Engineering and structural solutions for enhancing the stability of reconstructed buildings

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32347/2707-501x.2025.56(2).79-90

Keywords:

building stability, reconstruction, structural strengthening, reinforcement, composite materials, stiffness, finite element method, seismic resistance

Abstract

The engineering and structural stability of reconstructed buildings determines the ability of their load-bearing systems to maintain equilibrium, shape, and functionality under various types of loads. During the reconstruction process, changes occur in the geometry, stiffness characteristics, and working conditions of structures, which necessitates a new approach to design and evaluation of their reliability. The influence of element modernization on the overall stability of the system makes it essential to analyze the stress–strain state, taking into account the interaction of materials, joints, and supports.

A particularly important role is played by the combination of analytical and numerical calculation methods, which ensure precise identification of zones of critical stresses, deformations, and loss of equilibrium. The finite element method makes it possible to model complex spatial systems, including defects, openings, and strengthening zones. Analytical approaches – Hooke’s law, equilibrium equations, and Euler’s formulas – make it possible to assess the strength reserve and critical stability parameters for individual elements. This combination of methods forms the basis for a comprehensive assessment of the effectiveness of reconstruction measures.

One of the key directions for improving stability is the strengthening of load-bearing elements. The use of steel reinforcement, jacketing, and composite materials allows for a significant increase in the load-bearing capacity of structures without dismantling or excessive increase in the building’s weight. Composites, such as carbon and basalt fibers, are characterized by high strength, low weight, and corrosion resistance, which ensures the durability of reconstructed structures. The application of such materials is particularly effective for historical or socially significant buildings, where minimal intervention in the existing structure is a critical requirement. The efficiency of different strengthening methods is evaluated through specific performance indicators – the ratio between the increase in load-bearing capacity and the cost. Comparative analysis confirms that composite systems demonstrate the highest technical results with long-term economic advantages. The combination of steel reinforcement with composite strengthening provides a balanced solution with optimal parameters of stability, cost, and technological complexity.

References

Нормативні документи технічного характеру. URL: https://e-construction.gov.ua/laws/doc_type=6.

Дарієнко В.В., Джирма С.О., Скриннік І.О., Портнов Г.Д., Настоящий В.А. Реконструкція та ремонт будівель і споруд: навч. Посіб. Кропивницький: ЦНТУ, 2023. 159 с. URL: https://vpu29.rv.ua/wp-content/uploads/2025/02/0054101.pdf.

Гаркуша М.В., Онищенко А.М. Удосконалення методу оцінки стійкості покриття нежорсткого дорожнього одягу до утворення колії. Дороги і мости, 209, 19-20, 61-77. https://doi.org/10.36100/dorogimosti2019.19.061

Нехаєва Д.В. Прблеми та перспективи розвитку реконструкції промислових будівель: кваліфікаційна робота магістра. Запоріжжя, 2023. URL: https://dspace.znu.edu.ua/jspui/bitstream/12345/18140/1/Нехаєва%20.pdf.

Цибульник І.О. Підсилення залізобетонних плит сталефібробетоном: дис... канд. техн. наук: 05.23.01. К.: КНУБА, 2004. 112 с.

Реконструкція будівель Комунального некомерційного підприємства «1 територіальне медичне об’єднання м. Львова» з благоустроєм території на вул. В. Івасюка, 74 у смт. Брюховичі Львівської міської територіальної громади під реабілітаційний центр. Том 1. Загальна пояснювальна записка. URL: https://redcross.org.ua/wp-content/uploads/2024/09/Додаток-2.2-Загальна-пояснювальна-записка-проєкту-реконструкції.pdf.

Чуприна Ю.А., Бінд В.Є., Кучеренко О.І., Чуприна Х.М., Горбач М.В., Петруха С.В. Вартісно-інжинірингові компоненти попередження економічних деструкцій в діяльності учасників проектів будівельного девелопменту. Управління розвитком складних систем. 2021. №45. С. 119-130.

ДБН В.2.2-15:2019 Будинки і споруди. Житлові будинки. Основні положення. [Чинний від 2019-12-01]. Вид. офіц. Київ, 2019. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=112684

Про затвердження та введення у дію Положення з питань обстеження, оцінки технічного стану, паспортизації та поточної експлуатації будівель та споруд у галузі зв’язку: Закон України від 28.04.2004 № 88. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0088570-04#Text.

Published

2025-11-25

How to Cite

KUZMIN, T. . (2025). Engineering and structural solutions for enhancing the stability of reconstructed buildings. Ways to Improve Construction Efficiency, 2(56), 79–90. https://doi.org/10.32347/2707-501x.2025.56(2).79-90