БАЛКА, балочные фермы, брус, лежащий на двух или более опорах. Под влиянием вертикально действующей на него нагрузки, противодействия опор будут всегда также вертикальны; следствием этого является то, что опоры работают только на одно сжатие без бокового распора и поэтому требуют незначительных, сравнительно, размеров по своей толщине. При действии нагрузки сверху, такая Б. прогибается, при чем (рис. 1) части ее, расположенные ниже оси (о о), растягиваются, а части, находящиеся выше оси, сжимаются. Способностью одинаково хорошо сопротивляться и сжимающим и р а стягивающим Ся«атые части. усилиям и предопределяется Растянутые части. тот материал, из Рис. 1. которого можно устраивать Б. вообще. Именно таким свойством обладают дерево, железо и железобетон. Штучный камень и бетон, наоборот, растяжения почти совершенно не выдерживают, а потому как материал для балок не пригодны.
Если взять поперечное сечение Б. прямоугольным, то (рис. 2) при принятии сопротивления (к) Б. типа (1) с площадью сечения=ах£=А за единицу, для Б. типа (II) — той же высоты (£), но с удвоенною шириною (2а), т. — е. с площадью сечения= Я=4 =2ахЬ=2А, сопроРис. 2. тивление (Л) станет= = 2, а для Б. типа (III) — той же ширины (а), но с удвоенною высотою (2Ъ), т. — е. с тою же площадью сечения=ах26=2А, сопротивление (к) значительно возрастет и сделается=4.
Отсюда следует, что в Б. выгоднее увеличивать высоту, а не ширину, т. — е. принимать для Б. не квадратное, а прямоугольное сечение, делая высотою 66лыпую сторону его.
Еще выгоднее сечению Б. придавать форму, при к-рой масса материала ее размещалась бы в тем большем размере, чем она дальше от центра тяжести этого сечения. Наилучшей формою такого сечения является т. н. двутавр овое сечение (рис. 3), состоящее из вертикальной стенРис. з. ки (Ъ) и двух горизонтальных полос (а). Форма сечения Б. зависит от рода _ материала ее: в деревянных и железобетонных балках эта форма прямоугольная, а в железных балках — по большей части двутавровая.
По числу и расположению опор Б. делятся на разрезные, когда они лежат своими краями только на двух опорах (рис. 4, I), неразрезные — при наличии нескольких (более двух) опор под одною и тою же Б. (рис. 4, II) и консольные, когда края Б. свешиваютсяза крайние опоры (рис. 4, III). Кроме того, по конструкции опор Б. могут быть свободно лежащими на опорах (рис. 5, I) и заделанными своими концами наглухо в стены (рис. 5, II). Б. последнего типа при своей нагрузке оказывают изгибу значительно большее сопротивление, чем Б. свободно лежащие, при всех прочих одинаковых условиях работы. В тех случаях, когда проРис. 4. лет, перекрываемый Б., незначителен, Б. делают цельною, т. — е. состоящею из одного бруса, в деревянных и железобетонных сооружениях, и прокатанною двутаврового сечения (рис. 3) — при железных конструкциях. При этом принято брать отношение высоты Б. к перекрываемому ею отверстию: в инженерных сооружениях — от Vio Д° V12, а в гражданских постройках — от Д° Vae. Дальнейшее уменьшение этого отношения является уже недопустимым, в виду того, что тогда Б. теряет свою жесткость. При увелиРис. 5. чении пролета, поперечные размеры Б. настолько увеличиваются, что ее приходится делать составной. В деревянных Б. это достигается путем накладывания брусьев одного на другой (рис. 6, I), при чем для того, чтобы оба бруса Б. работали как одно целое, необходимо их жестко связывать при помощи т. н. шпонок (а), из дерева прочной породы, напр. дуба, и болтов (£).
В железных конструкциях (рис. 6, II) составная Б. склепывается из одного листа ь и котельного железа (вертикальная стенка Ъ), двух полос того же железа сверРис. 6. ху и снизу (горизонтальные полки а) и четырех уголков, скрепляющих при помощи заклепок все составные части вместе. При дальнейшем увеличении пролета, Б. принимает те усложненные формы, к-рые в строительстве называются балочными фермами. Последние бывают сплошными при пролетах не свыше 10—12 JH, а при 66лыпих пролетах их выгоднее устраивать сквозными (решетчатыми
