БАЛКА

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

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

Ж е л е з о б е т о н н ы е Б. изготовляют монолитными и сборными. Монолитные Б. конструируются в большинстве случаев как многопролётные неразрезные, обычно имеют прямоугольное или тавровое сечение; последнее чаще встречается в ребристых конструкциях (при монолитной связи Б. с плитой), реже - в виде самостоятельных Б. В сборном железобетоне широко применяют одно-пролётные Б. различных сечений: прямоугольного, таврового, двутаврового, полого, п-образного и т. д. Сборные многопролётные неразрезные Б. выполняются из неск. элементов, соединяемых в процессе монтажа. Получили распространение предварительно напряжённые железобетонные Б.

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

Металлические Б. применяют гл. обр. при тяжёлых нагрузках.Наиболее эффективны металлич. Б. двутаврового (прокатные и составные) и коробчатого (составные) сечения. Составные Б. могут иметь практически неогранич. высоту и несущую способность.

Д е р е в я н н ы е Б. 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 Б. обычно производят на прочность, жёсткость и устойчивость по законам сопротивления материалов. Б. 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 Б. производится аналитически или графически на основе ур-ний равновесия. Статически неопределимые неразрезные Б. рассчитывают обычно с помощью трёхчленных ур-ний (ур-ния трёх моментов) при жёстких опорах и пятичленных - при упруго смещающихся. Для расчёта Б., лежащих на податливом (напр., грунтовом) основании, пользуются расчётными моделями основания (см. Основания сооружений). Подбор поперечного сечения Б. производят в основном из условия восприятия изгибающего момента (нормальных напряжений). Кроме того, сечение проверяют на действие поперечной силы (касательных напряжений) и гл. напряжений. В отд. случаях рассчитывают Б. на устойчивость. Определение касательных напряжений в Б. впервые было предложено рус. инженером Д. И. Журавским.

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

БАЛКА, суходол, падь, байpак, сухая или с врем. водотоком долина. Дно полого-вогнутое, часто без морфологически выраженного русла, склоны выпуклые, плавно переходящие в водораздельные пространства. Длина от сотен метров до 20-30 км, глубина от нескольких метров до десятков метров, ширина до сотен метров. Склоны и дно задернованы и часто покрыты кустарником или лесом, при истреблении к-рых Б. становятся очагами ускоренной эрозии. Чаще развиваются из оврагов, но могут возникать и без овражной стадии. Обычны для возвышенностей и равнин лесостепи и степи.