Парадокс ригеля и стропил 

Распределение усилий в статически неопределимой конструкции зависит от соотношения жесткостей элементов и коэффициента податливости опор. В реальной жизни не бывает идеальных шарнирно-подвижных и шарниро-неподвижных опор. В реальных схемах как и в показанном опыте опору можно смоделировать как два взаимоперпендикулярных подвижных шарнира один из которых является податливой опорой с неким коэффицентом податливости, напрямую зависящим от жёсткости пружины в измерительном приборе. В реальной жизни податливость зависит от выбранного узла крепления стропил к мауэрлату и количества крепежа. Также в реальных схемах распределение усилий будет зависеть и от податливости узла затяжка-ригель и количества крепежа в нём. Тем не менее проектировать такие схемы нужно на шарнирно подвижных опорах и смотреть расчетные перемещения на опорах. Если полученные значения невелики, не нарушают целостность конструкции и податливость креплений допускает такие перемещения, то всё хорошо. Если значения велики, достигают нескольких сантиметров, то распор скорее всего появиться и либо вырвет крепление, либо передастся на стену. А дальше зависит от материала стен, наличия (и особенно длины свободных не перевязанных участков) армопоясов и т.д. В таких случаях рекомендуется увеличить жёсткость самих стропил (увеличив сечение, либо уменьшив шаг) и повторить расчёт. Пока перемещения на опоре не начнут вас устраивать.

Хорошо до конца досмотрел а не побежал ригели со стропилки убирать )))

Если строить крышу из картона, ригель вреден для конструкции, если из толстого бруса полезен 🤓

Все зависит от соотношения жесткостей элементов входящих в данную систему друг к другу. В первом случае ригель работает на сжатие, так как стропила имеют малую изгибную жёсткость, тем самым повышая величину распора на опорах. Во втором случае ригель работает, как затяжка - только на растяжение, тем самым беря на себя часть распорного усилия, тем самым уменьшая величину распорного усилия на опорах.

Я не физик, зато в строительстве почти 30 лет. И, как строитель, скажу вот что: ригель нужен не столько для того, чтобы уменьшить нагрузку на стены, сколько для того, чтобы увеличить прочность самих стропил. При высокой снеговой нагрузке стропила могут прогнуться и даже сломаться, ригель как раз препятствует их прогибу и слому. То, что ригель добавляет общей массы стропилам и, следовательно, увеличивает нагрузку на стены, считаю несущественным . Хорошие стены всё прекрасно выдержат. И, уж конечно, ригель уменьшает расползание стен в том случае, если стропила висячие. Если же стропильные пары вверху опираются , скажем, на мощную балку, лежащую на фронтонах, то проблемы расползания вообще не существует. Стены в таком доме никогда не разъедутся. Так что спор какой-то получается теоретический, немного далёкий от реальной жизни. А с ригелем по-любому лучше, чем без него, как я уже показал. Ригель, кроме того, ещё и удерживает стропильную пару от выкручивания, особенно это актуально, если стропила сделаны из доски, а не из бруса (доску, как все мы знаем, иногда сильно "ведёт"). С уважением к авторам, Сергей.

Если сделать крышу в виде жёсткого треугольника, причем стропила (катеты) будут сверху опираться на нижнюю жёсткую балку (гипотенузу), то вся сила распирающая стены будет скомпенсирована жёсткостью гипотенузы, работающей на разрыв и в итоге на стены будет только вертикальная нагрузка и никакого "распирания" стены не будут испытывать вовсе! Только сжатие😂

В школах надо подобное рассказывать, а то у детей дома начинаются вопросы зачем физика химия и тд. А жизни всё может пригодиться и даже не знаешь когда. Спасибо за просвещение. Все усилия зависят от жесткости материала изготовления, у него также есть внутренние напряжения, компенсирующие разные моменты силы.

Побольше бы таких роликов о сопромате и строительной физике.

Разница в жёсткости элементов, при больших прогибах сильно меняется геометрия задачи

Сопромат решает данный вопрос однозначно - момент сопротивления сечения балок, а значит и сама конфигурация сечения балок (стропил) определяет жесткость всей конструкции, а следовательно и распределение сил на опоры

Обалдеть! Десять минут смотрел видео только для того, чтобы мне в итоге предложили самому же на поставленный вопрос и ответить.

Все просто , еще один датчик с прказателями вертикальной нагрузки на стену и сразу будет ясно куда ушла нагрузка .

В статически неопределимых системах усилия в элементах зависят от соотношения их жесткостей. Поэтому при использовании в экспериментах различных элементов из разных материалов мы видим такие на первый взгляд противоречивые результаты. Спасибо за видео))

Отличный пример того, что качественные рассуждения надо проводить осторожно!

Я не с вопросом, с благодарностью.. Отлично показывает, наглядно.. Так бы в школах преподавали! Думаю огромное количество детей влюбилось бы в физику... Спасибо, всех благ!

Мне 64 года. Я думал, что я имею хорошие знания по термеху и сопомату. В институте были одни пятёрки, а сейчас захотелось почитать учебники ещё раз.

Именно для этого в строительстве для деревянных стропил применяется затяжка - горизонтальная достка/брус, стягивающая стропила в точках опирания на стену. В таком случае нагрузка от крыши становится полностью вертикальной, а жёсткость самих стропил (и их деформация при снеговой нагрузке) перестаёт влиять на общую жёсткость конструкции.

Вывод один - нужно сделать затяжку фермы, т.е. распор на уровне точек опирания стропил на стену. Тогда сила распора стен будет = 0. Затяжки станут каркасом чердачного перекрытия, а ригелю останется только страховать стропила от прогиба при снеговой нагрузке.

Классный ролик!!! Спасибо за такой подход, который заставляет соображать!!!

Думаю все зависит от жесткости стропил. Если стропила гибкие, то ригель ограничивает силу деформации, которая уменьшает горизонтальный распор стропил. А когда стропила имеют достаточную жесткость, то ригель ограничивает их распор что и уменьшает ширина. Спасибо вам за опыт! было интересно!