Симулятор нагрузок на раму

King post рама. Двигайте ползунки — цвет и толщина элементов показывают, насколько они загружены; красный — предел превышен. Проект с этими настройками: план, разрез, отопление, сборка → · 3D-вид каркаса и узлов →
Масса несущих рам:
лежит на кровле кг/м²µ·Sg, µ =
расчётная снеговая кг/м²× γf =
полная расчётная кг/м²+ вес кровли
высота на грунте смпри ρ = 250
Вводите измеренный снег: зима 2026 — 200, таблица СП для Подмосковья — 150. Коэффициент γf симулятор применяет сам.
  • Ориентация профиля: большая сторона (h) — в плоскости рамы, «на ребро»; у стоек торца — поперёк торца (навстречу ветру). Плашмя стропило теряет 35 % несущей способности, стойка — до 65 % по устойчивости.
  • Стропило — неразрезная балка на трёх опорах (пята, подкос, конёк), опорный момент qL²/8; проверка как сжато-изогнутого стержня N/(φA) + M/W.
  • Ножницы: затяжка двумя наклонными половинами от пят к узлу C на высоте cs·f, подвес от C к коньку, подкосы от C к стропилам на середине между уровнем C и коньком. Горизонтальная сила в пяте сохраняется, но плечо f·(1 − cs): распор H = qL²/(8f(1 − cs)), затяжка T = H/cos θ и тянет пяту вниз на H·tg θ, подвес держит излом затяжки 2T·sin θ плюс подкосы. Стропило — двухпролётная балка пята–подкос–конёк с неравными пролётами. Потолка нет, утеплитель по скатам.
  • Приподнятая затяжка (ригель на c·f): стропило — балка с вертикальной опорой в карнизе и шарниром в коньке, горизонтальная сила ригеля T = q·a²/(2f(1 − c)) — в 1/(1 − c) раз больше распора карнизной затяжки; момент ищется по длине стропила численно. Подкосов, подвеса и потолка нет.
  • Затяжка-тяж (пруток Ø8–16 с талрепом) — вариант без потолка: тяж держит распор в карнизе, нагрузка на потолок не считается, утеплитель по скатам. Тяж не заменяет подкосы: без них стропило 2,3 м работает как простая балка и нужно 60×60×3.
  • Портальная рама — трёхшарнирная: шарниры в пятах и в коньке, угол стойка–стропило шарнирный, момент через угол передаёт только косынка. Распор H = qL²/(8(h + f)) берут стойки изгибом: M = H·h·(1 − k) у пятки косынки, μ = 2 в плоскости. Косынка: N = H/(k·cos θ). Стропило — двухпролётная балка карниз–косынка–конёк. Затяжки и потолка нет, утеплитель по скатам, объём до конька отапливается.
  • Снег: при уклоне 20–30° кроме равномерной схемы — 0,75 / 1,25 по скатам (СП 20.13330, прил. Б); стропило, подкос, стойка и обрешётка считаются по нагруженному скату. Вес кровли переведён на проекцию, γf 1,1.
  • Распор H = qL²/8f, воспринимается затяжкой.
  • Подкос — по устойчивости, φ по СП 16.13330.2017 (кривая b для замкнутых гнутых профилей; на 20 % строже старой таблицы СНиП при λ > 140). Стойка — сжато-изогнутая: N/(φA) + M/W, где M — от ветра поперёк на полосу b при шарнирах в пяте и в карнизе (верх стойки держит кровля через раскосы торца); у портальной ещё момент от распора. Две комбинации: снег ведущий с ветром ×0,9 и ветер ведущий со снегом ×0,9 (СП 20 п. 6.4).
  • Стропило из плоскости раскреплено каждым рядом обрешётки (прогон приварен, доска прибита к каждому стропилу); стойка — ригелем или прогонами стен из той же трубы с тем же шагом, что на кровле (при стальной обрешётке под поликарбонат ригель не нужен). Мауэрлат может быть сплошным хлыстом под стропилами, отрезками между стойками или отсутствовать: тогда стропило лежит на стойке, срезанной под уклон, и режется только вертикально по её наружной грани.
  • Потолочная нагрузка идёт на затяжку как на двухпролётную балку с подвесом посередине, γf = 1,2.
  • Конёк и мауэрлат: если у них лежит доска обрешётки, сталь несёт только стену и связь; иначе считаются как прогоны под крайние полосы профлиста (пролёт = шаг рам). Ригель — на ветер 0,23 кПа (I район) по слабой оси. Обвязка — на вес стены, если опоры только под рамами; на сплошной балке она не нагружена.
  • Раскосы стен и кровли — в крайних панелях, на обеих стенах и обоих скатах. Ветер вдоль: наветренный торец 0,8 + подветренный 0,5; половина стены уходит в пяты стоек торца, вторая половина и весь фронтон — в раскосы стен; половина фронтона идёт через стропило в раскосы кровли. Ветер поперёк: кровля работает диафрагмой и сдвигает Fx/2 к каждому торцу — раскосы кровли обоих скатов берут это поровну (на раскос V = Fx/(4cos α)). Крест: считается только растянутый ([λ] 400). Одиночный — сжатие по устойчивости, [λ] 180. Без раскосов кровли диафрагмой может быть только профлист с саморезом в каждую волну; поликарбонат — нет. Оба вида раскосов можно ставить в два яруса: стеновые через ригель (или прогон стены на середине высоты), кровельные через прогон на середине ската — раскос вдвое короче, гибкость падает вдвое, усилие на растянутый крест меньше.
  • Лето: приток солнца через прозрачное покрытие τ (0,8 для 4 мм … 0,6 для 16 мм) × 800 Вт/м² на план кровли; перегрев воздуха = приток / (ΣUA + 0,34·n·V); вода считается вслед за воздухом. Крепёж покрытия: местный отсос по зонам −0,8 / −1,5 / −2,0 плюс внутреннее 0,2, полосы шириной e/10; несущая способность крепежа — ориентир. Сход снега: разгон по скату с трением 0,05 (поликарбонат) или 0,15 (профлист), полёт с карниза.
  • Прогибы от нормативных нагрузок (без γf): стропило 1/200 пролёта между опорами (неразрезность ×0,6), затяжка с нехождаемым потолком 1/200, стойка торца 1/200 нижнего пролёта. Стойки торца — две на фронтон при z = ±a/2, полоса a/2, ветер 0,8 наружное + 0,2 внутреннее с пульсацией; неразрезная балка на трёх опорах — пята, узел обвязки с раскосами торца на высоте стены и стропило; плюс сжатие вертикалью сжатого раскоса и долей кровли крайней рамы (полоса a/2 × b/2), проверка N/(φA) + M/W и [λ] 150. Ригель торца от ветра стойку не держит — он сам ничем не подпёрт.
  • Раскосы торца: рама с шарнирными пятами поперечный ветер сама не держит (стойка–затяжка–стойка — механизм), сила с уровня кровли (половина ветра на стену 0,8 + 0,5 плюс горизонталь со скатов) идёт по кровле в оба торца и по двум раскосам торца (от пят угловых стоек к узлу стойка торца — обвязка, z = ±a/2) в землю. Один раскос сжат (устойчивость, [λ] 180), второй растянут на столько же и тянет угловую пяту вверх — это отдельная строка в анкерах. При ножницах, портале и поднятой затяжке нужна обвязка торца по верху стены (в ведомости), при плоской затяжке её роль играет затяжка крайней рамы. Дверь 900 × 2000 по центру заднего торца между стойками (±1050) раскосов не задевает. Сечение — как у стоек торца. Вариант «в два яруса»: зигзаг пята угла → узел стойка торца–ригель → верх угловой стойки в каждой панели, раскос короче (√((a/2)² + (h/2)²)) и под 45°, стойка торца получает опору ещё и на ригеле (три пролёта); растяжение в пяте от этого не меняется — оно задано опрокидыванием панели, H·h/(a/2), и при ветре с одной стороны приходится на угол, с другой — на пяту стойки торца, поэтому анкера нужны под всеми восемью пятами торцов; стойка торца в обоих случаях несёт всю эту вертикаль.
  • Сварные швы узлов: угловой шов по контуру меньшего стержня, катет = толщина стенки, βf 0,7, Rwf 180 МПа (Э42 / ER70S-6), 0,8 на ручную сварку по месту; проверяется только продольная сила в узлах подкос–стропило, раскос–обвязка, раскос–стойка, затяжка–стойка, подвес–затяжка. Моментный узел косынки портала и стыки накладками этой строкой не покрыты.
  • Трудоёмкость — оценка: рез 3 мин, сварной стык 8 мин, сборка рамы на шаблоне 1,5 ч, разметка и обвязка 6 ч; электроды 60 г на метр шва при 1,5–2 мм.
  • Ветер и анкера: СП 20.13330 раздел 11, w₀ по району, k(z ≤ 5 м) по типу местности, пульсационная составляющая ζ·ν (0,85·0,95 для открытой местности, 1,22·0,95 для застройки), γf 1,4; стены 0,8/−0,5, скаты по прил. В.1.2 (наветренный от −0,4 при 20° до +0,8 при 60°, подветренный −0,5), вдоль конька оба ската −0,6, внутреннее давление 0,2. Вес считается из сметы: сталь, дерево, покрытие, утеплитель, обшивка; удерживает 0,9 веса. Проверяются подъём, опрокидывание вокруг подветренной пяты и сдвиг лежней по песку (трение 0,4). Несущая способность анкеров — ориентир для суглинка. Давление на наветренный скат (ce1 + 0,2 внутреннего, при уклоне от 30°) добавляется к снегу нагруженного ската как второе кратковременное с ψ 0,9 — при 45–50° оно сравнимо со снегом, потому что µ там уже 0,3–0,5; распору достаётся половина как от односторонней нагрузки. Предельный снег считается в этой же комбинации.
  • Предельная гибкость по СП 16.13330 табл. 32: стропило и стойка [λ] = 150, подкосы, косынки и одиночные раскосы 180, растянутые раскосы 400. Превышение показывается как использование λ/[λ], даже если по напряжениям запас есть: слишком гибкий стержень вибрирует и теряет устойчивость от случайных сил.
  • Обрешётка — доска 40×100 на ребро (R 13 МПа, E 10 ГПа) или прогон из профтрубы по сильной оси. Нагрузка — полоса кровли между соседними рядами (по проекции) × нагрузка нагруженного ската (снег с µ и 1,4, вес кровли, давление ветра на скат), пролёт — шаг рам. Под профлистом с саморезом в каждую волну скатная составляющая уходит в настил, прогон гнётся только поперёк; под поликарбонатом и плёнкой прогон гнётся косо (cos α по сильной оси + sin α по слабой), при 45–50° это ×1,4 для квадратной трубы. Кроме прочности — прогиб 1/200 пролёта от нормативной нагрузки.
  • Ry = 245 МПа (для трубы 1,5 мм из Ст3 честнее 235–240 — сверяйте с сертификатом); сечения с радиусами по ГОСТ 8639. Обрешётка — сосна 40×100, R = 13 МПа.
Сечение:      
3D-модель с этими параметрами ↗каждый узел: кто к кому примыкает, каким концом и под каким резом
Наведите на элемент — загрузка; кликните — его настройки, описание и детали для раскроя.
до 60 % 60–85 % 85–100 % выше 100 % — разрушение снег потолок реакции опор
ЭлементУсилияДейств. / пределИспользование%

Энергоэффективность
Стационарные теплопотери через ограждение по толщине и λ выбранного утеплителя, вентиляция не меньше, чем нужно для отвода влаги с бассейна, испарение по VDI 2089. Сезон — доля расчётной мощности по средней температуре. Источник тепла выбирается здесь же: от него зависят стоимость сезона, комплект оборудования и раздел ниже. Все поля попадают в ссылку.
Отопление от домового АКГВ
Теплоноситель из домового котла по трассе в ангар. Вода греется змеевиком в бочке-отстойнике (после бассейна, до барабана), воздух — радиатором. Насос ветки включается по термостату воды, потери трассы считаются по доле времени работы.
Почему не покрытие для теплиц
Та же коробка, но стены, скаты и фронтоны из светопрозрачного материала, потолка нет. Пол, вентиляция и бассейн — те же строки, что выше.
Ведомость и карта раскроя
Длины — по осям; там, где грани сходятся под углом, добавляйте по половине ширины профиля на конец. Угол реза — от перпендикуляра к оси, как выставляется на маятниковой пиле. Трубы 6 м — раскрой первым подходящим, рез 3 мм.
Материалы и цены
Цены по умолчанию сверены с розницей Москвы 7 сентября 2026 (отчёт): профтруба 68 ₽/кг, ОСП-3 550 ₽/м², поликарбонат 4/10/16 мм — 250/650/850. В сохранённой ссылке цены свои — поправьте здесь, если она старая.
Розница Москвы, осень 2026. Выбор типа подставляет типовую цену; любую цифру можно поправить под свой прайс — она попадёт в ссылку.
Смета материалов