Как помочь студенту решить задачи по математике на экзамене

Что такое «балка Гербера»?

В мире двадцатого века многие инженеры стремились изучить все возможности стали как материала, используемого при создании новых конструкций.
Все самые совершенные конструкции 2-ой половины XIX в. возводились на основе опыта мостостроения; даже такое «чудо света», как Эйфелева башня в Париже, была создана знаменитым мостостроителем Густавом Эйфелем (1832–1923 годы жизни репетитора по физике и математике)
Первые металлические мосты довольно точно копировали уже знакомые нам по каменным мостам арки.
Однако вскоре мостовики научились использовать преимущества стали, выдерживающей также и растягивающие напряжения.
В то время как у каменных мостов проезжая часть всегда укладывалась над арками, в металлических ее можно было подвесить на стальных тросах.
Тогда она «парила» либо снизу стальной фермы, либо внутри нее.
Появилась возможность моделировать различные арки.
Например, в ферме с верхним прямолинейным и нижним выгнутым поясами (по-немецки такая ферма называется «Fischbauch» — «рыбье брюхо») верхняя прямая часть принимает на себя сжимающие усилия, в то время как нижняя дуга работает на растяжение.

Немецкий инженер и репетитор по статике Генрих Гербер (жил в 1832–1912 годы) разработал такую систему, при которой между далеко выступающими консольными конструкциями, сооруженными из железных или стальных ферм, висит относительно небольшая балка, получившая название «балки Гербера».
Мосты, построенные по такой системе, благодаря этому сравнительно маленькому соединительному элементу могут перекрывать огромные расстояния.
Примером может служить строившийся с 1882 по 1890 г. мост в устье реки Форт в Шотландии.
Это гигантское сооружение имеет в длину 2500 м, ширина его пролетов 521 м.
В течение 27 лет этот мост держал рекорд по протяженности пролета. Только в 1917 г. мост через реку Св. Лаврентия в Канаде пролетом 549 м отодвинул шотландское чудо на второе место. Форма многих каркасных конструкций того времени продиктована лишь математическими расчетами.
Балочные мосты производят особо элегантное впечатление, они легкие и прямые, как стрела.
И арка, расположенная под проезжей частью, тоже кажется нам красивой.
Некоторые же фермы, наподобие описанного выше «рыбьего брюха», выглядят просто безобразно.

2500-метровый мост в устье реки Форт в Шотландии (внизу ведётся его строительство) имеет высокие стальные фермы, между которыми подвешена «балка Гербера».

Что же такое «балка Гербера»,- расскажет репетитор МФТИ

• Морской термин: шарнирная балка
• Техника: балка Гербера, ферма на шарнирах
• Строительство: балка с промежуточными шарнирами

В дальнейшем многие инженеры стремились изучить все возможности стали как материала, используемого при создании новых конструкций.