Конструктивная система и расчетно-динамическая модель жизнесберегающего многоэтажного здания с кинематической системой сейсмоизоляции

Введение. С целью обеспечения сейсмостойкости и снижения сейсмических нагрузок при проектировании жизнесберегающего многоэтажного здания принята система сейсмоизоляции в виде кинематических опор. В настоящей статье анализируются конструктивная система, расчетно-динамическая модель и результаты промежуточных натурных испытаний жизнесберегающего многоэтажного здания с кинематической системой сейсмоизоляции, возводимого в г. Грозный.

Материалы и методы. В ходе исследования были выполнены моделирование и расчет конструктивной системы здания с кинематической системой сейсмоизоляции. Для подтверждения работоспособности узлов системы сейсмоизоляции проведены натурные испытания.

Результаты исследования. Многоэтажное жизнесберегающее здание запроектировано по каркасной ствольно-стеновой конструктивной схеме, где вертикальными несущими элементами являются ствольные элементы, колонны и связи между колоннами в виде диафрагм жесткости. Высотная часть здания запроектирована с применением кинематической системы сейсмоизоляции на сборных трубобетонных сейсмоизолирующих опорах. Приведены результаты расчета на основные и особые сочетания нагрузок и внутренних усилий в несущих конструкциях.

Обсуждение и заключение. Исследование показало, что применение разработанной конструктивной системы сейсмоизоляции с кинематическими опорами позволяет снизить сейсмические нагрузки и общий вес здания и одновременно повысить механическую надежность и безопасность. Проведенные промежуточные натурные испытания подтвердили работоспособность узлов сопряжений опор с монолитными железобетонными конструкциями здания, что дало возможность внедрения кинематических опор сейсмоизоляции в практику строительства.

1. Айзенберг Я.М., Кодыш Э.Н., Никитин И.К., Смирнов В.И., Трекин Н.Н. Проектирование многоэтажных зданий с железобетонным каркасом для сейсмических районов. М.: ОАО «ЦПП»; 2011. 322 с.

2. Айзенберг Я.М., Деглина М.М., Мажиев Х.Н. Сейсмоизоляция и адаптивные системы сейсмозащиты. М.: Наука; 1983. 142 с.

3. Абаканов Т., Кусаинов А.А., Теплых А.В., Бондарев Д.Е. Сейсмология и сейсмостойкость сооружений. М.: Издательство СКАД СОФТ, Издательство АСВ; 2024. 624 с. URL: https://iasv.ru/sejsmologiya-i-sejsmostojkost-sooruzhenij.html (дата обращения 11.07.2024).

4. Маилян Л.Р., Зубрицкий М.А., Ушаков О.Ю., Сабитов Л.С. Расчет высотных сооружений при сейсмическом воздействии уровня «контрольное землетрясение» нелинейным статическим методом на примере Адыгейской ВЭС. Строительные материалы и изделия. 2020;3(1):14–20.

5. Маилян Д.Р., Мурадян В.А. К методике расчета железобетонных внецентренно сжатых колонн. Инженерный вестник Дона. 2012;4–2(23):182. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1333 (дата обращения 01.07.2024).

6. Муселемов Х.М., Маилян Д.Р., Муселемов Д.У. Напряжённо-деформированное состояние трехслойной трубчатой конструкции при воздействии равномерно распределенной импульсной нагрузки. Инженерный вестник Дона. 2023;11(107):386–400. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n11y2023/8786 (дата обращения 11.07.2024).

7. Мажиев Х.Н., Батаев Д.К-С., Газиев М.А., Мажиев К.Х., Мажиева А.Х. Материалы и конструкции для строительства и восстановления зданий и сооружений в сейсмических районах. Грозный: КНИИ им. Х.И. Ибрагимова Российской академии наук; 2014. 652 с.

8. Пшеничкина В.А., Дроздов В.В., Чаускин А.Ю. Сейсмическая надежность зданий повышенной этажности. Волгоград: Изд-во ВолгГТУ; 2022. 180 с.

9. Маилян Л.Р., Стельмах С.А., Щербань Е.М. Расчет и проектирование строительных конструкций с учетом вариатропии структуры, сечений и дифференциации конструктивных характеристик материалов. Научный журнал строительства и архитектуры. 2021;2(62):27–48. https://doi.org/10.36622/VSTU.2021.62.2.002

10. Маилян Л.Р., Зубрицкий М.А., Ушаков О.Ю., Сабитов Л.С., Бамбулевич М.Д. Оценка сейсмостойкости существующих фундаментов паротурбинных установок при сейсмических воздействиях. Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2020;4(47):79–83. https://doi.org/10.25628/UNIIP.2020.47.4.013

11. Маилян Л.Р., Языев С.Б., Сабитов Л.С., Коноплёв Ю.Г., Радайкин О.В. Напряженно-деформированное состояние системы «комбинированная башня — железобетонный фундамент — грунт основания» высотных сооружений. Строительные материалы и изделия. 2019;2(6):29–37. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-6-29-37

12. Назаров Ю.П. Расчетные модели сейсмических воздействий. М.: Наука; 2012. 414 с.

13. Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений. М.: Стройиздат; 1979. 320 с.

14. Themelis S. Pushover Analysis for Seismic Assessment and Design of Structures. Heriot-Watt University: School of the Built Environment; 2008. URL: https://www.ros.hw.ac.uk/bitstream/handle/10399/2170/ThemelisS_1008_sbe.pdf?sequence=1&isAllowed=y (accessed: 10.07.2024).

15. Мажиев Х.Н., Мажиев К.Х., Мажиева А.Х., Шестаков И.И., Кадаев И.Х., Мажиев А.Х. и др. Опыт строительства зданий с системами сейсмоизоляции в Чеченской Республике. В: Материалы Международных академических чтений «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения». Курск: Курский государственный университет; 2021. С. 17–31. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47478153 (дата обращения 10.07.2024).

16. Расчетно-пояснительная записка по результатам расчета на основные и особые сочетания нагрузок и усилий по объекту: «Высотный жилой комплекс со встроенно-пристроенными помещениями общественного назначения и 2-х уровневым подземным паркингом по адресу: Чеченская Республика, г. Грозный, Ленинский район, ул. Шейха-Али Митаева, 2 «а». Блок-секция I. Сочи: ООО «СочиЭкспертПроект»; 2021. 172 с.