Information modelling of dynamic impacts on a unique building of a multifunctional complex of parametric architecture

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The study of corrugated surface shaping with subsequent shape selection for creating volumetric planning solutions for the building frame was performed. Surface shaping was performed in the SAPFIR software package. The corrugated surface and cyclic surface were combined to create the architectural appearance of a unique building of a multifunctional complex. The calculation of the analytical model of the frame of a unique multifunctional complex of parametric architecture was performed using the finite element method and the selection of optimal design solutions was performed. Additionally, the effect of adding outrigger floors to the finite element model at different levels of the building frame was studied.Materials and methods. The corrugated surface was formed in the SAPFIR software package. The finite element model was obtained by exporting the analytical model to the Lira-SAP. software package. To confirm the correctness of the adopted design solutions for the building frame, a study was conducted on the stress-strain state of the structures, the frequency and shape of natural vibrations. Four options for the location of outrigger systems were proposed, and the influence of outrigger floors on the dynamic response of the building frame was studied.Results. As a result of the calculations, the values of horizontal displacements of the building frame were obtained, which do not exceed the standard values. The change in design solutions allowed to make the first and second forms of oscillations translational, the third — torsional. The obtained nature of the dynamic response shows the efficiency of the adopted design solutions of the unique building frame. The numerical experiment allowed to achieve a reduction in horizontal displacements by 25 %, which increases the overall stability and spatial rigidity of the building frame.Conclusions. As a result of the study, a form of a unique building of parametric architecture was obtained. A study of the influence of outrigger systems on the dynamic characteristics of the building frame was carried out. Based on the research results, the frame of a unique building of a multifunctional complex meeting the requirements of reliability and cost-effectiveness is developed.

About the authors

E. K. Agahanov

Dagestan State Technical University (DSTU)

Email: elifhan@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-7706-8044

M. K. Agahanov

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: muradak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6564-370X

E. V. Trufanova

Don State Technical University (DSTU)

Email: El.Trufanova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3998-6041

References

  1. Надыршин Н.М. Параметризм как стиль в архитектурном дизайне // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 1 (150). С. 53–57. EDN PYNUPH.
  2. Agakhanov E.K., Kravchenko G.M., Agakhanov M.K., Trufanova E.V. Simulation of an emergency situation of a digital architecture object // E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 410. P. 02040. doi: 10.1051/e3sconf/202341002040
  3. Кравченко Г.М., Манойленко А.Ю., Литовка В.В. Параметрическая архитектура // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 (49). С. 211. EDN MAJQHZ.
  4. Кравченко Г.М., Труфанова Е.В., Полетаев М.В., Пуданова Л.И. Эволюция формообразования здания параметрической архитектуры с учетом аэродинамики // Инженерный вестник Дона. 2021. № 9 (81). С. 268–277. EDN QTXQKL.
  5. Шенцова О.М., Казанева Е.К. Композиционное формообразование высотных зданий и сооружений // Евразийский союз ученых. 2017. № 11–1 (44). С. 5–12. EDN YLDKLQ.
  6. Кравченко Г.М., Труфанова Е.В., Данилейко И.Ю., Забейворота В.А. Исследование принципов формообразования объектов параметрической архитектуры // Инженерный вестник Дона. 2019. № 1 (52). С. 130. EDN USRXDK.
  7. Доствал Г., Хая В. Применение высокопрочных бетонов в конструкциях современных высотных зданий // StudNet. 2022. Т. 5. № 6. С. 126. EDN DBAMWZ.
  8. Баранов А.О. Конструктивные решения высотных зданий // AlfaBuild. 2018. № 3 (5). С. 33–51. EDN CYPMBH.
  9. Плетнев В.И. О проектировании зданий повышенной этажности, стойких к прогрессирующему разрушению // Вестник гражданских инженеров. 2012. № 1 (30). С. 115–116. EDN PANVFP.
  10. Агаханов Э.К. О развитии комплексных методов решения задач механики деформируемого твердого тела // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2013. № 2 (29). С. 39–45. EDN SCMJQR.
  11. Агаханов Э.К. Развитие комплексных методов в механике деформируемого твердого тела // Современные строительные материалы, технологи и конструкции : мат. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 95-летию ФГБОУ ВПО «ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова». 2015. С. 99–105. EDN TUBAXV.
  12. Малыгин А.Б. Применение аутригерных этажей в высотном строительстве // Инженерный вестник Дона. 2022. № 4 (88). С. 444–452. EDN ZTJMYC.
  13. Барабаш М. Методика моделирования прогрессирующего обрушения на примере реальных высотных зданий // Mokslas – Lietuvos Ateitis Science – Future of Lithuania. 2014. № 6 (5). С. 520–530.
  14. Закиева Н.И., Гранкина Д.В., Ким К.А., Васильева Д.К. Процесс прогрессирующего обрушения высотных зданий и анализ решений, противодействующих ему // Инженерный вестник Дона. 2019. № 3 (54). С. 30. EDN PQYFFD.
  15. Алмазов В.О. Проблемы прогрессирующего разрушения // Строительство и реконструкция. 2014. № 6 (56). С. 3–10. EDN TCWPWJ.
  16. Алмазов В.О., Плотников А.И., Расторгуев Б.С. Проблемы сопротивления зданий прогрессирующему разрушению // Вестник МГСУ. 2011. № 2–1. C. 16–20. EDN OUVYJV.
  17. Травуш В.И., Колчунов В.И., Леонтьев Е.В. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения в рамках законодательных и нормативных требований // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 2. С. 46–54. doi: 10.33622/0869-7019.2019.02.46-54. EDN YXLQNV.
  18. Домарова Е.В. Оценка устойчивости к прогрессирующему разрушению монолитных железобетонных каркасных зданий с отдельными усиленными этажами // Вестник МГСУ. 2014. № 2. С. 22–29. EDN RWMQDJ.
  19. Пономарев В.Н., Травуш В.И., Бондаренко В.М., Еремин К.И. О необходимости системного подхода к научным исследованиям в области комплексной безопасности и предотвращения аварий зданий и сооружений // Архитектура. Строительство. Образование. 2014. № 2 (4). С. 7–16. EDN SABFSR.
  20. Агаханов Э.К., Агаханов М.К., Труфанова Е.В. Моделирование поведения большепролетного уникального сооружения при динамическом воздействии // Системные технологии. 2023. № 4 (49). С. 17–24. doi: 10.55287/22275398_2023_4_17. EDN RGSHAM.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).