(Fr.: poutre; Du.: Balken; Eng.: beam), langwerpig bouwonderdeel met dragende functie, waarbij de opgenomen belastingen naar steunpunten worden overgebracht.
De gewenste doorsnede van de balk is afhankelijk van de afstand tussen de steunpunten, van de overspanning, van de optredende statische en dynamische belastingen als eigengewicht, nuttige belasting, verkeersbelasting (trillingen of stoten), van de toelaatbare spanningen voor het gebruikte materiaal, van de aanvaardbare doorbuiging, alsook van de op te nemen inwendige krachten bij uitzetten en krimpen.
Balken uit natuursteen, met rechthoekige of vierkante doorsnede, kunnen, gelet op de beperkte toelaatbare spanningen van het materiaal, slechts bij geringe (vooral trek)spanningen gebruikt worden, bijv. als linteel (lateibalk) van deur- en raamopeningen van kleine afmetingen.
Balken uit hout hebben een rechthoekige doorsnede; daar de draagkracht van de balk toeneemt met het kwadraat van de hoogte en slechts met de eerste macht van de breedte, wordt de verticale afmeting als grootste genomen. Bij de statische berekening wordt enkel vrije oplegging aangenomen al zijn de balkeinden in een muur verankerd, en wordt als overspanning de dagmaat genomen, vermeerderd met 15 cm.
Als hout wordt meestal eikehout met een toelaatbare buigspanning van 10 N mm−2, Europees denne-, vure- of grenehout met een toelaatbare buigspanning 7 N mm−2, en Amerikaans grenehout met 10 N mm−2 gebruikt. In de handel vindt men een uitgebreide keuze van diverse dikten en breedten van het materiaal hout onder de namen binten of balken, ribben, baddings of battings, delen en schroten. Houten balken dienen beschermd te worden tegen aantasting door vochtigheid, insekten, zwammen en soms tegen brand. Voor grote overspanningen wordt gebruik gemaakt van genagelde constructies in de vorm van vakwerkligger, vollewandligger, en holle balken. Ook gelijmde constructies worden gebruikt; deze worden opgebouwd bijv. uit horizontaal op elkaar gelijmde planken, waarbij het element een rechthoekige of I-vormige doorsnede heeft, ofwel er wordt een I- of doosvormig profiel verwezenlijkt waarbij de flenzen op elkaar gelijmde planken zijn of kanthout, en het lijf uit twee lagen planken bestaat, kruisgewijs op elkaar gelijmd of gespijkerd (genageld).
Gelijmde houten balken hebben een behoorlijke weerstand tegen brand en ook tegen bepaalde chemische produkten, wat hun gebruik in industriebouw in de hand heeft gewerkt.
Balken uit staal komen het meest voor met een I-, ][- of [ ]-vormige doorsnede, hetzij als walsligger volgens een uitgebreide keuze genormaliseerde profielen, hetzij als ligger samengesteld uit afzonderlijke flens- en lijfplaten, verbonden door las- of
klinkwerk. De flenzen dragen het meest tot de sterkte bij, wat leidt tot het veelvuldig gebruik van balkstaal met brede of verdikte flens. Stalen balken worden o.a. gebruikt in bruggenbouw, hoogbouw en industriebouw, waar door de hoogwaardige kwaliteit van het materiaal voldaan kan worden aan specifieke eisen betreffende sterkte en economie. Het staal dient beschermd te worden tegen corrosie en moet soms tegen brand beveiligd worden (fire proofing).
Balken in gewapend beton hebben in de regel, benevens een rechthoekige doorsnede, een T-profiel waarbij de hoofdwapening, aan onderzijde van het lijf, de trekspanningen opneemt terwijl de bovenplaat op druk belast wordt. Bij voorspanning wordt meestal een I- of kokervormig profiel aangehouden. Door het laten samenwerken van balk en plaat kunnen grote overspanningen overbrugd worden. Het gebruik van geprefabriceerde elementen zonder of met voorspanwapening neemt steeds toe.
Is de wapening beschermd door voldoende betonspecie, dan is de betonbalk behoorlijk bestand tegen brand. Mits het element degelijk uitgevoerd werd, is het onderhoud ervan vrijwel nihil.
Openingen en doorboringen in betonbalken dienen zoveel mogelijk vermeden te worden: een sterkteberekening zal de meest geschikte plaats van onontbeerlijke uitsparingen aanwijzen. Het doorboren van voorgespannen elementen is ontoelaatbaar. Een combinatie van voorbuiging, profielstaal en gewapend beton, waarbij de sterkte van de materialen in hoge mate benut wordt, staal werkend op trek en beton onder druk, levert balken welke grote overspanningen kunnen overbruggen. Tevens zie Beton.
De doorsnede van een houten of stalen balk wordt met behulp van de sterkteleer berekend. De meest gebruikte formules luiden (afwijkende formules worden gebruikt voor gewapend-betonnen balken): buigings- of spanningsformule:
σb = Mbe/Ib
doorbuigingsformule:
Ib = XQl2
weerstandsmoment tegen buigen:
Wb = Ib/e
Wb bij rechthoekige doorsnede:
Wb = 1/6 bh2
In deze formules is σb de optredende buigspanning; Mb het maximum buigend moment; e de uiterste vezelafstand vanaf het doorsnedezwaartepunt; Ib het vlakke traagheidsmoment van de doorsnede tegen buiging; Wb het weerstandsmoment tegen buigen; b de breedte en h de hoogte en l de lengte van de rechthoekige balkdoorsnede; Q de belasting (SI: N); X een belastingsconstante afhankelijk van de vorm van het lastenschema.