Парадокс ригеля и стропил
2023 ж. 20 Қар.
1 158 821 Рет қаралды
Уменьшает ли распирающее стены усилие ригель, скрепляющий стропила, или он его наоборот увеличивает? Этот вопрос совсем не простой, и мы предлагаем вам посмотреть несколько опытов, а потом поразмышлять над ним самостоятельно.
Ключевые слова: строительная механика, сопротивление материалов, сопромат, статически неопределимая система, деформация тонких балок.
Благодарим вас за интерес к нашей работе!
Получить доступ к дополненным материалам и поддержать нас можно нашем телеграм-канале: t.me/getaclass_channel/525
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
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. Справедливости ради стоит заметить, что дерево очень гибкий материал и прощает многие ошибки. В отличии, например, от газобетона, которому любые распоры, растягивающие усилия, значительные точечные (нераспределенные) нагрузки просто противопоказаны. Так что никакой магии, строймех в чистом виде)) Всем удачи и безраспорных крыш.
Так мало людей понимает, что разница между первым и вторым опытом состоит именно в податливости опор, которая в первом опыте к картонной моделью пренебрежимо мала, а во втором опыте с жёсткими пластиковыми элементами напротив, весьма и весьма существенна. Поэтому именно картонная модель ведёт себя в согласии с простой теорией для длинных шарнирно скрепленных стержней, хотя по видимости в ней нет никаких шарниров, а результаты испытания второй модели кажущимся образом расходятся с этой теорией, и теорию необходимо уточнять, если мы хотим согласия с экспериментом.
@@schetnikov По моему оба опыта полностью согласуются с теорией.В картонной модели малая жесткость, и без ригеля произошел сильный прогиб(в ней ригель работал распоркой-на сжатие),после деформации конец стропилы пополз внутрь и уменьшил горизонтальную проекцию давление на опору.В более жесткой модели деформация минимальна,что с ригелем что без него.Очевидно что теперь ригель это -затяжка,работает на растяжение и не дает расползаться верхней части конструкции,тем самым уменьшив плечо силы(как на 9 мин).
ЕЩЕ РАЗ. ОПЫТ (с "не картонными стропилами") ПОСТАВЛЕН НЕКОРРЕКТНО!!! Вам бы, ведущие, признать сей ФАКТ - положительно сказалось бы на вашем авторитете научном. И о том, где в опытах было мошенничество :). СИЛА, ДЕЙСТВУЮЩАЯ НА ДИНАМОМЕТР МЕНЯЛАСЬ В ПРОЦЕССЕ ИЗМЕРЕНИЯ!!! И ОСТАНОВИЛОСЬ ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ(и движение конца "стропилы" вызывающее эти изменения) НЕ ПОТОМУ, ЧТО ОНА УРАВНОВЕСИЛАСЬ ТОЛЬКО МЕХАНИЗМОМ ДИНАМОМЕТРА - ОНА ЕЩЕ И УМЕНЬШАЛАСЬ ПРИ ДВИЖЕНИИ - ЕЕ КОМПЕНСИРОВАЛИ СИЛЫ ДЕФОРМАЦИИ СТРОПИЛ. И рост этой "компенсации" сильно опережал рост той силы которая "уравновешивалась" динамометром, при движении площадки его датчика (динамометр при измерениях давит "в обратную сторону" - все по Ньютону :). Как работает динамометр? - У него есть площадка, сдвигающаяся на определенную величину - в зависимости от прикладываемого усилия. Давайте для простоты примем, что для фиксации усилия в 1кг площадка должна сместится на 1мм. Для 2кг - на 2мм. А теперь представьте, что покажет динамометр, если сначала - при сдвиге на 0,1мм - КОМПЕНСИРУЕТСЯ СИЛАМИ ВОЗНИКШИМИ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ СТРОПИЛ (именно стропил а не "пружины" динамометра - в самом начале, поскольку деформации стропил не было, то и сил этих НЕ БЫЛО)) - компенсируется этими силами 1% "раздвигающей стены силы", при сдвиге на 0,5мм - 10%, на 1мм - 90%, на 2мм - 99%. (Эти компенсирующие силы растут "лавинообразно". Их зависимость от линейных значений деформаций (сдвига конца стропилы, который и давит на динамометр) логарифмическо-кубическая :)) Вот ДОСТИГЛА СИСТЕМА РАВНОВЕСИЯ при грузе, например, 10кг и сдвиге 1,5 мм. Силы деформаций стропил, "силы" грузов, сила механизма динамометра уравновесились - и все это при сдвиге на 1,5 мм. Динамометр показал 1,5 "кило" - Прекрасно. Увеличиваем груз в 10 раз - 100кг. Что покажет динамометр? - 1,55 кг? - вместо 15? Почему? - Потому что остальное "возьмет на себя" "деформация стропил" - ВОТ ПОЭТОМУ ВЕДУЩИЕ И НЕ ПОВТОРИЛИ ОПЫТ С ДРУГИМИ ГРУЗАМИ В СИСТЕМЕ С "НОРМАЛЬНЫМИ" РИГЕЛЕМ И СТРОПИЛАМИ. СИСТЕМУ НЕЛЬЗЯ РАССМАТРИВАТЬ В СТАТИКЕ! ЭТО СИТУАЦИЯ, ГДЕ ДОСТИГАЕТСЯ ДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ! И, ГЛАВНОЕ - прежде, чем система достигнет состояния покоя, ИЗМЕНЯТСЯ ЕЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ! То есть - вы должны исследовать, как будет меняться распределение сил с момента приложения нагрузки и до момента прихода системы в состояние покоя (а, так же, какие НОВЫЕ силы будут возникать в системе - из-за ИЗМЕНЕНИЯ ЕЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ!). Для наглядности: 1) Возьмем реальный стропильный "треугольник" - например - длина стропилы 6 метров, сечение 50х150 мм, угол ската 30 градусов, ригель того же сечения стоит посередине стропил, материал - дерево. 2) Даем нагрузку на систему. Имеем: а) В НАЧАЛЬНЫЙ МОМЕНТ (сдвиги и деформации еще отсутствуют) КОГДА ТОЛЬКО НАЧИНАЕТСЯ ДВИЖЕНИЕ СИСТЕМЫ И ЕЩЕ ОТСУТСТВУЕТ ПРОГИБ СТРОПИЛ - возникает "бешенное" распирающее усилие (вот его подобие и зафиксировали в опыте с картоном). Такое, что если оно сохранится ПРИ ДАЛЬНЕЙШЕМ ДВИЖЕНИИ конца стропил, то стены "разъедутся" от него. (На самом деле, усилие это ПОТЕНЦИАЛЬНО "бешенное". Сила должна быть к чему-то приложена. И приложенная сила всегда равна реакции того, к чему приложена - з-н Ньютона. Но в начальный момент этому "раздвигающему" движению ничего не препятствует. Вот если бы в конструкции отсутствовали зазоры и все элементы были бы абсолютно жесткими (не способными к деформациям) - тогда появились бы условия для возникновения адекватной силы противодействия.) б) НАЧАЛО ДЕФОРМАЦИЙ. Концы стропил начинают двигаться (сдвиг на доли миллиметра) Из-за нагрузки стропила начинают деформироваться - и это НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ для передачи ДИНАМИЧЕСКОГО УСИЛИЯ от нагрузки на стены. (Чтобы нагрузка передавалась, концы стропил должны смещаться!) - И? - А ни каких проблем :) Стена ведь НЕ из "абсолютно твердого" - неспособного к деформациям материала. Она "прогнется" :) Ну или СЛЕГКА СОЖМЕТСЯ САМА СТРОПИЛИНА - доли миллиметра на 6-ти метрах - НЕ ПРОБЛЕМА :). в) Как только стропила начинают деформироваться - возникает сила, обусловленная упругостью стропил (сопротивляющаяся их деформациям). Эта сила действует "против" силы, распирающей стены. И при увеличении деформаций "нарастает" эта сила "лавинообразно"!!! г) Низ стропил ПРОДОЛЖАЕТ ДВИГАТЬСЯ, "РАСПИРАЯ СТЕНЫ", НО ПРАКТИЧЕСКИ СРАЗУ - при нормальной конструкции через 1-2 МИЛЛИМЕТРА - ДВИЖЕНИЕ ПРЕКРАЩАЕТСЯ - "распирающая сила" оказывается скомпенсированной силами, возникшими при деформации стропил. 3) Поскольку деформации стропил в такой системе (дерево) будут упругими, то при снятии нагрузки (снег сполз с крыши :) ) система вернется в начальное состояние - конец стропилины подвинется обратно на 1-2 МИЛЛИМЕТРА. И эти МИЛЛИМЕТРОВЫЕ подвижки - АБСОЛЮТНАЯ НОРМА для стропильной системы. Как и подвижки от изменения влажности, температуры и т.д. (они могут быть сильно больше)
Поэтому крыша и должна быть как самостоятельный конструкт,замкнутый сам на себя,и давящая только вниз. (и держатся за дом тоже должна на подъём)))
Короче если строите крышу из картона ригели не нужны, если из жёсткого пластика то нужны.
Хорошо до конца досмотрел а не побежал ригели со стропилки убирать )))
🤣
Не стоит убирать ригели раньше времени, а то возвращать их будет другой мужик!
Нужно еще комменты почитать. Может еще чего умного предложат...
А я не досмотрел(( Ща побегу обратно ставить!😄
лол)))
Если строить крышу из картона, ригель вреден для конструкции, если из толстого бруса полезен 🤓
То то я смотрю все мансардники из толстенного бруса построены)))
как вас нанять на стройку? )
если вас не устроят условия предложенные @MySaluto приходите к нам :))))
@@vladimir2726 У нас на доме 50*200 стропила.
Прогиб
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.
Да если стропила ставить из картона то будет очень хорошо, если стропила будут не с одной доски а некий сендвич ригель нужен, ставишь допустим брус 100/100будет прогибаться как картон,если сбивать доску 100/25 это 4 доски не будет прогибаться,потому что волокна будут в разных плоскостях они сами будут себе сопротивлятся.почему при строительстве каркасного дома доски сшивают, всё очень просто!для эксперимента взять дюймовку метр и взять фанеру такой же ширины длинны и толщины результат вас удивит под прессом.Всем удачи в строительстве!!!
Именно, это становится понятно не из этого ролика, а из-за места установки распорки. Никто крышу не делает так как в этом макете. А именно делают потолок и балки держат треугольник. А тут его нет и поэтому зависит от жёсткости материала. А если есть потолок значит доп распорки ещё добавят жёсткости и уменьшит силу распирания.
@@firetime75 у меня такая крыша, так делают крышу, когда хотят сделать мансарду.
Точно подметил!
Картонные стропила гнутся, уменьшается расстояние между концами
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.
Совершенно, верно.
100%прав
А если кажется, что с ригелем по середине стропил, нагрузка на стены большая, то можно и концы стропил соединить доской или стяжкой. Без научных изысканий сапромата здесь нельзя делать выводов, они будут недостоверны
Да стены от боковой нагрузки держат балки и тут главное чтоб крыша не разъехалась и не развалилась. Вы где нибудь видели такой дом как на макете? Без балок? 😂 А нет вру. Дофига проектов разных, чего только не увидишь на просторах интернета. И часто не от большого ума. В некоторых опасно жить даже.
Я Пастернака не читал но осуждаю.
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😂
Для воплощения вашего варианта необходимо найти балки верхнего перекрытия на всю ширину дома. Зачастую даже десятиметровые обходятся дорого, про двенадцать метров вообще думать страшно.
"на разрыв" - это уже называется не жесткость, а прочность. А для прочности достаточно металлический трос натянуть вместо нижней балки-гипртенузы! Кстати, я именно так закрепил крышу на старом саманном сарае - восемь лет уже держит и ветра и снега и меня, периодически
И, кстати, я не совсем согласен с предложением убрать боковую нагрузку со стен и оставить только вертикальную. Это "колхозный вариант" неучей-строитеоей. Сейчас поясню. Задача мауэрлата - распределять нагрузку с каждой отдельной стропилы на всю длину стены, иначе стропилы будут выламывать кирпич или блок, на который опираются. Если будет только вертикальная нагрузка, это создаст дополнительное давление на всю стену плюс на фундамент. Зато, если правильно рассчитать распределение сил, то можно уменьшить вертикальную силу на горизонтальную. Именно точный расчет позволяет запускать ракеты в космос и возвращать людей обратно. А вот от этого всего "примерно", "с запасом" в нашем веке пора бы уже и отходить!
@@Liberal-patriot хех, как это можно вертикальную нагрузку поменять на горизонтальную? Пробуйте тогда совсем горизонтальные летающие стропила или просто решить систему уравнений сил по вертикальной оси.
@@Liberal-patriot, как говорится, -запас беды не чинит. Но, то что нагрузки должны просчитываться и проверяться в натурных испытаниях однозначно верно. В этом можно убедится на примере землетрясения в Турции. Кстати, белорусское оборудование для испытания зданий на сейсмостойкость использовали и в России, и в Казахстане. Создавали нагрузки эквивалентные землетрясению в девять баллов.
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.
зато ЕГЭ рулит
Детям такое не получится рассказать, т.к. теория и математика здесь уровнем выше. Многие дети не могут усвоить, как решить простейшее дробное уравнение, а вы им чуть ли не сопромат объяснять предлагаете. "От каждого по способностям, каждому по потребностям" И дело тут не в ЕГЭ. Это всего лишь система оценки знаний, а не метод обучения
@@user-ol1jx9cq8j школа странная вещь. Одна дама сидевшая в штатовский тюрьме и дававшая интервью Пучкову (кстати посмотри) в тюрьме учила наукам других арестантов. Что не странно, неграм математика не давалась напрочь. Но её осенило и она стала давать задачи на интересующие черноту темы- сколько доз кокаина получится у Боба, если у него в кармане 15$? К её удивлению, им даже не потребовалась бумага что бы решать задачи на наркоту.
@@user-ol1jx9cq8j Многим детям это рассказывать вполне можно и нужно. А тем, кто не может решить уравнение с дробями рассказывать школьную физику тоже бесполезно. Получается, ни тем нет пользы, ни другим.
@@user-ol1jx9cq8j Сопромат, кстати, довольно прост: там всё на уровне 7-ого класса. Вот здесь всё должно решаться системой линейных уравнений, по типу труб, которые отсасывают и подают воду в бассейн и прочих насосов. Вполне себе школьная задачка.
Побольше бы таких роликов о сопромате и строительной физике.
По мне так это техническая механика , опорные реакции
Так ониж ни черта не объясняют.
@@KostsovKonstantin что не понятно?
@@Anoobaraq , мне всё понятно. Не из ролика. А из того высшего образования, что я получил 20 лет назад.
Разница в жёсткости элементов, при больших прогибах сильно меняется геометрия задачи
Вот! Нужно графически представить силу распирания стен от приложенной силы, вначале ригель должен помогать, но с определённой нагрузки он будет мешать. Можно назвать эту критическую точку поим именем, я не против :)
Есть похожая задача: Есть три опоры стоящие в ряд и они соеденены между собой. Если соединять их чем-то гибким, то серединная опора будет нести 50% всей массы, но если соединить их чем-то твëрдым, то каждая опора будет нести ровно по трети всего веса.
@@darkfrei2 дело не в нагрузке, а в изменении формы стропил
наоборот
@@user-fu6zl2ye7l аргументируйте, пожалуйста
Отличный пример того, что качественные рассуждения надо проводить осторожно!
Изменение угла атаки на стену
Обалдеть! Десять минут смотрел видео только для того, чтобы мне в итоге предложили самому же на поставленный вопрос и ответить. И да, помимо очевидной жесткости элементов конструкции, не забудьте, что в реальности в точке схождения стропил нет никакого шарнирного соединения.
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. Летом буду обсуждать это с соседом по даче (76 лет). Он в молодости преподавал сопромат. Картонный ригель в эксперименте работал на сжатие. Хочется подвигать ригель вверх - вниз и изменять нагрузки. На каком расстоянии ригель начинает растягиваться? Надо заготовить побольше бумаги и карандашей.
и самогона)
Бумажные стропила плохо на изгиб работают. Из дерева попрочнее в этом направлении. Просто момент инерции немного другой.
Вывод один - не стоит строить крышу из картона. Да и в сапромате картонную крышу не изучают, т.к. такой материал - это материал 23го века, недоступный для понимания.
@@user-ut2ts6xi2p сОпромат - это сленговое слово от сОпротивление материалов. Здесь термех (теоретическая механика). В опыте показана наглядность сил и прогибов.
См выше пост.
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
наконец-то увидел комментарий про момент сопротивления
Спасибо, мне не пришлось бомбить, прочитав ваш комментарий, уже начинал...
Я тоже думаю что дело в упругих деформацииях.
Сопромат. Сопромат . Сопромат. Определённая упругость должна быть в любой конструкции.
@@user-lm6xv1ub4q Упругость - характеристика материала, а не конструкции, это разъясняется на первых лекциях сопромата
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))
Соотношения жесткостей примерно одинаковое, а вот вид узла шарнир-жёсткая задела у стропил разные
@@gospoja_belladonna а где, в каком узле или сопряжении заделка в экспериментах? На мой взгляд там шарниры (с учётом того, что трение пренебрежимо мало)
@@user-eb3rq7jt3k в картоне заделка, достаточно жёсткая для картона
@@ai1.0 в отличие от жёсткого элемента, затяжка не работает на сжатие. Вот и вся разница
@@ai1.0 сама мысль очень правильная и реализована в останкинской башне но технолотически не проста
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!
Все просто , еще один датчик с прказателями вертикальной нагрузки на стену и сразу будет ясно куда ушла нагрузка . Всю жизнь на стройке , все вроде знакомо , но интригу вы сделали знатную )))
Вертикальная здесь не меняется (ну, на вес ригеля)
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.
Мауэрлат называется
Достка? Ты выйграл андройд!!🙊
@@user-ju2vx5ii5d нет, мауэрлат нужен для распределения вертикальной нагрузки на стену
@@user-ju2vx5ii5d затяжка называется
@@user-ju2vx5ii5d Мауэрлат это про совсем другое, хотя, в гекоторых случаях, он может помочь компенсировать часть распирающего усилия.
Чтобы проще понять, нужно заменить ригель веревкой и двигать ее (изменяя длину) вертикально. В нижней точке крыши она полностью компенсирует горизонтальную нагрузку. В средней при гибких стропилах - провиснет ("обратный эффект"), а при жестких - натянется, помогая стенам.
В итоге ваших наблюдений приходим к следующему выводу. Жёсткие стропила передают нагрузку по трём точкам: в верхней стропила расходятся (разворачиваются), в двух нижних расталкивают стены с усилием зависящим от величины угла, который делит нагрузку на вертикальную и боковую. Ригель в этом случае не даёт разъезжаться стропилам и снижает боковую нагрузку на стены. Гибкие стропила распределяют нагрузку вдоль стропил, поэтому в верхней точке стропила сходятся, середине прогибаются, а угол в двух нижних точках уменьшается, перераспределяя нагрузку с вертикальной на горизонтальную, распирающую.
Точно в точку
Понятно. Чем ниже ригель, тем меньше нагрузка на стены
@@MrBeeKN может и так, вопрос в количественном критерии, как отличить жесткие от гибких
совершенно правильно!
Мужик сам офигел, когда опыт совпал с расчетом)))
Классный ролик!!! Спасибо за такой подход, который заставляет соображать!!!
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.
Именно так!
Только так и строю, а именно креплю стропила к балкам перекрытия...
при таком раскладе в большинстве случаев еще одна затяжка посередине будет только лишним весом и затратами
@@schoolHOBOCTU на 12 стропил потратить на средние растяжки/ригели 3 доски 6 метровой по 700-900р,итого 2000р это дорого? А если балбес строитель вас убедил что стропило можно и из доски 50х100 поставить,вместо 50х150 или 50х200 и он еще ригели не поставил.А доска сырая,то минимум ваши стропила прогнутся и в такой форме высохнут.А максимум крыша (одна или несколько стропил) лопнут,то в этом случаи вы попадаете опять на стропила + погнутный профлист. Так где вы тут сэкономили,что не кинули дополнительно средние ригели? Или у вас понятие такое,это лишняя трата денег,а там на авось,может крыша и не лопнет по стропилам по палам.
Я не строитель, но а если есть необходимость использовать междустропильное пространство, например, с мансардными помещениями, тогда как действовать?
Видимо в опыте Андрея часть силы уходит на деформацию стропил и результат следует трактовать не "ригель увеличивает распор", а гибкие стропила уменьшают распор. Получается что в первом эксперименте ригель придал дополнительную жесткость стропилам. Во втором же опыте стропила настолько жесткие, что ригель на их жесткость уже не влияет и просто берет на себя дополнительную усилие на распор.
восемь флаконов чая этому господину: полностью всё верно!
Поддерживаю, полагаю, что если на гибкие стропила повесить ещё больше груза, то из-за их ещё большего прогиба, боковая нагрузка уменьшится.
при деформации стропил дальше некоторой точки, сила приложенная на середину стропилы более не действует на распор, а наоборот (то есть гипотенуза треугольника начинает укорачиваться)
за математику не шарю, но поменяйте Ы на А в стропилах, плиз))
@@AmneziaAztec и физику и русский подтянул :)
Моë почтение автору. Вот так нужно преподавать физику в школах! Наглядно и понятно. Сначала объясняя зачем, а после уже давая знания и формулы. 🎉🎉🎉
Я с автором полностью не согласен, если к стропилам добавить ригеля, то никакой дополнительной нагрузки на стены не будет, автор говорит иначе, я не согласен, так как ригель помогает стропилам не расходиться между собой, и не распирает стены. Соответственно ригель спасает стены от распирания , своим воздействием на стропила, а значит, нагрузка на стены идет только сверху вниз, и тут вопрос, какая дополнительная нагрузка должна идти от стропил на стены, если ригеля держат страпила , что бы те не разъезжались? Тут даже если с физикой плохо, ты все равно как или иначе понимаешь что и куда давит, и что для чего нужно, а что насчет формул, то мне в жизни 95 % формул вообще не пригодились и не помогли 🤣 Ригеля, это как поперечная тяга на Классике, не будь ее, мост гулять будет, так же и тут со стенами
Да это просто ролик ради хайпа для тех кто вообще не в теме. если вы рассуждаете о стропилах и ригелях то у вас и должны быть в эксперименте балки с подобным соотношением рабочего сечения а не картон который абсолютно не проявляет свойств балки при таком соотношении длины и толщины отсюда и весь парадокс. если бы он использовал хотя бы балки сечением 5*15мм у него бы стропила работали как двухпролетные и распор там был бы на уровне погрешности даже при нагрузках в 20-30 кг на каждый узел
Распирающая сила будет напрямую зависеть от жесткости стропил. При недостаточной жесткости увеличивается прогиб. Ригель испытывает сжатие. Ригель делит стропила на две части, то есть стропила начинают работать опираясь на три точки, следовательно у каждой отдельной половины прогиб становится меньше. Чем меньше прогиб, тем меньше опускается вниз точка соединения стропила и ригеля - меньше деформация конструкции. Чем меньше деформация, тем меньше распирающая сила. Жесткость конструкции должна соответствовать нагрузке.
хороший урок ;) правило номер один - учите физику в школе! правило номер два - не стройте крыши из картона! ;)
Физики мало. Сопромат.
@@dronkozkov5804Сопромата мало, Строймех
@@dronkozkov5804 строительная механика же
Правило 3: учите строительную механику и сопромат
Треугольник, образованный ригелем и стропилами - жесткая конструкция и при давлении веса крыши и снега на стропила сила тяжести будет давить на стены только вертикально, а сила распорки стены будет приложена к ригелю и точкам его крепления к стропилам при условии, что стропила не будут прогибаться ниже ригеля. А как только начнут прогибаться , тут и появится горизонтальная сила распорки на стены.
Сидел работал, и в "пол уха" слушал :) дослушав до конца эксперимента с картоном, встрепенулся..., не..., не может быть! и вышел из сумрака :) досмотрев до конца понял свою ошибку - большинство сразу неявно ставит эксперимент в определенные условия, и когда эксперимент выходит за эти условия, и получается другой результат - происходит разрыв шаблона ;-) В общем сев и отбросив неявные условия, понял что все правильно, все укладывается в мое представление этого мира :) Можно спать спокойно ;-) А вообще спасибо! Реально задело и заставило включить голову! Однозначно лайк! :)
Я бы тоже хотел услышать объяснение. К сожалению, авторы данного канала страдают тем, что задают вопросы, но потом не отвечают на них сами и не разъясняют ответы. А вопросы сложные, и ответы не очевидные. Канал хороший, но то, что они так делают - бесит.
@@vinfdsc ага канал хороший, но несут херню:))))
@@ai1.0 1 стало ниже но шире 2 всё как положено жёсткость
Я тоже сначала охренел от результата опыта, но потом включил мозг и понял следующее: если два стержня с шарнирным соединением в условном коньке поставить на плоскость, то они разъедутся в стороны , а если включить в систему ригель, то конструкция станет жесткой и сохранит изначальное положение. Вывод: ригель компенсирует бОльшую часть горизонтальной силы, которая действует на стены. Я успокоился) и пошел спать))
@@user-tu7cl5mw8o Зря успокоились. Опора-то шарниро-неподвижная. С обоих сторон стержни подпирают опоры, поэтому горизонтально они не двигаются. Именно это и замеряют авторы ролика - остаточный распор конструкции. А он есть только тогда, когда опоры шарнирно-неподвижные.
Великолепная подача материала! Вы очень интересные и прирождённые учителя. Спасибо за Вашу работу. Скину ссылку на Ваш контент во всех соцсетях. Лайк и подписка.
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!
Лайк, подписка и привет из Молдавии! Моя версия: всё дело в степени жёсткости стропил и ригеля. Но как это просчитать, ума не приложу. Об этом выпустите свой следующий ролик. Глубоко убеждён, чем больше рёбер жёсткости (как на гоночных автомобилях), тем целостнее и долговечнее конструкция - главная цель в строительстве.
сейчас полно калькуляторов, где можно задать сечение и шаг стропил, и, указав нагрузку, выснить прогиб, в том числе с указанием критического прогиба. Суть эксперимента в этом ролике показывает что распирающая сила на стены тем больше, чем больше прогиб. С затяжкой прогиб меньше, но если прогнёт и с затяжкой, то распирание стен будет еще выше. Отсюда вывод - делайте с запасом.
Очень просто, считаем стропила, как обычную балку, но в проекции. В качестве нагрузки учитываем только снеговую. У балки есть коэффициент прогиба, при определенной нагрузке, вот он и будет для нас основным показателем.
Это не верно. Тяжелее конструкция будет. А если неограниченно увеличивать число ребер, то получится монолит
Классный эксперимент! Правильные строители ставят стропила на стропильную балку, а не на стены, тогда боковой нагрузки на них не будет, а ригель нужен, чтобы крыша не прогибалась!😉
Муэрлат. Или как там его :)
Это другое№ @@Anti_During
Отличный совет! Когда порекомендуете начать перестраивать мой мансардный этаж -- прямо сейчас, али весны подождать? 😁😁😁
@@user-yk7wy5jg9x мансарды - зло )) Я свою запарился доутеплять. Это чёрная дыра бюджета )
@@user-yk7wy5jg9x Естественно сейчас! Глубокой осенью и на ночь глядя!
И почему я раньше не видел этот канал. Великолепный контент. Итак, порассуждаем. Эксперимент с гибкими стропилами очень наглядно показывает где и какие силы действуют. А вот эксперимент с исходной установкой не имеет таких гибких стропил.
Представим, что в установке в конце ролика в соединениях небольшой люфт. И начнём отодвигать датчик наружу. В какой-то момент распирающая сила, действующая на датчик, станет равна нулю, и стропила перестанут разъезжаться, полностью повиснув на ригеле. И наоборот, начнём двигать датчик во внутрь. В какой-то момент ригель перестанет испытывать нагрузку, вся сила будет давить на датчик. При дальнейшем приближении датчика ригель начнёт сжиматься, раздвигая стропила, и распирающая сила будет увеличиваться до бесконечности. В реальности, мне кажется, распирающих сил быть не должно, всю нагрузку должен держать ригель, а стропила должны свободно ездить по стене (в рамках зазоров), и давить на неё исключительно вертикально вниз.
Жду продолжения этой темы с пояснением так сказать 😊. Очень занимательный эксперимент.
Спасибо за науку! Очень полезный опыт!
Очень интересно! Я вообще случайно зашел изза попадания видео в ленту, но остался и досмотрел до конца, хотя я девушка-горожанка и ничего никогда не строила. Честно, мне было очень интересно! Я даже продолжу смотреть этот канал и жлать ответов на вопросы и дискуссии)
Сменила пол в одном комменте😁
Спасибо этому мужику в конце ролика, а то я чуть было гневных комментариев не написал о том, что конструкция должна быть жесткая, а не из сопливых бумажек. А если на эту конструкцию дать еще и преднатяг, то нагрузка еще уменьшится.
Видел, как узбеки соседу в доме наспех перекрыли крышу стропилами без ригелей. Зимой разъехались стены из газобетонных блоков. Пришлось ему по-новой перестраивать последние 30% стен 2-го этажа.
Отринули интеллектуальное наследие "древней высокоразвитой цивилизации" и вот результат :)
@@antoffkaa Это не узбеки, а таджики наследники арийской расы
Мой дом построен в 1950 году, я родился в 1947, тогда пользовались дедовскими, проверенным способами. Так вот в местах крепления ригеля прикреплены раскосы направленные на бревно, которое лежит на несущей центральной стене дома. Я думаю это ещё больше разгружает склоны криши от прогиб и соответственно от разрушения.
но это бревно, называемое "матица", тоже изгибается. Обычно на нем еще висят на винтовых подвесах потолочные балки, и зимой виден изгиб потолка в помещение. Как раз по этой причине - это вес снега добавляется.
Подстропильное бревно как раз и берет на себя все растягивающие силы.
Спасибо. Очень интересный канал. Даже для взрослого человека)
Очень хороший эксперимент, доказывающий пользу ригеля.
Самое главное в стропилах - сохранить жёсткость крыши при любых условиях
в чем измеряется жесткость?
@@MK-xf9kg Для меня применительно к крыше - отсутствие деформаций, сохранение геометрии стропильной системы.
@@user-sx9iq4dg4y интуитивно это понятно, но на практике только лишь отсутствия деформации не гарантирует рабочую схему, думается что авторы видео не зря оставили в описании видео кричащуюю ссылку СОПРОМАТ))
Я хочу снова прожить эту жизнь, но поменять только одно- я хочу, что бы в моей школе, учителем был этот замечательный человек
Отличный канал, подписался сразу, я в детстве тоже любил физику, в будущем пригодилась
Построил теплицу из уголка с ригелем. А у нас , в Нижневартовске, на снег грех жаловаться. И вот она стоит уже 12 лет! Сначала были пролеты широкие и стёкла не выдерживали. Убрал проблему и ни разу за зиму не скидывал снег с теплицы. Причём строил без высоких материй , со сваркой и метром
На 4:31 есть важное уточнение: система с ригелем (или на языке строймеха, затяжки) статически неопределима. Из курса строймеха известно, что усилия в статически неопределимых системах, возникающие от внешней нагрузки, зависят от соотношения жесткостей элементов системы. Правильно подобранная при проектировании жесткость затяжки (ЕА, Е -модуль упругости, А - площадь поперечного сечения ригеля) оказывает решающее значение на величину распора: чем слабее (податливей) затяжка, тем меньше воспринимаемое ей усилие. В то же время если жёсткость затяжки будет значительно превышать жёсткость стропил, то в этом случае она окажется бесполезной - распор будет таким же, как если бы затяжки не было.
Распор зависит не от характеристик затяжки, а от соотношения сечения и длинны стропил.
Жесткая затяжка сделает верхний узел (в коньке) прочным, и можно будет просто сделать скользящее крепление стропил. Они разъедутся, и распора не будет.
Задача должна решаться от начала до конца с применением одной и той же расчетный схемы ...
В чем измеряется жесткость?
Вы не там соотношение жестокостей ищите. Жесткость ригеля тут меньше всего влияет, имеет значение существенная разность в гибкости стропил и в жёсткости (неподатливости на распор) опорной стены. Если бы податливость опоры соответствовала бы гибкости стропил, тогда вся система быстро стабилизировалась бы по горизонтальным силам и осталась бы только вертикальная сила веса стропильной системы на опору.
Жёсткое видео. Хорошо удержал себя до конца, ибо от изначально шокирующих результатов я перевозбудился и действительно начал думать, а не накосячил ли я с крышей бани. Спасибо!
Накосячил. Распор то все равно остался. Баня скорее всего из бруса или вообще каркас?
@@sgt2205 Каркас. Какой-то распор там есть, но стены держат с запасом.
@@AlexanderMichelson запас чего? Каркас вообще это держать не может. На честном слове все стоит.
@@sgt2205 Вы даже не в курсе вопроса, а уже выносите оценки. Там обвязанные каркасные стены. Затяжка стоит посередине стропил. Баня маленькая, это не дом.
@@sgt2205 Как мне вам в ютубе послать картинку?
Отличный видос. Очень понравился вопрос.
Лайк однозначно!!!! Физику в массы!
Очень полезный урок для начинающих строителей. Думаю что в стропильной системе будет очень важна жёсткость материала из которого делают. Или так сказать прогиб при нагрузке.
если начинающий строитель с образованием 2 класса и танцкурсы...
Кто будет учить физику здесь, им можно будет работать только подсобными рабочими под присмотром.
Обажаю ваш канал!❤ спасибо вам большое за всё что вы делаете! Успехов вам!😊
Интересный контент. Любопытно разобраться. Лайк в поддержку канала. Р. S. Хорошо что сделал стропильную систему из дерева, а не из картона. Эксперименты, не моё.
Обожаю такие видео. Простой вопрос вызывает сомнение в понимании . Я в армии, задавал вопросы офицерам, что произойдет с камешком, если его отпустить в падение. Ни один человек , из моего окружения , не сказал, что камень просто упадет на Землю. Мои опоненты утверждали, что камень станет искусственным спутником земли.
Ну по большому счёту они были правы, станет искусственным спутником - на какое-то время, пока не соприкоснётся с поверхностью. "Те" спутники, которые летают где-то, тоже всё время "падают на Землю", просто "постоянно промахиваются". Так, для справки, парабол тут не бывает, все практические баллистические кривые - эллипсы. Просто в некоторых масштабах отличить параболу от эллипса очень трудно. Тут ровно та же разница, что считать поверхность участка Земли плоской или фрагментом сферы - всё зависит от размеров участка. (А для того, чтобы получить настоящую параболу, нужно разогнать камень до "второй космической".)
Класс! Очень занимательно! Спасибо за труд и просвещение!
всё просто, дело в креплении, отсюда и разница, физика не сломалась, изменилась геометрия) так что спасибо большое за наглядный пример
Ну и ник у вас!
@@alekso9523 А я ему еще хотел лайк поставить.
нет у величилась толщина стропил она и уменьшила их прогиб
Отличная задача, спасибо. Хотя можно было бы и объяснить до конца. Но очевидно, что в условиях последнего эксперимента стропила можно считать абсолютно упругими. То есть если сделать их из брёвен толщиной полметра или из рельс - думаю на практике результат воспроизводим. Очевидно также что небольшую часть нагрузки поперечная балка снимает, но упругая составляющая заметно выше для картонных направляющих. В теории можно подобрать параметпы конструкции и веса, при которых показания почти не изменятся с добавлением поперечной балки. Так что опровергаю оба опыта😁
Здравствуйте. Конкретно в вашем примере на результат влияет строго сечение вашей стропильной системы, а так вариантов монтажа страпильной конструкции множество,но ригеля один из важнейших элементов! Спасибо за интересный ролик.
Если говорить про конструкции крыш, то неплохо было бы упомянуть, кроме ригелей (или поднятой затяжки), про затяжку, опорную бабку и подкосы. Но если размышлять о вопросе из ролика, (на первый взгляд) разница в силах будет из-за растяжимости самих ригелей. На мой взгляд, очень интересным (и, скорее всего показательным) стал бы опыт, где вместо фиксированного груза система нагружалась бы постепенно заданным усилием. Предполагаю, что сначала ригель немного способствовал бы распиранию, но как только его растяжение закончится, способствовал бы стяжке.
Какую такую "опорную бабку"? Бабка работает на рястяжение! Потому и крепится хомутами, а не гвоздями наискосок, как некоторые делают.
@@mimohodвы правы, моя ошибка.. Хотел, видимо, про опорные столбы написать, схватки и подкосы, но отвлёкся и решил ограничится бабкой.. ¯\_(ツ)_/¯ А вышла ерунда в итоге; спасибо, что поправили!
Отличнейшая видеоподача материала. " Пять с плюсом" от преподатателя технической дисциплины с 15-летним стажем.
Не важно, какая у вас крыша, главное, чтоб она ни куда не ехала 😂
Про автора?
@@user-oo7ic6kd6f нет 😁про всех
Автору зачёт. Так потролить самостройщиков - это надо суметь 😅
Было бы интересно увидеть видео про формуле Эйлера для критической изгибающей силы.
В картонной модели под нагрузкой происходит перемещение точек приложения силы в модели, соответственно меняются условия задачи. На что и намекал экспериментатор, говоря про верёвочною машину
На картонной модели уменьшается h но в расчета этого не сделали, отсюда и парадокс.
наконец то доступно объяснили. сила деформации крыши ушла в стены.
Все очень просто, играет роль сопротивление материалов, и деформация материалов
Практически, при принятии решения о применении ригеля, нужно исходить из величины максимально допустимого соотношения длины стропил к их прогибу.
Стропила необходимо устанавливать на балки, тогда стены получат только вертикальную нагрузку
во втором эксперименте масса грузов действует не на изгиб, а на излом, т.е. часть силы погашена жесткостью конструкции. второй момент, что изгиб в первом случае изменит проекции сил и в целом всю геометрию 😊
а чем отличается "на излом" от "на изгиб"? похоже нужно просто погулить про крутящий момент)
Нужно учитывать так же высоту установки ригеля относительно стропил, и как сказали выше должна быть жесткая фиксация между собой
самое лучшее ощущение, это когда то, что посчитал в теории, совпало с реальностью. наука 👍
Это вдвойне приятно, т.к. это редкий случай)))
Супер :) даешь больше видео с реальными примерами :)
Всё зависит от жёсткости стропил на изгиб. Если изгиб стропил мал (как у модели с пластиковыми стропилами на шарнире), то закрепленный в центре стропил ригель блокирует верхний шарнир и уменьшает распирание. Ригель, кстати говоря, испытывает растяжение. Если жесткость стропил недостаточна, а значит изгиб большой, ригель препятствует деформации стропил посередине, испытывает сжатие. Эта дополнительная горизонтальная сила и действует дополнительно на стены распиранием.
Если нагрузка горизонтальная,а если боковая?,например ветер...то ригель на сжатие будет работать. Крыши сейчас из металла(в основном) м снега на них нет..даже в Сибири...а вот ветра дт и летом.
А вы посадите огурцы без тригонометрических рассуждений - вместо ригеля повесьте резинку. И тогда всем сразу станет видно - сжимает, аль бо растягивает его...
@@Ihor_Semenenko если жёсткость стен в гооизонтальном раправлении невелика или опирание крыши на стену конструктивно устроено так, что изменение горизонтального расстояния между точкми соединения стропил со стеной не вызывает реакции со стороны стен (вспомните металлиическую площадку дя гооризонтального скольжения перед силоизмерителем в опыте, но уберите измеритель силы), то в ригеле будет растяжение, в верхних концах стропил- сжатие, и по всей длине стропил, крое верхнего и нижнего конца- изгиб. Если жёсткость стен велика (или концы балок скрепляются мауэрлатом), то в мауэрлате будет растяжение, в ригеле может бытьи то, и другоев зависимости от соотношения жёсткости стропил на изниб с жёсткостью мауэрлата на растяжение (или стен на изгиб, если мауэрата нет- привет идиотам - строителям!)
Спасибо за полезное видео 🤝
У меня ригиля в мансардном этаже опираются на межкомнатные перегородки( является потолком мансардного этажа),плюс внутренние стены смещены на 1.5м от края и на них тоже опирается страпила,ну и в добавок так как первый этаж перекрыт плитами и там есть крюки я привязал страпила в нижней части проволокой к плитам.Крыша не улитит точно! Хороший видосик получился👍
Если ещё и конёк присутствует, то конструкция почти идеальная. Я бы еще перекрытие межэтажное связал с низом страпильных ног-типа затяжка.
Чуть ригель не распилил, хорошо до конца досмотрел. 😊. А как будет вести себя всё строение с вертикальными опорами? Уж очень у вас это здорово получается. Уверен что есть в интернете такое разъяснение .
Добрый день! Да, вертикальные подпорки ставить очень даже хорошо. Только если речь идёт о срубе, то балка, на которой будут стоять эти подпорки, должна быть врублена в последний венец сруба, иначе в результате усадки верхних венцов произойдёт деформация: или стропила оторвутся от сруба, или верхние бревна на них повиснут. Уровень балки должен примерно совпадать с уровнем врезки стропил.
🤝
Разница в жесткость элементов. В целом решали такую задачу на Строймехе и в применении к стропильной системе чем ниже затяжка тем меньше действует горизонтальная сила.
Ну я так понял что дело в жесткости и толщине стропил. Чем меньше они прогибаются тем, меньше шанс того, что при установке ригеля нагрузка на стены в распор увеличится. Т.е. нужно подобрать стропила такой толщины, что бы они выдерживали максимальную снеговую нагрузку без прогиба. Ну или установить несущий столб или как он там называется. Я в этом деле дилетант, но этим летом хочу переделать свою крышу на даче. Ваш ролик очень пригодился. Спасибо!
Только хотел написать чтоб жёсткую конструкцию применили) Но тоже не так всё просто, матерьялу свойствена усталость и деревянные стропила со временем прогнутся и далут эту распирающую силу. Вывод один, связать их снизу брусом или тросом. Теперь стало интересно как стоит мой дом который построил ещё мой дед, ригели там есть
Для полноты эксперимента необходимо замерять не только горизонтальную, но и вертикальную реакцию опоры. Скорее всего из-за деформации стропил перераспределяется и реакция опор.
Реакция опор = весу конструкции. Стропила можно хоть в узел завязать, если их вес не изменится то не изменится и реакция.
И то и другое правильно. Всё зависит от степени жесткости конструкции. А поскольку избыточная жесткость в реальном строительстве практически отсутствует, стоит задуматься о практике применения ригеля в конкретной ситуации.
В конце видео все очень понятно. И ответ в наблюдательности и математике. Стропильная конструкция в конце ролика представляет собой очень жёсткие стропила, в купе с ригелем эту систему можно рассматривать как герметически жёсткую фигуру- треугольник, смещающихся под воздействием снеговой нагрузки вниз, тем самым меняя положение и нижняя часть стропила на стене дома (при очень жёсткой конструкции) снижает боковую нагрузку и увеличивает вертикальную реакцию опоры- стены. Так как в статике силы должны быть уравновешены, а реакция опоры на боковое смещение уменьшилась в последнем случае вполовину, то можно даже рассчитать и увеличение вертикальной составляющей опоры. Необходимо только знать геометрические размеры элементов конструкции. Мой ответ такой- чем жёстче стропила, тем в реакции опоры на стену больше вертикальная составляющая.
Первое на что вероятно стоит обратить внимание это податливость опор в горизонтальном направлении. Если рассматривать абсолютно жесткие опоры, не допускающих линейных смещений, то горизонтальные реакции в опорах будут расти при смещении ригеля вниз и они будут по величине больше, чем в схеме без ригеля. Это объясняется тем, что стропила работает как рычаг Архимеда. Чем больше соотношение плеч (пролет выше ригеля и ниже) тем больше создаётся реакция в опоре. Однако работа конструкции может принципиально поменяться если допустить податливость в опорах ( что очевидно имело место в эксперименте и имеет место в реальных стропильных конструкциях). В этом случае начинает работать принцип известный любому студенту сдавшему экзамен по строительной механике, а именно усилия в статически неопределимой системе распределяются пропорционально жесткостям. Меняя соотношения жесткостей в системе (включая жесткости опор) можно добиться изменения знака продольного усилия ригеля и уменьшения горизонтальных реакций в опорах.
За первые сутки этот ролик набрал уже больше 100 тысяч просмотров, и дискуссия под ним разгорелась нешуточная. Но честно сказать, мало кто из её участников понял, в чём тут дело. Ссылаются на большой прогиб стропил в первом опыте и малый во втором. Это конечно верно, но в физике не бывает больших и малых величин самих по себе: они всегда большие и малые в сравнении с чем-то. А с чем их надо сравнивать в этом случае?
Да все понятно, вес ригеля добавился, вот и больше нагрузка
Жесткость и упругость материалов тоже должна играть роль в этом уравнении
Сравнивать прогибы нужно с их влиянием на величины изгибающих моментов, продольных усилий и реакций опор. В строительной механике это называется влияние деформирующейся схемы на усилия в элементах системы, оно же геометрическая нелинейность системы.
С разгибом в коньке
@@siniy_zahar только при сравнении результатов эксперимента 1 и 2, в эксперименте 1 конструкция не жесткая и изгиб балок влияет на плечо момента. При прочих равных и достаточной жесткости (чтобы можно было пренебречь влиянием прогиба) разница в нагрузках - только вес ригеля.
Большую роль в строительстве уделяют прочности соединений и общей жёсткости конструкции. На распорядок стропильных ног очень сильно влияет угол ската, чем острее угол, тем нагрузка на распор меньше, и наоборот. Но в противовес вступают силы ветра(боковая нагрузка) в этом случае более тупой угол ската более предпочтителен. Так что в строительстве важно рассчитать нечто среднее.
В строительстве нужно расчитать стропильную систему как и весь раздел кр на основании раздела ар.
Вот если бы хотя бы один урок в школе прошел таком формате😮. Возможно больше детей интересовались бы на уроках
Ещё один момент удивил: в первом случае он прицепил груз к коньку, а во втором на места присоединения ригеля. Условия эксперимента должны быть одинаковы в обоих случаях, а тут получилось, что во втором случае они изменились, да ещё и стропила прогнулись и давление в стороны увеличилось.
Ставим подстропильные балки, радуемся и не заморачиваемся.
При этом усложняем конструкцию потолка ( а бывает бесчердачный дом ) и закупаемся дополнительно материалом ., а если площади помещения большая и без основательных перегородок придется думать как усилить центральную потолочную балку чтоб ее не прогнуло .
@@ecTb-ToGe-ecTb чем усложняем? Если бесчердачный со вторым светом - нефиг экономить на качестве и прочности стен, нагрузка во всех направлениях учитывается проектом. Если расстояние между несущими стенами не позволяет использовать цельные подстропилки, то это в любом случае либо плита, либо ферма (что также можно спроектировать как подстропило с учётом нагрузки в зависимости от региона и угла наклона кровли) . В остальных же большинстве случаев подстропилки до 6 метров длиной лучшее и гарантированное решение. Ну не забываем шпилевать, не экономить на углах, пластинах, глухарях, шпильках и прочее. Почему то в последние годы нормальный расход материала многие начали считать перерасходом и пытаться съ экономить там, где этого нельзя делать категорически. В итоге на выходе сараи, а не дома.
я бы большее внимание уделил армопоясу
@@schoolHOBOCTU все вкупе. И армопояс и мауэрлат и вся технология в целом скатной кровли требует её соблюдения. Жажда экономии корень всех проблем.
@@user-fp5lr4bb4s подстропилки это стойки или что , я сейчас понять не могу о чем вы ? В разных районах свои названия бывают , бордюр - поребрик .
От теоретиков одни споры. Только практика даЁт ответы. 😂😂😂 Благодврю за показательный урок. Есть над чем задуматься Булатный лайк мой👍
Чтоб ригель не увеличивал нагрузку на стены надо угол наклона кровли делать больше 45́°, чтоб снег на крыше не задерживался. и будет всем счастье, и сердце успокоится. 😀
Большое спасибо за видео!
Не забываем же конечно про конструкцию крыши построить учитывая формы дома. Там кроме стропил и ригеля ещё много чего нужно сделать чтобы избежать расирания стен))
В первом опыте прогнутые стропилы образуют дуги. И они как раз-то и забирают часть распирающей силы на себя, преобразуя эту часть в силы сжатия и растяжения самих стропил. Но, чем сильнее будет прогиб, тем больше будет расперающая сила действовать на стены. А в жечткой конструкции все работает по очевиной физической теории. Спасибо вам большое за этот замечательный опыт! На первый взгляд это совсем не очевидно!!!
"Чем сильнее будет прогиб, тем меньше будет расперающая сила действовать на стены." - наоборот. При прогибе угол воздействия острее. Попробуй долбить ломом в камень с одинаковой силой. Когда будешь бить под углом 30 градусов, сковырнешь быстрее, чем под углом 45+. Т.е. чем горизонтальнее распирающая нагрузка, тем она сильнее. Если сделать высокую остроконечную крышу, она будет больше давить на стены, нежели распирать.
@@Male_Code То, что вы написали справедливо для жёсткой конструкции ,т.е, когда стропилы прямые, не сгибаются. А если происходит их прогиб, то все начинает работать по другому! Попробуйте ещё раз посмотреть видеоролик и разобраться!🙂
@@Male_Code эксперемент же всё показал) аналоги с ломом вообще не клеится тут
@@Zeffir123 "аналоги с ломом вообще не клеится тут" - для начала изучи что такое вектор силы, линия действия силы и точка приложения силы, как они соотносятся между собой. Мб просветлеет, при чем тут лом.
@@__Yaroslav___ Вам правильно ответили, при прогибе стропил уменьшается угол стена-стропила. А следовательно уменьшается h и увеличивается сила распирания.
класс,я думал что ригель наоборот даст меньшую нагрузку на распирание стены, но опыт показал обратное
Всё дело в прогиде этой самой стропилины. Ригель не дает мягой стропиле равномерно распределить всю нагрузку. А большую ещё часть кончкнтрирует ниже ригеля, где происходит больший прогиб стропилы (а соответственно и удлинение) Всес спасибо. Ждем эксперимент с мягкой стропилой, но с ригелем установленном на разной высоте.
В первой модели стропило работает на сжатие, а во второй модели на растяжение. Вот и весь парадокс, который, безусловно, нужно учитывать при проектировании.
Что значит, "вот и весь парадокс"??? Вы, может, объясните, почему в первой модели стропило работает на сжатие, а во второй модели на растяжение? И как это нужно учитывать при проектировании? Каждый раз договариваться со стропилом, на что оно будет работать, на сжатие или на растяжение? И почему стропило-то, а не ригель?
@@rupertjunior2070 я пять лет учился в универе для того, чтобы это понимать. Расчет ферменных конструкций весьма трудоёмкое занятие. Могу порекомендовать ВУЗ и факультет, где вам всё постепенно изложат.
@@rupertjunior2070 действует по разному из за толщины стропил
Из за деформации расстояние между точками стремиться к сокращению значит сжатие Во 2 случае расстояние постоянно
Требую график распирающей силы в зависимости от ВЫСОТЫ(положения) ригеля в ферме. Как так получается, что когда он будет в самом низу, распирающая станет 0, т.к. всю силу он берёт на себя, а когда он в середине, то вредит?
он вредит потому, что стропила прогибаются и воздействуют на опоры уже под другим углом. Ваш вопрос хороший
Весь кипеш из-за тех, кто думает, что обманет судьбу, не делает нормальный этаж, а сэкономит не делая потолок. Понятно, что при наличии опорной балки распор на стены меньше всего. Но все вопросы пошли от тех, у кого завалилась мансарда))) потому что у них нет опорной балки, они там ходят. И по ошибочной логике, чтоб хоть как-то стянуть от расползаний крышу, решили, а не бахнуть ли ну повыше чуть ригель, какая разница то... Но так как крыша у этих экономистов зачастую в принципе из того самого и палок, то бывает изгиб стропил такой, что стены трескаются.
Очень здорово!!! Спасибо!!!
Вот именно, хитрец просто. Первый опыт с прочными стропилами, а с ригелем уже совсем с тонкими псевдостропилами. если использовать те же прочные стропила, которые разгибаются в точке оси конька, при установке ригеля они в этом место вообще фиксируются и не двигаются при увеличении нагрузки, прогиб и соответственно распирающяя сила возникает в зависимости от прочности стропил и при любой прочности стропил с ригелем прочность конструккции будет выше
Это в архитектуре называется ветровой ригель, он спасает от переменной ветровой нагрузки, но не как не от постоянной снеговой например.
Зависит от покрытия кровли. Металл-снега на нём нет. Гибкая черепица-есть и до мая😂.
@@user-cc4sp4fd3s А что же тогда всю зиму приходится с металлических скатных кровель снег сбрасывать? Что-то вы странное говорите. Ну, точнее, есть отдельные случаи, когда на металлических скатных кровлях снег действительно не задерживается, но это обычно как раз плохие случаи. Например, единственная пока у меня смена на снегосбросе прошлой зимой была как раз в таком месте - выхожу на крышу с лопатой, а там собственно снега почти нет. Из-за плохой теплоизоляции потолка (просто керамзита навалено) в сочетании с закрытыми дверцами выходов на крышу снег потаял и замёрз в виде льда на крайнем метре крыши, плюс сосульки на краю и водосточных воронках. Или на нашем доме над одной из секций подобное происходит, где какие-то проблемы с теплоизоляцией потолка. В институте у нас на некоторых зданиях тоже очень сосулькоопасные крыши по той же причине фиговой теплоизоляции. А при нормальной теплоизоляции на металле снег тоже лежит.
@@tomankt Как вариант очень крутой угол крыши. Но на обычных двускатках, даже если чердак позволяет ходить в полный рост, как правило да, снег лежит и неплохо.
Распределение усилий зависит от жесткости, от жесткости системы изгибной в первую очередь и жесткости самого датчика. Соотношение жесткостей системы и жесткости датчика играет решающую роль.
Аминь.
Ок, а Почему это так?
что конкретно непонятно?@@cryptolude
@@andreibayarovich6586 поясните, пожалуйста: Почему именно так происходит? ПОЧЕМУ жесткость имеет значение?
так много жесткости..... а в чем она измеряется?
Озадачили! Сначала подумал, как хорошо нашёл ответ на свой вопрос, нужно ли к стропилам делать дополнительные балки, а ответа нет.
вот люди нехорошие так нормально и не ответили на поставленный вопрос только запутали зачем вообще видео такое снимали ?