CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE

Rational choice of structural design scheme of a multi-storey civil building taking into account cost, time and material consumption

Authors

  • Leonid V. Tikhonov Far Eastern Federal University, 10 Ajax st., Russky Island, Vladivostok, 690922, Russia
  • Egor E. Serebryakov Far Eastern Federal University, 10 Ajax st., Russky Island, Vladivostok, 690922, Russia
  • Mikhail N. Chigrin Far Eastern Federal University, 10 Ajax st., Russky Island, Vladivostok, 690922, Russia
  • Egor V. Sinyashin Far Eastern Federal University, 10 Ajax st., Russky Island, Vladivostok, 690922, Russia

How to cite

GOST Tikhonov L. V., Serebryakov E. E., Chigrin M. N., Sinyashin E. V. Rational choice of structural design scheme of a multi-storey civil building taking into account cost, time and material consumption // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2026. Vol. 70. No. 4. P. 21-31.
APA Tikhonov, L. V., Serebryakov, E. E., Chigrin, M. N. & Sinyashin, E. V. (2026). Rational choice of structural design scheme of a multi-storey civil building taking into account cost, time and material consumption. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 70(4), 21-31.

Abstract

In multi-storey residential construction practice, the preliminary choice of the structural design scheme predetermines up to 50-55% of the cost of the above-ground frame and a significant share of the construction logistics, yet it is made under conditions of minimal initial information. The literature on comparative evaluation of structural systems shows no stable consensus – regional variations in prices for steel, concrete and labour substantially alter the ranking. The aim of the study is to determine which of the four typical schemes of a 12-storey residential building (large-panel, monolithic flat-slab, precast-monolithic frame, steel braced frame with composite floor on profiled sheeting) provides a rational compromise between cost, time and material consumption under the conditions of the Russian Far East. Methods of techno-economic comparison of cost models, multi-criteria convolution with adjustable weights and sensitivity analysis to fluctuations in prices of key resources were used. The precast-monolithic frame yields the minimum reduced value of the objective function of 0,478 at normalised weights of 0.40 for cost, 0.35 for duration and 0,25 for material consumption; the margin over the next competitor (monolithic flat-slab scheme) is about 7,2%. The estimates apply to dense urban quarters with 9-17 storeys under conditions comparable to Vladivostok; for other regions a recalculation of sensitivity is required.

Keywords

structural design scheme multi-storey civil building precast-monolithic frame monolithic housing techno-economic comparison material consumption estimated cost construction duration multi-criteria analysis Russian Far East

References

Гимранов Л.Р., Пажвак А. Исследование напряженно-деформированного состояния узлов стальных ферм из гнутосварных профилей // Известия КГАСУ. 2022. № 4(62). С. 51-60.

Горшков А.С., Войлоков И.А., Орлович Р.Б. Технико-экономический анализ индустриального жилищного строительства в условиях программ реновации // Жилищное строительство. 2024. № 3. С. 26-34.

Жаданов В.И., Лисов С.В., Новиньков А.Ю. Сборно-разборные фанерные несущие элементы для быстровозводимых зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2024. № 5. С. 19-26.

Келасьев Н.В., Трекин Н.Н., Кодыш Э.Н., Щедрин О.С. Повышение надежности многоэтажных железобетонных каркасных зданий // Академия. Архитектура и строительство. 2025. № 1. С. 142-151.

Колчунов В.И., Федорова Н.В., Савин С.Ю., Ковалев В.В., Ильющенко Т.А. Моделирование разрушения железобетонного каркаса многоэтажного здания с предварительно напряженными ригелями // Magazine of Civil Engineering. 2019. № 8(92). С. 155-162.

Король Е.А., Гудкова А.Г., Петросян Р.С., Антониади Д.Д. Прогнозирование динамики изменения продолжительности работ по капитальному ремонту зданий за счет варьирования численности трудовых ресурсов // Вестник МГСУ. 2026. Т. 21. № 3. С. 435-442.

Коянкин А.А. Сборно-монолитный каркас, эффективный для применения в холодных условиях строительства // Градостроительство и архитектура. 2025. Т. 15. № 4. С. 21-26.

Мирсаяпов И.Т., Гайнетдинов Р.Г., Салимзянов И.Р. Узлы сопряжения железобетонных колонн с фундаментами // Известия КГАСУ. 2024. № 2(68). С. 124-135.

Николаев С.В. Строительство панельно-монолитных домов из домокомплектов заводского производства // Жилищное строительство. 2021. № 10. С. 10-16.

Синянский И.А., Кошкин А.К., Леоненко И.А., Говорова Ж.М., Канивец У.С. Обоснование оптимизации архитектурно-планировочных, конструктивных, технологических и материаловедческих решений объектов капитального строительства // Строительство и архитектура. 2023. Т. 11. № 1. С. 8-13.

Тамразян А.Г. Концептуальные подходы к оценке живучести строительных конструкций, зданий и сооружений // Железобетонные конструкции. 2023. Т. 3. № 3. С. 62-74.

Тамразян А.Г., Алексейцев А.В. Современные методы оптимизации конструктивных решений для несущих систем зданий и сооружений // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 1. С. 12-30.

Туснин А.Р., Постарнак М.В. Мембранные конструкции: опыт применения и перспективы развития // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 3. С. 401-415.

Федорова Н.В., Московцева В.С., Амелина М.А. Конструктивная система сборно монолитных каркасов жилых и общественных зданий из индустриальных панельно-рамных элементов // Строительные материалы. 2025. № 3(833). С. 30-36.

Шембаков В.А. Возможности инновационной индустриальной технологии сборно монолитного каркаса ГК Рекон-СМК // Жилищное строительство. 2023. № 3. С. 32-38.

Issue

Vol. 70 No. 4 (2026): Stroitel'nye i dorozhnye mashiny

Section

CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE

Metrics

91 views
0 downloads
JATS XML
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

JATS XML

Similar Articles

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.