Optymalizacja lekkich konstrukcji stalowych przy renowacji i nadbudowie obiektów budowlanych

Współczesne technologie renowacji pozwoliły zwiększyć liczbę obiektów z możliwością projektowania nadbudowy w istniejących budynkach. Konstrukcja nośna nadbudowy, która jest zaprojektowana i wykonana w lekkiej technologii stalowej, pozwala wykonywać nadbudowę bez znaczącego obciążenia fundamentu. Mniejszy ciężar własny przy wysokich parametrach wytrzymałościowych pozwala uniknąć problemów związanych ze wzmacnianiem konstrukcji istniejącego obiektu. W artykule przedstawiono modele matematyczne optymalizacji ramy z nadbudową i bez nadbudowy, które zawierają konstrukcje cienkościenne, pod obciążeniem wielokrotnie zmiennym. Ponadto konstrukcje istniejącego obiektu mogą być wykonane z przekrojów różnych klas, a konstrukcje nadbudowy przeważnie zawierają przekroje 3 oraz 4 klasy. Opracowane modele matematyczne pozwalają projektować nadbudowę ekonomicznie najkorzystniejszym sposobem pozyskania dodatkowej powierzchni użytkowej w istniejącej zabudowie.

Up to date the renovation technologies have allowed to increase the amount of buildings with the possibility of designing a heightening in the existing buildings. The heightening, which was designed with help light steel technology, allows to build the heightening without a significant load on the foundation. Low self-weight and high strength capacity avoid problems, which deal with the reinforcement of the structure of an existing building. In the article, mathematical models of the frame optimization with and without heightening are developed. The structures of these frames contain thin-walled metal structures under variable repeated loads. In addition, the structures of the existing buildings can be designed from cross-sections of different classes, and the structures of the heightening usually are designed from 3 and 4 classes of cross-sections. The proposed mathematical models allow to design the heightening by the most advantageous way obtaining additional usable space in the existing building.