Details

Целью выпускной квалификационной работы является разработка проектной документации на строительство высотного здания бизнес-центра в г. Краснодаре. Исследовательская часть данной работы посвящена оценке напряженно-деформированного состояния, определению несущей способности и конструированию трубобетонных колонн каркаса высотного здания в сейсмически активном районе. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Определение жесткостных характеристик сечения трубобетонной колонны со стержневой арматурой с помощью аналитического расчета по СП 266.1325800.2016. 2. Разработка пространственной конечно-элементной модели высотного здания с трубобетонными колоннами несущего каркаса. 3. Расчёт каркаса, определение расчётных усилий в сечении трубобетонных колонн. 4. Аналитический расчёт трубобетонной колонны по первой и второй группам предельных состояний. 5. Расчёт и конструирование стад-болтов в сечении трубобетонной колонны в соответствии с положениями Еврокода ЕN 1994-1-2-2009. 6. Расчёт и конструирование опорного узла трубобетонной колонны с использованием ПО IDEA StatiCa Connection. По результатам исследования были определены жесткостные характеристики сечения трубобетонной колонны, выполнен расчет трубобетонной колонны по первой и второй группам предельных состояний. Для обеспечения совместной работы ядра и стальной оболочки произведён расчёт и конструирование гибких упоров. На основе компонентного метода конечных элементов в ПО IDEA StatiCa Connection выполнены моделирование и расчёт жесткого опорного узла трубобетонной колонны. Разработанное конструктивное решение базы колонны удовлетворяет требованиям по прочности и деформациям. Для достижения полученных результатов использованы следующие программные комплексы: Autodesk Revit 2023, Autodesk AutoCAD 2021, Autodesk Navisworks Manage 2023, ANSYS 2018, ЛИРА-САПР 2022, САПФИР-3D 2022, MS Word, MS Excel, MS Project, Сигма ПБ, SmetaWIZARD 5, IDEA StatiCa 25.1, Twinmotion 2025, SCAD Office 21.1.9.7.

The objective of the final qualification project is to develop design documentation for the construction of a high-rise business center building in Krasnodar. The research part of this work is devoted to the assessment of the stress-strain state, determination of the load-bearing capacity, and structural design of the CFST columns of the high-rise building framework in a seismically active area. The research set the following goals: 1. Determination of the stiffness characteristics of the cross-section of a CFST column with internal reinforcement using analytical calculation according to SP 266.1325800.2016. 2. Development of a 3D finite element model of the high-rise building with CFST columns in the load-bearing frame. 3. Structural analysis of the frame and determination of the design forces in the cross-section of the CFST columns. 4. Analytical calculation of the CFST column at Ultimate and Serviceability Limit States (ULS and SLS). 5. Design and detailing of shear connectors within the cross-section of the CFST column in accordance with the provisions of Eurocode EN 1994-1-2-2009. 6. Design and detailing of the CFST column base joint using IDEA StatiCa Connection software. Based on the research results, the stiffness characteristics of the CFST cross-section were determined, and the structural analysis of the column at Ultimate and Serviceability Limit States was performed. To ensure the composite action between the concrete core and the steel tube, the design and detailing of shear connectors were executed. Based on the Component-Based Finite Element Method (CBFEM) in the IDEA StatiCa Connection software, the modelling and structural analysis of the rigid column base joint were performed. The developed structural design of the column base meets the strength and deformation requirements. To achieve the obtained results, the following software tools were used: Autodesk Revit 2023, Autodesk AutoCAD 2021, Autodesk Navisworks Manage 2023, ANSYS 2018, LIRA-SAPR 2022, SAPFIR-3D 2022, MS Word, MS Excel, MS Project, Sigma PB, SmetaWIZARD 5, IDEA StatiCa 25.1, Twinmotion 2025, SCAD Office 21.1.9.7.