Статья посвящена анализу расчетных и конструктивных проблем, возникающих при проектировании многоэтажных модульных зданий со стальным каркасом. В работе описаны основные тенденции строительства и классификации объемно-блочных зданий в России и мире.

Объектом исследования являются быстросборные соединения сжато-изогнутых несущих элементов каркасных модульных систем.

Основная цель работы – получение достоверных аналитических и расчетно-теоретических данных для определения характеристик вращательной жесткости узлов соединения модулей и оценка ее влияния на напряженно-деформированное состояние каркаса и его элементов.

В рамках работы определена концепция решения экспериментального модульного здания с применением двутавровых колонн в составе каркаса, а также межмодульных узлов их сопряжения. В качестве основного конструктивного решения узлов рассмотрены фланцевые соединения на высокопрочных болтах без контролируемого натяжения. Запроектированные узлы предусматривают наличие ревизионных окошек для доступа к метизам. Выполнено численное исследование с оценкой несущей способности и жёсткости соединений. Методом конечных элементов проведена оценка влияния этой жесткости на поведение каркаса в отношении двух групп предельных состояний.

В работе обоснована актуальность применения двутавровых профилей в качестве колонн каркаса модульного здания, что в современной практике не является распространенным решением. Разработанная концепция быстросборных межмодульных фланцевых соединений позволяет обеспечить безопасность здания при сокращении сроков и трудозатрат на его монтаж.