Belka
Belka – w budownictwie poziomy lub ukośny element konstrukcyjny przyjmujący obciążenia z powierzchni poziomych i przenoszący je na podpory (ściany, słupy, filary, kolumny). Belka pracuje na zginanie i ścinanie (w belkach, zwłaszcza w elementach ukośnych występują także naprężenia rozciągające lub ściskajace). Może być wykonana z drewna, stali, betonu, żelbetu, czasem z kamienia. Belką nazywamy także element prętowy zakrzywiony w planie. Nie jest belką element przenoszący obciążenia tylko wzdłuż jej osi.
Elementy pracujące w układzie statycznym belki mają w budownictwie różne nazwy, w zależności od ich położenia i funkcji w budynku. W ściślejszym znaczeniu belka oznacza element w stropach belkowych. Belkę przenoszącą obciążenia z innych belek nazywamy podciągiem.
Belka oznacza również, w potocznym znaczeniu, każdy podłużny drewniany element konstrukcyjny o znacznym przekroju, zgodnie z Polskimi Normami taki element musi mieć przekrój od 120 x 200 mm do 220 x 280 mm.
Podporą belki nazywamy jej zamocowanie. Występują następujące rodzaje podpór:
- podpora sztywna (utwierdzenie), dająca reakcje w kierunkach poprzecznym i równoległym do osi belki oraz moment podporowy,
- podpora przesuwna (podpora przegubowo przesuwna), dająca reakcję tylko w jednym kierunku,
- podpora obrotowa (podpora przegubowo nieprzesuwna, przegub), dająca reakcje w dwóch kierunkach.
W statyce, w zależności od sposobu podparcia, rozróżniamy belki:
- belki proste (statycznie wyznaczalne), czyli takie, w których liczba reakcji podporowych całego układu jest równa liczbie równań równowagi (dla każdego pręta są to trzy równania):
- belki jednoprzęsłowe swobodnie podparte (trzy reakcje podporowe i trzy równania równowagi),
- belki utwierdzone (wsporniki) zamocowane sztywno na jednym z końców a na drugim swobodne,
- belki ciągłe (wieloprzęsłowe) przegubowe, czyli belki podparte w taki sposób, że jedna z podpór należy do nieprzesuwnych, a pozostałe do przesuwnych (łożysko umożliwiające przesuw belki wzdłuż jej osi). Dodatkowo, dla zapewnienia statycznej wyznaczalności układu, wprowadza się odpowiednią liczbę przegubów w jej przęsłach. Sposób umiejscowienia przegubów nie może wprowadzić geometrycznej zmienności układu. (Na każdej podporze przesuwnej występuje jedna reakcja podporowa, na nieprzesuwnej – dwie. Stąd dla belki podpartej na "n" podporach mamy n+1 nieznanych reakcji podporowych. Przy belce ciągłej, bez przegubów, mamy do dyspozycji trzy równania równowagi, zatem stopień statycznej niewyznaczalności belki można określić jako n-2. Aby układ był statycznie wyznaczalny należy wprowadzić n-2 przeguby).
- belki statycznie niewyznaczalne (siły w nich występujące nie dają się wyliczyć przy pomocy układu równań):
- belki jednoprzęsłowe utwierdzone na końcach (każde utwierdzenie to trzy reakcje podporowe, zatem przy dwustronnym utwierdzeniu układ jest trzykrotnie statyczne niewyznaczalny), utwierdzone na jednym z końców i podparte przesuwnie lub nieprzesuwnie na drugim albo podparte z dwóch stron w sposób nieprzesuwny
- belki wieloprzęsłowe bez przegubów albo z przegubami w ilości mniejszej niż konieczna dla zapewnienia statycznej wyznaczalności układu.