ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Арматура толщина какая бывает


Арматура | диаметры, виды, классы, цены

Арматура — вид строительного материала использующийся для изготовления монолитных конструкций. Так же имеет такие названия как: строительная арматура, арматура рифленая, стальная арматура, арматура А3, арматура а500с.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Строительство зданий и сооружений, производство конструкций железобетонных (плиты  др.), мостостроение, изготовление фундаментов, перекрытий частных домов, изготовление арматурной сетки.

ДИАМЕТРЫ И ВИДЫ ПРОДУКЦИИ

Арматура с заводов в РФ поставляется горячекатаная и холоднодеформированная с сертификатами качества, изготовленная по нормативным документам ГОСТ 5781, ГОСТ Р52544, ГОСТ 10884, ГОСТ 6727, по ТУ, СТО АСЧМ 7-93. Форма поставки с заводов прутки мерной, немерной длины и бунты(бухты).

Арматура в бунтах изготавливается диаметром от 5 до 12 мм, диаметр внутренний 400-900 мм, наружный 800-1250 мм, высота 600-2000 мм, вес варьируется от 800 кг до 3000 кг.

Арматура в прутках изготавливается диаметром от 5 до 40 мм, длиной прутков; стандартной мерной 6м, 9м, 11,7м, 12м и немерной от 4 до 11,7 метров. Заводы изготовители имеют возможность изготовить арматуру любой другой длины, по требованию заказчика.

Если говорить о диаметрах наиболее часто использующихся в строительстве, то можно отметить следующие размеры 10 мм, арматура 12 мм, 16 мм, 25 мм.

СОРТАМЕНТ И КЛАССИФИКАЦИЯ АРМАТУРЫ

Арматура делится на классы и имеет буквенные-цифровые обозначения:

А — например А500С, АТ800 где А — означает горячекатаный или термомеханически упрочненный арматурный прокат.  В500С где В — означает что перед вами холоднодеформированный арматурный прокат. С — данный прокат свариваемый, цифры 400, 500, 800 означают предел текучести не менее 400 Н/мм, 500 Н/мм, 800 Н/мм.

Арматура А-I (А240) — это сталь горячекатаная круглого сечения которая имеет гладкий профиль и производится диаметром от 6 мм до 80 мм. Арматурный прокат класса А240 изготавливают диаметром до 12 мм включительно в мотках(бунтах) и прутках(дл6м, 9м, 11,7м, немерной длины), диаметры арматуры от 14 до 40 изготавливаются только в прутках. При изготовлении арматурной стали класса АI используют стали следующих марок: сталь кипящая Ст3кп, сталь полуспокойная Ст3пс, сталь спокойная Ст3сп.

Арматура АIII (А400)  — это стальной периодический профиль круглого сечения с рифлёной поверхностью, который изготовляется по ГОСТ 5781-82 из конструкционной низколегированной стали марок: сталь 35ГС и сталь 25Г2С с добавлением легирующих элементов, таких как марганец и кремний. Производится диаметром от 6 до 80 мм. В СССР являлась основным видом арматуры используемой для ЖБИ. Недостаток арматуры состоит в том, что для стали 35ГС согласно СНиП 2.03.01-84 запрещена дуговая сварка, по причине снижения пластичности стали в местах сварки, в результате большого тепловложения, что может привести к разрушению железобетонных конструкций в процессе строительства. Отказ от сварки при выполнении строительных работ, заставляет обеспечивать значительные запасы по сечению арматуры, что приводит к использованию большего количества метров арматурного проката и увеличению стоимости.

Арматура А500С — это арматурная сталь горячекатаная  термомеханически упрочненная, изготавливалась изначально по СТО АСЧМ 7-93 заводом Северсталь и другими заводами по ГОСТу Р 52544-2006. На данный момент, о точнее начиная с июля 2016 года, единственным нормативным документом остался ГОСТ 52544-2006, по которому регламентируется производство арматуры стальной класса А500С. Производится диаметром от 4 до 40 мм. По сравнению с арматурой А400, она имеет ряд преимуществ.  Это прочность и гибкость за счет повышенного предела текучести не менее 500 Н/мм2. Более низкая стоимость за счет отсутствия легирующих элементов в стали. Профиль не имеет точек пресечения продольных и поперечных рёбер, наличие которых может привести к образованию усталостных трещин. Повышенная свариваемость позволяет при монтаже и укладки арматуры использовать дуговую сварку.

Профиль арматуры А500СПрофиль арматуры А400

Арматура А500 изготавливается на Тульском заводе ТМПЗ методом горячей прокатки из высокоуглеродистой качественной стали марки 76, которая применяется при изготовлении рельс и соответствует ТУ 093311-313-36554501-2014. Используются следующие виды заготовки для производства данной арматуры — квадрат стальной или рельс снятый с эксплуатации. Размеры профиля от 8 мм до 22 мм, механические характеристики и масса 1 метра длины соответствуют ГОСТу 52544-2006. Отличительная особенность и минусы этой арматуры, заключается в том, что она укладывается без дуговой сварки, то есть стыкуется внахлестку или с помощью механических соединений, а крестообразные соединения стержней выполняются вязаными. Так же эта арматура при напряжении на изгиб более 40° ломается. Арматура применяется в виде отдельных стержней, а также в составе вязаных арматурных каркасов и сеток,  в монолитных железобетонных конструкциях зданий и сооружений любого назначения и уровня ответственности по ГОСТ 54257. Плюсы данной арматуры в том что она имеет повышенную по сравнению с классом А500С коррозионную стойкость.

АРМАТУРНЫЕ ГОСТы

ГОСТ 10884 данный ГОСТ подразделяет арматурную сталь на классы в зависимости от механических свойств класса прочности — который соответствует пределу текучести измеряемому в ньютонах на мм2 квадратный миллиметр и эксплуатационных характеристик — индексы С, К где С (свариваемая), а К (стойкая против коррозийного растрескивания). Примерами данной продукции является арматурная сталь: класс Ат1200, класс Ат1000К,  кдласс Ат500С, класс Ат600, класс Ат400С, класс Ат600С, класс Ат1000К, класс Ат600К, класс Ат800, класс Ат800Л, класс Ат1000.

ГОСТ 5781 данный ГОСТ подразделяет арматуру стальную в зависимости от механических свойств. Разработан в СССР и до недавнего времени был основным видом арматуры для ЖБИ. Класс А-I (А240), класс А-II (А300), класс А-III (А400), класс А- IV (А600), класс А-V (А800), класс А-VI (А1000). Арматура стальная класса А-I (А240) изготавливают только гладкой, а классов А-II (А300), А-III (А400), А- IV (А600), А-V (А800) периодического профиля и гладкой (по требованию потребителя), а сталь класса А-VI (А1000) — только периодического профиля.

ГОСТ 52544 данный ГОСТ распространяется на арматурный прокат класса А500с и В500С (где А500с это прокат горячекатаный без термомеханической или другой последующей обработки, а В500с это механически и термомеханически упрочненный прокат). На данный момент арматура произведённая по данному ГОСТу является самой распространенной и популярной в строительной сфере.

ВИДЫ АРМАТУРЫ

Стальная арматура — металлическая

  • арматура рифленая — арматура круглого сечения периодического профиля: изготавливается из арматурной стали — применяемые стали при производстве ст3, 35гс, 25г2с, класс а500с, а400, а500, а300, а600, а800, а1000
  • арматура гладкая — имеет круглое сечение и гладкую поверхность профиля: изготавливается из арматурной стали — применяемые стали при производстве ст3, класс а240

Композитная арматура — пластиковая

  • стеклопластиковая
  • базальтопластиковая
Основные параметры и размеры

Номинальный диаметр и площадь поперечного сечения, масса 1 метра длины арматурного проката, допускаемые отклонения по массе относительно метра погонного должны соответствовать указанным в таблице.

Номинальный диаметр проката, dн, мм Номинальная площадь поперечного сечения Fн, мм2 Масса проката длиной 1 м
Номинальная, кг, теоретический вес/ДО Допускаемые отклонения, %
6 28,3 Fн, мм2 ТВ = 0,222, ДО = 0,204-0,239 ±8%
8 50.3 Fн, мм2 ТВ = 0,395, ДО = 0,363-0,426
10 78,3 Fн, мм2 ТВ = 0,617, ДО = 0,586-0,647 ±5%
12 113 Fн, мм2 ТВ = 0,888, ДО = 0,843-0,932
14 154 Fн, мм2 ТВ = 1,21, ДО = 1,149-1,27
16 201 Fн, мм2 ТВ = 1,58, ДО = 1,501-1,643 ±4%
18 254 Fн, мм2 ТВ = 2,00, ДО = 1,92-2,08
20 314 Fн, мм2 ТВ = 2,47, ДО =2,371-2,568
22 380 Fн, мм2 ТВ = 2,98, ДО =2,86-3,099
25 491 Fн, мм2 ТВ = 3,85, ДО =3,696-4,004
28 616 Fн, мм2 ТВ = 4,83, ДО = 4,636-5,023
32 804 Fн, мм2 ТВ = 6,31, ДО = 6,057-6,562
36 1018 Fн, мм2 ТВ = 7,99, ДО = 7,67-8,309
40 1256 Fн, мм2 ТВ = 9,86, ДО = 9,465-10,254

Арматура диаметры, виды, классы, цена за тонну

Наша Металлобаза занимается продажей арматуры и предлагает купить арматуру классов а500с, 35гс, 25г2с, а500, а400, а240, по оптовым ценам. У нас на складе в наличии арматура стальная рифленая, гладкая и композитная в любом количестве. У нас вы можете узнать цену за метр или цену за тонну на арматуру любого вида и диаметра, а так же получить расчет стоимости вашего заказа. Арматуру можно купить с доставкой или самовывозом. Заказать металл можно через электронную почту, WhatsApp, форму обратной связи и по телефону.

маркировка, таблица классификации марок арматурной стали, характеристики и их применение.

Без арматуры сегодня не обходится ни один крупный строительный объект, на котором используется бетон. Ведь последний, несмотря на высокую прочность, легко повреждается при работе на изгиб и растяжение. Благодаря металлическим прутам этот недостаток устраняется, и набравший достаточную прочность материал способен выдерживать значительные нагрузки всех типов без вреда для себя. Но для каждого строительного объекта подходящим выбором станут разные материалы и, соответственно, разный класс арматуры. В одном случае стоит отдать предпочтение тонкой арматуре одной марки стали, способной без вреда для себя годами работать в агрессивной окружающей среде. А в другом понадобится толстая арматура из другой марки стали. Расскажем об этом.

Зачем используются классы арматуры?

Сегодня изготавливаются металлические пруты, различающиеся между собой по ряду факторов. Чтобы отобразить характеристики материала, являющиеся важнейшими при выборе для конкретного строительного объекта, была разработана специальная классификация арматуры. Опытному строителю или проектировщику достаточно взглянуть на марку материала, чтобы точно узнать всю необходимую информацию:

  • метод изготовления;
  • класс;
  • диаметр;
  • особые свойства.

Точно также, выполняя работы по проектированию или строительству, профессионал может легко представить все нагрузки, какие должен будет выдерживать материал и точно назвать класса арматуры, которые понадобятся для конкретного объекта. Начнем расшифровку с самого начала.

Как изготавливается арматура?

В первую очередь в маркировке арматуры упоминается метод изготовления. Например, в марке А240 литера “А” обозначает, что материал является горячекатаным или же холоднокатаным.

Ещё одна литера – “Ат”. Она обозначает, что вы имеете дело с термоупрочненной арматурой. Её стоимость выше, так как в производстве она сложнее. Сначала прут разогревается до температуры в 1000 градусов по Цельсию, после чего за считанные секунды охлаждается до +500 градусов. Благодаря этому прут обладает куда большей прочностью. Поэтому он находит применение в разных сферах, начиная от строительства, когда на железобетон приходится большая нагрузка, и заканчивая машиностроением и изготовлением мебели.

Также в некоторых случаях встречается литера “В”. Она указывает, что арматура является холоднодеформированной. Кроме того, существует литера “К” – канаты. Это уже другая специализация, но чтобы иметь возможность легко и быстро расшифровать класс, эту литеру также будет полезно запомнить.

Основные виды арматуры

Следующим упоминается сам класс арматурной стали. Всего существует шесть классов:

Кроме того, в некоторых случаях встречается иное обозначение – А1, А2 … А6. Но это обозначение считается устаревшим – оно применялось в Совестком Союзе и именно его использовал действующий на тот момент ГОСТ. Сегодня большинство производителей и покупателей использует иную классификацию сортамента арматуры.

А240 – единственная марка, которая выпускается с гладким сечением. Её диаметр может колебаться от 6 до 40 миллиметров. Простота изготовления снижает стоимость материала, но его нельзя использовать в качестве основного рабочего – только в качестве вспомогательного, например, при изготовлении каркаса. Гладкая поверхность ухудшает сцепление с бетоном, в результате ухудшая свойства железобетона. Временно может сопротивляться растяжению до 380 мегапаскалей.

Класс арматуры А-I(А240)

Все остальные классы имеют периодическое сечение, то есть, на поверхности находятся ребра, улучшающие качество сцепления с бетоном. Для большей наглядности сведем все их характеристики воедино – таблица позволит легко подобрать подходящий материал, а также понять значение маркировки:

КлассДиаметр, ммВременное сопротивление растяжению, МПаПредел текучести, не менее, МПа
А-210—80500300
А-36—40600400
A-410—22900600
A-510—221050800
Aт-410—40900600
Aт-510—401000800
Aт-610—2212001000
Aт-710—3214001200

Как видите, диаметр может различаться, что позволяет подобрать подходящий материал для каждого конкретного строительного объекта.

Как определить диаметр?

Важнейшим параметром является именно диаметр. От него зависит, какую нагрузку он сможет выдержать, предел тягучести и ряд других. Поэтому при обозначении марки арматуры обязательно указывается её диаметр. Целиком классификация выглядит следующим образом: А200 D30. Именно последнее число, идущее после буквы D или символа Ø показывает толщину прута.

Некоторые дотошные покупатели, выбирая подходящий материал, сверяют его реальную толщину с указанной в паспорте, используя штангенциркуль. Им нередко приходится удивляться серьёзному несоответствию – различие может составлять несколько миллиметров. Однако, стоит учитывать, что при периодическом сечении (то есть, наличии рёбер на пруте) замерить номинальный диаметр невозможно. В узких местах он будет меньше указанного значения, а на ребрах – больше. Поэтому специалисты используют усредненное значение. Его характеристики и указывают в таблицах.

Особые свойства

Также арматуру различают по назначению. В сравнительно редких случаях металлический прут должен иметь ряд свойств, делающих его подходящим для применения. Этого добиваются разными способами – путем добавления специальных примесей в сплав или же особой обработкой. В любом случае, арматура приобретает уникальные характеристики. На наличие особых свойств указывает литера, стоящая в конце кодировки. Обычно встречаются следующие обозначения:

  • С – свариваемая. Обычно при сборке из арматуры каркаса использование сварки крайне нежелательно – перегрев снижает прочность, а кроме того, снижает устойчивость перед коррозией. Но существует специальный металл, в состав которого входят добавки, повышающим его возможность противостоять негативным последствиям;
  • К – устойчивая перед коррозией. Благодаря специальным добавкам (хром, вольфрам и прочие), арматура способна на протяжении многих лет работать не только в условиях повышенной влажности, но и при контакте с агрессивной средой – щелочной, кислой, обладающей повышенным содержанием кислорода;
  • СК – арматура, обладающая обоими вышеперечисленными свойствами. Имеет высокую стоимость, поэтому используется сравнительно редко, только когда обычная не справляется со сложными условиями эксплуатации.

Конечно, на эту продукцию существует специальный ГОСТ, предъявляющий к ней особые требования.

Какая арматура самая популярная?

Опытные специалисты согласятся, что у арматуры А3(А400) есть ряд качеств, делающих её наиболее популярной.

Начать с того, что арматура класса А3 всегда выпускается с рифленой поверхностью, что позволяет использовать её как главный несущий прут в каркасе.

Класс арматуры А-III (А400)

Разные технологии производства позволяют изготовить любые разновидности материала: горячекатаную, холоднокатаную и термически упроченную. Поэтому подобрать именно тот вариант марки стали, которая нужна для выполнения конкретной работы, максимально легко.

Немаловажно, что диапазон диаметров очень велик – выпускаются металлические пруты толщиной от 6 до 40 миллиметров. Так что, использовать их можно как при армировании небольших изделий (ленточный фундамент для гаража или бани), так и при работе с огромными объемами бетона (мосты, тоннели, многоэтажные монолитные здания).

Кроме того, к важным достоинствам материала можно отнести её устойчивость перед высокой влажностью и значительным нагрузкам. Он отличается долговечностью и прочностью.

Возможность загибать пруты под углом до 90 градусов без нагрева упрощает процесс сборки угловых каркасов. Это крайне важно – угловые соединения часто доставляют строителям серьезные проблемы. Загнутая под нужным углом арматура гарантирует надежность и долговечность каркаса даже при серьезных нагрузках.

В настоящее время, при гражданском и промышленном строительстве монолитных сооружений, все больше предпочтения отдают арматуре класса А500С, благодаря её высокой прочности, свойству сваривания и способности выдерживать любые типы нагрузок.

Теперь вы можете легко ориентироваться в разработанной для арматуры классификации, знаете об основных свойствах этого ценного строительного материала, а значит, без особых проблем подберете именно ту продукцию, которая станет лучшим вариантом для конкретного объекта. Не придется переплачивать при покупке материала или жертвовать надежностью возводимой конструкции.

виды, таблица, старые и новые

Содержание   

Строительство любого здания, кроме малых архитектурных форм, никак не обходится без использования арматуры.

Арматурная сталь выполняет массу задач, основная из которых – помощь в формировании железобетонных конструкций. Выпускается она в большом количестве вариаций. Классификация арматуры подразумевает деление ее на разные типы, предназначаемые для разных, иногда прямо противоположных требований.

Стальная арматура для строительных каркасов

В этой статье мы рассмотрим, что такое классы арматуры, какими они бывают, как определить правильный арматурный класс и т.д.

Особенности и назначение

Стоит понимать, что использование арматуры, классов и ее разновидностей – сфера довольно широкая. Применяют ее для разных задач, в том числе не только строительных.

Основное направление – сборка несущих каркасов железобетонных конструкций. Сама суть железобетонных конструкций заключается в сочетании арматурных каркасов и монолитного бетона.

Без внутреннего металлического стержня бетон быстро растрескивается и разрушается. Если же в нем присутствует строительная арматура, то все меняется.

Читайте также: обзор стеклопластиковой арматуры, список плюсов и минусов, сфера применения.

Прочность железобетонных конструкций в разы выше, их можно ставить в положение с разносторонне направленными нагрузками и т.д.

Также арматурная сталь и создаваемая из нее строительная арматура задействуется, когда надо выполнить какие-либо серьезные монтажные работы, что-то закрепить или зафиксировать в одном положении.

Применяется строительная арматура и в других, более специфичных целях.
к меню ↑

Классификация

Строительная сфера огромна, в ней легко запутаться даже профессионалу. Большое количество задач требует большого количества разных по своей структуре и назначению материалов, и строительная арматура – не исключение.

Классификация арматуры была придумана как раз для всевозможного упрощения и унификации процессов.

Класс арматуры или класс арматурной стали – это специальное обозначение, так называемая маркировка, обозначающая предельные прочности стержня, его допустимые размеры, определение задач и т.д.

Ориентироваться во всем том разнообразии, которое нам предлагает строительная арматура, позволяет таблица арматурных классов.

Таблица эта очень проста, и содержит в себе несколько колонок. В первой маркировка, а дальше указываются ее параметры:

  • вес;
  • предельные диаметры;
  • выдерживаемые нагрузки и сопротивление;
  • возможность или невозможность встраивать ее состав напряженных железобетонных конструкций и т.д;
  • относительное удлинение;
  • длина стержня.

Таблица арматурны классов

Таблица бывает короткой и расширенной. Таблица крупного образца может содержать в себе массу параметров, для простых обывателей совершенно незнакомых, сокращенная таблица содержит только краткий минимум необходимой информации.
к меню ↑

Классы и их различия

Арматурная сталь и стержни делятся на конкретные классы, у каждого есть своя маркировка. Есть старые и новые обозначения.

В гражданском и промышленном строительстве используется арматура:

Первой указана, так называемая старая маркировка. Основывается она на старом ГОСТ, который применялся еще в советские времена. Сейчас строители понемногу отходят от него, принимая за основу новые марки.

Читайте также: что относят к фонтанной арматуре, и для чего она необходима?

Тем более что отличий между ними, кроме конечно названия, практически нет. Рассмотрим конкретные различия между классами.

Первые два образца – монтажная арматура. Как вы уже наверняка знаете, стержни имеют разный профиль, от гладкого до рифленого или серповидного.

Гладкий профиль делается только для арматуры ненапряженной, предназначенной для монтажных работ. Устанавливать их в каркас несущих конструкций запрещено. У них не хватит прочности, да и отсутствие граней ухудшает сцепление с бетоном.

Арматура А3 с рифленым профилем

Изделия первого класса имеют диаметр от 6 до 40 мм и гладким профилем. Изделия второго класса выпускаются с рифленым профилем, диаметрам от 10 до 80 мм, а в некоторых случаях и больше.

Арматура А3 и выше выпускается с рифленым профилем. Именно класс А3 считается самым популярным.



data-ad-client="ca-pub-8514915293567855"
data-ad-slot="1955705077">

Стержни класса А3 обладают уникальным сочетанием прочности, сопротивления напряжением, а также имеют рифленый профиль. Арматурная сталь класса А3 долговечна и очень прочна, ее с лихвой хватает на покрытие большинства строительных задач.

Стоимость арматуры А3 не слишком высокая, в отличие от моделей высоких классов, что тоже хорошо выделяет ее на фоне остальных. Диапазон рабочих диаметров равен 8-40 мм.

В отличие от арматуры А3, класс А4 выдерживает больше нагрузок, и лучше справляется с ролью каркаса для сильно напряженных конструкций, к примеру, фундамента дома.

Классы А5 и А6 в гражданском строительстве своего применения не нашли. Для него они слишком дороги, если так конечно можно выражаться. Предел их рабочих характеристик превышает любые возможные требования и нормы в гражданском строительстве.

Закупают их для промышленности, где необходимо возводить прочнейшие несущие конструкции под масштабные проекты, типа огромных цехов, заводов выдерживающих массу тяжелого оборудования и т.д.

Для производства стержней всех классов в наше время используется арматурная сталь 3-5СП, если подразумеваются стандартные углеродные образцы, и  25Г2С или 35ГС, если нужна сталь легированная
к меню ↑

Дополнительная маркировка

Нами уже были рассмотрены основные виды арматуры, а также таблица классов. Однако на этом различия между ними не заканчиваются. Существуют дополнительные маркировочные знаки, обозначающие те или иные особенности конкретного стержня.

К примеру, запись типа А3К – это определение стержня арматуры класса А3 с дополнительной защитой от коррозии. Добавление марки «К», означает что сталь обработали специальными составами, она будет долговечнее, не поддастся коррозии, по крайней мере, в первое время, но и обойдется вам дороже.

Стойкая к коррозии арматура А4 на складе

Добавление буквы «С», означает что арматура легко сваривается. Различить запись очень легко, достаточно взглянуть на последнюю букву в аббревиатуре. Например, арматура класса А500С, типичный образец сварных строительных стержней.

Тут нужно понимать, что далеко не каждый класс такой арматурной продукции легко соединяется с другими металлами посредством сваривания. В некоторых ситуациях сталь плохо держит сварку, да и не всегда такие задачи перед ней стоят.

Вязка большинства арматурных каркасов сводится к соединению стержней проволокой или муфтами. Сварке в ней отводится второстепенная роль.

Это впрочем, не значит, что можно обойтись совсем без сварных изделий, для чего и придумали выпускать дополнительный подкласс, предназначенный в том числе, и для удобного сваривания с другими металлоконструкциями.

Есть и другие, менее популярные элементы аббревиатуры, но их мы рассматривать не будем. Интересующимся, поможет полная таблица классов.
к меню ↑

Классификация арматуры (видео)


к меню ↑

Другие виды

Существует и понятие, запорная или трубопроводная арматура. Это отдельная разновидность оборудования, используемая в сантехнике. В ней есть свои классы, в том числе самый важный – класс герметичности.

Класс герметичности влияет на то, насколько качественно узел отрабатывает в трубопроводе. Без герметичности невозможно осуществить сборку нормального трубопровода, поэтому на показатель герметичности, обращают серьезное внимание.

Вам же нужно знать только то, что уровень герметичности узла указывается в его характеристиках, которые можно просмотреть при покупке.
к меню ↑

Определение на глаз

Любая армированная строительная конструкция, так или иначе, состоит из арматуры. Дабы не путаться в типах конструкций и их каркасах, желательно уметь различать стержни на глаз, хотя бы их основные характеристики.

Пример гладкой арматуры класса А1

Такое умение поможет вам в будущем. К тому же, развить его не так сложно. Строительная арматура сильно отличается от промышленной, а стержни первых классов с их отличием в профиле и вовсе распознаются без какого-либо труда.

Все что от вас требуется – запомнить несколько правил, и дальше следовать им каждый раз, когда от вас требуется распознать, что же за продукция лежит под ногами.

В первую очередь смотрим на профиль стержня. Гладкий профиль – это всегда первый, реже второй класс. Изделия третьего и выше класса с гладким профилем не выпускаются вообще. Соответственно, рифленый профиль – свидетельство того, что перед вами арматура класса А3 или выше.

Дальше смотрим на диаметр, вес и протяжность. Образцы класса А3 и А4 имеют сходные диаметры, но последний, как правило, крупнее, делается из более качественной стали.

Промышленные изделия классов А5 и А6 легче определить, когда вы их уже видели. Но в общих чертах и можно описать, как укрупненная сталепрокатная продукция, с большой длиной и укрупненным серповидным или кольцевым профилем.

Выучив эти простые правила, вы научитесь отличать один класс от другого, без привлечения документации. Все остальное придет с опытом.

Статьи по теме:

   

Портал об арматуре » Виды » Что нужно знать о маркировке и видах арматуры?

Разновидности, маркировка и характеристики строительной арматуры.

Среди видов металлического проката арматура строительная занимает особое положение – она всегда пользуется высоким спросом, а потребность в ней не снижается. Это обусловлено ростом рынка жилья и активным строительством объектов промышленного и общественного назначения. Обширная область применения предъявляет ряд требований к арматурным изделиям и предполагает их широкий ассортимент. Об особенностях и видах строительной арматуры пойдет речь в этой статье.

Основное назначение

Строительная монтажная арматура предназначена для изготовления каркасных изделий для усиления бетона, используемого для строительства объектов разного назначения. Как правило, это стержни периодического профиля с разным диаметром.

Объемные и плоские каркасы рассчитывают конструктивно. Их изготавливают из отдельных прутков методом сварки или перевязки проволокой.

Необходимость в использовании арматуры в железобетонных конструкциях обусловлена слабостью бетона к изгибанию и сжатию. Такие нагрузки испытывают плиты перекрытия, стеновые и фундаментные блоки, перемычки и другие конструктивные элементы. Без усиления изделия растрескиваются и разрушаются. Решает проблему каркас – жесткая арматура работает на растяжение и компенсирует разрушающее напряжение в бетоне. Причем располагаются каркасы обязательно в нижней растянутой части, где происходит максимальное деформационное усилие, а также по всему объему для стабилизации и перераспределения нагрузки.

Виды

Широкое применение строительной арматурного проката диктует необходимость в широком ассортименте стержней, чтобы для каждой конструкции по расчетам можно было принять наиболее подходящие заготовки для изготовления каркаса. В соответствии с характеристиками арматуры изделия можно разделить на несколько видов.

По материалу изготовления:

  1. Монтажная арматура из стали разного качества наиболее распространённая и известная. Для изготовления используют высокоуглеродистую и низколегированную сталь.
  2. Строительная арматура из композитов – сравнительно новое армирующее изделие для бетонных конструкций. Это прутки из базальта, стеклопластики и углеводорода с полимерами. Они близки по характеристикам к металлическим изделиям, во многих случаях служат достойной заменой стальному каркасу.

Поперечное сечение арматуры в основе круглое, поверхность прутка может быть двух типов:

  • Ребристая. Такая перераспределяет нагрузку в бетонной конструкции.
  • Гладкая служит в качестве перевязочного изделия для изготовления каркаса. Стержни без рельефа также могут быть использованы в качестве перераспределяющего каркаса, тогда их концы загибают для предотвращения выскальзывания.

По условиям применения:

  • Ненапрягаемая – это обычная жесткая арматура, из которой вяжут каркас и устанавливают его в форму опалубки перед заливкой раствора. Используется для усиления изделий, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях.
  • Напрягаемую арматуру предварительно растягивают на заводских установках, где и происходит формовка конструкций. Такие используют в условиях повышенных изгибающих нагрузок: перекрытия в производственных помещениях, общественных зданиях с широкими пролетами между несущими стенами и т.д.

По функциональному назначению строительная арматура может быть:

  • Продольная предотвращает образование трещин в зонах растяжения – обычно в нижней части железобетонных изделий;
  • Поперечная жесткая арматура располагается в зоне сжатия.

Классы и маркировка строительной арматуры

Использование арматуры в строительстве осуществляется согласно требованиям, которые определены конструктивно. Специалисты рассчитывают конструкции и принимают стержни с маркировкой, содержащей необходимые сведения об армирующем изделии.

Классы – это обозначение параметров не самого стержня, а стали, из которой он изготовлен. По этому признаку строительная арматура условно делится на 3 класса:

  • А – марка обычной горячекатаной или холоднотянутой стержневой стали;
  • Ат – термически обработанная (усиленная) сталь;
  • Ас – сталь может быть собрана в каркас посредством сварки;
  • Ак – коррозионностойкая с защитным покрытием (оцинкованная или гальванизированная).

Стержневая горячекатаная арматура в обозначении содержит цифровой индекс. Общая маркировка содержит некоторые свойства металлических изделий:

Класс прочности Диаметр Сталь для изготовления Описание
A-I (A240)* 4…40 Углеродистая Ст3КП, Ст3ПС, Ст3СП Гладкий стержень
A-II (A300) 10…80 Низколегированная Ст1Г2 или углеродистая Ст5СП Рифленый стержень или проволока в бухтах
A-III (A400) 6…40 Легированная 35ГС, 25Г2С, 32Г2Р Ребристая для фундамента
A-IV (A600) 6…40 Низколегированная холоднокатаная 80С, 20ХГ2Ц Рифленая серповидная арматура
A-V (A800) 6…40 Низколегированная 23Х2Г2Т Ребристые стержни
A-VI (A-1000) 6…32 Низколегированная 22Х2ГАЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР Рифлёные заготовки для сварки

* обозначение/маркировка старого и нового образцов.

Технические характеристики строительной арматуры

ГОСТ 5781-82 определяет основные технические требования к арматуре каждого класса (таблица 8):

Класс ста­ли Пре­дел те­ку­чес­ти sт Вре­мен­ное со­про­тив­ле­ние раз­ры­ву sв От­но­си­тель­ное уд­ли­не­ние d5,% Рав­но­мер­ное уд­ли­не­ние dr, % Удар­ная вяз­кость при тем­пе­ра­ту­ре -60 °С Ис­пы­та­ние на из­гиб и в хо­лод­ном сос­то­я­нии
Н/мм2 кгс/мм2 Н/мм2 кгс/мм2 МДж/м2 кгс·м/см2
Не ме­нее
A-I (А240)* 235 24 373 38 25 180°; c = d**
A-II (А300) 295 30 490 50 19 180°; с = 3d
Ас-II (Ас300) 295 30 441 45 25 0,5 5 180°; c = d
A-III(А400) 390 40 590 60 14 90°; с = 3d
A-IV(А600) 590 60 883 90 6 2 45°; с = 5d
A-V (A800) 785 80 1030 105 7 2 45°; с = 5d
A-VI (А1000) 980 100 1230 125 6 2 45°; с = 5d

**с – толщина отправки, d – диаметр стержня.

Строительная длина стержней по ГОСТ от 6 до 12 метров. Документ также регламентирует состав сталей для изготовления строительных стержней и другие их свойства.

Для удобства различия прутьев их концы окрашивают в разные цвета:

  • А-IV – красные;
  • A-V – красные и зеленые;
  • A-VI – красные и синие.

Сортамент арматуры

ГОСТ 5781-82 содержит условный сортамент каркасной арматуры (таблица 1):

Но­мер про­фи­ля (но­ми­наль­ный ди­а­метр стер­жня dн) Пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния стер­жня, см2 Мас­са 1 м про­фи­ля
Те­о­ре­ти­чес­кая; кг Пре­дель­ное от­кло­не­ние, %
6 0,283 0,222 +9,0
8 0,503 0,395 -7,0
10 0785 0,617 +5,0
12 1,131 0,888 -6,0
14 1,540 1,210
16 2,010 1,580
18 2,540 2,000
20 3,140 2,470 +3,0
22 3,800 2,980 -5,0
25 4,910 3,850
28 6,160 4,830
32 8,010 6,310
36 10,180 7,990 +3,0
40 12,570 9,870 -4,0
45 15,000 12,480
50 19,630 15,410
55 23,760 18,650 +2,0
60 28,270 22,190 -4,0
70 38,480 30,210
80 50,270 39,460

Теоретическая масса изделий может меняться – она зависит от марки используемого сплава и имеет погрешность, обычно в указанном диапазоне.

Калькулятор

Резюме

Арматура в железобетонных конструкциях – важный элемент, к выбору которого всегда подходят основательно, ведь в итоге определяется срок службы конструкций и зданий, а значит, безопасность людей. Разобраться в ассортименте изделий для новичка непросто, это удел профессионалов. При желании самостоятельно освоить этот вопрос, обратите внимание на регламентирующий ГОСТ – в нем содержится вся необходимая информация о выборе, хранении и монтаже строительной арматуры.

Арматура какую выбрать: советы профессионалов

Вопрос: Какая арматура чаще применяется в частном строительстве?
Ответ: В частном строительстве применяется металлическая арматура А500С диаметром 12 миллиметров, длиной 5,85, 6 или 11,7 метров.
Вопрос: На что надо обращать внимание при покупке арматуры?
Ответ: Надежность поставщика, диаметр арматуры (измерить), длину прутка (измерить), количество метров (посчитать), проверить на изгиб (при покупке а500с – такая арматура гнётся и не ломается).

Арматура строительная – строительный материал, производимый преимущественно из различных марок стали. Существуют отдельные виды конструкционного материала, который производят из сплава стеклопластика. Арматуру применяют в строительстве различных бетонных сооружений и каркасов, в производстве металлических изделий различного назначения. Многие знают и видели арматуру, но многообразие диаметров и различных технических характеристик могут завести покупателя в тупик.

Арматура какую лучше выбрать

Стальная арматура, по характеристикам, делится на основные категории-классы: А240(АI), А500С, А500, АIII А400. В чем разница?

А240 (АI) – гладкая арматура, не имеющая внешнего рисунка рифления. Способом производства является горячая катка. Такой способ обеспечивает хорошую гибкость арматуры, благодаря чему она прекрасно походит для вязки. Кроме того, гладкая поверхность уменьшает дополнительные напряжения и сохраняет эффективное сечение, то есть является более прочной за счет равномерного сохранения диаметра окружности, чем рифленая арматура. Но есть один минус — гладкая поверхность не дает такое сцепление с фундаментом как арматура а3. А хорошее сцепление оказывает большое влияние на прочность бетонной конструкции. Гладкая арматура востребована в производстве стальных изделий: металлических сеток, заборов, различных ограждений. Применять в заливке фундамента тоже можно, но при условии небольших нагрузок на ЖБ конструкции.

А500С – рифленая арматура, незаменима при заливке фундамента и производстве ЖБ конструкций и изделий.

Внешние рифления дают возможность прочной сцепки с раствором, что придает изделию дополнительную надежность и долговечность.
Данный конструкционный материал отлично сваривается, является основой для прочных бетонно-каркасных сооружений.
Это самый распространенный и востребованный вид стального стержня.

 

А400 (АIII) – также имеет внешние рифление и производится из сталей 35ГС и 25Г2С. Преимуществом перед предыдущими видами арматуры является повышенная прочность, за счет технических характеристик сталей из которых она изготавливается.
Подходит для создания бетонных изделий с большой нагрузкой. Обеспечивает дополнительную долговечность и стойкость к разрывам и давлению. Эффективно переносит экстремальные температуры, так как выплавляется из низколегированных марок стального проката. В строительстве больших объектов в условиях экстремальных температур, следует использовать этот вид арматуры.

Так же такая арматура не сваривается, для соединения используется вязка проволокой 1,2 отожжённой.

А500 – данный вид арматуры изготавливается из рельсовых сталей, а точнее из рельс бывших в употреблении.

Преимущество данного вида арматуры устойчивость к коррозии за счет стали 80, 76.

Но есть у нее и минусы – она плохо гнется и при изгибании более чем 30°- 45° происходит деформация стали, она ломается.

Для вязки и в конструкциях, где материал следует сгибать, она не подойдет. Кроме того этот вид материала не сваривается и для сварки изделий не используется.

Какие еще особенности нужно учесть при покупке арматурной стали для армирования:

Стальные стержни могут быть различной длины: 6м, 12м, 11.7м и н/д (немерная длина). Немерная длина привлекает низкой стоимостью и часто это является главным козырем продавцов. Но знайте, что такую арматуру можно покупать только по весу, так как общую длину прутов высчитать практически невозможно. Кроме того, такая длина подойдет только для заливки маленьких площадей.
Короткие куски придется связывать, чтобы обеспечить дополнительную длину перекрытия по периметру заливаемой территории.
Стандартной длиной является 11.7м (12м), она наиболее удобна для заливки фундамента на больших объектах.
Длину 6м хорошо использовать для связывания конструкций, поэтому такие длины имеет арматурная сталь небольших диаметров 6мм, 8мм, 10мм, 12мм.

Какой диаметр нужно использовать в строительных работах?

В строительных работах чаще всего применяют пруты 12мм в качестве основного стального каркаса и 6мм, 8мм для связывания конструкции. В случае если конструкция будет испытывать максимальные нагрузки или изделия будут подвергаться воздействию экстремальных температур, стоит использовать арматуру более крупных диаметров от 14 до 40мм.


Комментарии

Стальная арматура: ГОСТ, классификация и маркировка

В строительстве широко распространена арматура стальная стержневая. Это неотъемлемый элемент конструкций из железобетона, повышающий прочность цементного камня на изгиб и сжатие. Мы расскажем, какой бывает металлическая арматура, из чего ее производят, на какие классы делятся и об особенностях ее применения.

Технологии изготовления арматуры

По способу производства арматура бывает:

  • Горячекатаная стержневая;
  • Холоднотянутая проволочная.

В обоих случаях используется низколегированная или углеродистая сталь разных марок, в зависимости от этого и делится на 6 классов А-I…А-VI.

Горячий способ производства предполагает формовку размягченной стальной стержневой заготовки валиками. При увеличении температуры происходит упрочнение связей структуры металла, соответственно, арматура из него способна воспринимать большие нагрузки по сравнению с холоднотянутыми изделиями, увеличивается прочность на разрыв.

Арматура холодной протяжки получается из не разогретой заготовки, проходящей через обжимные валики.

Для повышения прочности арматуры ее подвергают термической обработке или делают цинкование – процедура обеспечивает устойчивость металла к влаге и агрессивным средам.

Выпускается стержневая арматура сечением от 8 мм в отдельных прутьях, тонкая проволочная – в мотках.

Классификация и маркировка арматуры

Классификация арматуры предполагает разделение изделий по классу используемой для производства стержней стали. Деление регламентирует ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций»:

Класс, ста­рое обо­зна­че­ние Класс, но­вое обо­зна­че­ние Тип про­фи­ля Цве­то­вое обо­зна­че­ние стер­жня
A-I А240 Глад­кий
A-II А300 Пе­рио­ди­чес­кий*
A-III А400
A-IV А600 Красный
A-V А800 Крас­ный и зе­ле­ный
A-VI А1000 Крас­ный и си­ний

*по согласованию с заказчиком сталь А-II…A-V может быть изготовлена с гладким профилем.

Классы, в свою очередь, делятся на подклассы, которые обозначаются дополнительными индексами:

  • «С» — стержневая сталь, которая подходит для сварки;
  • «Т» — термически обработанное изделие;
  • «К» — коррозионностойкая сталь, т.е. обработанная цинком;
  • «СК» — коррозионностойкая сталь, которую можно сваривать.

Металлическая арматура разных классов производится из различных стальных сплавов, которые определяют ее технические свойства. При этом, учитывается диаметр прутков:

Класс ар­ма­тур­ной ста­ли Мар­ка ста­ли Диа­метр про­фи­ля, мм
А-I (A240) СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп 6…40
A-II (A300) Ст5сп, Ст5пс
18Г2С
10…40
40…80
Aс-II (Aс300) 10ГТ 10…32
(36…40)
A-III (A400) 35ГС, 25Г2С
32Г2Рпс
6…40
6…22
A-IV (A600) 80С 10…18
(6…8)
20ХГ2Ц 10…32
(36…40)
A-V (A800) 23Х2Г2Т (6-8)
10…32
(36…40)
A-VI (A1000) 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР 10…22

Таблица составлена по данным ГОСТ 5781-82.

Механические свойства арматурной стали

Стержневая арматура разных марок обладает индивидуальными механическими свойствами, которые учитывают при выборе изделия для армирования конструкций из бетона. Основные приведены в таблице №8 ГОСТ 5781-82:

Класс ар­ма­тур­ной ста­ли Пре­дел те­ку­чес­ти sт Вре­мен­ное со­про­тив­ле­ние раз­ры­ву sв От­но­сит. удли­не­ние d5,% Рав­но­мер­ное удли­не­ние dr, % Удар­ная вяз­кость при тем­пе­ра­ту­ре -60 °С Ис­пы­та­ние на из­гиб и в хо­лод­ном со­сто­янии, где с — тол­щи­на от­прав­ки, d — диа­метр прут­ка
Н/мм2 кгс/мм2 Н/мм2 кгс/мм2 МДж/м2 кгс×м/см2
A-I (А240) 235 24 373 38 25 180°; c = d
A-II (А300) 295 30 490 50 19 180°; с = 3d
Ас-II(Ас300) 295 30 441 45 25 0,5 5 180°; c = d
A-III(А400) 390 40 590 60 14 90°; с = 3d
A-IV(А600) 590 60 883 90 6 2 45°; с = 5d
A-V (A800) 785 80 1030 105 7 2 45°; с = 5d
A-VI (А1000) 980 100 1230 125 6 2 45°; с = 5d

Свойства стержневой арматуры определяются лабораторными испытаниями, по результату которых составляется протокол. Допускается уклонение от правил ГОСТ по согласованию с заказчиком.

Таблица площади поперечного сечения арматуры

При расчете армирующих стержней, кроме диаметра, также учитывают массу изделий. Она приведена в сортаменте ГОСТ 5781-82:

Но­ми­наль­ный диа­метр стер­жня, мм Пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния, см2 Сред­няя* мас­са 1 м про­фи­ля
6 0,283 0,222
8 0,503 0,395
10 0,785 0,617
12 1,131 0,888
14 1,54 1,21
16 2,01 1,58
18 2,54 2
20 3,14 2,47
22 3,8 2,98
25 4,91 3,85
28 6,16 4,83
32 8,01 6,31
36 10,18 7,99
40 12,57 9,87
45 15,00 12,48
50 19,63 15,41
55 23,76 18,65
60 28,27 22,19
70 38,48 30,21
80 50,27 39,46

*масса приведена в среднем значении – более точный параметр зависит от конкретной марки, используемой для производства стержневого проката стали.

Сферы применения стальной арматуры

Характеристики стальной арматуры определяют сферу ее применения. Стержни гладкого профиля используют:

  • Для перевязки рабочих стержней каркаса;
  • Вязка декоративных изделий для дизайна;
  • Монтаж отдельных элементов сложных механизмов.

Прутки периодического профиля более востребованы:

  • Усиление бетонных конструкций в участках наибольшего растяжения и сжатия;
  • Установка опорных элементов и конструкций;
  • Армирование штукатурных слоев, напольных стяжек;
  • Обустройство дорожного покрытия и тротуарных зон;
  • Монтаж армирующих поясов для кладки блоков и кирпичей.

Основное назначение стержневой арматуры периодического профиля – усиление конструкций из бетона. Их стержней вяжут плоские или пространственные каркасы. Арматура в них выполняет разные функции:

  • Компенсация излома бетона созданием напряжения на растяжение стержня. Максимальные нагрузки концентрируются в нижней части конструкций типа балки на двух опорах или с жестким защемлением;
  • Компенсация сжатия, которое концентрируется в верхней части той же балки.

Недостатки

У стержневой арматуры есть несколько недостатков, которые необходимо учитывать:

  • При отсутствии антикоррозийного покрытия прутки подвергаются окислению при контакте с водой. Процессы могут начаться даже от воздействия воды в составе цемента во время его затвердевания.
  • Невозможность выполнять функции стержневыми изделиями при неправильном выборе класса прутка и его диаметра.
  • Чрезмерно напряженная арматура способна дать обратный эффект и образовать трещины в бетонной конструкции.
  • Требуется соблюдение защитного слоя бетона – не менее 2 диаметров размера сечения для предотвращения попадания воды к стержням.

Упаковка, транспортирование и хранение

Стальные стрежни для удобства окрашивают в разные цвета:

  • А-IV – красный;
  • А-V – красный и зеленый;
  • А-VI – красный и синий.

Допускается нанесение краски на концы 0,5 метров.

Стержневую арматуру компонуют в партии по 15 тонн и перевязывают из проволокой, вязанкой. Также упаковывают тонкую проволоку в бухты. При необходимости для заказчика делают перевязки другой массы – 3 или 5 тонн, а также индивидуальный тоннаж. Укомплектованные связки обязательно маркируют классом стержней.

Перевозка металлических изделий допускается только в горизонтальном положении для избегания перегибов и деформаций.

Хранить стержневую арматуру рекомендуется в закрытых сухих помещениях, исключив контакт с водой.

Как укрепить бетонную плиту на земле для контроля трещин

Большинство плит на земле не армированы или номинально армированы для контроля ширины трещин. При размещении в верхней или верхней части толщины плиты стальная арматура ограничивает ширину случайных трещин, которые могут возникнуть из-за усадки бетона и температурных ограничений, осадки основания, приложенных нагрузок или других проблем.

Этот тип армирования обычно называют усадочным и температурным армированием.

Усадка и температурное армирование отличается от структурного армирования. Структурная арматура обычно размещается в нижней части толщины плиты для увеличения несущей способности плиты. Большинство строительных плит на грунте имеют как верхний, так и нижний слои армирования для контроля ширины трещин и увеличения несущей способности. Из-за проблем с конструктивностью и затрат, связанных с двумя слоями армирования, конструкционные плиты на земле не так распространены, как неструктурные плиты.

Несмотря на то, что существует несколько вариантов армирования неструктурных плит на грунте, в этой статье основное внимание уделяется стальным арматурным стержням и арматуре из сварной проволоки для контроля ширины трещин.

Неограниченный рост ширины трещины приводит к выкрашиванию кромок вдоль несоединенных трещин при воздействии колесного транспорта, особенно жестких колесных погрузчиков.

Основы

Стальная арматура и арматура из сварной проволоки не предотвращают растрескивание. Армирование в основном бездействует, пока бетон не потрескается.После растрескивания он становится активным и регулирует ширину трещины, ограничивая ее рост.

Если плиты размещены на высококачественных основаниях с однородной опорой и состоят из бетона с низкой усадкой и правильно установленными стыками с шагом 15 футов или меньше, в армировании, как правило, нет необходимости. Скорее всего, случайных или несвязных трещин будет немного. Если все же возникают случайные трещины, они должны оставаться достаточно плотными из-за ограниченного расстояния между швами и низкой усадки бетона, что ограничивает возможности ремонта или обслуживания в будущем.

Когда плиты размещаются на проблемных основаниях с риском неоднородной опоры, или состоят из бетона средней или высокой усадки, или если расстояние между стыками превышает 15 футов, то необходимо армирование для ограничения ширины трещин в случае их возникновения. По мере того, как ширина трещины увеличивается и приближается к 35 мил (0,035 дюйма), эффективность передачи нагрузки через блокировку заполнителя уменьшается, и могут происходить дифференциальные вертикальные перемещения по трещинам или «раскачивание» плиты. Когда это происходит, края трещин становятся обнаженными, и, вероятно, произойдет скалывание кромок, особенно если плита подвергается воздействию колесного транспорта и особенно жестких колесных погрузчиков.Как только начинается скалывание, ширина трещин на поверхности становится шире, и износ плиты по трещинам значительно увеличивается.

Если усадочные швы недопустимы и не установлены, требуется усиление усадки и температурного усиления. Такой подход к проектированию иногда называют непрерывно армированными плитами или плитами без стыков, и он допускает многочисленные, близко расположенные (от 3 до 6 футов) мелкие трещины по всей плите.

Неограниченный рост ширины трещины приводит к выкрашиванию кромок вдоль несоединенных трещин при воздействии колесного транспорта, особенно жестких колесных погрузчиков.

Варианты контроля трещин

В целом, существует два варианта контроля трещин в плитах на земле: 1) контроль местоположения трещин путем установки усадочных швов (не контролирует ширину трещин) или 2) контроль ширины трещин путем установки арматуры (не контролирует трещину расположение).

В варианте 1 мы указываем плите, где происходит трещина, а ширина усадочных швов или трещин в швах в значительной степени определяется расстоянием между швами и усадкой бетона.По мере увеличения расстояний между швами и усадки бетона ширина швов увеличивается. Подобно трещинам, если ширина шва приближается к 35 мил, эффективность блокировки заполнителя для передачи нагрузок и предотвращения дифференциальных вертикальных перемещений по швам может быть значительно снижена. По этой причине многие проектировщики используют устройства для передачи нагрузки, включая стальные дюбели, пластины или непрерывную арматуру через усадочные соединения, чтобы обеспечить положительную передачу нагрузки и ограничить дифференциальные вертикальные перемещения в соединениях.

В варианте 2 мы допускаем случайное растрескивание плит, но контролируем ширину трещин с помощью стальных арматурных стержней или арматуры из сварной проволоки. Обычно с этой опцией не устанавливаются усадочные швы. Вместо этого растрескивание происходит беспорядочно, образуя многочисленные плотно скрепленные трещины. Из-за внешнего вида этот вариант контроля трещин всегда следует обсуждать с владельцем.

Порезка арматуры на стыках

Будьте осторожны при использовании обоих вариантов контроля трещин в одной плите.Если через усадочные стыки проходит слишком много арматуры, стыки становятся слишком жесткими и могут не треснуть и раскрыться, как задумано. Когда усадочные соединения не активируются (т. Е. Трескаются и открываются) из-за армирования, обычно происходит расслоение или случайное растрескивание. Если используются оба варианта, необходимо ограничить количество арматуры, проходящей через стыки, чтобы обеспечить правильную активацию.

Некоторые проектировщики предписывают обрезать всю арматуру в усадочных соединениях, в то время как другие могут указать обрезать все остальные стержни или проволоки.Обрезая все остальные стержни или проволоки, оставшаяся арматура поможет обеспечить передачу нагрузки и минимизировать дифференциальные движения панели, но не ограничит срабатывание соединений. Если в спецификациях и строительных чертежах не указано, что делать с температурной и усадочной арматурой в стыках, подрядчикам следует подать запрос на информацию. Часто подрядчиков необоснованно обвиняют в несоответствии трещин, связанных с этой проблемой проектирования.

Метод «крюк-и-тяни» для перемещения арматуры из сварной проволоки в указанное место является неэффективным методом, которого подрядчикам следует избегать.

Расположение арматуры

Стальную арматуру и арматуру из сварной проволоки следует располагать в верхней трети толщины плиты, так как усадочные и температурные трещины возникают на поверхности плиты. Трещины шире на поверхности и сужаются по глубине. Таким образом, арматура для предотвращения трещин никогда не должна располагаться ниже середины плиты. Арматуру также следует размещать достаточно низко, чтобы пропил не повредил арматуру. Для армирования сварной проволокой Институт армирования проволоки рекомендует размещать сталь на 2 дюйма ниже поверхности или в пределах верхней трети толщины плиты, в зависимости от того, что ближе к поверхности.Проектировщики обычно определяют положение армирования, указывая бетонное покрытие (от 1 1/2 до 2 дюймов) для арматуры.

Не рекомендуется размещать один слой арматуры в центре или на средней глубине плиты (за исключением плит толщиной 4 дюйма). Это универсальное место, где проектировщик надеется увеличить несущую способность плиты в дополнение к обеспечению контроля ширины трещин. Однако размещение арматуры в середине плиты не может эффективно решить ни одну из задач.

Стальная арматура и арматура из сварной проволоки должны поддерживаться и в достаточной степени связаны вместе, чтобы минимизировать перемещения во время укладки бетона и отделочных работ. В противном случае арматура может неправильно расположиться в плите. Поддерживайте арматуру стульями или опорами из сборных железобетонных стержней. У стульев должен быть песок или опорные плиты, а у брусьев должно быть как минимум 4-дюймовое квадратное основание, чтобы они не проваливались в основание. Используйте такие расстояния между опорами, которые гарантируют, что арматура не провисает между опорами и не сдавливается пешеходами или свежим бетоном.Гибкое армирование, включая арматуру из сварной проволоки, требует меньшего расстояния между опорами. Помимо указания типа и количества арматуры, проектировщики должны указать тип и расстояние между опорами, чтобы обеспечить правильное расположение арматуры.

Сварную проволочную арматуру нельзя класть на землю и тянуть на место после укладки бетона. Техника «зацепи-тяни» всегда приводит к неправильному расположению арматуры. Как рабочие могут равномерно «зацепить и потянуть» арматуру из сварной проволоки в указанном месте, стоя на арматуре?

Арматура, частично заглубленная в основание, не обеспечивает контроль ширины трещины.Без поддержки стульев или сборных бетонных блоков арматура обычно заканчивается внизу плиты или заглубляется в основание.

Допуски размещения

Допуск вертикального размещения арматуры в плитах на земле составляет ± 3/4 дюйма от указанного места. Для плиты толщиной 12 дюймов и менее допуск бетонного покрытия составляет - 3/8 дюйма, измеренный перпендикулярно бетонной поверхности, и уменьшение покрытия не может превышать одну треть указанного покрытия.Во многих случаях допуск покрытия имеет приоритет над допуском вертикального размещения. Правильное размещение и поддержка арматуры поможет обеспечить соблюдение этих допусков по вертикальному размещению.

Эта статья была первоначально опубликована 25 февраля 2013 года.

Артикулы:

ACI 117-06. «Спецификация допусков для бетонных конструкций и материалов»

ACI 302.1R-04. «Руководство по устройству бетонных перекрытий и перекрытий»

ACI 360R-06.«Соображение плит на земле»

Положение ASCC № 2. «Расположение катаной сварной проволочной сетки в бетоне»

WRI Tech Facts. «Опоры необходимы для долговременной работы арматуры сварной проволокой в ​​плите на одном уровне» (TF 702-R-08)

WRI Tech Facts. «Как определить, заказать и использовать сварную проволочную арматуру» (TF 202-R-03)

.

Обучение с подкреплением: Введение в концепции, приложения и код | Райан Вонг

Часть 1: Введение в обучение с подкреплением, объяснение общих терминов, концепций и приложений.

В этой серии сообщений блога об обучении с подкреплением я попытаюсь создать упрощенное объяснение концепций, необходимых для понимания обучения с подкреплением и их приложений. В этом начальном посте я выделю некоторые основные концепции и терминологию обучения с подкреплением.Эти концепции будут дополнительно объяснены в будущих сообщениях блога с приложениями и реализациями в реальных проблемах.

Часть: 1 ・ 2 ・ 3 ・ 4 ・…

Обучение с подкреплением (RL) можно рассматривать как подход, который находится между контролируемым и неконтролируемым обучением. Он не контролируется строго, поскольку он не полагается только на набор помеченных данных обучения, но и не является обучением без учителя, потому что у нас есть награда, которую мы хотим, чтобы наш агент максимизировал. Агенту необходимо найти «правильные» действия в различных ситуациях для достижения своей общей цели.

Обучение с подкреплением - это наука о принятии решений.

В обучении с подкреплением не используется супервизор, и агент использует только вознаграждение , чтобы определить, хорошо ли он справляется. Время - ключевой компонент в RL, где процесс последовательный с отложенной обратной связью . Каждое действие агента влияет на следующие данные, которые он получает.

Обучение с подкреплением в применении к играм Atari компанией DeepMind

В чем заключается проблема обучения с подкреплением?

До сих пор мы говорили, что агент должен найти «правильное» действие. Правильное действие зависит от награды .

Вознаграждение: Вознаграждение Rₜ - это скалярный сигнал обратной связи, который показывает, насколько хорошо агент работает на этапе t .

В обучении с подкреплением нам нужно определить нашу проблему так, чтобы ее можно было применить для удовлетворения нашей гипотезы вознаграждения .Примером может служить игра в шахматы, в которой агент получает положительное вознаграждение за победу и отрицательное вознаграждение за проигрыш.

Гипотеза вознаграждения : Все цели можно описать максимизацией ожидаемого совокупного вознаграждения.

Поскольку наш процесс включает в себя последовательных решений, задач, наши действия, которые мы предпринимаем на раннем этапе, могут иметь долгосрочные последствия для нашей общей цели .Иногда может быть лучше пожертвовать немедленной наградой (награда на временном шаге рупий), чтобы получить больше долгосрочной награды. Пример, применимый к шахматам, - это жертва пешки для взятия ладьи на более позднем этапе.

Цель : Цель состоит в том, чтобы выбрать действия для максимизации общего будущего вознаграждения.

.

Обучение с подкреплением 101. Изучите основы подкрепления… | by Shweta Bhatt

Обучение с подкреплением (RL) - одна из самых актуальных тем исследований в области современного искусственного интеллекта, и ее популярность только растет. Давайте рассмотрим 5 полезных вещей, которые нужно знать, чтобы начать работу с RL.

Обучение с подкреплением (RL) - это метод машинного обучения, который позволяет агенту учиться в интерактивной среде методом проб и ошибок, используя обратную связь по своим действиям и опыту.

Хотя как контролируемое обучение, так и обучение с подкреплением используют сопоставление между вводом и выводом, в отличие от контролируемого обучения, где обратная связь, предоставляемая агенту, представляет собой правильный набор действий для выполнения задачи, обучение с подкреплением использует вознаграждений и наказаний в качестве сигналов для положительного и отрицательное поведение.

По сравнению с обучением без учителя, обучение с подкреплением отличается с точки зрения целей. В то время как цель обучения без учителя состоит в том, чтобы найти сходства и различия между точками данных, в случае обучения с подкреплением цель состоит в том, чтобы найти подходящую модель действий, которая максимизирует общую совокупную награду агента .На рисунке ниже показан цикл обратной связи «действие-вознаграждение» типовой модели RL.

Вот некоторые ключевые термины, которые описывают основные элементы проблемы RL:

  1. Среда - Физический мир, в котором работает агент
  2. Состояние - Текущая ситуация агента
  3. Вознаграждение - Обратная связь от среда
  4. Политика - Метод сопоставления состояния агента действиям
  5. Значение - Будущее вознаграждение, которое агент получит, выполняя действие в определенном состоянии

Проблема RL лучше всего может быть объяснена с помощью игр.Давайте возьмем игру PacMan , где цель агента (PacMan) состоит в том, чтобы съесть еду в сетке, избегая при этом призраков на своем пути. В этом случае сеточный мир - это интерактивная среда для агента, в которой он действует. Агент получает награду за поедание еды и наказание, если его убивает призрак (проигрывает в игре). Состояния - это местоположение агента в мире сетки, а общая совокупная награда - это агент, выигравший игру.

Чтобы построить оптимальную политику, агент сталкивается с дилеммой исследования новых состояний, одновременно максимизируя свое общее вознаграждение.Это называется компромиссом между и эксплуатацией . Чтобы уравновесить и то и другое, лучшая общая стратегия может включать в себя краткосрочные жертвы. Следовательно, агент должен собрать достаточно информации, чтобы принять наилучшее общее решение в будущем.

Марковские процессы принятия решений (MDP) - это математические основы для описания среды в RL, и почти все задачи RL могут быть сформулированы с использованием MDP. MDP состоит из набора конечных состояний S среды, набора возможных действий A (s) в каждом состоянии, действительной функции вознаграждения R (s) и модели перехода P (s ’, s | a).Однако в реальных условиях окружающей среды, скорее всего, не хватает каких-либо предварительных знаний о динамике окружающей среды. В таких случаях пригодятся безмодельные методы RL.

Q-Learning - это широко используемый подход без модели, который можно использовать для создания самовоспроизводящегося агента PacMan. Он вращается вокруг понятия обновления значений Q, которое обозначает значение выполнения действия a в состоянии s . Следующее правило обновления значения является ядром алгоритма Q-обучения.

Вот видео-демонстрация агента PacMan, который использует глубокое обучение с подкреплением.

Q-Learning и SARSA (State-Action-Reward-State-Action) - два широко используемых алгоритма RL без моделей. Они различаются своими стратегиями разведки, в то время как их стратегии эксплуатации схожи. В то время как Q-обучение - это метод вне политики, в котором агент изучает значение на основе действия a *, полученного из другой политики, SARSA - это метод на основе политики, при котором он изучает значение на основе своего текущего действия a , полученного из его текущая политика.Эти два метода просты в реализации, но им не хватает универсальности, поскольку они не имеют возможности оценивать значения для невидимых состояний.

Это можно преодолеть с помощью более продвинутых алгоритмов, таких как Deep Q-Networks (DQNs) , которые используют нейронные сети для оценки Q-значений. Но DQN могут обрабатывать только дискретные низкоразмерные пространства действий.

Глубокий детерминированный градиент политики (DDPG) - это не связанный с политикой алгоритм, не связанный с политикой, алгоритм критика субъектов, который решает эту проблему путем изучения политик в многомерных пространствах непрерывных действий.На рисунке ниже представлена ​​архитектура "актер-критик" .

Так как RL требует большого количества данных, поэтому он наиболее применим в областях, где смоделированные данные легко доступны, например, игровой процесс, робототехника.

  1. RL довольно широко используется при создании ИИ для компьютерных игр. AlphaGo Zero - первая компьютерная программа, победившая чемпиона мира в древней китайской игре го. Другие включают игры ATARI, Backgammon и т. Д.
  2. В робототехнике и промышленной автоматизации RL используется, чтобы позволить роботу создать для себя эффективную адаптивную систему управления, которая учится на собственном опыте и поведении.Работа DeepMind над Deep Reinforcement Learning for Robotic Manipulation with Asynchronous Policy updates является хорошим примером того же. Посмотрите это интересное демонстрационное видео.

Другие приложения RL включают механизмы резюмирования абстрактного текста, диалоговые агенты (текст, речь), которые могут учиться на взаимодействиях с пользователем и улучшаться со временем, изучая оптимальную политику лечения в здравоохранении, и основанные на RL агенты для онлайн-торговли акциями.

Для понимания основных концепций RL можно обратиться к следующим ресурсам.

  1. Обучение с подкреплением - Введение , книга отца обучения с подкреплением - Ричарда Саттона и его научного руководителя Эндрю Барто . Онлайн-черновик книги доступен здесь.
  2. Учебные материалы из Дэвид Сильвер , включая видеолекции, - отличный вводный курс по RL.
  3. Вот еще одно техническое руководство по RL от Pieter Abbeel и John Schulman (Open AI / Berkeley AI Research Lab).

Для начала создания и тестирования агентов RL могут быть полезны следующие ресурсы.

  1. Этот блог о том, как обучить агент нейронной сети ATARI Pong с градиентами политики на основе необработанных пикселей, автор Андрей Карпати поможет вам запустить и запустить свой первый агент глубокого обучения с подкреплением, используя всего 130 строк кода Python.
  2. DeepMind Lab - это платформа с открытым исходным кодом, похожая на трехмерную игру, созданную для агентных исследований искусственного интеллекта в богатой моделируемой среде.
  3. Project Malmo - еще одна платформа для экспериментов с ИИ для поддержки фундаментальных исследований в области ИИ.
  4. OpenAI gym - это набор инструментов для создания и сравнения алгоритмов обучения с подкреплением.
.

Что такое обучение с подкреплением? Полное руководство

При предполагаемом размере рынка в 7,35 миллиарда долларов США искусственный интеллект растет не по дням, а по часам. McKinsey прогнозирует, что методы искусственного интеллекта (включая глубокое обучение и обучение с подкреплением) потенциально могут приносить от 3,5 до 5,8 трлн долларов в год в девяти бизнес-функциях в 19 отраслях.

Хотя машинное обучение рассматривается как монолит, эта передовая технология диверсифицирована с различными подтипами, включая машинное обучение, глубокое обучение и новейшую технологию глубокого обучения с подкреплением.

Что такое обучение с подкреплением?

Обучение с подкреплением - это обучение моделей машинного обучения принятию последовательности решений. Агент учится достигать цели в неопределенной, потенциально сложной среде. При обучении с подкреплением искусственный интеллект сталкивается с игровой ситуацией. Компьютер пытается найти решение проблемы методом проб и ошибок. Чтобы заставить машину делать то, что хочет программист, искусственный интеллект получает вознаграждение или штрафы за свои действия.Его цель - максимизировать общую награду.
Хотя дизайнер устанавливает политику вознаграждения, то есть правила игры, он не дает модели никаких подсказок или предложений о том, как решить игру. Модель должна выяснить, как выполнить задачу, чтобы получить максимальную награду, начиная с совершенно случайных испытаний и заканчивая сложной тактикой и сверхчеловеческими навыками. Используя возможности поиска и множество испытаний, обучение с подкреплением в настоящее время является наиболее эффективным способом продемонстрировать творческие способности машины.В отличие от людей, искусственный интеллект может собирать опыт из тысяч параллельных игровых процессов, если алгоритм обучения с подкреплением работает на достаточно мощной компьютерной инфраструктуре.

Примеры обучения с подкреплением

В прошлом применение обучения с подкреплением ограничивалось слабой компьютерной инфраструктурой. Однако по мере того, как суперпользователь нардового искусственного интеллекта Джерарда Тезауро развивался в шоу 1990-х годов, прогресс все же произошел. Этот ранний прогресс сейчас быстро меняется с появлением новых мощных вычислительных технологий, открывающих путь совершенно новым вдохновляющим приложениям.
Обучение моделей, управляющих автономными автомобилями, является отличным примером потенциального применения обучения с подкреплением. В идеальном случае компьютер не должен получать инструкции по вождению автомобиля. Программист избежал бы жесткой привязки всего, что связано с задачей, и позволил бы машине учиться на собственных ошибках. В идеальной ситуации единственным жестко закрепленным элементом была бы функция вознаграждения.

  • Например, , в обычных обстоятельствах нам потребуется, чтобы автономное транспортное средство ставило безопасность на первое место, минимизировало время поездки, уменьшало загрязнение, предлагало пассажирам комфорт и соблюдало нормы закона.С другой стороны, в случае с автономным гоночным автомобилем мы уделяем больше внимания скорости, чем комфорту водителя. Программист не может предсказать все, что может случиться в дороге. Вместо того, чтобы строить длинные инструкции «если-то», программист подготавливает агент обучения с подкреплением, чтобы он мог учиться на системе вознаграждений и штрафов. Агент (другое название алгоритмов обучения с подкреплением, выполняющих задачу) получает вознаграждение за достижение определенных целей.
  • Другой пример: deepsense.ai принял участие в проекте «Учимся бегать», целью которого было обучить виртуального бегуна с нуля. Бегуна является передовой и точной моделью опорно-двигательного аппарата разработана биомеханика лаборатории Стэнфордский Нейромускульной. Обучение агента бегу - это первый шаг к созданию нового поколения протезов ног, которые автоматически распознают характер ходьбы людей и настраиваются, чтобы сделать движение более простым и эффективным. Хотя это возможно и было сделано в лабораториях Стэнфорда, жесткая привязка всех команд и прогнозирование всех возможных схем ходьбы требует большой работы от высококвалифицированных программистов.

Чтобы узнать больше о реальных приложениях обучения с подкреплением, прочтите эту статью.

Проблемы с обучением с подкреплением

Основная проблема в обучении с подкреплением заключается в подготовке среды моделирования, которая в значительной степени зависит от выполняемой задачи. Когда модель должна стать сверхчеловеческой в ​​играх Chess, Go или Atari, подготовка среды моделирования относительно проста. Когда дело доходит до создания модели, способной управлять автономным автомобилем, создание реалистичного симулятора имеет решающее значение, прежде чем позволить автомобилю ездить по улице.Модель должна выяснить, как затормозить или избежать столкновения в безопасных условиях, когда жертва даже тысячи автомобилей обходится с минимальными затратами. Перенос модели из учебной среды в реальный мир - вот где все усложняется.
Масштабирование и настройка нейронной сети, управляющей агентом, - еще одна проблема. Нет другого способа общаться с сетью, кроме как через систему вознаграждений и штрафов. Это, в частности, может привести к катастрофическому забыванию , когда приобретение новых знаний приводит к удалению некоторых старых из сети (чтобы прочитать дальше этот выпуск, см. этот документ, опубликованный во время Международной конференции по машинному обучению).
Еще одна проблема - достижение локального оптимума, то есть агент выполняет задачу как есть, но не оптимальным или требуемым образом. «Прыгун», прыгающий, как кенгуру, вместо того, чтобы делать то, что от него ожидалось, - ходьбу, - отличный пример, который также можно найти в нашем недавнем сообщении в блоге.
Наконец, есть агенты, которые оптимизируют приз без выполнения той задачи, для которой он был разработан. Интересный пример можно найти в видео OpenAI ниже, где агент научился получать награды, но не завершать гонку.

Чем отличается обучение с подкреплением от глубокого и машинного обучения?

На самом деле не должно быть четкого разделения между машинным обучением, глубоким обучением и обучением с подкреплением. Это похоже на отношение параллелограмм - прямоугольник - квадрат, где машинное обучение является самой широкой категорией, а глубокое обучение с подкреплением - самой узкой.
Точно так же обучение с подкреплением - это специализированное приложение методов машинного и глубокого обучения, предназначенное для решения проблем определенным образом.

Хотя идеи кажутся разными, между этими подтипами нет резкого разделения. Более того, они объединяются в рамках проектов, поскольку модели созданы не для того, чтобы придерживаться «чистого типа», а для выполнения задачи наиболее эффективным образом. Итак, «что именно отличает машинное обучение, глубокое обучение и обучение с подкреплением» - на самом деле сложный вопрос.

  • Машинное обучение - это форма ИИ, в которой компьютерам дается возможность постепенно улучшать выполнение конкретной задачи с помощью данных без прямого программирования (это определение Артура Ли Самуэля.Он ввел термин «машинное обучение», которое бывает двух типов: машинное обучение с учителем и без учителя.

Машинное обучение с учителем происходит, когда программист может предоставить метку для каждого обучающего ввода в систему машинного обучения.

  • Пример - путем анализа исторических данных, взятых с угольных шахт, deepsense.ai подготовил автоматизированную систему для прогнозирования опасных сейсмических событий за 8 часов до их возникновения. Записи сейсмических событий были взяты на 24 угольных шахтах, которые собирали данные в течение нескольких месяцев.Модель смогла определить вероятность взрыва, проанализировав показания за предыдущие 24 часа.

Некоторые шахты можно точно определить по их основным значениям рабочей высоты. Чтобы затруднить идентификацию, мы добавили гауссовский шум

С точки зрения ИИ, одна модель выполняла одну задачу с уточненным и нормализованным набором данных. Чтобы узнать больше об этой истории, прочитайте наш блог.
Обучение без учителя происходит, когда модели предоставляются только входные данные, но нет явных меток.Он должен копаться в данных и находить скрытую структуру или взаимосвязи внутри. Дизайнер может не знать, что это за структура или что найдет модель машинного обучения.

  • В качестве примера мы использовали прогноз оттока. Мы проанализировали данные о клиентах и ​​разработали алгоритм для группировки похожих клиентов. Однако мы сами не выбирали группы. Позже мы смогли определить группы высокого риска (с высоким уровнем оттока клиентов), и наш клиент знал, к каким клиентам им следует обратиться в первую очередь.
  • Другой пример обучения без учителя - обнаружение аномалии, когда алгоритм должен определить элемент, который не вписывается в группу. Это может быть некорректный продукт, потенциально мошенническая транзакция или любое другое событие, связанное с нарушением нормы.

Глубокое обучение состоит из нескольких уровней нейронных сетей, предназначенных для выполнения более сложных задач. Создание моделей глубокого обучения было вдохновлено дизайном человеческого мозга, но в упрощенном виде.Модели глубокого обучения состоят из нескольких слоев нейронной сети, которые в принципе отвечают за постепенное изучение более абстрактных функций конкретных данных.
Хотя решения для глубокого обучения способны давать потрясающие результаты, по масштабу они не подходят человеческому мозгу. Каждый уровень использует результат предыдущего в качестве входных данных, и вся сеть обучается как единое целое. Основная концепция создания искусственной нейронной сети не нова, но только недавно современное оборудование обеспечило достаточную вычислительную мощность для эффективного обучения таких сетей на достаточном количестве примеров.Расширенное внедрение привело к появлению таких фреймворков, как TensorFlow, Keras и PyTorch, которые сделали создание моделей машинного обучения намного более удобным.

  • Пример: deepsense.ai разработал модель на основе глубокого обучения для Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Он был разработан для распознавания китов по аэрофотоснимкам, сделанным исследователями. Для получения дополнительной информации об этом исчезающем виде и работе deepsense.ai с NOAA прочтите нашу запись в блоге.С технической точки зрения распознавание конкретного экземпляра китов по аэрофотоснимкам - это чистое глубокое обучение. Решение состоит из нескольких моделей машинного обучения, выполняющих отдельные задачи. Первый отвечал за поиск головы кита на фотографии, в то время как второй нормализовал фотографию, разрезая и поворачивая ее, что в конечном итоге обеспечило единый вид (фотография на паспорт) одного кита.


Третья модель отвечала за распознавание определенных китов по фотографиям, которые были подготовлены и обработаны ранее.Сеть, состоящая из 5 миллионов нейронов, располагалась на кончике капота. Более 941000 нейронов искали голову и более 3 миллионов нейронов были использованы для классификации конкретного кита. Это более 9 миллионов нейронов, выполняющих задачу, что может показаться большим количеством, но бледнеет по сравнению с более чем 100 миллиардами нейронов, работающих в человеческом мозгу. Позже мы использовали аналогичное решение на основе глубокого обучения для диагностики диабетической ретинопатии с использованием изображений сетчатки глаза пациентов.
Обучение с подкреплением , как указано выше, использует систему вознаграждений и штрафов, чтобы заставить компьютер решить проблему самостоятельно.Участие человека ограничивается изменением окружающей среды и настройкой системы вознаграждений и штрафов. Поскольку компьютер максимизирует вознаграждение, он склонен искать неожиданные способы сделать это. Вовлеченность человека направлена ​​на то, чтобы предотвратить использование системы и побудить машину выполнять задачу ожидаемым образом. Обучение с подкреплением полезно, когда нет «правильного способа» выполнения задачи, но есть правила, которым модель должна следовать, чтобы правильно выполнять свои обязанности. Возьмем, к примеру, дорожный кодекс.

В частности, если искусственный интеллект будет управлять автомобилем, обучение игре на некоторых классических играх Atari можно считать значимым промежуточным этапом. Возможное применение обучения с подкреплением в автономных транспортных средствах - это следующий интересный случай. Разработчик не может предсказать все будущие дорожные ситуации, поэтому позволить модели тренироваться с системой штрафов и вознаграждений в разнообразной среде, возможно, является наиболее эффективным способом для ИИ расширить опыт, который он имеет и собирает.

Заключение

Ключевым отличительным фактором обучения с подкреплением является то, как обучается агент. Вместо того чтобы проверять предоставленные данные, модель взаимодействует с окружающей средой, ища способы максимизировать вознаграждение. В случае глубокого обучения с подкреплением нейронная сеть отвечает за хранение опыта и, таким образом, улучшает способ выполнения задачи.

Является ли обучение с подкреплением будущим машинного обучения?

Хотя обучение с подкреплением, глубокое обучение и машинное обучение взаимосвязаны, никто из них не собирается заменять другие.Ян ЛеКун, известный французский ученый и руководитель отдела исследований в Facebook, шутит, что обучение с подкреплением - это вишенка на большом торте искусственного интеллекта с машинным обучением самого пирога и глубоким обучением глазурью. Без предыдущих итераций вишня ничего бы не увенчала.
Во многих случаях использования классических методов машинного обучения будет достаточно. Чисто алгоритмические методы, не связанные с машинным обучением, как правило, полезны при обработке бизнес-данных или управлении базами данных.
Иногда машинное обучение только поддерживает процесс, выполняемый другим способом, например, ища способ оптимизации скорости или эффективности.
Когда машине приходится иметь дело с неструктурированными и несортированными данными или с различными типами данных, нейронные сети могут быть очень полезны. The New York Times описала, как машинное обучение улучшило качество машинного перевода.

Сводка

Обучение с подкреплением, несомненно, является передовой технологией, которая может изменить наш мир. Однако его не нужно использовать в каждом случае. Тем не менее, обучение с подкреплением кажется наиболее вероятным способом сделать машину творческой, поскольку поиск новых, инновационных способов выполнения ее задач на самом деле и есть творчество.Это уже происходит: теперь знаменитая AlphaGo DeepMind выполняла ходы, которые сначала считались ошибками специалистами-людьми, но на самом деле обеспечила победу над одним из сильнейших игроков-людей, Ли Седолом.
Таким образом, обучение с подкреплением может стать революционной технологией и следующим шагом в развитии ИИ.

.

Обучение с подкреплением раскрывает тайну: мягкое введение | Мохаммад Ашраф

Эпизод 1, демистификация взаимодействия агента и окружающей среды и компоненты агента обучения с подкреплением.

В длинной серии сообщений в блоге, начинающейся с этого эпизода, я попытаюсь упростить теорию, лежащую в основе науки об обучении с подкреплением и его приложениях, и рассмотрю примеры кода, чтобы сделать убедительную иллюстрацию.

Гуманоиды Муджоко

Что такое обучение с подкреплением?

Обучение с подкреплением или сокращенно RL - это наука о принятии решений или оптимальный способ принятия решений.Когда младенец играет, машет руками, у него нет явного учителя, но у него есть прямая сенсомоторная связь с окружающей средой. Осуществление этой связи дает большой объем информации о причине и следствии, о последствиях действий и о том, что делать для достижения целей.

Рис. 1

Это ключевая идея RL, у нас есть среда, которая представляет внешний мир для агента, и агент, который предпринимает действия, получает наблюдения из окружающей среды, которые состоят из вознаграждения за свои действия и информации о его новых действиях. штат.Эта награда информирует агента о том, насколько хорошо или плохо было предпринятое действие, а наблюдение говорит ему, каково его следующее состояние в окружающей среде.

Агент пытается выяснить, какие действия лучше всего предпринять или как вести себя в окружающей среде, чтобы наилучшим образом выполнить свою задачу.

Гуманоид, обучающийся бегу

Это симуляция гуманоида, который научился бегать после выполнения последовательности действий, наблюдения и затем действий, пока, наконец, не выяснил, какое действие лучше всего предпринять на каждом временном шаге для выполнения своей задачи. я.е. работает эффективно.

Истории успеха.

Вот успешный пример агента RL, который научился играть в Breakout, как любой человек, после 400 тренировочных эпизодов. После 600 тренировочных эпизодов агент находит и использует лучшую стратегию: прокладывать туннели и отбивать мяч за стеной.

Имейте в виду, что здесь нет явного руководителя-человека, агент учится методом проб и ошибок.

Deepmind's DQN Breakout

Еще одна поразительная история успеха - это то, как Deepmind использовал RL для имитации движения на имитационных моделях Mujoco.Агенту дается проприоцепция и упрощенное видение для восприятия окружающей среды.

Агент учится бегать, прыгать, приседать и карабкаться через неустанные попытки испытаний и извлекать уроки из своих ошибок.

Мы не можем игнорировать крупнейшее событие в сообществе ИИ, окончательное столкновение человека с машиной, когда AlphaGo Deepmind безжалостно победила Ли Седола, южнокорейского профессионального игрока в го с рейтингом 9 дан, 4 матча против 1 в марте 2016 г. У этого парня за плечами 18 чемпионатов мира.

Официальный трейлер документального фильма AlphaGo

«Игра в го - это Святой Грааль искусственного интеллекта. Все, что мы когда-либо пробовали в искусственном интеллекте, просто падает, когда вы играете в го ».

Дэвид Сильвер, ведущий исследователь AlphaGo

.

Начало работы с подкреплением Q Learning | Перси Джайсвал

Введение

Искусственный интеллект (ИИ) действительно приобрел известность, когда DeepMind AlphaGo победил чемпиона мира по го, достопочтенного Ли Седола. А основным строительным блоком для агента ИИ является Q-обучение, так что давайте прямо в него погрузимся. Как говорит известный автор Эндрю Траск, «лучше всего я учусь с игрушечным кодом, которым я могу играть». Итак, ниже вы найдете код нашей игрушки, использующий только Numpy, который мы рассмотрим более подробно в оставшейся части этой статьи.

Что такое обучение с подкреплением?

Обучение с подкреплением имеет «Среду», которая представляет собой набор проблем, которые мы пытаемся решить, и «Агент», который является нашим алгоритмом ИИ. Отношения между Средой и Агентом действительно просты. Агент выполнит определенное действие (например, движущееся такси вверх, вниз, вправо, влево и т. Д. В нашем коде игрушки), и в результате этого действия его состояние изменится (новое положение такси), что приведет к тому, что Агент получит вознаграждение ( положительное вознаграждение за прибытие в пункт назначения или отрицательное, если вы неправильно посадили или высадили пассажира).Повторяя действие и процесс вознаграждения, Агент изучает Среду. Приходится понимать, в каком состоянии, какое действие дает ему максимальную награду, а какие - отрицательную. Этот процесс выполнения действия и обучения на основе вознаграждения называется обучением с подкреплением.

Уравнение Беллмана

Предположим, наш Агент запускается в среде, показанной на начальном изображении соседнего gif. Первоначально он просто совершал случайные движения, например, вправо, влево, вверх, вниз и т. Д., И в конечном итоге в какой-то момент он достигал места назначения.Теперь, как только он достигает места назначения, он получает награду, скажем, +1 балл. Это запускает алгоритм, чтобы понять, что это место (зеленый квадрат) находится там, где оно должно быть. Затем агент начинает задавать вопрос, как я попал на этот квадрат, в каком предыдущем состоянии я находился и какое действие я предпринял, чтобы получить награду. Таким образом, он оглядывается и отслеживает свои предыдущие состояния, как показано на изображении ниже

Он сначала отмечает квадрат слева от зеленого квадрата виртуальной наградой «1», говоря себе, что ему просто нужно достичь этого предыдущего квадрата, а затем все, что ему нужно сделать, - это пойти направо, и он достигнет своей цели.Этот процесс продолжается, пока он не вернется к своему полному пути. Этот возврат маршрута агент выполняет в течение нескольких итераций.

Теперь все сработало бы, если бы мы никогда не перезагружали агента, и он всегда будет оставаться в состоянии ON, а карта, которую он только что вырезал, занесена в память. Но что произойдет, если, например, агент перезагрузится и в следующий раз будет запущен из другого состояния? Теперь он сбит с толку и не знает, что делать, и поэтому такой подход не работает.

Вот где вступает в игру уравнение Беллмана.

Уравнение Беллмана -> V (s) = max (R (s, a) + γV (s ')) , где V (s) - значение в любом заданном состоянии

s - State, a - Action, R - вознаграждение, γ - скидка, s '- следующее состояние после выполнения действия' a '

В уравнениях Беллмана говорится, что это значение состояния; V (s) равно максимальному количеству различных наград, которые вы можете получить из этого состояния, выполнив любое из разрешенных действий, R (s, a) и «дисконтированное» значение нового состояния, в которое вы попадете, взяв это конкретное действие «а».См. Рисунок ниже, чтобы лучше понять приведенную выше формулу.

Значение квадрата слева от места назначения Зеленого квадрата равно 1, так как мы можем получить награду 1 в этом состоянии, если переместимся вправо. Отслеживание с возвратом, теперь вместо того, чтобы присвоить следующему левому квадрату также значение 1, как в предыдущем случае, мы используем уравнение Беллмана со значением гаммы 0,9 и присваиваем следующему квадрату значение 0,9 и так далее для остальной части маршрута.

Таким же образом мы можем вернуться к другому маршруту и ​​заполнить нашу карту.Теперь, когда мы создали нашу карту, нашему агенту становится совершенно очевидно, в какую сторону он должен идти, независимо от того, с какой позиции он начинается.

Имея ясное представление об обучении с подкреплением и уравнении Беллмана, давайте перейдем к нашему игрушечному коду и посмотрим, как он реализует вышеуказанные концепции. Я буду объяснять полный код построчно для лучшего понимания.

Постановка проблемы : Есть 4 места (помечены разными буквами), и ваша задача - забрать пассажира в одном месте и высадить его в другом.Вы получаете +20 баллов за успешное высадку и теряете 1 балл за каждый временной шаг, который требуется. Также существует штраф в размере 10 баллов за незаконную посадку и высадку. В этой среде закрашенный квадрат представляет такси, («|») представляет стену, синяя буква представляет место посадки, а фиолетовая буква - место высадки. Такси станет зеленым, когда на борту появится пассажир

Code Walk-through

Строки 1–3: Импорт необходимых библиотек

 # Импорт библиотек 
import gym
import numpy as np

Строки 5–8: Настройка создать среду тренажерного зала openAI.Это стандартный способ настройки любого тренажерного зала.

 #Environment Setup 
env = gym.make ("Taxi-v2")
env.reset ()
env.render ()

Строки 10–17: Первая давайте посмотрим, как работает наш агент, если он просто случайным образом выбирает действия для выполнения.

Строка 11: Получить текущее состояние, в котором находится агент блокировки. Это значение может находиться в диапазоне от 0 до 499 для данной конкретной среды.

 # Случайные моменты 
state = env.reset ()

Строки 12 и 13: Инициализация счетчика и награды.На этом этапе я предлагаю вам поиграть с окружением вручную, просто чтобы прочувствовать его. Используйте следующие два примера в своем коде, чтобы перевести агент в определенное состояние или заставить его двигаться в нужном вам направлении.

 counter = 0 
reward = None # Изменить состояние
env.env.s = 114
env.render () # Выполнить действие
env.step (3)
env.render ()

Строка 14: Пока мы получаем вознаграждение в размере 20, которое мы получаем при правильно высадке пассажира.

 при награде! = 20: 

Строка 15: env.action_space.sample () - функция тренажерного зала, которая возвращает случайное действие, выбранное из разрешенных. Мы вызываем env.step () для выполнения этого случайно выбранного действия. env.step () всегда возвращает новое состояние, вознаграждение, полученное за предыдущее действие, завершено ли задание, и некоторую дополнительную информацию, полезную для целей отладки. Мы храним все эти значения в соответствующих переменных только для справки.

 состояние, награда, выполнено, info = env.step (env.action_space.sample ()) 

Строка 16: Поскольку мы сделали шаг, мы увеличиваем счетчик на 1

 counter + = 1 

Строка 17: Всякий раз, когда мы в конечном итоге высадим пассажира в его правильном месте, мы выйдем из цикла while (так как полученная награда будет 20).Печать значения счетчика, показывающего количество шагов, предпринятых данной итерацией для завершения задачи. Поиграйте с этим циклом while несколько раз, чтобы понять, сколько шагов нужно сделать, чтобы завершить задание, при этом выполняя произвольные действия. Мы сравним это значение с тем, которое мы получаем при реализации алгоритма обучения с подкреплением.

 печать (счетчик) 

Строка 20: Мы начинаем обучение Q (подкрепление) с создания матрицы измерений «количества возможных состояний» и «количества возможных действий».Помните из нашего обучения, что нам нужно поддерживать значение Q (V (s) в уравнении Беллмана) для каждого состояния и для каждого действия, разрешенного в этом состоянии. И, как было сказано при объяснении уравнения Беллмана, изначально Агент не имеет представления ни о каком из значений Q, поэтому мы инициализируем его всеми нулями.

 Q = np.zeros ([env.observation_space.n, env.action_space.n]) 

Строка 21: Инициализация переменной вознаграждения G (поскольку переменная 'reward' используется для хранения возвращаемого значения, заданного env.step ( ), используя здесь другое имя переменной G)

 G = 0 

Строка 22: Использование значения гаммы 0.618. Это результат чисто экспериментов. Вы можете попробовать свои ценности и поделиться своими результатами здесь, чтобы просто сравнить.

 гамма = 0,618 

Строка 23: Для тысячи итераций

 для эпизода в диапазоне (1,1001): 

Строка 24: Инициализация значения «готово», которое мы будем использовать для выхода из цикла while после выполнения задачи.

 done = False 

Строка 25: Инициализация соответствующего значения для каждой итерации

 G, reward, counter = 0,0,0 

Строка 26: Сброс среды и получение ее состояния

 state = env.reset () 

Строка 27: Пока мы не «сделали»

, пока закончили! = True: 

Строка 28: Теперь, создавая Q-матрицу, помните, что мы создали с размерными строками = 'количество возможных состояний' и столбцов = 'количество возможных действий'. np.argmax (Q [состояние]) выбирает максимальное значение из строки «состояние» в Q-матрице. Другими словами, он берет текущее состояние, просматривает матрицу Q, находит конкретную строку для этого состояния и возвращает индексы (которые будут числом «действия») максимальных значений в этой строке

 action = np.argmax (Q [состояние]) 

Строка 29: Используйте полученное выше «действие», чтобы выполнить шаг и сохранить его результат.

 state2, reward, done, info = env.step (action) 

Строка 30: Обновите нашу таблицу Q на основе уравнения Беллмана и результата, полученного на предыдущем шаге. Если вы следовали этому руководству, вы должны четко обозначить эту линию с помощью уравнения Беллмана, описанного в разделе выше.

 Q [состояние, действие] = (вознаграждение + гамма * np.max (Q [состояние2])) 

Строка 31–33: обновлены соответствующие переменные

 G + = вознаграждение 
счетчик + = 1
состояние = состояние2

Строка 35: Вывести итерацию, вознаграждение и значение счетчика для каждой 50-й итерации.Проверьте эти значения и сравните их со значением «счетчика», которое мы получали при случайной реализации. Также проверьте, как агент получал отрицательное вознаграждение и высокие значения счетчика во время начальных итераций и как они резко улучшаются, поскольку он выполняет больше итераций, учится на своих действиях и обновляет матрицу Q в соответствии с уравнением Беллмана.

, если эпизод% 50 == 0: 
print ('Эпизод {} Общая награда: {} counter: {}'. Format (эпизод, G, счетчик))

И вот полный код вместе

 # Импорт библиотек 
import gym
import numpy as np # Environment Setup
env = gym.make ("Taxi-v2")
env.reset ()
env.render () # Случайные моменты
state = env.reset ()
counter = 0
reward = None
while reward! = 20:
state, reward , готово, info = env.step (env.action_space.sample ())
counter + = 1
print (counter) # Реализация таблицы Q
Q = np.zeros ([env.observation_space.n, env.action_space.n ])
G = 0
гамма = 0,618
для эпизода в диапазоне (1,1001):
done = False
G, reward, counter = 0,0,0
state = env.reset ()
while done! = Верно:
действие = np.argmax (Q [состояние])
state2, reward, done, info = env.step (action)
Q [state, action] = (reward + gamma * np.max (Q [state2]))
G + = награда
счетчик + = 1
состояние = состояние2
если эпизод% 50 == 0:
печать ('Эпизод {} Общая награда: {} счетчик: {}'. Формат (эпизод, G, счетчик))

Уф! ! Вот и все, ребята. Сделайте глубокий вдох и поздравьте себя с изучением основных концепций агента Q Learning AI. Концепции, используемые в высокопроизводительных агентах ИИ для игр на Atari, очень похожи на те, что описаны в этом руководстве.Разница в том, что в этих играх количество состояний среды становится очень большим, поэтому их невозможно реализовать с помощью таблицы Q-матрицы, поскольку ее размеры будут очень большими. Поэтому они используют нейронную сеть для реализации того же. Следуйте документации OpenAI, чтобы узнать, как установить тренажерный зал openai.

Если вам понравился этот пост, Follow, Like, Retweet в Twitter послужит стимулом для написания новых сообщений, когда я начну свое путешествие в мир блогов.

До следующего раза….ура !!

.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.