Research article
Issue: № 1 (25), 2022


The paper describes the relevance of calculating buildings for seismic impacts on the territory of Russia. The authors indicate the advantages of using steel structures in the frames of office multi-storey buildings as well as the factors that affect the metal intensity. It is noted that in Russia, the research on the optimization of metal structures is undergoing successful development; however, their practical implementation in design practice is hindered by the high complexity and specialization of tasks. The optimal design solution for the frame of a multi-storey building should be sought while taking into account many factors and limitations, which complicates calculations. The purpose of modeling is achieved by developing an automated computer optimization system based on combining existing suitable computer programs into a single complex. The basis for the construction of the complex is a logicographic software processor Grasshopper 3D, which allows for creating a building frame with subsequent variation of geometric and other parameters of the frame. The complex also uses a number of interconnected existing programs such as Rhino 3D; SAP2000; Excel, etc. The study also introduces a model of a public building with a metal frame in the SCAD software package. The calculation was made for static loads and seismic intensities of 5, 6 and 7 points. The study also verifies expediency of increasing the cross-section by 20% in the design of earthquake-resistant buildings. The reinforcement of the building frame was carried out by installing additional structural elements. Based on the data obtained, the authors conduct an analysis and provide design recommendations.

Full text is available in pdf only


  • Арутюнян А.Р. Современные методы сейсмоизоляции зданий и сооружений / А.Р. Арутюнян // Инженерно-строительный журнал. – 2010. – № 3. – С. 56–60.

  • Джинчвелашвили Г.А. Перспективы развития систем сейсмоизоляции современных зданий и сооружений / Г.А. Джинчвелашвили, А.В. Колесников, В.Б. Заалишвили, И.С. Годустов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2009. – №6. – С.27-31.

  • Смирнов В.И. Сейсмоизоляция — современная антисейсмическая защита зданий в России. / В.И. Смирнов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2013. – №4. – C.44-46.

  • Авидон Г.Э. Особенности колебаний зданий с сейсмоизолирующими фундаментами. / Г.Э. Авидон, Е. А. Карлина // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2008. – №1. – С.42-44.

  • Bilyk А. First Ukrainian cost study experience of commercial multistory buildings with concrete and steel frame / A. Bilyk, R. Kurashev, B. Burgan et al. // Design, Fabrication and Economy of Metal Structures / International Conference Proceedings – Miskolc, Hungary, Apr.24-26 2013. – Jarmai K., Farkas J. (eds) – Springer. Pp. 511-517.

  • Пермяков В.А. Современное состояние проблемы оптимального проектирования стальных конструкций / В.А. Пермяков // Металеві конструкції – №1, 1998 – С.17-20.

  • Шевченко Е.В. Совершенствование конструкций опор высоковольтных линий электропередачи и создание системы их автоматизированного оптимального проектирования. Автореферат дис… Докт. Техн. Наук / Е.В. Шевченко – Киев, 2000.

  • Гончаренко Д.Ф. Возведениє многоэтажных каркасно-монолитных зданий: монография / Д. Ф. Гончаренко, Ю.В. Карпенко, Е.И. Меерсдорф. – К.:Ф + С, 2013. – 128 с.

  • Хаджепур C. Рентабельность и безопасность высотных офисных зданий / С. Хаджепур, Д.Е. Гриерсон // Многоотраслевая оптимизация конструкций – Вып. 25 – С.279-293.