Консольна балка

Балкон будівлі з точки зору будівельної механіки може розглядатись як консольна балка

Консо́льна ба́лка або консо́ль (англ. cantilever) — балка, яка утримується в статичному положенні за допомогою лише однієї опори — жорсткого затиснення (защемлення) або частина балки іншого типу, що звисає за опори.

Загальна характеристика

Умовне зображення консольної балки на розрахункових схемах

Консольною балкою є частина балки, що звисає за опору

Консольні балки завжди є статично визначуваними.

У місці затиснення в консольних балках залежно від способу та схеми навантаження можуть виникати опорні сили реакції R та згинальні моменти M.

При цьому, на відміну від балок на двох опорах, для побудови епюр поперечних сил та згинальних моментів у перерізах консольної балки розрахунок опорних реакцій не є обов'язковим, тому що для довільного перетину можна обрати для розгляду частину балки, де прикладені лише відомі зовнішні зусилля.

Додавання до консольної балки будь-якої опори робить її статично невизначуваною.

Види розрахунків

Розрахунок консольних балок, зазвичай, зводиться до вирішення однієї з таких задач:

• перевіряння балок на міцність або механічну жорсткість;
• проведення підбору розмірів поперечного перерізу балки;
• визначення вантажопідйомності балки.

Розрахунок виконується у такій послідовності:

1. Визначаються реакції в опорі.
2. Будуються епюри внутрішніх поперечних сил та згинальних моментів.
3. Визначається небезпечний переріз балки.

Після цього проводиться її остаточний розрахунок у небезпечному перерізі.

Епюри розподілу навантажень та прогинів

Епюри розподілу за довжиною консольної балки згинальних моментів (M), поперечних сил (Q) та прогинів (w)

Навантаження зосередженою на кінці балки поперечною силою P

Навантаження рівномірно розподіленим за довжиною поперечним зусиллям q

Використання

Система конструкцій у будівельній механіці, основними елементами якої є консольні балки, носить назву консольна система. За розрахунковою схемою розрізняють консольні системи консольно-балкові (наприклад, консольні та консольно-шарнірні балки, консольно-балкові ферми) та консольно-аркові (консольно-шарнірні арки, консольно-аркові ферми).

Консольні системи бувають одно- і багатопрогонові (з шарнірним з'єднанням частин системи). Найефективнішими є багатопрогонові консольно-балкові системи, що відрізняються від балкових систем такої ж довжині меншою масою.

Див. також

• Прогин (техніка)
• Деформація згину
• Консоль (конструкція)
• Консольна гребля

Джерела

• Опір матеріалів. Підручник /Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський. За ред. Г. С. Писаренка — К.: Вища школа,1993. — 655 с. ISBN 5-11-004083-4 (С.?)
• Баженов В. А., Перельмутер А. В., Шишов О. В. Будівельна механіка. Комп'ютерні технології. Підручник. — К.: Каравела, 2009. — 696 с. — ISBN 966-8019-86-5 (С.?)
• Опір матеріалів: Навч. посіб. для студентів ВНЗ. Рекомендовано МОН / Шваб'юк В. І. — К., 2009. — 380 с. (С.?)

Посилання

• «Консольна система» [Архівовано 2 вересня 2016 у Wayback Machine.] в УРЕ.