Расчет монолитного каркаса здания: Расчет и проектирование и монолитного каркаса задний

Содержание

Расчет и проектирование и монолитного каркаса задний

Профессиональное удалённое проектирование монолитного каркаса зданий от простых до высотных. Оформление рабочих чертежей для экспертизы проекта. Расчет монолитного каркаса выполняется в программах согласно строительным нормам:СП 63.13330.2012, СП 52-103-2007, СП 20.13330.2011…

Примеры проектирования монолитного каркаса

Пример 1:

Проект представляет собой физкультурно-оздоровительный комплекс. Был выполнен полностью расчет монолитного каркаса в SCAD, а так же отдельностоящих фундаментов по усилиям РСУ. Проект выполнен в период занимаемой должности главного конструктора в проектной организации. Здание введено в эксплуатацию в 2013 году

Пример 2:

Расчет каркаса монолитного здания

Выполнен расчет монолитного каркаса высотного жилого дома. Особенностью данного проекта КЖ является пилоны и высота. А так же динамическое воздействие от  ветровой нагрузки, так как здание высокое. Далее по моему отчету проектировщики выполняли раздел чертежей КЖ.

Экспертиза была пройдена с символическими замечаниями.

Дом эксплуатируется с 2016г.

Расчет каркаса жилого монолитного дома

Пример 3:

8 баллов сейсмичность расчет

Пример проектирование монолитного каркаса КЖ частного дома:Сейсмичность Дом трёхэтажный Проект КЖ . Конструктивные требования и расчёты выполнены в соответствии действующего СП: Дом эксплуатируется где-то с 2014 года

 

Расчет монолитного каркаса

  1. Определение с расчётной моделью. Здесь нужно согласование с архитекторами по расположению диафрагм жесткости для задний условно выше 3 этажей. Так же определение больших технических отверстий в перекрытиях. Здесь же нужно определиться с видом фундамента и стен подвала.
  2. Подготовка пространственной модели железобетонного каркаса.
  3. Сбор нагрузок на раму (Статические — от людей, груза и снега; пульсационные ветровые;  сейсмические)
  4. Подготовка и расчет монолитного каркаса в программе. Здесь определяется площадь армирования конструкций и проверяется жесткость здания. На этом этапе у меня встречаются странные показания площадей арматуры — которые исправляются обнаружением ошибок.
  5. Заключительным шагом выполняется разработка рабочих чертежей КЖ

Оформленный расчет железобетонного каркаса включает:

  • Сбор нагрузок
  • Описание расчётных характеристик:
  • Коэффициенты условия работы
    Указания вида нагрузки и долей длительности
    Расчётные длины колонн
    Марка бетона и расчётный модуль упругости, коэффициенты
    Класс арматуры, защитный его слой и заданное армирование
    Коэффициент постели
  • Основные усилия в элементах от комбинации нагрузок
  • Расчётные данные о перемещениях (вертикальные и горизонтальные)
  • Итоги расчёта подбора сечений армирования
  • Приложение:
    Расчёт ветровой нагрузки
    Расчёт на продавливание плиты

Расчет железобетонного монолитного здания в SCAD

Монолитное железобетонное здание — далее просто здание — действительно здание. Формы и очертания взяты с картинки из интернета и ничего общего с реальностью не имеют. Заточим карандаши, положим перед собой лист бумаги и в бой.



Шаг первый — геометрия. Даже когда здание прямое или это не здание, а однопролетная рама или однопролетная балка я, по привычке, иду в AutoCAD. Не сомневаюсь, что разработчики душу вложили в «Форум»,  и слышал как счастливые пользователи выкладывают из души им в благодарность, но я привык обходится без него. Привык и после экспорта файла чертежа в расчетную схему выравнивать отметки перекрытия, отличающиеся на одну тысячную, несмотря на то, что округление стоит до десятых. Привык и к тому, что… пока хватит. Беру подложку из AutoCAD с контуром перекрытия, контуром лифтовой шахты, лестничной клетки и расставленными колоннами. Вот такая картина в первом приближении и рядом картина во втором. На второй картине нанесены вспомогательные линии, они помогут сделать хорошую сетку.
Импортируем в SCAD, выбираем масштаб и получаем схему.

Иногда бывает, что схема ориентирована не верно. Исправить можно функцией «геометрические преобразования».

Если все сделали правильно, то картина расчетный схемы при виде сверху будет соответствовать той, что была нарисована в AutoCAD.

Далее разбиваем сетку. Две мне известных функции есть в SCAD:

Узлы и элементы — Элементы — Добавление пластин. Алгоритм работы инструмента — выбираем 4 узла, создаем элемент, затем разбиваем ее на нужное нам количество элементов инструментом «Дробление 4-х узловых пластин» в той же линейке. При дроблении надо следить за направлением местных осей, что делает это способ очень утомительным.

Схема — Генерация сетки произвольной формы. Здесь немного сложнее. Надо создать контур из любого количества точек, затем «Генерация треугольной сетки КЭ на плоскости». В появившемся меню выбираем необходимые нам параметры. У обоих есть свои плюсы и минусы. Идеально они работает компенсирую друг друга. Неважно каким из способов создавать сетке, главное результат. 

Ну вот и прошли эти 5-6 часов жизни (в какой-то сторонней программе на создание всей схемы с нагрузками ушло бы столько же). Результат ниже. 


СП 430.1325800.2018 Монолитные конструктивные системы. Правила проектирования / 430 1325800 2018

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА
И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СВОД ПРАВИЛ

СП 430.1325800.2018

МОНОЛИТНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ
СИСТЕМЫ

Правила проектирования

Москва

Стандартинформ

2019

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ — АО «НИЦ «Строительство» — НИИЖБ им. А.А. Гвоздева

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 25 декабря 2018 г. № 861/пр и введен в действие с 26 июня 2019 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и содержит требования к расчету и проектированию монолитных конструктивных систем жилых и общественных зданий и сооружений, а также их несущих элементов и узлов.

Свод правил разработан авторским коллективом АО «НИЦ «Строительство» — НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (руководитель работы — канд. техн. наук

С.А. Зенин; доктор техн. наук Е.А. Чистяков, канд. техн. наук Р.Ш. Шарипов, О.В. Кудинов).

СВОД ПРАВИЛ

МОНОЛИТНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

8!Каркас

32

  1. Расчетно-конструктивный раздел

    1. Расчет каркаса здания

Введение

Расчет монолитного каркаса семиэтажного административного здания произведен по методу конечных элементов с использованием программного комплекса ЛИРА 9.4. Расчет каркаса выполнен по пространственной расчетной схеме.

Цель расчета – проверить, обеспечивается ли требуемая жесткость и устойчивость здания при действии проектных нагрузок, определить нагрузку на колонны.

Рис. 6.1 – Пространственная модель каркаса здания

Описание расчетной модели каркаса здания

В расчетную модель каркаса здания (рис.6.2) включены только несущие элементы здания – колонны, диафрагмы жесткости, монолитные диски перекрытий и покрытий. Наличие прочих элементов учтено посредством соответствующих нагрузок.

Колонны выполнены в виде двухузловых конечных элементов (стержней) с жесткими связями по концам. Плиты покрытий, перекрытий и диафрагмы жесткости – трех- и четырехузловых конечных элементов (пластин).

1. Колонны – монолитные железобетонные 400х400мм, бетон С30/37, арматура S240 и S500;

2. Диафрагмы жесткости – монолитные железобетонные толщиной 200мм , бетон С

30/37, арматура S240 и S500;

3. Перекрытие – монолитные железобетонные плиты толщиной 220мм , бетон С30/37, арматура S240 и S500;

Жесткость железобетонных элементов каркаса была выбрана согласно таблице 6.1 СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» и составила Еcm=37 ГПа.

Рис. 6.2 – Расчетная пространственная модель каркаса здания

Нагрузки на каркас

Расчет каркаса выполнен в линейной постановке на действие вертикальной постоянной нагрузки от собственной массы несущих конструкций здания, наружных стен, внутренних перегородок, полов и кровли, снеговой и ветровой нагрузок, действующей в двух направлениях по отношению к осям здания. В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещениях.

Нагрузки от собственного веса несущих элементов конструкций учитываются непосредственно в программном комплексе ЛИРА. Ветровая нагрузка посчитана в таблице 2.4. Значения оставшихся статических нагрузок приведены в таблицах 2.1 и 2.2.

Всего создано 5 типов загружений: 1 – собственный вес несущих элементов конструкций; 2 – полезная нагрузка; 3 – снеговая нагрузка; 4 – ветровая нагрузка по оси Х; 5 – ветровая нагрузка по оси Y.

Расчетные сочетания усилий выполнены в программном комплексе ЛИРА.

Таблица 2.1 – Нормативные и расчетные значения нагрузок, действующих на 1 м2 плиты перекрытия

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm на диск перекрытия следует определять по формуле:

wm = w0·k·c·γf··h, (2.1)

Таблица 2.2 – Нормативные и расчетные значения нагрузок, действующих на 1 м2

плиты покрытия

где w0 – нормативное значение ветрового давления, кПа; k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте; c – аэродинамический коэффициент; γf – коэффициент безопасности по ветровой нагрузке; h – высота этажа, м.

Город Минска находится в I ветровом районе, следовательно w0=0,23 кПа.

Таблица 2.3 – Значения коэффициент k для типа местности В

Высота, м

≤5

10

20

40

k

0,5

0,65

0,85

1,1

Результаты расчета

Таблица 2.4 – Значения расчетной погонной ветровой нагрузки

Характеристики расчетной модели каркаса здания:

– порядок системы уравнений 508161

– количество элементов 119642

– количество узлов 121523

– количество загpужений 5

Время расчета 11,77 мин.

Выводы:

1. Принятая в проекте железобетонная несущая система на основе монолитного рамно-связевого каркаса способна воспринять нагрузки, действующие на здание в процессе его эксплуатации.

2. Подобранные сечения несущих элементов каркаса здания позволяют выполнить их армирование без нарушений требований СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» и других ТНПА действующих на территории РБ.

3. На основании расчета подобраны оптимальные сечения несущих конструкций каркаса здания, которые были приняты при разработке чертежей настоящего проекта.

При действии на каркас нормативных статических нагрузок и ветровой нагрузки, перемещения верха здания не превышают предельного значения fu = h/500, установленного в п. 10.14 СНиП 2.01.07-85*.

Тип нагрузки

Перемещение, мм

по оси X

по оси Y

1 – собственный вес

-0,588

-1,937

2 – полезная нагрузка

-0,302

-1,347

3 ­ снеговая нагрузка

-0,065

-0,08

4 – ветровая нагрузка по оси Х

1,691

-0,284

5 – ветровая нагрузка по оси Y

-0,4

3,331

Итого:

0,336

-0,317

Предельное значение fu=h/500

27400/500 = 54,8

Таблица 2.5 – Сравнение значений перемещений верха здания с предельно допустимыми

    1. Расчет и конструирование монолитной железобетонной колонны второго этажа в осях «В’» – «8»

Исходные данные для проектирования

Место строительства – г. Минск.

Класс среды по условиям эксплуатации – ХС1.

Размеры сечения колонны b×h = 400×400 мм.

Высота Hэт = 3300 мм.

Для конструирования плиты применяем бетон тяжелый класса С30/37: – нормативное сопротивление бетона сжатию fck = 30МПа; – гарантированная прочность бетона – средняя прочность бетона fcm = 38 МПа; – средняя прочность бетона при осевом растяжении fcmt = 2,9 МПа; – нормативное сопротивление бетона осевому растяжению fctk,0.05=2,0 МПа; – расчетное сопротивление бетона сжатию – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению – модуль упругости бетона

Ненапрягаемая арматура S500: – нормативное сопротивление арматуры – расчетное сопротивление арматуры – расчетное сопротивление поперечной арматуры – модуль упругости арматуры

Ненапрягаемая арматура S240: – нормативное сопротивление арматуры – расчетное сопротивление арматуры – расчетное сопротивление поперечной арматуры – модуль упругости арматуры

Расчет колонны в пределах второго этажа

Расчетные усилия получены в результате расчёта пространственной модели каркаса с помощью программного комплекса ЛИРА:

NSd = 2379,52 кН;

Ммах= 20,95 кНм;

Ммin= –22,91 кНм.

Расчетная длина колонны

где коэффициент, учитывающий условия закрепления колонны; lw – высота колонны в свету.

Определение гибкости колонны и необходимость учета влияния продольного изгиба:

(2.2)

(2.3)

(2.4)

следовательно, не требуется учет продольного изгиба.

Определение коэффициента увеличения момента.

Момент инерции бетонного сечения

(2.5)

Принимая в первом приближении коэффициент армирования по минимально допустимому:

(2.6)

при d = hc = 400-40 = 360 мм,

где с = с1+/2 = 30+20/2  40 мм;

но не менее:

(2.7)

Принимаем .

Момент инерции арматуры:

(2.8)

Случайный эксцентриситет принимаем:

(2.9)

Коэффициент приведения арматуры

(2.10)

Эксцентриситет приложения нагрузки

(2.11)

Расчетный эксцентриситет

(2.12)

Относительный эксцентриситет:

(2.13)

(2.14)

Следовательно, принимаем

(2.15)

где Mlt –момент при практически постоянном сочетании нагрузок;

Критическая сила:

(2.17)

Коэффициент увеличения момента у рассматриваемого конца элемента:

(2.18)

Определение изгибающего момента с учетом влияния продольного изгиба:

(2.19)

М1=МSd=22,31 кНм – изгибающий момент у рассматриваемого конца элемента.

М2= 12,08 кНм–изгибающий момент в пределах средней трети высоты колонны.

(2.20)

Расчетный эксцентриситет

(2.21)

Относительный эксцентриситет

(2.22)

(2.23)

Коэффициент увеличения момента у рассматриваемого конца элемента

(2.24)

Изгибающий момент в пределах средней трети высоты колонны с учетом влияния продольного изгиба:

(2.25)

Следовательно, в дальнейших расчетах принимаем Мsd = 22,31кН.

Эксцентриситет относительно центра тяжести растянутой арматуры S1:

(2.26)

Изгибающий момент относительно центра тяжести растянутой арматуры:

(2.27)

Определение армирования колонны

Относительная величина продольной силы:

(2.28)

Характеристика сжатой зоны бетона

(2.29)

Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

(2.30)

Относительный момент:

(2.31)

(2.32)

Тогда площадь продольной арматуры:

; (2.33)

(2.34)

Следовательно принимаем армирование конструктивно: по сортаменту 216 класса S500 (As = 402 мм2).

Проверка коэффициента армирования:

Для обеспечения устойчивости рабочих стержней колонны от бокового выпучивания устанавливаются хомуты из арматуры 8 класса S240 с шагом 150 мм на участках стыковки продольной рабочей арматуры и с шагом 200 мм по всей длине элемента.

Расчет длины анкеровки стержней колонны

Расчетная длина выпусков (lanc) стержней определяется по формуле:

lanc max{lbd, lb,min}, (2.35)

; (2.36)

(2.37)

; (2.38)

(2.39)

где — площадь продольной арматуры, требуемая по расчету, – принятая площадь продольной арматуры.

Принимаем lanc= 600 мм.

Проект монолитного дома — Рабочие чертежи и расчёт каркаса

Проект монолитного дома

Обновлено

Проект монолитного дома (чертежи КЖ + расчёты ж.б. каркаса) прошёл экспертизу — результат 5 замечаний: одно по оформлению + четыре по оформлению расчёта. Это мой первый серьезный объект (2014 г), от которого хотел откзаться из-за страха что не справлюсь в срок. Основная сложность это архитектурная выразительность, то есть криволинейная планировка. Этаж здания, плита перекрытия, имеет загиб под углом а это требует знаний в владении программы для расчета каркаса.

— [su_spoiler title=»Исходные данные для проектирования КЖ»]

  • Основное назначение — жилой дом, на первом этаже  располагаются офисные помещения, в подвальном — автостоянка. Плюс ко всему мансардный этаж надстраивается
  • Сейсмичность отсутствует
  • Удаленное проектирование (расчёт конструирование сооружения + разработка раздела проекта КЖ стадия «П» срок — 30 дней)

[/su_spoiler]

  • Расчёт был произведен в SCAD, в соответствии норм СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции, СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия
  • Оформленный расчёт см. : Расчёт монолитного каркаса дома
  • Сплошной фундамент рассчитан в составе основного сооружения на упругом основании
  • Так же в перекрытиях предусмотрено для избежания мостиков холода — перфорированные отверстия по периметру плиты
  • В подземной части имеется гараж, допуск в который через спец. подъёмник
  • Учёт дополнительного мансардного этажа выполненный в стальном каркасе
  • Так же проектом предусмотрена арка для автомашин (высотой в 2 этажа), выше расположены жилые этажи
  • Несущий каркас полностью построен, «залит», в конце 2016

Рабочие чертежи проекта монолитного дома

Чертежи монолитного дома


Проектирование стального и монолитного каркаса здания

Выполнение всех основных строительных расчетов каркаса здания, конструкций, фундаментов и узлов металлического и железобетонного каркасов, включая сейсмический и динамический расчёт.  При таком подходе проектирования каркаса здания — здание всегда надежное, устойчивое, стройное и красивое

Расчет каркаса здания

Проектирование и строительный расчёт взаимосвязанные процессы, и хорошо когда функции объедены. Сейчас эти две роли почти разделены в проектных организациях: есть проектировщик и конструктор. Проектировщик ленится и остерегается ответственности (смысла нет ведь оплата равноценная), а конструктору это интересно прежде всего. В связи с этим сейчас почти все проектировщики, а конструкторов реально не хватает. Это понимают все руководители, предпринимать ни чего не хотят, и функцию накладывает на проектировщика. Хотя сейчас все проще становиться выполнять расчёты, особенно в плане железобетонных конструкций. Есть программы которые выполняют почти весь спектр расчётов. С металлическим каркасом чуть сложнее в программах — и поэтому здесь дефицит существенный.

По назначению:

  • Сооружения промышленного назначения;
  • Здания гражданского назначения.
  • Дома жилого назначения.

По конструктиву:

  • Железобетонный каркас и конструкции;
  • Металлический каркас и отдельные конструкции;
  • Основания и фундаменты

Вид расчёта:

  • Статический расчёт;
  • Расчёт на сейсмику.
  • Динамические расчёты высотных сооружений

Расчёт в программах:

  • SCAD;
  • ЛИРА ПК;
  • Ручные расчёты отдельных конструкций и узлов сопряжений …

Расче каркаса здания

Железобетонные конструкции. Примеры расчета

Введение
ОДНОЭТАЖНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ
Компоновка конструктивной схемы промышленного здания и исходные данные для проектирования
Общие положения
Конструктивные решения
Вертикальные и горизонтальные связи в каркасных промышленных зданиях

Примеры расчета конструкций трехпролетного здания с шагом колонн по крайнему ряду — 6 м, по среднему — 12 м
Панели покрытий
Расчет предварительно напряженной панели покрытия 1,5×6 м
Балки покрытий
Расчет предварительно напряженной двускатной балки покрытия пролетом 18 м
Подстропильные конструкции
Расчет предварительно напряженной подстропильной балки пролетом 12 м
Подкрановые балки
Расчет предварительно напряженной подкрановой балки проле
том 12 м
Стеновые панели
Расчет стеновой панели 1,2×6 м
Фундаментные балки
Расчет фундаментной балки пролетом 6 м
Рамы одноэтажных промышленных зданий
Статический расчет поперечной рамы
Колонны
Расчет колонны крайнего ряда
Фундаменты под колонны
Расчет внецентренно загруженного фундамента с повышенным стаканом под колонну крайнего ряда

Здание с шагом рам 12 м
Покрытие при шаге стропильных конструкций 12 м
Расчет предварительно напряженной панели покрытия 3X12 м
Фермы
Расчет предварительно напряженной железобетонной сегментной фермы пролетом 18 м

Здание пролетом 36 м
Конструкции здания пролетом 36 м
Расчет сборной предварительно напряженной арки пролетом 36 м
Расчет двухветвевой колонны среднего ряда

Многоэтажные здания
Междуэтажное монолитное перекрытие
Конструктивная схема перекрытия
Расчет плиты
Расчет второстепенной балки
Расчет главной балки
Расчет колонны I этажа
Расчет фундамента

Сборное балочное перекрытие
Конструктивная схема перекрытия
Расчет панели перекрытия с вертикальными пустотами
Расчет сборного ригеля перекрытия
Расчет колонны I этажа

Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Литература

Монолитный образец архитектуры

Контекст

Вы разрабатываете серверное корпоративное приложение. Он должен поддерживать множество различных клиентов, включая настольные браузеры, мобильные браузеры и собственные мобильные приложения. Приложение может также предоставлять API для использования третьими сторонами. Он также может интегрироваться с другими приложениями через веб-службы или брокер сообщений. Приложение обрабатывает запросы (HTTP-запросы и сообщения), выполняя бизнес-логику; доступ к базе данных; обмен сообщениями с другими системами; и возврат ответа HTML / JSON / XML.Есть логические компоненты, соответствующие различным функциональным областям приложения.

Задача

Какова архитектура развертывания приложения?

Силы

  • Над приложением работает команда разработчиков
  • Новые члены команды должны быстро стать продуктивными
  • Приложение должно быть простым для понимания и модификации
  • Вы хотите попрактиковаться в непрерывном развертывании приложения
  • Необходимо запустить несколько экземпляров приложения на нескольких машинах, чтобы удовлетворить требованиям масштабируемости и доступности.
  • Вы хотите использовать преимущества новейших технологий (фреймворки, языки программирования и т. Д.)

Решение

Создайте приложение с монолитной архитектурой.Например:

  • один файл WAR Java.
  • единая иерархия каталогов Rails или код NodeJS

Пример

Предположим, вы создаете приложение для электронной коммерции, которое принимает заказы от клиентов, проверяет запасы и доступный кредит и отправляет их. Приложение состоит из нескольких компонентов, включая StoreFrontUI, который реализует пользовательский интерфейс, а также некоторые серверные службы для проверки кредита, ведение складских запасов и заказов на отгрузку.

Приложение развертывается как единое монолитное приложение. Например, веб-приложение Java состоит из одного файла WAR, который выполняется в веб-контейнере, таком как Tomcat. Приложение Rails состоит из единой иерархии каталогов, развернутой с использованием, например, Phusion Passenger на Apache / Nginx или JRuby на Tomcat. Вы можете запустить несколько экземпляров приложения за балансировщиком нагрузки для масштабирования и повышения доступности.

Результирующий контекст

Это решение имеет ряд преимуществ:

  • Простота разработки — цель текущих средств разработки и IDE — поддержка разработки монолитных приложений
  • Простота развертывания — вам просто нужно развернуть файл WAR (или иерархию каталогов) в соответствующей среде выполнения
  • Простота масштабирования — вы можете масштабировать приложение, запустив несколько копий приложения за балансировщиком нагрузки.

Однако, как только приложение становится большим, а команда растет в размерах, этот подход имеет ряд недостатков, которые становятся все более значительными:

  • Большая монолитная база кода пугает разработчиков, особенно новичков в команде.Приложение может быть сложно понять и изменить. В результате развитие обычно замедляется. Кроме того, поскольку нет жестких границ модуля, модульность со временем нарушается. Более того, поскольку бывает трудно понять, как правильно реализовать изменение, качество кода со временем снижается. Это нисходящая спираль.

  • Перегруженная IDE — чем больше кодовая база, тем медленнее IDE и тем менее продуктивны разработчики.

  • Перегруженный веб-контейнер — чем больше приложение, тем больше времени требуется для запуска.Это оказало огромное влияние на продуктивность разработчиков из-за потери времени на ожидание запуска контейнера. Это также влияет на развертывание.

  • Непрерывное развертывание затруднено — большое монолитное приложение также является препятствием для частого развертывания. Чтобы обновить один компонент, вам необходимо повторно развернуть все приложение. Это приведет к прерыванию фоновых задач (например, заданий Quartz в приложении Java), независимо от того, затронуты ли они изменением, и, возможно, вызовет проблемы.Также существует вероятность того, что компоненты, которые не были обновлены, не запустятся правильно. В результате увеличивается риск, связанный с повторным развертыванием, что препятствует частым обновлениям. Это особенно проблема для разработчиков пользовательского интерфейса, поскольку им обычно требуется быстрое выполнение итераций и частое повторное развертывание.

  • Масштабирование приложения может быть затруднено — монолитная архитектура заключается в том, что оно может масштабироваться только в одном измерении. С одной стороны, он может масштабироваться с увеличением объема транзакций за счет запуска большего количества копий приложения.Некоторые облака могут даже динамически регулировать количество экземпляров в зависимости от нагрузки. Но с другой стороны, эта архитектура не может масштабироваться с увеличением объема данных. Каждая копия экземпляра приложения будет обращаться ко всем данным, что снижает эффективность кэширования и увеличивает потребление памяти и трафик ввода-вывода. Кроме того, разные компоненты приложения имеют разные требования к ресурсам — один может потреблять ресурсы ЦП, а другой — памяти. При монолитной архитектуре мы не можем масштабировать каждый компонент независимо

  • Препятствие к масштабированию разработки — Монолитное приложение также является препятствием для масштабирования разработки.Как только приложение достигнет определенного размера, его полезно разделить на группы, занимающиеся конкретными функциональными областями. Например, нам может понадобиться команда пользовательского интерфейса, команда бухгалтеров, команда инвентаризации и т. Д. Проблема с монолитным приложением в том, что оно не позволяет командам работать независимо. Команды должны координировать свои усилия по развитию и перераспределению. Команде гораздо труднее вносить изменения и обновлять продукцию.

  • Требует долгосрочной приверженности стеку технологий — монолитная архитектура вынуждает вас сочетаться со стеком технологий (а в некоторых случаях и с определенной версией этой технологии) вы выбрали в начале разработки.В случае монолитного приложения может быть сложно постепенно внедрять новую технологию. Например, представьте, что вы выбрали JVM. У вас есть выбор языка, поскольку помимо Java вы можете использовать другие языки JVM, которые хорошо взаимодействуют с Java, такие как Groovy и Scala. Но компонентам, написанным на языках, отличных от JVM, нет места в вашей монолитной архитектуре. Кроме того, если ваше приложение использует платформу, которая впоследствии становится устаревшей, может быть сложно постепенно переносить приложение на более новую и лучшую платформу.Возможно, что для перехода на новую платформу платформы вам придется переписать все приложение, что является рискованным мероприятием.

Архитектура микросервисов — это альтернативный шаблон, который устраняет ограничения монолитной архитектуры.

Известные применения

Известные интернет-сервисы, такие как Netflix, Amazon.com и eBay, изначально имели монолитную архитектуру. Большинство веб-приложений, разработанных автором, имели монолитную архитектуру.

Варианты

.Купольный калькулятор

iPhone | Монолитно-купольный институт

Когда вышел iPhone, мы сразу заметили его преимущества. Мы знали, что если мы собираемся перейти на iPhone, нам придется разработать купольный калькулятор.

Мы нашли в Интернете множество приложений с программируемыми функциями, но остановились на MACalc Pro от TTrix. Это отличный калькулятор с множеством функций. Затем Дэвиду Сауту младшему, моему брату, пришлось запрограммировать его для расчета куполов.

Дэйв написал отличный набор функций купольной камеры для MACalc Pro. Включает:

  • Сферические купола
    • Cc = окружность
    • Fa = Общая площадь
    • Sa = Площадь купола
    • r (x) = радиус в (x) единицах над полом
    • a (x) = площадь в (x) единиц над полом
    • Rc = радиус кривизны
    • Vol = Объем купола
    • Sd = Расстояние от поверхности или расстояние от вершины купола до периметра.
  • Сплюснутые эллипсоиды
    • Cc = окружность
    • Fa = Общая площадь
    • Sa = Площадь купола
    • r (x) = радиус в (x) единицах над полом
    • a (x) = площадь в (x) единиц над полом
    • Rt = радиус кривизны в верхней части купола.
    • Vol = Объем купола
    • Sd = Расстояние от поверхности или расстояние от вершины купола до периметра.
    • D = Диаметр купола
    • e = Эллиптичность. Это отношение большой полуоси к малой полуоси эллипса. Мы используем максимальный коэффициент эллиптичности 1,45. Мы также обнаружили, что 1,45 — это не только максимальное, но и оптимальное соотношение для сжатых эллипсов.
  • Вытянутые эллипсоиды
    • p = итеративно рассчитанный периметр фундамента на уровне пола
    • Fa = Абсолютный расчет эллиптической площади пола
    • Sa = Итерационный расчет площади поверхности купола
    • ab (x) = Вставляет в стопку «a» и «b» эллипса, пересекающего вытянутый эллипсоид в (x) единицах над полом.
    • p (x) = периметр эллипса, который пересекает вытянутый эллипсоид в (x) единицах над полом
    • a (x) = эллиптическая площадь в (x) единицах над полом
    • e = Эллиптичность, которая меньше 1,0 для вытянутых эллипсоидов
    • a b = Помещает в штабель большие и малые полуразмеры пола

Установка

Для установки посмотрите видео или щелкните первое изображение в статье, а инструкции находятся в подписи.

Скачать функции

Нажмите здесь, чтобы загрузить функции
Версия 1.5 — Обновлено 2/2/15

  • Расчет расстояния до поверхности для сфер больше полусферы

Версия 1.4 — Обновлено 18.09.09

.

Как перейти от монолитного озера данных к распределенной сетке данных

Распределение владения данными и реализация конвейера данных в руки бизнес-доменов вызывают серьезную озабоченность по поводу доступности, удобства использования и гармонизация распределенных наборов данных. Вот где обучение применению мышление продукта и владение активами данных очень кстати.

Данные домена как продукт

За последнее десятилетие операционные домены построили товарное мышление в возможности, которые они предоставляют остальной части организации.Команды домена предоставляют эти возможности в виде API остальным разработчикам. в организации как строительные блоки для создания более высокой ценности и функциональности. Команды стремятся создать лучший опыт разработчиков для своих доменных API; включая доступную и понятную документацию по API, тестовые программные среды API, а также тщательно отслеживаемые ключевые показатели эффективности качества и внедрения.

Чтобы платформа распределенных данных была успешной, группы данных домена должны применять продуктовое мышление с той же строгостью, что и наборы данных, которые они предоставляют; рассматривая свои информационные ресурсы как свои продукты и другие специалисты по данным организации, ML и инженеры по обработке данных в качестве их клиентов.

Рисунок 9: Характеристики наборов данных предметной области как продукта

Рассмотрим наш пример, бизнес потоковой передачи мультимедиа в Интернете. Одна из его важнейших сфер — это «игровые события», то есть какие песни кто играл, где и когда. У этой ключевой области есть разные потребители в организации; например, потребители, которые заинтересованы в опыте, близком к реальному времени пользователя и, возможно, ошибки, так что в случае ухудшения качества обслуживания клиентов или входящий звонок в службу поддержки клиентов может быстро отреагировать и исправить ошибку.Есть также несколько потребителей, которые предпочли бы исторические снимки. агрегатов событий ежедневного или ежемесячного воспроизведения песни.

В этом случае наш домен «проигранные песни» предоставляет два разных набора данных. как ее продукты для остальной части организации; игровые события в реальном времени отображаются в потоках событий, а агрегированные события воспроизведения отображаются как сериализованные файлы в хранилище объектов.

Важное качество любого технического продукта, в данном случае продуктов данных предметной области, радовать своих потребителей; в этом случае инженеры по данным, мл инженеров или специалистов по данным.Чтобы обеспечить лучший пользовательский интерфейс для потребителей, продукты данных домена должны обладать следующими основными качествами:

Обнаруживаемый

Информационный продукт должен легко обнаруживаться. Обычная реализация — иметь реестр, каталог данных, всех доступных информационных продуктов с их метаинформацией такие как их владельцы, источник происхождения, происхождение, образцы наборов данных и т. д. Эта централизованная служба доступности позволяет потребителям данных, инженерам и ученые в организации, чтобы легко найти набор данных, который их интересует.Каждый продукт данных домена должен зарегистрироваться в этом централизованный каталог данных для легкого обнаружения.

Обратите внимание, что перспективный сдвиг здесь происходит от единственной платформы , извлекающей и владеющей данные для его использования в каждый домен , предоставляющий свои данные в виде продукта в доступной для обнаружения форме .

Адресный

После обнаружения информационный продукт должен иметь уникальный адрес, следующий за глобальное соглашение, которое помогает пользователям получать к нему программный доступ.Организации могут принимать различные соглашения об именах для своих данных. в зависимости от основного хранилища и формата данных. Рассматривая простоту использования как цель, в децентрализованной архитектуре это необходимо для общих соглашений быть разработанным. Различные домены могут хранить и обслуживать свои наборы данных в разных форматах события могут быть сохранены и доступны через потоки такие как темы Kafka, наборы данных по столбцам могут использовать файлы CSV или сегменты AWS S3 сериализованных файлов Parquet.Стандарт адресуемости наборов данных в среде полиглота удаляет трение при поиске и доступе к информации.

Надежный и правдивый

Никто не будет использовать продукт, которому нельзя доверять. На традиционных платформах данных допустимо извлекать и бортовые данные, содержащие ошибки, не отражают истинность бизнеса и просто нельзя доверять. Это то место, где большинство усилий централизованных конвейеров данных концентрируются, очищая данные после проглатывание.

Фундаментальный сдвиг требует от владельцев информационных продуктов обеспечить приемлемый уровень обслуживания в отношении правдивости данных, и насколько точно они отражают реальность событий, которые имели место или высокая вероятность правдивости выводов которые были созданы. Применение очистки данных и автоматизированных данных проверка целостности в момент создания информационного продукта — это некоторые методов, которые необходимо использовать для обеспечения приемлемого уровня качества.Предоставление данных о происхождении и происхождении данных как метаданные, связанные с каждым информационный продукт помогает потребителям больше доверять информационному продукту и его пригодность для их конкретных нужд.

Целевое значение или диапазон индикатора целостности (качества) данных варьируются от продукты данных домена. Например, в домене play event может быть два разных информационные продукты, один почти в реальном времени с более низким уровнем точности, включая отсутствующие или повторяющиеся события, а также одно с большей задержкой и более высоким уровнем точности событий.Каждый информационный продукт определяет и обеспечивает целевой уровень его целостности и правдивости. как набор SLO.

Семантика и синтаксис с самоописанием

Качественная продукция не требует держания рук потребителем для использования: они могут быть независимо открыты, поняты и потреблены. Создание наборов данных как продуктов с минимальным трением для данных для использования инженерами и специалистами по данным требуется хорошо описанная семантика и синтаксис данных, в идеале с примерами наборов данных.Схемы данных являются отправной точкой для предоставления самообслуживания активов данных.

Совместимость и соответствие международным стандартам

Одна из основных проблем распределенного архитектура данных предметной области, это способность соотносить данные между домены и соединить их вместе чудесным, проницательным способом; присоединиться, фильтровать, агрегированные и т. д. Ключ к эффективной корреляции данных по доменов соответствует определенным стандартам и правилам гармонизации.Такие стандартизации должны принадлежать глобальному управлению, для обеспечения взаимодействия между наборами данных полиглотов. Общие проблемы таких усилий по стандартизации — форматирование типа поля, выявление полисем в разных доменах, наборы данных адресные соглашения, общие поля метаданных, форматы событий, такие как CloudEvents и т. д.

Например, в бизнесе потокового мультимедиа «артист» могут появляться в разных доменах и иметь разные атрибуты и идентификаторы в каждом домене.Домен play eventstream может распознавать артиста иначе, чем домен «оплата артистов», который требует забота о счетах и ​​платежах. Однако, чтобы иметь возможность соотносить данные о художника, работающего с разными продуктами данных предметной области, нам необходимо согласовать, как мы определить художника как полисема. Один из подходов состоит в том, чтобы рассматривать «артиста» как субъект федерации и уникальный глобальный идентификатор федеративной сущности для исполнителя, аналогично тому, как управляются федеративные удостоверения.

Взаимодействие и стандартизация связи , глобальное управление, является одним из основополагающих принципов построения распределенных систем.

Безопасность и управление глобальным контролем доступа

Безопасный доступ к наборам данных продукта является обязательным, независимо от того, является ли архитектура централизованной или нет. В мире децентрализованных продуктов данных, ориентированных на предметную область, контроль доступа применяется с большей степенью детализации, для каждого продукта данных домена.Аналогично рабочим доменам политики контроля доступа может определяться централизованно, но применяться во время доступа к каждый отдельный продукт набора данных. Использование системы управления корпоративной идентификацией (SSO) и определение политики контроля доступа на основе ролей — удобный способ реализации контроля доступа к наборам данных продукта.

Раздел Конвергенция дизайна платформы данных и самообслуживания описывает общую инфраструктуру что позволяет легко и автоматически реализовать указанные выше возможности для каждого информационного продукта.

Межфункциональные группы по данным домена

доменов, которые предоставляют данные как продукты; необходимо дополнить новыми наборами навыков: (а) владелец продукта данных и (б) инженеров данных .

Владелец продукта данных принимает решения на основе видения и дорожная карта для информационных продуктов, удовлетворяет себя потребителей и постоянно измеряет и улучшает качество и богатство данных, которыми владеет и производит ее домен.Она отвечает за жизненный цикл наборов данных домена, когда менять, пересматривать и удалять данные и схемы. Она находит баланс между конкурирующие потребности потребителей данных домена.

Владельцы продуктов данных должны определить критерии успеха и ориентироваться на бизнес Ключевые показатели эффективности (KPI) для их информационных продуктов. Например, время выполнения заказа для потребителей. информационного продукта для обнаружения и успешного использования информационного продукта, поддается измерению критерий успеха.

Для создания и эксплуатации внутренних конвейеров данных доменов, команды должны включать инженеров по данным. Замечательный побочный эффект такой кросс-функциональной команды — это перекрестное опыление разных навыков. Мое текущее отраслевое наблюдение заключается в том, что некоторые инженеры по обработке данных, хотя и компетентны, в использовании инструментов своей торговли, отсутствие стандарта разработки программного обеспечения такие методы, как непрерывная доставка и автоматическое тестирование, когда дело доходит до создания активов данных.Точно так же инженеры-программисты, создающие операционные системы, часто нет опыта использования наборов инструментов инженерии данных. Удаление разрозненных наборов навыков приведет к созданию большего и более глубокого набор навыков инженерии данных, доступных для организации. Мы наблюдали такое же перекрестное опыление с Движение DevOps и рождение новых типов инженеров, таких как SRE.

Данные должны рассматриваться как основополагающая часть любой программной экосистемы, поэтому программисты и универсалы программного обеспечения должны добавить опыт и знания в области разработки информационных продуктов в свой инструментарий.Аналогично инженеры инфраструктуры необходимо добавить знания и опыт управления инфраструктурой данных. Организации должны предоставить возможности карьерного роста от специалиста общего профиля инженеру данных . Отсутствие навыков инженерии данных привело к тому, что местных оптимизация формирования централизованных групп инжиниринга данных, как описано в разделе Изолированный и гиперспециализированная собственность.

Рисунок 10: Межфункциональная область группы данных с явным владением информационным продуктом

.

БЕТОННЫЕ КОЛОННЫ: Расчет по предельному состоянию бетонных колонн

Дополнительный модуль RF- / CONCRETE Columns — это мощный инструмент для проектирования железобетона, доступный для основных программ RFEM и RSTAB. RF‑ / CONCRETE Columns выполняет расчет предельного состояния прямоугольных и круглых элементов сжатия по предельному состоянию в соответствии с методом модельной колонны (методом, основанным на номинальной кривизне). Соответствующее расширение модуля позволяет проектировать в соответствии со следующими стандартами:

Опционально можно выполнить расчет огнестойкости в соответствии с:

В соответствии со стандартами необходимо учитывать деформации (анализ второго порядка) при определении внутренние силы элементов конструкции, подвергаемых сжатию, если линейно-упруго определяемые внутренние силы увеличиваются более чем на 10% из-за деформации.

Чтобы избежать нелинейных расчетов, которые трудно проверить, можно определить внутренние силы, на которые влияет деформация, упрощенным способом, используя «модельный столбец». Программа переносит выбранные элементы в такие столбцы модели в соответствии с заданными пользователем спецификациями.

  1. Характеристики
    • Полная интеграция в RFEM / RSTAB с импортом геометрии и данных о нагружении
    • Автоматический выбор элементов для расчета в соответствии с заданными критериями (например, только вертикальные стержни)
    • Расширение модуля EC2 для RFEM / RSTAB позволяет проектировать железобетон в соответствии с методом, основанным на номинальной кривизне в соответствии с EN 1992-1-1: 2004 (Еврокод 2) и следующими национальными приложениями: В дополнение к национальным приложениям (NA), перечисленным выше, вы также можете определить конкретное NA, применив определяемые пользователем предельные значения и параметры.
    • Дополнительный учет ползучести
    • Определение длины продольного изгиба и гибкости на основе диаграмм на основе коэффициентов фиксации колонн
    • Автоматическое определение обычного и непреднамеренного эксцентриситета на основе дополнительно доступного эксцентриситета в соответствии с анализом второго порядка
    • Проектирование монолитных конструкций и сборных железобетонных изделий элементов
    • Расчет с учетом стандартной конструкции из железобетона
    • Определение внутренних сил на основе линейного статического анализа и анализа второго порядка
    • Анализ основных расчетных положений вдоль колонны из-за существующей нагрузки
    • Выход требуемых продольных и арматура звена
    • Расчет огнестойкости по упрощенному методу (зонный метод) согласно EN 1992-1-2, позволяющий рассчитать огнестойкость кронштейнов.
    • Расчет огнестойкости с дополнительным расчетом продольной арматуры в соответствии с DIN 4102-22: 2004 или DIN 4102-4: 2004, таблица 31
    • Предложение по продольному и связному армированию с графическим отображением в 3D-рендеринге
    • Сводка расчетных соотношений, включая весь расчет детали
    • Графическое представление соответствующих деталей проекта в рабочем окне RFEM / RSTAB
  2. Ввод

    Элементы, подлежащие проектированию, напрямую импортируются из RFEM / RSTAB.Присваиваются загружения, сочетания нагрузок и результирующие сочетания, которые приводят к линейно-упруго определенным внутренним силам на выбранных элементах. При рассмотрении ползучести необходимо также определить вызывающую ползучесть нагрузку. Материалы RFEM / RSTAB предварительно настроены, но их можно настроить в RF- / CONCRETE Columns. В библиотеке описаны свойства материалов соответствующего стандарта.

    Вы можете легко определить конструкционные свойства колонн, а также другие детали для определения необходимой продольной и поперечной арматуры.Фактор эффективной длины ß должен быть определен вручную, определен автоматически модулем или импортирован из дополнительного модуля RF-STABILITY / RSBUCK.

    Расчет огнестойкости в соответствии с EN 1992-1-2 требует различных спецификаций, например определения сторон поперечного сечения, где происходит выгорание.

  3. Типовой проект
    Для расчета разрушения при изгибе модуль анализирует определяющие местоположения колонны на предмет осевой силы и моментов.Кроме того, при расчете сопротивления сдвигу учитываются места с экстремальными значениями поперечных сил. При расчете модуль решает, достаточно ли стандартной конструкции или колонна с моментами должна быть спроектирована в соответствии с анализом второго порядка. Определение этих моментов основано на ранее введенных спецификациях. Расчет состоит из четырех частей:
    • Шаги расчета независимо от нагрузки
    • Итерационное определение регулирующей нагрузки с учетом изменяющейся требуемой арматуры
    • Определение расчетной арматуры для управляющих внутренних сил
    • Определение безопасности всех действующих внутренних сил, включая расчетную арматуру
    Таким образом, RF- / CONCRETE Columns предоставляет полное решение оптимизированной концепции армирования и связанных с этим нагрузок.
  4. Результаты

    После расчета результаты отображаются в наглядных таблицах. Перечислено каждое промежуточное значение, что делает дизайн прозрачным.

    Модуль создает концепцию армирования для продольной и поперечной арматуры с учетом всех конструктивных спецификаций.Армирование представлено трехмерным чертежом с размерами. Вы можете адаптировать концепцию армирования к вашим индивидуальным требованиям. Трехмерный график показывает точное распределение деформации и напряжения по поперечному сечению.

    Если какой-либо из расчетов огнестойкости не выполняется, RF- / CONCRETE Columns увеличивает требуемую арматуру до тех пор, пока все расчеты не будут выполнены успешно или не будет найдена схема армирования. Колонны, включая арматуру, можно визуализировать в 3D-рендеринге, а также в рабочем окне RFEM.В дополнение к входным и результирующим данным, включая детали дизайна, отображаемые в таблицах, вы можете добавить всю графику в распечатанный отчет. Таким образом, гарантируется понятная и понятная документация.

.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *