Tragbalken werden beim Bau von Brücken, Geschäftsgebäuden und Wohnhäusern verwendet. Ein freitragender Träger ist typischerweise ein horizontales Stück, das nur an einem Ende getragen wird oder an beiden Enden und ohne Unterstützung in der Mitte getragen wird. Die Auslenkung des Auslegers ist die vertikale Bewegung, die auftritt, wenn zusätzliche Lasten auf den Träger aufgebracht werden.
Brücken verwenden Strukturträger, um die Lasten von Fahrzeugen und Fußgängern zu tragen. Konstruktions- oder Grundstücksbeschränkungen können erfordern, dass die Trägerstützen an einem Ende des Trägers oder bei Brücken nur an den Enden platziert werden, um einen offenen Bereich unter der Brücke zu ermöglichen. Diese freitragenden Balken können an einem Ende aus ästhetischen oder künstlerischen Designgründen abgestützt werden oder weil das Gelände am anderen Ende für Brückenstützen ungeeignet sein kann. Zugbrücken, die sich öffnen und schließen lassen, damit Schiffe passieren können, beruhen oft auf freitragenden Balkensystemen, damit sie sich neigen oder aufschwenken können.
Gebäude verwenden Balken, um Böden zu stützen und die Lasten auf vertikale Stützen, sogenannte Säulen, zu übertragen. Auskragende Balken in Gebäuden schaffen offene Grundrisse mit minimalen Stützpfeilern. Ein tragende Kragträger werden häufig für Balkone, Fußgängerwege oder verlängerte Dachlinien verwendet.
Wenn ein Balken in einer Struktur platziert wird, verlaufen die Lasten horizontal zu beiden Enden, wenn er dort abgestützt wird, aber der Balken bewegt sich unter Last in der Mitte nach unten. Ein an einem Ende gelagerter freitragender Träger wird sich am freien Ende biegen, wenn Lasten hinzugefügt werden und durch die Last der Struktur selbst. Dies ist die Durchbiegung des Auslegers, und es ist wichtig, die Auswirkungen der Lasten vor dem Bau zu bestimmen. Das Hinzufügen von struktureller Unterstützung durch Kabel oder andere Träger kann dazu beitragen, die Durchbiegung zu reduzieren und höhere zulässige Belastungsgrenzen zu ermöglichen.
Das Ausmaß der Auslenkung des Auslegers hängt von mehreren Faktoren ab. Holz, Stahl oder Kunststoff haben alle unterschiedliche Durchbiegungen unter Last. Die Balkenlänge erzeugt unterschiedliche statische Lasten oder die Lasten aufgrund des Gewichts und dynamische Lasten, die durch die Bewegung von Personen oder Fahrzeugen verursacht werden. Die Position der Last ist sehr wichtig, um die Durchbiegung des Auslegers zu verstehen, da eine Last an einem Punkt andere Biegeeigenschaften erzeugt als eine Last, die über die Trägerlänge verteilt wird.
Konstrukteure entwerfen Balken normalerweise für die maximal zu erwartenden Lasten und einen Sicherheitsfaktor. Eine Brücke trägt je nach Verkehrs- und Fußgängerfaktoren, wie z. B. Tageszeit, unterschiedliche Lasten. Für einen vorgeschlagenen Brückenentwurf werden normalerweise Studien durchgeführt, um die maximale Verkehrsdichte zu bestimmen.
Die Bemessungslasten des Gebäudes werden durch die Einrichtung, die Belegung und die Windbedingungen beeinflusst. Bauingenieuren stehen Datentabellen für verschiedene Gebäudebodenkonstruktionen, Balkenlängen und Materialien zur Verfügung. Winddaten können aus historischen Wetterbedingungen für das Gebiet ermittelt werden. Da das Gebäude unterschiedlichen Personen- oder Windlasten ausgesetzt ist, ändert sich die Höhe der Auskragung regelmäßig. Die Konstruktionsdaten enthalten diese Änderungen und zusätzliche Sicherheitszuschläge.