СНИЖЕНИЕ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ СТАЛЬНОГО КАРКАСА КРУПНОПРОЛЁТНОГО АВТОЦЕНТРА В СЕЙСМИЧЕСКОМ РАЙОНЕ

Аннотация

Стальные каркасы образуют основную часть стоимости несущих конструкций крупнопролётных коммерческих зданий в сейсмических районах, при этом источники избыточной металлоёмкости таких объектов редко документируются на данных реализованных проектов. Работа даёт количественную оценку резервов снижения расхода стали для 2-этажного автоцентра с бесколонным шоурумом пролётом 17 м, построенного в Ташкентской области на площадке сейсмичностью 7 баллов по шкале MSK-64. Плоская численная модель поперечной рамы реализована на языке Python, проверена 25 автоматическими верификационными тестами, сопоставлена с независимой конечноэлементной библиотекой с совпадением в пределах 0,01% и верифицирована по проектным огибающим усилий с отклонениями 7-12% по моментам и поперечным силам основных элементов и в пределах 13% по продольным силам колонн. Сейсмическое воздействие определено спектральным методом национальной нормы КМК 2.01.03-19 для каждого блока, отделённого антисейсмическими швами. Фактический каркас расходует 224,4 т стали, или 55,9 кг на квадратный метр общей площади. Расчётный базовый сдвиг составляет 3,7-4,5% веса блока, тогда как межэтажный перекос худшей рамы сервисного блока достигает 1/189 при нормативном пределе 1/200, поэтому пропорции каркаса определяются жёсткостью. Оценены 5 мероприятий: пересмотр сечений экономит 33,8 т, решётчатые ригели из гнутосварных замкнутых профилей 22,4 т, сталежелезобетонная работа балок перекрытия 16,5 т, связевая схема сервисного блока 8,4 т, повышение класса стали до С345 экономии не даёт. Согласованное сочетание мероприятий снижает расход на 47,3 т, или 21,1%, до 44,1 кг на квадратный метр. Результаты подтверждают приоритет жёсткостно-ориентированных решений для крупнопролётных зданий умеренной сейсмичности.