Details

Данная работа посвящена исследованию влияния учёта физической нелинейности железобетона на напряжённо-деформированное состояние (НДС) и несущую способность каркаса 28-этажного здания с консольными вылетами длиной 10 м. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Выполнить анализ научно-технической литературы в области линейных и нелинейных методов расчёта высотных зданий с консольными конструкциями. 2. Разработать BIM-модель каркаса здания в программном комплексе Revit. Провести расчет нагрузок, определить жесткостные характеристики элементов и сформировать расчетные сочетания нагрузок в программном комплексе САПФИР-3D. 3. Выполнить расчет в линейной постановке в программном комплексе ЛИРА-САПР, выполнить подбор армирования для консольных стен, перекрытий и фундаментной плиты. 4. Задать нелинейные диаграммы деформирования бетона (трёхлинейные с учётом ползучести) и арматуры (двухлинейные) согласно СП 63.13330.2018, выполнить физически нелинейный расчёт. 5. Провести сравнительный анализ НДС, прогибов, усилий и расхода арматуры, полученных при линейном и нелинейном расчётах. В исследовательской части проекта продемонстрировано влияния физической нелинейности железобетона на напряженно-деформированное состояние каркаса высотного здания со сложной конструктивной системой. В результате исследования доказано, что физически нелинейный расчет позволяет получить более точные характеристики напряженно-деформированного состояния. Для достижения полученных результатов использованы следующие программные комплексы: Autodesk Revit 2021; Autodesk Navisworks 2023; САПФИР-3D 2022; ЛИРА САПР 2022; MS Project 2016; Сигма ПБ; SmetaWIZARD.

The given work is devoted to the study of the influence of physical nonlinearity of reinforced concrete on the stress-strain state (SSS) and load-bearing capacity of the frame of a 28-storey building with cantilever overhangs of 10 m in length. The research set the following goals:To analyze scientific and technical literature in the field of linear and nonlinear methods for calculating high-rise buildings with cantilever structures. 1. To model the building frame in Revit software, perform load collection, assign stiffness, and generate design combinations in SAPFIR 3D. 2. To conduct a linear analysis in LIRA SAPR, perform reinforcement design for cantilever walls, slabs, and the foundation slab. 3. To define nonlinear deformation diagrams for concrete (three-linear, accounting for creep) and reinforcement (bilinear) in accordance with SP 63.13330.2018, and perform a physically nonlinear analysis. 4. To carry out a comparative analysis of the SSS, deflections, internal forces, and reinforcement consumption obtained from the linear and nonlinear analyses. The research part of the project demonstrates the influence of physical nonlinearity of reinforced concrete on the stress-strain state of the high-rise building frame with a complex structural system. The results prove that a physically nonlinear analysis provides more accurate characteristics of the stress-strain state. To achieve the above results, the following software tools were used: Autodesk Revit 2022; Autodesk Navisworks 2023; SAPFIR-3D 2022; LIRA SAPR 2022; MS Project 2016; Sigma PB; SmetaWIZARD.