Inom konstruktionsteknik är balkstyvhet en balks förmåga att motstå avböjning, eller böjning, när ett böjmoment appliceras. Ett böjmoment uppstår när en kraft appliceras någonstans i mitten av en balk fixerad i ena eller båda ändarna. Det kommer också att inträffa om ett vridmoment appliceras på balken, även om detta är mindre vanligt i verkliga tillämpningar. Balkstyvheten påverkas av både balkens material och formen på balkens tvärsnitt.
Motivationen för att designa en balk som motstår nedböjning är lätt att förstå när det gäller en bro. Till exempel är betong bra för sin tryckhållfasthet, men en bro gjord enbart av betong skulle vara ett dåligt val. Betong är inte stark när den är böjd; en bro gjord av betong kommer att sjunka i mitten på grund av gravitationen och kommer sannolikt att falla isär. Bron skulle kunna vara mycket starkare om den hade någon form av fundament, eller skelett, för att förhindra att den böjs för mycket i mitten.
Strålstyvhet kan beräknas med två faktorer. Den första faktorn är elasticitetsmodulen. Detta är en materialegenskap som hänför sig till materialets tendens att deformeras eller sträckas ut när påfrestning utsätts. Om balken är gjord av rostfritt stål kommer den att ha en högre elasticitetsmodul än till exempel aluminium. Detta beror på att om samma krafter appliceras på samma form av både stål och aluminium, skulle stålföremålet deformeras mindre. Även om metaller inte deformeras mycket jämfört med gummiband, beter de sig på samma sätt; de sträcker ut sig proportionellt mot hur hårt en kraft drar på dem. Så en balk gjord av ett material med en hög elasticitetsmodul kommer att ha en hög balkstyvhet, vilket gör det mindre benäget att böjas.
Den andra faktorn i balkens styvhet är areatröghetsmomentet för balkens tvärsnitt. Detta har att göra med den vertikala fördelningen av material nära eller bort från strålens centrum. En ofta använd balkkonstruktion inom anläggningsteknik med ett högt yttröghetsmoment är I-balken. Den kallas I-balken på grund av dess tvärsnitt, som är formad som bokstaven ”I”. Denna form fokuserar mycket av materialet mot botten och toppen av tvärsnittet med bara tillräckligt med material i de centrala områdena för att ansluta de yttre delarna. Anledningen till denna form är att den maximerar areatröghetsmomentet för en given mängd material. Det vanligaste materialet som används i I-balkar är stål som ger en hög elasticitetsmodul. Dessa två egenskaper hos I-balken ger den en mycket hög strålstyvhet.