Введение. Модульные здания в настоящее время имеют широкую географию применения. За счет своих преимуществ одной из областей их применения в Российской Федерации является строительство модульных зданий в труднодоступных регионах, которые зачастую являются сейсмическими. Широко востребованы модульные здания для промышленных объектов, например, для газо- и нефтеперерабатывающих заводов: здания диспетчерских и операторных, комплектные трансформаторные подстанции и здания распределительных устройств, газовые котельные, насосные и канализационные станции. Подобные сооружения требуют обоснования их надежности и соответствия нормам проектирования, в том числе и по сейсмике. При этом нормативная база как в целом по модульным зданиям, так в частности по их сейсмостойкости развита слабо. Цель. Изучение вопроса применения модульных зданий в сейсмических регионах. Методы. Для оценки возможности применения модульных зданий в сейсмических регионах выполнены изучение и анализ существующих экспериментальных исследований данных зданий и их узлов на сейсмические воздействия. Результаты. Испытания полноразмерных модулей и зданий выполняются в России и за рубежом. Испытания по акселерограммам и по воздействиям, соответствующим нормам землетрясениям показывают довольно высокий уровень сейсмостойкости модульных зданий, вплоть до расчетной сейсмичности в 9 баллов. Исследования узловых соединений на циклические нагрузки демонстрируют довольно высокую способность узлов к рассеиванию энергии, что приводит к снижению реакции при сейсмическом воздействии. Логарифмические декременты колебаний в рассмотренных исследованиях лежат в пределах 0,2÷0,3, что близко к железобетонным сооружениям. При этом различные демпферы в узлах могут использоваться для увеличения сейсмостойкости модульного здания. Обсуждение. Модульные здания имеют широкую географию строительства, в том числе в сейсмических регионах. Сертификационные и лабораторные испытания полноразмерных модулей и зданий показывают их довольно высокий уровень сейсмостойкости, вплоть до расчетной сейсмичности в 9 баллов. Также высокими диссипативными свойствами обладают внутримодульные узлы, при этом для повышения сейсмостойкости возможно применение различных демпферов.

Строительство модульных зданий является актуальным направлением исследований в настоящее время. При возведении модульных зданий в труднодоступных районах отдельное внимание следует уделять рассмотрению сейсмических воздействий. При этом в Российской Федерации имеется не так много исследований, посвященных работе модульных зданий на динамические воздействия.

В данной статье изучается влияние параметров модульных зданий на коэффициенты динамичности при сейсмическом воздействии. Для исследования влияния жесткостей элементов на коэффициент динамичности использована аналитическая формула определения периода собственных колебаний, полученная для модульных зданий с опорными стойками, жесткими внутримодульными и шарнирными межмодульными соединениями. На основе граничных значений моментов инерции стоек, при которых происходит уменьшение коэффициента динамичности, произведена оценка реальных конструктивных решений при различных соотношениях моментов инерции ригеля и стойки одно-, двух- и трехэтажных модульных зданий. Размеры модулей приняты 3×6×3(h) м, нагрузка на перекрытие – 100 кг/м² и 150 кг/м².

Выявлено, что при грунтовых условиях III и IV категории практически все рассмотренные конструктивные решения модульных зданий имеют коэффициент динамичности, равный 2,5 даже для трехэтажных зданий. При грунтовых условиях I и II категории наблюдается снижение коэффициента динамичности некоторых конструктивных решений для зданий выше двух этажей. При любых грунтовых условиях для одноэтажных модульных зданий коэффициент динамичности равен 2,5. Наиболее неудачным решением с точки зрения сейсмического воздействия является такое, при котором отношение моментов инерции ригеля и стойки меньше единицы.