонных конструкций… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка подкрановая — – балка, несущая рельс кранового пути и воспринимающая нагрузки от ходовых тележек мостового крана. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Подкрановая балка – металлическая балка, опирающаяся… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка второстепенная — – поперечная балка в системе балочной клетки или балочного пролётного строения моста, поддерживаемая главными балками. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Балка второстепенная – балка,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка с перекрёстной стенкой — Балка с перекрестной стенкой – деревянная составная балка, стенка которой выполнена из двух слоев перекрестных досок, направленных под углом 45° к поясам. [СТБ 1725 2007] Балка с перекрестной стенкой – деревянная составная балка,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка вспомогательная — – продольная железобетонная балка монолитного железобетонного пролетного строения или стальная балка сталежелезобетонного пролетного строения, имеющая меньшую, чем у главных балок, высоту и предназначенная для улучшения условий работы… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка поперечная — Балка поперечная – поперечный несущий элемент пролетного строения, жестко связанный с главными балками и продольными балками проезжей части, предназначенный для распределения нагрузки между ними. [Справочник дорожных терминов, М. 2005 г.]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка продольная — – несущий элемент пролетного строения или конструкции проезжей части, ось которого направлена вдоль моста. [Справочник дорожных терминов, М. 2005 г.] Балка продольная – в фермах – балка опирающаяся на поперечные балки, на которую… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка простая — (балка на двух опорах) – однопролетная балка, имеющая по концам соответственно одну цилиндрическую неподвижную опору и одну цилиндрическую подвижную в направлении оси балки. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 82. Строительная механика … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Балка-стенка — Балка–стенка – конструктивный элемент в виде балки, высота которой составляет значительную часть перекрываемого ею пролета. Балки стенки применяются в железобетонных конструкциях промышленных зданий, элеваторов и т. п. Расчет балок стенок… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
7. Балочные системы
Балка – это конструктивная деталь в виде прямого бруса, закрепленного на опорах, и изгибаемая приложенными к ней силами.
Высота сечения балки незначительна по сравнению с ее длиной.
Виды нагрузок. По способу приложения нагрузки делятся на сосредоточенные и распределенные. Если реально передача нагрузки происходит на пренебрежимо малой площадке (в точке), нагрузка называется сосредоточенной.
Если нагрузка распределена по значительной площадке или линии (давление воды на плотину, снега на крышу и т. д.), то она является распределенной.
Жесткая заделка (защемление). Опора не допускает перемещений и поворотов. Заделку заменяют двумя составляющими силы RАх и RАу и парой моментов МR.
Шарнирно-подвижная опора. Опора допускает поворот вокруг шарнира и перемещение вдоль опорной поверхности.
Шарнирно-неподвижная опора. Опора допускает поворот вокруг шарнира и может быть заменена двумя составляющими силы вдоль осей координат.
Неизвестны три силы, две из них – вертикальные, следовательно, для определения неизвестных следует использовать систему уравнений во второй форме:
(1)
(2)
(3)
Составляются уравнения моментов относительно точки крепления балки. Поскольку момент силы, проходящей через точку крепления, равен 0, в уравнении остается одна неизвестная сила.
Из уравнения (3) определяется реакция RВх.
Из уравнения (1) определяется реакция RВу.
Из уравнения (2) определяется реакция RАу.
Для контроля правильности решения используется дополнительное уравнение:
При равновесии твердого тела, где можно выбрать три точки, не лежащие на одной прямой, используется система уравнений в третьей форме.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Презентация по технической механике «Балочные системы»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Виды нагрузок Сосредоточенные силы (кН) F1 F2 a Сосредоточенные пары сил (кНм) F F F M=Fh
Виды нагрузок Равномерно распределённая нагрузка L/2 Fq=qL L q
Виды балочных опор 1.Шарнирно подвижная опора (ШПО).
Виды балочных опор 2.Шарнирно неподвижная опора (ШНО)
Виды балочных опор 3. Жёсткая заделка F
Примеры Самым распространенным примером является мост (ж\д мост в Отрожке)
Шарнирноподвижная опора моста
Шарнирно неподвижная опора моста
Так испытывали мост на прочность много лет назад
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Номер материала: ДВ-520253
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Госдума приняла закон об использовании онлайн-ресурсов в школах
Время чтения: 2 минуты
Школьники из Москвы выступят на Международной олимпиаде мегаполисов
Время чтения: 3 минуты
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Утверждены сроки заключительного этапа ВОШ
Время чтения: 1 минута
Учителям истории предлагают предоставить право бесплатно посещать музеи
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Балка в строительстве: виды, сечения, материал и маркировка
Автор: Константин Вавилов · Опубликовано 15.10.2017 · Обновлено 06.05.2018
При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.
По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.
Какие бывают виды балок?
Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.
Деревянные
В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома. При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. Главная функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши). Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.
Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.
Железобетонные
В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.
Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.
Металлические
Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.
Опоры
Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:
В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:
Поперечное сечение как форма классифицирования
Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий. Например:
Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.
Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.
Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.
А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.
Из какого материала и как изготавливаются балки?
Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:
Нюансы при расчете балки на прочность
Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.
Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:
Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки
Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.
В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.
Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:
Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.
Балка: сущность, основные виды, целесообразность использования, рекомендации
Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции. Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку. А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы. Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.
Виды балок в строительстве 
На фото: балки двутавровые в устройстве кровли
Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.
Классификация строительных балок по виду материала
Классификация строительных балок по типу торцевого сечения
Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:
Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.
Расчет прочности балки при работе на изгиб
Для расчета прочности балки на прогиб (то есть определение веса, который данный элемент несущей конструкции способен выдерживать без появления деформаций и иных ведущих к разрушению конструкции факторов) требуется учитывать целый ряд факторов, основными из которых являются:
Для расчета максимальной нагрузки на изгиб используют формулы сопромата. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий получить достаточно точное значение на основании введенных данных.
Рекомендации при выборе строительных балок и возведении конструкций
Выбрать оптимальные профили балки при строительстве – обеспечить долговечность и надежность конструкции!