Балка в архитектуре

Балка — один из древнейших базовых строительных элементов, известных человечеству. Еще до того, как пастухи-кочевники начали вести оседлый образ жизни, балки использовали, чтобы возводить временные постройки или сооружать переправы (в качестве моста использовали поваленное дерево). И толстый сук в потолке шалаша, и массивные железобетонные перекладины, поддерживающие крышу современного здания, выполняют одну и ту же функцию: перекрывая пространство, противостоят вертикальным нагрузкам. Вертикальная нагрузка распределяется между опорами с обеих концов балки и равномерно переносится на всю конструкцию.

Говоря архитектурным языком, в качестве опор обычно выступают стены здания или вертикальные колонны каркаса. Роль балки могут играть и другие элементы — к примеру, стропила, идущие от стены к стене, или перемычки над проемами, поддерживающие конструкцию. Традиционно самыми распространенными материалами для изготовления балок были дерево, камень и металл, однако в последние десятилетия используются композитные материалы со значительно усовершенствованными эксплуатационными качествами, среди которых следует особо отметить предварительно напряженный железобетон или железобетонные конструкции с натяжением арматуры на бетон.

Существует множество видов балок, но в своей простейшей форме балка — это несгибаемая горизонтальная деталь конструкции, поддерживаемая опорами.

Способность балки выдерживать вертикальную нагрузку можно определить интуитивно, оценивая соотношение между глубиной поперечного сечения балки и расстоянием между опорами, установленными с двух концов. Чем меньше расстояние между опорами, тем прочнее конструкция. Если расстояние слишком велико, балка может упасть.