Детальная информация

Целью выпускной квалификационной работы является выполнение вариантного проектирования колонн высотного бизнес-центра в Санкт-Петербурге и обоснование оптимального решения на основе сравнительного анализа традиционных железобетонных и сталежелезобетонных конструкций с различными компоновками стального сердечника по совокупности технико-экономических показателей. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Разработать пространственную модель здания в ПК ЛИРА-САПР, рассчитать НДС и подобрать сечения базовых железобетонных колонн. 2. Выполнить моделирование вариантов сталежелезобетонных колонн с разной компоновкой сердечника и отобрать решения, отвечающие нормативным требованиям. 3. Провести сравнительный технико-экономический анализ и выбрать оптимальный вариант с учётом стоимости материалов и прироста арендуемой площади. 4. Сравнить два способа задания жёсткостей оптимального сечения (аналитический и автоматический) для обоснования расчётных усилий. 5. Выполнить поверочный ручной расчёт на прочность выбранного сечения по СП 266.1325800.2016. 6. Сформулировать выводы и практические рекомендации по внедрению оптимального решения. Применение колонн 600×600 мм с крестообразным сердечником из двутавров 35Б4 обеспечивает коэффициент использования 0,98 и уменьшает сечение на 200 мм относительно базового варианта. Расхождение между ручным и автоматическим расчетом жесткостей (15–20%) подтверждает надежность аналитического метода. Замена конструкций дает экономию бетона 47% и чистый доход 1,89 млн руб. за 10 лет. Решение рекомендуется для плотной застройки Санкт-Петербурга, так как снижает нагрузку на фундаменты и увеличивает арендуемую площадь. Для достижения полученных результатов использованы следующие программные комплексы: Autodesk Revit 2023, ПК ЛИРА-САПР 22, САПФИР 22, Autodesk Navisworks Manage 2023, SmetaWIZARD v.5, MS Project 2021, Twinmotion 2023, MS PowerPoint, MS Excel, MS Word, Сигма ПБ, ANSYS Workbench.

Aim of the Final Qualification Work: to perform variant design of columns for a high-rise business center in Saint Petersburg and to justify the optimal solution based on a comparative analysis of traditional reinforced concrete and steel-concrete composite structures with various steel core configurations, considering the full set of technical and economic indicators. Tasks addressed during the research: 1. To develop a spatial structural model of the building in LIRA-SAPR software, calculate the stress-strain state, and select cross-sections for base reinforced concrete columns. 2. To model various steel-concrete column options with different core configurations and select solutions meeting regulatory requirements for strength, stability, and deformability. 3. To conduct a comparative techno-economic analysis, evaluate the advantages of steel-concrete columns in terms of load-bearing capacity and dimensions, calculate material costs and the economic effect from increased rentable area, and select the optimal variant. 4. To compare the results of modeling the optimal SRC section using analytical stiffness assignment and automatic calculation in the LIRA-SAPR Section Designer to justify the forces for manual verification. 5. To perform a manual verification calculation for the strength of the selected SRC column in accordance with SP 266.1325800.2016, using the most unfavorable (conservative) forces from the comparative analysis. 6. To formulate conclusions and practical recommendations for implementing the optimal structural solution for the business center. The application of 600×600 mm columns with a cruciform steel core made of two 35B4 I-beams ensures a utilization factor of 0.98 and reduces the cross-section dimensions by 200 mm relative to the baseline variant. The 15–20% discrepancy between manual and automatic stiffness calculations confirms the reliability of the analytical method. Replacing the structures yields a 47% saving in concrete and a net income of 1.89 million RUB over a 10-year period. This solution is recommended for dense urban development in Saint Petersburg, as it reduces loads on foundations and increases the rentable area. The following software packages were used to achieve the results: Autodesk Revit 2023, LIRA-SAPR 22, SAPPHIRE 22, Autodesk Navisworks Manage 2023, SmetaWIZARD v.5, MS Project 2021, Twinmotion 2023, MS PowerPoint, MS Excel, MS Word, Sigma PB, ANSYS Workbench.

• 1 - План -1 подземного этажа
• 2 - План 1 этажа
• 3 - План типового этажа
• 4 - План кровли
• 5 - Фасад 9-1, фасад И-А
• 6 - Разрез 1-1, разрез 2-2
• 7 - Визуализация архитектурных решений
• 01‏ - Схема расположения несущих конструкций типового этажа на отметке +4,500 ...+85,500
• 02‏ - Схема расположения плит перекрытия -1-го и -2-го этажей на отм. -4,500, -9,000
• 03‏ - Разрез 1-1, разрез 2-2, разрез 3-3
• 04 - Схема расположения элементов свайного поля
• 05 - Схема расположения верхней арматуры фундаментной плиты
• 06 - Схема расположения нижней арматуры фундаментной плиты, армирование колонны
• 07 - Схема расположения верхней арматуры плиты перекрытия, армирование стены
• 08 - Схема расположения нижней арматуры плиты перекрытия, армирование балки
• 1‎ - План -1 этажа подземного паркинга
• 2 - План 1 этажа
• 3 - План типового этажа
• 4 - Аксонометрические схемы
• 1‎‎ - Строительный генеральный план
• 2‎‎ - Календарный план
• 3‎‎ - График ресурсов
• 01‎ - Схема эвакуации -2 подземного этажа
• 02‎ - Схема эвакуации типового этажа
• 1. Описание конструкции, выбранной для расчета
• 2. Перечень элементов составляющих ограждающую конструкцию
• 3. Расчет значения нормируемого сопротивления теплопередаче
• 4. Геометрические характеристики объекта
• 5. Расчет удельных потерь теплоты, обусловленных элементами
• 6. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции
• Список используемой литературы
• 1. Описание конструкции, выбранной для расчета
• 2. Перечень элементов составляющих ограждающую конструкцию
• 3. Расчет значения нормируемого сопротивления теплопередаче
• 4. Геометрические характеристики объекта
• 5. Расчет удельных потерь теплоты, обусловленных элементами
• 6. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции
• Список используемой литературы
• 1. Описание конструкции, выбранной для расчета
• 2. Перечень элементов составляющих ограждающую конструкцию
• 3. Расчет значения нормируемого сопротивления теплопередаче
• 4. Геометрические характеристики объекта
• 5. Расчет удельных потерь теплоты, обусловленных элементами
• 6. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции
• Список используемой литературы
• 1. Описание конструкции, выбранной для расчета
• 2. Перечень элементов составляющих ограждающую конструкцию
• 3. Расчет значения нормируемого сопротивления теплопередаче
• 4. Геометрические характеристики объекта
• 5. Расчет удельных потерь теплоты, обусловленных элементами
• 6. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции
• Список используемой литературы