vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2025-52-4-188-195vdgtu-1920Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREИспользование параметрической поверхности диагонального переноса при проектировании большепролетного выставочного павильонаUsing a parametric diagonal transfer surface in the design of a large-span exhibition pavilionАгахановЭ. К.AgakhanovE. K.

Агаханов Элифхан Керимханович - доктор технических наук, профессор, профессор, кафедра «Транспортные сооружения и строительные материалы.

367015, Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70

Elifkhan K. Agakhanov - Dr. Sci. (Eng.), Prof., Department of Transport Facilities and Construction Materials.

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367015

Elifhan@bk.ruАгахановМ. К.AgakhanovМ. K.

Агаханов Мурад Киримханович - кандидат технических наук, доцент, доцент, кафедра «Сопротивление материалов».

129337, Москва, Ярославское шоссе, 26

Murad K. Agakhanov - Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Assoc. Prof., Department of Strength of Materials.

26 Yaroslavskoe highway, Moscow129337

muradak@mail.ruТруфановаЕ. В.TrufanovaE. V.

Труфанова Елена Васильевна - кандидат технических наук, доцент, доцент, кафедра «Строительная механика и теория сооружений».

3344002, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Elena V. Trufanova - Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Assoc. Prof., Department of Technical Mechanics.

1 Gagarin Square, Rostov-on-Don 344000

el.trufanova@mail.ruМуртазалиевГ. М.MurtazalievG. M.

Муртазалиев Гелани Муртазалиевич - доктор технических наук, профессор, кафедра «Сопротивление материалов, теоретической и строительной механики».

367015, Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70

Gelani M. Murtazaliev, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department Resistance of Materials, Theoretical and Construction Mechanics.

70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367015

ventav@mail.ruДагестанский государственный технический университетРоссияDaghestan State Technical UniversityRussian FederationМосковский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University MGSU)Russian FederationДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation202504022026524188195Copyright © Агаханов Э.К., Агаханов М.К., Труфанова Е.В., Муртазалиев Г.М., 20262026Агаханов Э.К., Агаханов М.К., Труфанова Е.В., Муртазалиев Г.М.Agakhanov E.K., Agakhanov М.K., Trufanova E.V., Murtazaliev G.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1920Цель

Цель. Целью исследования является моделирование и расчет каркаса здания большепролетного выставочного павильона, созданного с использованием поверхности диагонального переноса, на особые сейсмические воздействия по нормативному методу с учетом эксплуатационных статических и динамических воздействий, а также регулирование усилий и перемещений в элементах каркаса здания способом изменения геометрической схемы.

Метод

Метод. Каркас уникального здания разработан на основе изучения эволюции поверхности диагонального переноса в программных комплексах ArchiCAD, САПФИР и Лира-САПР.

Результат

Результат. На первом этапе проектирования производился численный эксперимент по регулированию напряженно-деформированного состояния каркаса здания. Выполнен расчет отдельных элементов здания для определения оптимальной расчетной схемы и предварительного подбора сечений элементов. Рассмотрено два варианта арок покрытия. Выполнено варьирование физико-механических и геометрических параметров несущих конструкций. По результатам численного эксперимента выбрана окончательная расчетная схема здания и выполнен полный динамический расчет каркаса с учетом сейсмического воздействия.

Вывод

Вывод. Получены перемещения узлов конечно-элементной модели в глобальной системе координат, а также усилия в несущих элементах каркаса. Выполнен дополнительный расчет на устойчивость арочного покрытия. По результатам анализа полученных данных выбран рациональный вариант конструирования каркаса здания.

Objective

Objective. Modeling and calculation of the building frame of a large-span exhibition pavilion, created using a diagonal transfer surface, for special seismic impacts using a standard method taking into account operational static and dynamic impacts, as well as regulation of forces and displacements in the elements of the building frame by changing the geometric scheme.

Method

Method. The framework of the unique building was developed based on the study of the evolution of the diagonal transfer surface in the ArchiCAD, SAPFIR and Lira-SAPR software packages.

Result

Result. At the first stage of design, a numerical experiment was conducted to regulate the stressstrain state of the building frame. The calculation of individual elements of the building was performed to determine the optimal calculation scheme and preliminary selection of element sections. Two options for roof arches were considered. The physical, mechanical and geometric parameters of the supporting structures were varied. Based on the results of the numerical experiment, the final calculation scheme of the building was selected and a full dynamic calculation of the frame was performed taking into account seismic impact.

Conclusion

Conclusion. The displacements of the finite element model nodes in the global coordinate system, as well as the forces in the supporting elements of the frame, were obtained. An additional calculation for the stability of the arched roof was performed. Based on the analysis of the data obtained, a rational option for constructing the building frame was selected.

информационное моделированиепараметрическая архитектураформообразованиечисленный экспериментрегулирование напряженно-деформированного состоянияметод конечных элементовinformation modelingparametric architectureformingnumerical experimentregulation of the stress-strain statefinite element methodReferencesГринько Е.А. Классификация аналитических поверхностей применительно к параметрической архитектуре и машиностроению. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. – 2018. – Т. 19, № 4. – С. 438-456.Grinko, E.A. Classification of Analytical Surfaces Applied to Parametric Architecture and Mechanical Engineering. Bulletin of Peoples' Friendship University of Russia. Series: Engineering Research. 2018;19(4):. 438-456. (In Russ)Кравченко Г.М., Данилейко И.Ю., Думбай В.А. Исследование динамических параметров консольного покрытия уникального здания технического музея. НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ и ИННОВАЦИИ: сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции: в 3 частях, Казань, 12 июля 2017 года. Том Часть 2. – Казань: Общество с ограниченной ответственностью "Агентство международных исследований", 2017. – С. 68-73.Kravchenko, G.M., Danileiko, I.Yu., Dumbay, V.A. Study of the Dynamic Parameters of the Cantilever Roof of a Unique Building of a Technical Museum. SCIENCE, EDUCATION, and INNOVATION: Collection of Articles Based on the Results of the International Scientific and Practical Conference: in 3 Parts, Kazan, July 12, 2017;Part 2. – Kazan: International Research Agency, Limited Liability Company, 2017:. 68-73. (In Russ)Водопьянов Р.Ю., Титок В.П., Артамонова А.Е, Ромашкина М.А. Под редакцией академика РААСН Городецкого А.С. Программный комплекс лира-сапр®. Руководство пользователя. Обучающие примеры. Электронное издание, 2017г., – 535 с.Vodopyanov R.Yu., Titok V.P., Artamonova A.E., Romashkina M.A. Edited by Academician of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences Gorodetsky A.S. LIRA-SAPR® Software Package. User's Manual. Tutorials. Electronic publication, 2017:535. (In Russ)Стрелец-Стрелецкий Е.Б., Журавлев А.В., Водопьянов Р.Ю. Под ред. Академика РААСН, док. техн. наук проф. Городецкого А.С. ЛИРА-САПР. Книга I. Основы. Изд-во LIRALAND, 2019. – 154с.Strelets-Streletsky E.B., Zhuravlev A.V., Vodopyanov R.Yu. Edited by Academician of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Doctor of Engineering Sciences, prof. Gorodetsky A.S. LIRA-SAPR. Book I. Basics. LIRALAND Publishing House, 2019:154. (In Russ)Agakhanov, E.K. Stress modelling in natural foundation /E.K. Agakhanov, R.E. Agakhanova, M.K. Agakhanov //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Rostov-on-Don, 20–22 октября 2020 года. Rostov-on-Don, 2020. – P. 012072. DOI: 10.1088/1757-899X/1001/1/012072. EDN UXTXEO.Agakhanov, E.K. Stress modeling in natural foundation /E.K. Agakhanov, R.E. Agakhanova, M.K. Agakhanov //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Rostov-on-Don, October 20–22, 2020. Rostov-onDon, 2020. – P. 012072. DOI: 10.1088/1757-899X/1001/1/012072. EDN UXTXEO. (In Russ)Агаханов, Э.К. Эквивалентность грунтов в предельном напряженном состоянии / Э.К. Агаханов, М.К. Агаханов, Г.Г. Габибулаев //Системные технологии. – 2021. – № 4(41). – С. 103-109. – DOI: 10.55287/22275398_2021_4_103.Agakhanov, E.K. Equivalence of soils in the ultimate stress state / E.K. Agakhanov, M.K. Agakhanov, G.G. Gabibulaev. System technologies. 2021;4(41):103-109. – DOI: 10.55287/22275398_2021_4_103. (In Russ)Моделирование пульсационной составляющей ветровой нагрузки на каркас здания по нескольким методикам расчета / Г.М. Кравченко, Е.В. Труфанова, И.В. Кондрик, И.А. Хатхоху // Инженерный вестник Дона. – 2017. – № 2(45). – С. 98.Modeling of the pulsation component of the wind load on the building frame using several calculation methods / G.M. Kravchenko, E.V. Trufanova, I.V. Kondrik, I.A. Khatkhokhu. Engineering Bulletin of the Don. 2017;2 (45): 98. (In Russ)Simbirkin V. Analysis of Reinforced Concrete Loadbearing Systems of Multistorey Buildings. Modern Building Materials, Structures and Techniques: CD-ROM Proceedings of the 8th International Conference, Vilnius, May 19-21, 2004.с.98-99.Simbirkin V. Analysis of Reinforced Concrete Loadbearing Systems of Multistorey Buildings. Modern Building Materials, Structures and Techniques: CD-ROM Proceedings of the 8th International Conference, Vilnius, May 19-21, 2004: 98-99. (In Russ)Туровский С.В. Влияния собственных форм колебания многоэтажного каркасного здания на пространственную работу сооружения//Вестник современных исследований. 2019. № 3.13(30). – С. 184-187.Turovsky S.V. Influence of natural vibration modes of a multi-story frame (In Russ)Кравченко Г.М. Рациональное проектирование элементов пространственного каркаса здания / Г.М. Кравченко, Е. В. Труфанова, Е. В. Ладная //Инженерный вестник Дона. – 2017. – № 1(44). – С. 59.Kravchenko G.M. Rational design of elements of the spatial framework of a building / G.M. Kravchenko, E.V. Trufanova, E.V. Ladnaya. Engineering Bulletin of the Don. 2017;1(44):59. (In Russ)Адищев, В.В. Верификация численно-аналитического метода определения прогибов с помощью численного моделирования / В.В. Адищев, В.В. Мальцев, М.Н. Данилов // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2017. – № 9(705). – С. 15-24.Adishchev, V.V. Verification of the numerical-analytical method for determining deflections using numerical modeling / V.V. Adishchev, V.V. Maltsev, M.N. Danilov. News of higher educational institutions. Construction. 2017;9 (705):15-24. (In Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.