Балка

Балка

Балкой в механике называют брус, находящийся под действием изгибающих усилий, в частности, поперечных сил, моментов и распределенных нагрузок.

Балка с приложенной поперечной силой, изгибающим моментом и распределенной нагрузкой

Деформацией балки является искривление ее продольной оси.

Виды балок

По способу закрепления и количеству опор балки делятся на:

Двухопорная балка с консольной частью

а также на статически определимые и статически неопределимые.

Прочность и жесткость балок

На прочность и жесткость балки влияют:

  • величина и положение внешних нагрузок;
  • размеры, форма и расположение ее поперечного сечения;
  • продольные размеры балки;
  • материал;
  • количество опор и способ закрепления в них.

Порядок расчета балок на прочность

Прочностные расчеты балок состоят из следующих этапов:

  1. При необходимости определяются опорные реакции;
  2. Строятся эпюры внутренних поперечных сил и изгибающих моментов;
  3. По эпюрам Q и M определяется опасное сечение балки.

Далее для данного сечения может быть выполнен один из трех видов расчета:

Расчет балки на жесткость

При расчетах на жесткость рассчитываются прогибы в характерных сечениях балки, величина которых не должна превышать допустимых значений.

В случае если балка не удовлетворяет данному условию, необходимая жесткость достигается путем увеличения соответствующих размеров ее поперечного сечения.

Рациональные сечения балок

Наиболее предпочтительными сечениями балки являются двутавр и швеллер.

Швеллерное и двутавровое сечения балок

Они обеспечивают необходимую прочность балки, имея при этом наименьший собственный вес.

Это достигается за счет концентрации основной части металла в местах сечения, где возникают наибольшие нормальные напряжения.

Примеры расчетов балки >>
Построение эпюр >>