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"

Какую арматуру использовать для перекрытия


Какую арматуру использовать для перекрытия в строительной индустрии?

Строительная отрасль за всю свою многовековую историю пережила огромнейшее количество изменений и доработок. Сегодня для строительства используются инновационные решения, которые в разы увеличивают качество работ и надежность самого строения в целом. Однако при этом возникает огромнейшее количество вопросов. Например, какую арматуру использовать для перекрытия? Решение именно этого вопроса во многом поможет существенно укрепить конструкцию, обеспечив ей длительный срок эксплуатации и отсутствие необходимости проведения регулярных ремонтных работ.

В данной конструкции монолитного перекрытия стальной профильный настил служит в качестве несъемной опалубки, что значительно усиливает конструкцию.

Существует огромное количество всевозможных типов перекрытий, но одной из самых надежных и распространенных является конструкция монолитного типа.

Говоря о монолитном варианте, можно сразу отметить высочайший уровень надежности и долговечности. Ведь в силу своей структуры оно способно выдержать огромные нагрузки, при этом следует учесть, что предварительно перед реализацией проекта необходимо как следует рассчитать все составляющие конструкции в целях последующей безопасности в процессе эксплуатации. О том, какую именно вариацию перекрытий использовать и какую арматуру выбрать для этого, постараемся рассказать в данной статье.

Как уже отметили выше, на сегодняшний день от того, насколько качественно и правильно строители перекроют этажи строения, будет в дальнейшем зависеть его уровень безопасности в процессе эксплуатации. Согласно мнению экспертов и ученых, работающих в данной отрасли, наиболее рентабельной и надежной является использование плит монолитного типа.

На самом деле, то, что именно такой тип плиты сегодня используется чаще всего, не удивительно. Опора такого рода представляет собой сплошную перегородку, которая за счет своей структуры обеспечивает высочайший уровень надежности.

От того, насколько качественно и правильно строители перекроют этажи строения, будет в дальнейшем зависеть его уровень безопасности в процессе эксплуатации.

Кроме того, необходимо позаботиться о правильности изготовления материала, который можно при этом использовать, и монтажа.

Сама же опора может быть довольно различной формы, в зависимости от сооружения. Как правило, это плита монолитного типа толщиной от 8 до 12 см. Конструкция перекрытия опирается на несущие стеновые поверхности.

И лучше всего для изготовления плиты использовать цемент марки 200. Ведь именно этот цемент отличается более высоким уровнем прочности – показателем, который особенно важен в данном случае. Ведь вес плиты составляет порядка 500 кг/кв.м.

Что же касается непосредственно самого монтажа, то он, согласно стандартам и правилам, производится за четыре основных этапа:

  • монтаж балок на заранее подготовленные позиции;
  • устройство опалубки;
  • укладка арматуры для монолитного соединения;
  • укладка самой плиты монолитного типа.

Что касается непосредственно арматуры, то для изготовления плит лучше всего использовать образцы диаметром от 6 до 12 мм. Здесь все зависит от того, насколько велика будет нагрузка на плиту монолитного перекрытия в процессе эксплуатации здания. Чем выше уровень нагрузки, тем больше диаметр. От того, насколько велика нагрузка, выбирается и количество арматуры при изготовлении плиты перекрытия.

В целом, для того чтобы определиться, какую арматуру использовать и какой тип перекрытия наиболее предпочтителен в том или ином случае, необходимо знать основные достоинства материала, о выборе которого идет речь.

Для изготовления плит лучше всего использоватьарматуры диаметром от 6 до 12 мм.

Достоинства монолитного перекрытия

В первую очередь, говоря о колонке «плюсы», необходимо заявить о том, что данный тип конструкции не требует дорогих работ разгрузочного и погрузочного типа. Кроме того, после установки плиты ее не нужно дорабатывать и доделывать – конструкция нуждается лишь в дальнейшей отделке, не более того.

Схема установки деревянной опалубки для монолитного перекрытия

Говоря о строительстве, тем более, когда речь идет о современном мире, такой аспект, как архитектура и дизайн, нельзя ни в коем случае сбрасывать со счетов. Так вот плита монолитного перекрытия способна решить множественные задачи, связанные с данным направлением строительных работ и проектами различного плана.

Справедливости ради нужно сказать и о недостатках данной конструкции. Что касается минусов, то это в первую очередь необходимость установки деревянной опалубки. Причем это необходимо реализовать абсолютно по всей площади плиты. С другой стороны, вовсе не обязательно выставлять всю сразу опалубку, достаточно реализовывать проект по пролетам, перемещая деревянную конструкцию.

Вернуться к оглавлению

Металлическая арматура

К основным достоинствам металлической арматуры относят следующее:

  • очень высокая прочность по сравнению с неметаллическими аналогами;
  • высокая устойчивость к различным воздействиям, в том числе и химическим;
  • достаточная гибкость для проведения строительных работ;
  • устойчивость к влияниям агрессивной среды в процессе эксплуатации;
  • помимо того, подобная арматура бывает и термически упрочненной, что повышает срок годности строения конструкции с ее применением;
  • возможность соединения при помощи электросварки.

Однако, несмотря на преимущества, имеются и минусы:

  • наличием высокой плотности обуславливается значительная масса подобной системы;
  • легко подвергается воздействию коррозии, что, соответственно, влияет на эксплуатационные сроки материалов.

Но, тем не менее, подобный вариант является надежным инструментом при создании долговечных сооружений. Свидетельством тому служит наличие возведенных в прошлом веке строений, функционирующих по сегодняшний день.

Металлическому варианту есть достойная альтернатива – стекловолоконная арматура.

Вернуться к оглавлению

Применение стекловолокна

Стекловолоконная арматура является строительным материалом, который использует в своем применении волокна сложного состава. Подобный вариант имеет как преимущества, так и недостатки.

Преимущества стекловолокна:

  1. Отсутствует электропроводимость. Конечно, металлы внутри сооружения можно использовать, чтобы обеспечить дополнительное общее заземление или заземление громоотводов, но присутствие постоянного тока увеличит скорости окисления, что, в свою очередь, повлияет на прочность стен. Используя стекловолокно, вы потеряете удобное заземление, но зато продлите эксплуатационный срок здания.
  2. Наличие высокой устойчивости к агрессивной среде. В случае с железом, даже и при защите бетоном, металл все равно будет окисляться, что повлияет на технические характеристики сооружения. Здесь же подобное полностью исключается.
  3. Присутствие высокой прочности на разрыв. Данный плюс позволит использование стекловолоконной арматуры в самом сложном и ответственном месте, где возможно большая усадка либо смещение (например, на заболоченных местах, глине и т.п.).
  4. Небольшой вес. Легкость конструкции не позволяет созданию дополнительных нагрузок на фундаменты, соответственно, значительно увеличивается срок эксплуатации.

Форма стеклопластиковой арматуре задается на основании чертежей при помощи арматурного стержня еще при изготовлении на заводе.

Недостатки стекловолокна:

  1. Такая арматура непригодна к сгибанию на строительных площадках. Форма задается на основании чертежей при помощи арматурного стержня еще при изготовлении на заводе.
  2. Исключается применение электросварки. Выход – стальные трубки. Но опять же они подлежат установке только в оборудованном для этих целей специальном цеху (на заводе). И только после этого можно будет что-то предпринять со свариванием деталей.
  3. Нагрев до 550°С размягчает связывающие композитные элементы, что полностью ведет к потере теплоизоляции и требует принятия дальнейших мер по ее дополнительному устройству.
  4. Модули упругостей в 3-5 раз меньше по сравнению со стальными конструкциями. Т.е., если имеется равный диаметр, стекловолоконная арматура обладает значительно большим прогибом, чем стальной аналог. Эти характеристики позволяют успешному использованию данного материала при строении дорожных оснований, фундаментов. Однако если применять данный вид при монтаже перекрытий, требуется проведение дополнительных расчетов (т.е. рассчитать количество, площадь, материал, диаметр и т.п.), которые в большинстве случаев способны выполнить только квалифицированные специалисты.

Вернуться к оглавлению

Монтажные работы: основные этапы

Монтаж необходимо делать после того, как произведены все расчеты и протестированы на прочность все составляющие. Лучше всего рассчитать все параметры несколько раз. Ведь в том случае, если ошибка выявится в процессе монтажа, исправить ее будет очень трудно.

Что касается монтажа арматуры, то он состоит из нескольких этапов:

  • подготовка материала и устранение повреждений, полученных во время транспортировки;
  • фиксация основания опалубки;
  • обеспечение фиксированного положения и проверка оного на прочность;
  • заливка бетоном.

Кроме того, существует много дополнительных аспектов, которые необходимо соблюдать при монтаже арматуры в плиты. Здесь перечислены лишь основные положения, которые требуют незамедлительного исполнения.

Схема способов вязки проволокой пересеченных стержней арматуры

Существует несколько способов вязки арматуры в плиту монолитного типа. Самым простым считается механическое крепление. Такой способ не требует использования специализированного оборудования, в частности, сварочного аппарата. Механическим способом стержни можно вязать посредством специальных кусачек, которые доступны в свободной продаже в многочисленных торговых точках строительного сегмента. Так же, когда речь идет о небольших конструкциях, можно использовать вязальный крючок, который используется в строительной индустрии (не путайте с аналогом для вязания одежды).

А вот когда речь идет о более масштабных сооружениях, без специальных армированных соединений уже не обойтись. Работы по монтажу такого типа каркасов более хлопотные и трудоемкие, поэтому здесь необходимо использовать лишь специализированный инструмент и лучше всего довериться специалистам данной области. Ведь речь идет о строении, которое впоследствии будет использовано в качестве места для проживания большого количества людей, поэтому безопасность здесь стоит на первом месте.

Вернуться к оглавлению

Какую арматуру использовать?

Что касается решения о том, какую именно арматуру использовать для плит перекрытия монолитного типа, то, с точки зрения материальной части, это однозначно сталь высочайшего качества. Для того чтобы не ошибиться в выборе, лучше всего пользоваться услугами строительной компании, которая уже вам известна либо же на слуху.

На самом деле подделок на рынке довольно много, немалое количество и низкокачественных материалов. Помимо этого, при изготовлении данного материала получается довольно большой процент брака, который также стараются реализовать. Даже если вам предоставляют гарантию, вы должны прекрасно понимать, что в случае низкокачественного материала никакие гарантии и компенсации не помогут вам исправить изъяны, которые характерны армированию плохого качества.

Ни в коем случае не экономьте и не приобретайте для сооружения плиты монолитного образца арматуру, бывшую в употреблении.

Поэтому, во избежание непредвиденных ситуаций, лучше всего не спешить при покупке и как следует посоветоваться с людьми, знающими данную отрасль. Лучше всего, если это будет независимый эксперт, который сможет дать более объективную оценку той или иной компании. Ни в коем случае не экономьте и не приобретайте для сооружения плиты монолитного образца арматуру, бывшую в употреблении.

Пожалуй, это главный совет, которого необходимо придерживаться. В противном случае ваша опора может просто-напросто не выдержать нагрузку.

Вернуться к оглавлению

Какие выводы можно сделать из всего вышеизложенного?

Итак, из вышеизложенного определились с главным: арматуру для монолитного изготовления такого материала, как монолитная опора перекрытия, необходимо приобретать только с условием знания данного продавца или компании-изготовителя.

Также при армировании перекрытий желательно сделать расчет диаметров, хоть это и дополнительный расход, но он непременно сэкономит средства на усилении конструкции и продлит эксплуатацию. Если есть сомнения по поводу проведения расчета данной конструкции, обратитесь лучше к специалистам. Профессионалы приведут вам подробный расчет стоимости, нюансы и аспекты, которые могут возникнуть при монтаже.

Но прежде узнайте отзывы о той или иной фирме, так как велика вероятность не просто не получить нужную информацию, а обратиться к обычным мошенникам, которые просто хотят денег и не выполнят свои обязанности в нужном объеме.

Монолитное перекрытие это довольно серьезное дело, от которого возможно в последующем будет зависеть безопасность людей.

Лучше всего обратиться за советом к близким или знакомым людям, которые либо уже имели дело с данной отраслью, либо имеют большой опыт работы в данном направлении. Можно прибегнуть к интернет-сети, посоветовавшись с людьми на многочисленных форумах.

В любом случае, для того чтобы опора соответствовала высочайшему качеству, а иначе в решении этого вопроса нельзя, необходимо как следует взвесить все «за» и «против» и лишь потом приступать к выбору и покупке.

Помните, что речь идет о довольно серьезном деле, от которого возможно в последующем будет зависеть безопасность людей.

Вернуться к оглавлению

Заключение. Что же делать?

Реалии строительной отрасли таковы, что сегодня без использования специальной техники и оборудования, высококачественного материала и опыта работы, реализовать проект на самом высоком уровне фактически невозможно. Обычный человек, не знающий это направление, его тонкости и основные требования стройки, просто не в силах даже осуществить закупку материала.

От того, насколько правильно удастся расчитать и правильно выбрать такой материал, как арматура для перекрытий, в дальнейшем будет зависеть и правильность, и скорость, и безопасность всего сооружения в целом.

В свою очередь именно этот компонент должен стоять особняком еще до начала строительных работ. В том случае если вы приняли решение нанять ту или иную бригаду, не лишним будет узнать их уровень квалификации.

Обязательно нужно правильно рассчитать смету. Ведь это своего рода гарантия того, что строительство будет завершено, в противном случае несоблюдение каких-либо договоренностей грозит подрядчику, то есть исполнителю заказа, наказанием, предусмотренным законом.

Но при этом помните и то, что с вашей стороны также должны быть соблюдены абсолютно все пункты и составляющие официального документа. Но, как правило, роль заказчика заключается лишь в том, чтобы своевременно осуществлять соответствующую плату в указанном объеме.

правильная вязка арматуры монолитных плит. Как рассчитать расход арматуры на количество бетона? Какую арматуру закладывают?

Армирование безбалочной монолитной панели перекрытия (внутренняя горизонтальная ограждающая конструкция) является обязательным технологическим процессом их изготовления. Арматура в структуре конструкции, выполненной из бетона, берет на себя нагрузку и увеличивает прочностные свойства изделия.

Назначение

Предназначение армирования заключается в том, чтобы повысить способность выдерживать нагрузку конструкции, уменьшить возможность формирования трещин, появляющихся по причине температурных скачков. Для подобных задач используется материал с высокими прочностными свойствами – фибра, стеклонить, базальтоволокно, сталь. С целью исключения преждевременной коррозии и увеличения износоустойчивости строений начали практиковать метод армирования.

Требования

Упрочнение монолитной панели перекрытия является ответственным процессом, к реализации которого предъявляется ряд условий. При осуществлении работ по созданию армированной ж/б панели перекрытия необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

  • Для соединения металлических прутьев следует применять вязальную проволоку сечением 1,2-1,6 миллиметров. Применение электросварки неприемлемо по причине изменения строения металла в точках сопряжения.
  • Нужно предусматривать необходимую толщину (высоту) бетонного массива перекрытия относительно дистанции промеж стен, воспринимающих нагрузку. Высота железобетонной панели в 30 раз меньше дистанции промеж опор. В то же время наименьшая толщина панели равняется не меньше 15 сантиметров.
  • Укладка компонентов железного остова с учетом габаритов перекрытия осуществляется по вертикали. При наименьшей высоте панели раскладка арматуры производится в один слой. При высоте свыше 15 сантиметров производится упрочненное армирование двумя слоями.
  • Для заливки в опалубочную конструкцию используется бетонная смесь марки М200 и выше. Бетон этих марок имеет превосходные эксплуатационные свойства, может выдерживать существенные нагрузки и отличается разумной стоимостью.
  • Для сборки стальной решетки используются прутки арматуры сечением 8–12 миллиметров. При реализации двухслойного армирования практикуется повышенный размер сечения металлического профиля в нижнем ряду. Допускается вариант применения готовой сетки.
  • Опалубка изготавливается из водозащищенной фанеры либо обработанных путем строгания досок. Стыки тщательным образом герметизируют. Для укрепления опалубки используются железные стойки раздвижного типа либо столбы из древесины диаметром до 20 сантиметров.

Выполнение обозначенных требований при осуществлении процессов по армированию гарантирует прочностные характеристики устраиваемой конструкции. Армированная панель, изготовленная с соблюдением технических условий, будет служить не одно десятилетие.

Какие материалы используются?

Кроме всего прочего, нужно побеспокоиться о том, чтобы правильно подобрать материал, который можно использовать. Для изготовления плиты перекрытия, как было сказано выше, предпочтительнее применять цемент марки 200 и выше. Поскольку как раз этот цемент характеризуется наиболее высокой степенью прочности – показателем, который в особенности имеет значение в приведенном случае. Как-никак масса панели равняется ориентировочно 500 кг/м2.

В роли арматуры для плиты применяются в основном металлические прутки класса А500С. Горячекатанный арматурный прокат периодического профиля. Диаметр прутков устанавливает осуществленный в разработанном плане расчет. Как правило, диаметр прутьев для перекрытия находится в границах 8–16 миллиметров.

Ввиду того что монолитное перекрытие главным образом работает на излом, базисной является конкретно нижележащая арматура, которая вытягивается при эксплуатации. Для ее создания в отдельных эпизодах применяются прутья с большим сечением, чем для верхнего слоя. В зонах сопряжения панелей с опорами положение немножко иное. Тут на верхние прутки аналогично воздействуют внушительные нагрузки, в связи с этим ее в дополнение усиливают. Когда плита базируется на колоннах или между опорами, имеющими довольно-таки большие пролеты, применяется арматура, располагаемая в поперечном направлении армируемой конструкции, класс которой А240С либо А240 (строительная арматура с гладкой поверхностью).

Особенности расчета

Грамотный расчет монолитной панели для перекрытия и ее армирования несет в себе много положительных качеств.

  • Горизонтальная конструкция из монолитной панели будет иметь высокую предельную нагрузку.
  • Верный расчет предоставит оптимизированный вариант подбора арматуры, высоты панели, марки и объема бетона. Все это в общей сложности дает возможность сэкономить время и денежные средства.
  • Высокопрофессиональный расчет позволяет в роли опоры монолитной конструкции эксплуатировать не только стенки, но равным образом и колонны, находящиеся внутри объекта.
  • Калькуляция выдаст все требуемые объемы работ и их стоимостное выражение.
  • Можно высчитать панель перекрытия, которая не соответствует стандарту конфигурации.
  • Срок эксплуатации конструкции, сооруженной в полном соотношении с расчетами армирования, по существу безграничный.

Основные правила

Произвести профессиональный точный расчет способен отнюдь не каждый. Однако имеются единые стандарты изготовления и усиления монолитного перекрытия. На основании этих правил высота панели должна составлять 1/30 расстояния между смежными опорами пролета. Например, при протяженности пролета 600 сантиметров высота готовой монолитной конструкции будет равняться 20 сантиметрам. Увеличение высоты повлечет лишь перерасход дорогого бетона.

Когда длина перекрываемых проемов не превосходит 7 метров, то следует использовать стандартный метод расчета. По данному способу монолитную панель требуется армировать двумя слоями арматуры. Оба слоя закладывают арматурными прутками А-500С, имеющими диаметр 10 миллиметров. Прутья кладут с интервалом приблизительно 150–200 миллиметров. Соединение прутков в каркас с размером клетки 150–200 миллиметров осуществляется мягкой вязальной проволокой с сечением от 1,2 до 3 миллиметров. Можно панель усиливать посредством сварной типовой сетки, наличествующей в продаже.

При расчете габаритов монолитной конструкции необходимо учитывать величину захвата. Это та часть панели, которая будет налегать на стенку. При кирпичных стенах размер захвата (рабочая поверхность) должен составлять 15 сантиметров либо немножко больше. Для стенок из пенобетона этот размер равняется 25 и более сантиметрам. Арматурные прутья отрезаются таким образом, чтобы их концы были покрыты слоем бетонной смеси высотой не меньше 25 миллиметров.

Простейшее вычисление выявляет, что при грамотном армировании на один кв. метр монолитной бетонной плиты высотой 20 сантиметров расход ориентировочно составляет 1 м3 бетона марки М200 и выше (желательно М350), 36 килограммов арматуры марки А500С, обладающей площадью сечения 10 миллиметров. Это основные правила. Однако тщательный расчет в силах выполнить лишь специалист.

Как армировать?

Нагрузка на безбалочные монолитные панели идет вертикально вниз и распространяется пропорционально по всей площади. Выходит, что верхняя сторона армирующего каркаса берет на себя сдавливающие нагрузки, а нижний – растягивающие. Прутки укладывают в опалубочную конструкцию и связывают друг с другом посредством мягкой вязальной проволоки. Для нижележащего остова практикуют толстые металлические стержни. Верхний слой составляют прутья с меньшим сечением.

По завершении вязки армирующих сеток следует верно разнести их по высоте.

При высоте конструкции монолитного перекрытия от 180 до 200 миллиметров длина перекрываемого пролета способна простираться до 6 метров. В подобных панелях дистанция между нижней и верхней армирующими сетками выдерживают интервал 100–125 мм. Для этого практикуют фиксаторы, которые делают из остатков арматуры диаметром 10 миллиметров. Длинные стержни выгибают в форме буквы «Л» и размещают с интервалом в один метр. В местах, где требуется упрочнение панели перекрытия, дистанцию уменьшают до 40 см. Как правило, это середина зоны сопряжения с опорами и области наибольшей нагрузки.

Под нижележащим армирующим каркасом панели должен сохраниться пласт бетона приблизительно в 25–30 миллиметров либо немного больше. Аналогичным слоем заливается верхняя армирующая сетка. Для выдерживания этого размера под места перекрещивания нижних прутков арматуры ставятся пластмассовые подставки с интервалом примерно один метр. Такие приспособления реализуются в магазинах стройматериалов. Их можно заместить брусками из древесины, приколоченными либо прикрученными к опалубке посредством саморезов. Если не зафиксировать их расположение подобным типом, то они способны всплыть при наполнении формы раствором бетона.

Инструкция по армированию

Процесс строительства складывается из ряда шагов, которые нужно реализовывать в установленной очередности.

Монтирование опалубочной конструкции

Разборную форму делают из металлических швеллеров, досок и листов фанеры. Под опалубочную конструкцию помещают специальные опорные элементы (стойки) телескопического типа на надежных и устойчивых треножниках. Количество подставок должно основательно поддерживать короб, не позволяя ему прогибаться под грузом раствора. При 200-миллиметровой высоте слоя вес 1 кв. метра бетонного раствора достигает 300–500 килограммов. Взамен выдвигающихся стоек можно практиковать кругляки либо бруски из древесины сечением 100×100 миллиметров. Их устраивают с интервалом в 1,2-1,5 метра. На стойки кладут продольные балки и приподнимают их на установленную высоту. После устанавливают перекладины, на которых посредством шурупов фиксируют фанеру с влагостойкой пленкой поверх наружных слоев. Допустимая толщина равняется 18–20 миллиметрам.

Облицованную пленкой фанеру можно заменить обыкновенной, покрытой краской на основе олифы. Еще одна разновидность основы – гладкие доски, покрытые целлофановой пленкой. К скользкой плоскости раствор не пристает — в связи с этим нижняя часть панели перекрытия выходит абсолютно гладкой и ровной.

Как правильно вязать арматуру?

Раскладка и вязка металлических стержней осуществляется согласно расчетной схеме армирования. Идеальный размер клеток 150×150 либо 200×200 миллиметров. Необходимо стараться, чтобы проходящие по направлению длины участки каркаса были целостными. Если длины стержней не хватает, то вспомогательные прутья кладут с приличным нахлестом. Зоны сопряжения устраивают в шахматном порядке. Подобное армирование гарантирует соответствующую надежность и жесткость панели.

Заливка формы

Желательно употреблять бетонный раствор заводского изготовления. В нем выдерживаются соотношения составляющих, в смесь включают присадки, делающие лучше показатели эксплуатационно-технических характеристик. Бетон подвергается надежному контролю и привозится на место строительства в объеме, достаточном для одноразовой заливки. Посредством бетонного насоса смесь распределяют непосредственно на все пространство панели. Погружной вибратор для бетонной смеси эффективно утрамбовывает раствор и пропорционально рассредоточивает его по опалубке. Параллельно осуществляется удаление пузырьков воздуха. По завершении заливки плоскость сглаживают специальной гладилкой на удлиненной ручке и припорашивают тонким покровом сухого цемента.

Подходящая температура окружающей атмосферы при заливке раствором конструкции должна равняться не менее +5 градусов. При отрицательной температуре жидкость внутри смеси может застыть и разорвать монолит. Растрескивания ослабляют крепость панели и укорачивают продолжительность ее эксплуатации. При подходящей рабочей температуре абсолютное затвердевание усиленного перекрытия происходит спустя месяц. Первые 3–4 дня бетон постоянно смачивают водой, чтобы сохранить в нем влагу, а в летний период дополнительно покрывают пленкой.

Важно! Детальная схема армирования горизонтальной ограждающей панели должна присутствовать в технической документации, включающей чертежи. Располагая информацией, как армировать панель перекрытия, несложно своими силами произвести работы и на этом немало сэкономить. Главное, грамотно выполнить расчеты и придерживаться технологии.

О том, как правильно залить армирование плиты перекрытия, смотрите в следующем видео.

материалы, схемы, расчет, пошаговая инструкция выполнения работ

Перекрытие один из несущих элементов строения. Самый распространённый материал, применяемый для его возведения, это железобетон (композиция бетона и стали). Соблюдение строительных правил и норм по армированию плиты перекрытия, это гарантия надёжности железобетонной конструкции.  Правильное расположение арматуры в бетоне, даёт ему необходимую прочность, для того чтобы выдержать все будущие нагрузки на растяжение и изгиб.  Можно выполнить армирование монолитной плиты перекрытия своими руками, для этого необходимо соблюдать технологию выполнения работ.

Виды бетонных перекрытий

Бетонные перекрытия бывают двух типов.

  1. Стандартные – это железобетонные плиты, которые изготовляются на заводе.
  2. Монолитное перекрытие – это железобетонная конструкция, возведение которой осуществляется на месте строительства.

Стандартные плиты могут быть: пустотными, ребристыми, сплошными, а также иметь и другие конструктивные особенности. Всё зависит, от места их применения в строительстве.

Основное преимущество возведения перекрытия готовыми плитами, от монолитного, это скорость строительства и цена. В течение дня можно перекрыть частный дом ж/б плитами, когда для сооружения сплошной монолитной плиты необходимо минимум месяц. Но это не пугает застройщиков, так как у монолитной плиты масса преимуществ перед плитами перекрытия.

Достоинства и недостатки монолитного перекрытия

Преимущества, благодаря которым монолитное перекрытие пользуется большой популярностью в строительстве.

  1. Надёжность. Обладает прочностью и несущей способностью, способной выдерживать механические нагрузки, воздействие температур, влаги, с которыми не могут справиться другие виды перекрытий.
  2. Форма плиты может быть любой!
  3. Целостность конструкции.
  4. Распределение нагрузки.
  5. Пожаробезопасность. Обладает высокой огнестойкостью.
  6. Срок службы.
  7. Самостоятельное строительство.

К недостаткам строительства монолитного перекрытия можно отнести.

  1. Стоимость.
  2. Трудоёмкость строительных работ.
  3. Время строительства.

Чем и зачем армируют перекрытие

Для армирования плит перекрытия используют стальную, так и композитную арматуру (в основном стеклопластиковую). Более распространена металлическая арматура А500С (в проектной спецификации может обозначаться S500), популярны диаметры 10 и 12 мм. Для основного армирования железобетонной конструкции используют только рифлёную арматуру, чтобы создания качественную связь арматуры с бетоном. Для изготовления дополнительных элементов, не влияющих на несущую способность будущей железобетонной конструкции, можно использовать гладкую арматуру А1. Практикуют в современном частном строительстве и комбинирование арматуры, используют для армирования монолитной плиты одновременно металлические и стеклопластиковые пруты.

Несмотря на то что какая арматура используется, играет она одну и ту же роль в бетоне – придаёт ему необходимую прочность, чтобы выдержать все будущие нагрузки на растяжение, скручивание и изгиб.

Этапы строительства монолитной плиты перекрытия

Начинается строительство с составление чертежа будущей конструкции плиты. А именно, расчета толщины перекрытия, подсчета веса арматуры необходимой для армирования, марки используемого бетона. На эти параметры влияют многие факторы, которые следует учесть при составлении чертежа, самостоятельно это делать не советую, лучше заплатить проектировщику и он произведет все расчеты, а вы будете спать спокойно.

На начальном этапе возводятся вертикальные несущие опоры строения, на которые будет опираться перекрытие. Это могут быть колонны, стены из бетона или кирпича, а также и газосиликатного блока необходимой плотности.

Установка опалубки под бетонные стены.

После возведения несущих опор устанавливается горизонтальная опалубка под перекрытие необходимого размера, с запасом от 30 см, для установки борта. В состав опалубки входят телескопические стойки, треноги, короны, ригеля и ламинированная фанера. Процесс монтажа опалубки проводится в следующем порядке:

  1. Устанавливаются треноги. Их функция фиксировать стойки в необходимом месте в вертикальном положении.
  2. Расстановка и крепление стоек к треногам. Изначально стойки выдвигаем на необходимое расстояние, в зависимости от высоты будущего перекрытия, с учетом ригелей и фанеры, например: если перекрытие высотой 3 метра, то стойку выдвигаем на 258 см, то есть 300 см отнимаем 2 ригеля по 20 см и фанеру 2 см. На стойки надеваем короны.
  3. Монтируем несущие ригеля в короны стоек. Они должны выступать минимум 15 см, за корону.
  4. Раскладка поперечных ригелей и выравнивание опалубки по уровню, с помощью нивелира или лазерного уровня.
  5. Укладка фанеры. Шаг ригелей в пределах 40-60 см, при толщине перекрытия 15 – 22 мм. Этот параметр зависит от толщины используемой фанеры и от толщины будущей плиты.
  6. Установка борта, края перекрытия. Бывают случаи, когда пробиваются по краю плиты только гвозди в качестве ориентира для армирования, а бортовая опалубка устанавливается позже, так как она может мешать процессу армирования.

Сборка горизонтальной опалубки под плиту перекрытия.

После установки опалубки выполняется армирование плиты перекрытия, укладывается арматура нижнего и верхнего слоя, по проекту и соединяется между собой проволокой, образуя железный каркас (подробнее процесс армирования разберём ниже).

На следующем этапе плиту бетонируют. С помощью крана и колокола для подачи бетона, либо бетононасосом. При укладке бетонной смеси её обязательно следует уплотнять вибратором, заливка производится беспрерывно, плита должна быть монолитной (бывают исключения при больших объёмах, могут устанавливаться отсечки, обязательно согласовывается с проектировщиком). В жару следует накрыть плиту клеёнкой и периодически поливать водой, чтобы бетон не пересыхал, в зимний период на арматурный каркас крепят обогрев.

Процесс бетонирования монолитной плиты бетононасосом.

После того как плита перекрытия наберёт необходимую прочность, производится демонтаж опалубки, места стыков листов фанеры, при необходимости шлифуют.

Пошаговый пример устройства армирования монолитной плиты перекрытия

Для более подробного изучения рассмотрим на примере, как выполняется армирование монолитного перекрытия толщиной 200 мм. В качестве основной арматуры используются пруты диаметром 12 мм, размер ячейки основной сетки 200х200 мм.

Схема армирования плиты перекрытия

Арматурный каркас плиты будет состоять из двойного армирования, 2 уровня сетки с расположенными в ней усилениями, требуемыми проектом. Как писалось выше, размер ячейки 20 на 20 см. Дополнительная арматура – усиление, в нижней сетке укладывается в области между опорами, так как на бетон в этом месте действует сила растяжение, вверху, наоборот, над опорами.

Нижний слой армирования плиты перекрытия

Начинается процесс армирования плиты с разметки. Отмеряем по чертежу, все его стороны и во все его углы внутренние и наружные вбиваем гвозди. По гвоздям натягиваем нить и получаем контур нашего будущего перекрытия, край бетона. От него будет проводиться разметка расположения арматуры. Согласно чертежу, смотрим какая арматура укладывается первой и от параллельной ей стороны перекрытия начинаем разметку.

В нашем случае защитный слой до центра арматуры от края перекрытия 4.5 см, следовательно, отмеряем от нити расстояние 4 см, и забиваем в это место гвоздь.  Далее, на расстоянии 11.5 метров отступаем то же расстояние от края и забиваем второй гвоздь. По этим двум гвоздям натягиваем нить, это будет край первой арматуры, далее по шнурку через расстояние 1.2 м, пробиваем гвозди, укладываем первый прут, прижимаем его к гвоздям и фиксируем, с другой стороны, тоже гвоздями. Это необходимо, для того чтобы зафиксировать первый прут, от него будет зависеть ровность завязанной сетки и производится разметка расположения арматуры.

Далее, от нашего зафиксированного прута с помощью рулетки делаем разметку арматуры через 200 мм, рисуем маркером либо карандашом корректором отметки. По ним будет производиться укладка арматуры.

Если на перекрытии присутствуют балки либо капители колонн, вяжем сперва их по месту, либо на земле, а потом монтируем краном.

Следующим шагом устанавливаем «деки» в местах продавливания, по чертежу. Обычно ставятся на колоннах и углах стен.

Теперь можно приступить к армированию основной сетки. По меткам разносим арматуру, выравниваем по торцу, делая защитный слой 2 см.

Сразу зарезаем разбежку нахлестов арматуры. В нашем случае нахлест равен 40 диаметрам, для арматуры 12 мм, это 48 см. Разбежка равна 1,5 перехлеста – это 72 см, минимум, больше можно. Из получившихся кусков можно сделать пешки, они нам понадобятся для установки по краям плиты перекрытия и для обрамления отверстий.

Схема стыковки и размер нахлеста арматуры в монолитной плите перекрытия (без сварки).

После того как уложили первый слой, приступаем к укладке второго, он будет перпендикулярен первому. Так же натягиваем нить, пробиваем гвозди и фиксируем первую арматуру, от неё будет производиться дальнейшее армирование нижнего слоя монолитной плиты перекрытия. Зафиксировав её, связываем каждое пересечение арматуры по рулетке – шаг 200 мм. Следующим шагом укладываем арматуры через каждые 2 метра и также провязываем по рулетке с шагом в 20 см. Этот прут является монтажным и сразу же частью нижней сетки.

Провязав монтажные пруты, подставляем под них фиксаторы защитного слоя для арматуры, и производим разметку и укладку усиления 1-ого слоя.

Уложив все усиления разносим и привязываем остальные пруты основного армирования. Завязав всю нижнюю основную сетку, подставляем фиксаторы, с шагом 600 на 600 мм (5 штук на 1 метр квадратный). После установки фиксаторов укладываем усиления 2 слоя. Привязывается усиление по центру ячейки основного армирования, если шаг 200 мм, при шаге 100 мм, на расстоянии 50 мм от центра основного армирования, получится в ячейке по два прута усиления.

Важно! Связывать арматуры следует в шахматном порядке, с шагом 400 мм. Это обеспечит надёжную фиксацию металлических стержней между собой.

Финальный вид нижней сетки, с фиксаторами защитного слоя 25 мм, 5 штук на квадратный метр.

Если на перекрытии есть отверстия, их лучше разметить сразу, пока нет арматуры, начертить на опалубке и забить по углам гвозди. Можно сразу поставить опалубку для них, или же вырезать позже после армирования всей плиты, кому как удобней. Отверстия, размер которых более чем 200 на 200 мм, следует обрамлять дополнительной арматурой, выпуская в каждую сторону от короба по 50 см, то есть если короб 60 на 60 см, то размер обрамления 160 см. Привязывается по два прута с шагом 100 мм, с каждой стороны короба на верхнем и нижнем слое армирования, в общем, 16 прутов на короб. Так же привязываются пешки, к каждому пруту основной сетки.

Устройство усиления отверстий в плите перекрытия.

Верхний слой армирования монолитной плиты

Армирование верхнего слоя начинается с монтажа пространственных каркасов или “лягушек”. Их функция, поддержка верхнего армирующего слоя и соблюдение проектное расстояние между слоями. Шаг установки каркасов 1 метр, если устанавливаются “лягушки”, шаг 800 мм.

При наличии в плите перекрытия балкона, его усиляют, балками либо дополнительными прутами, в зависимости от проектных требований. Между балками арматура вырезается, и вставляется полистирол толщиной 100 мм, для уменьшения промерзаемости.

Далее, по нижней сетке укладываем арматуру 3 слоя армирования. Привязываем к каркасу или “лягушке” строго напротив нижней сетки. Через 2 метра укладываем монтажные пруты 4 слоя армирования и провязываем арматуру.

Выравнивание и крепеж арматуры верхнего слоя проволокой к “лягушкам”.

Следующим шагом укладываем верхнее усиление 3 слоя с необходимым шагом, то что попадает на каркас или “лягушку” привязываем.

Уложив усиления, раскладываем всю основную арматуру 4 слоя армирования и привязываем напротив нижней сетки. После укладываем усиление 4 слоя армирования и закрепляем вязальной проволокой.

Финальный вид армирования плиты перекрытия 20 см.

На последнем этапе армирования по краю перекрытия по основной сетке привязываем пешки. Это можно делать и в этапе вязки нижнего слоя.

Выполнив армирование плиты перекрытия, следует выполнить контрольную проверку, всё ли усиление на месте, соблюдены ли везде защитный слой. Если всё в порядке можно приступать к бетонированию плиты.

Важные моменты при армировании плиты

Правильно выполненное армирование плиты перекрытия обеспечит её долгую эксплуатации, для этого запомните следующие моменты, на которые следует обращать внимание в первую очередь.

  1. Защитный слой. Именно он обеспечивает правильную работу арматуры в плите перекрытия и защищает о коррозии.
  2. Величина нахлеста. Минимум 40 диаметров арматуры, этого будет достаточно, можно больше, но ни меньше.
  3. Расположение нахлестов. Верхний и нижний нахлест не должен совпадать.
  4. Обрамление отверстий. Неправильно выполненное обрамление, может привести к трещинам на перекрытии.
  5. Надёжная вязка арматуры. Она не должна шататься и прогибаться, а так же идти ровно без изгибов.
  6. Усиление. Количество должно соответствовать проектным требованиям, располагаться строго по чертежу.
  7. Арматура должна быть чистой и не ржавой.

Вот и всё о чем следует помнить при выполнении работ для качественного результата, если есть вопросы по армированию плиты перекрытия, задавайте их в комментариях.

Арматура плиты перекрытия, армирование: материалы, схема, чертеж

Арматура плиты перекрытия используется для создания надежного армирования железобетонных плит и придания прочности конструкции при воздействии нагрузок на изгиб. Благодаря данному методу упрочнения удается обеспечить равномерное распределение давления на фундамент и уменьшить расходы на возведение здания, так как в процессе выполнения работ нет необходимости использовать спецтехнику, а все расчеты вполне реально выполнить самостоятельно, на основе формул нормативной документации.

Виды перекрытий

Перекрытия могут быть сделаны из дерева или железобетона, что зависит от условий эксплуатации конструкции и расчетов. Наиболее популярным является железобетон, обладающий хорошими характеристиками прочности, стойкостью к различным нагрузкам, доступной стоимостью и простотой в создании и монтаже.

По типу конструкции бывают:

  • Стандартные – представлены готовыми железобетонными плитами разных конфигураций (величина, форма, толщина)

По назначению плиты бывают:

1. Цокольные – отделяют стены подвала от нижних этажей

2. Межэтажные – разграничивают этажи

3. Чердачные – размежёвывают жилые помещения и подкровельное пространство

Правильно изготовленная в соответствии со всеми нормами и параметрами монолитная плита перекрытия, армирование которой производится по установленным требованиям СНиП, обладает основным преимуществом – уменьшение веса благодаря наличию образованных во время заливки полостей.

По форме и количеству пустот плита может быть:

  • Многопустотной – с продольными круглыми полостями
  • Пустотной – фигурные узкие панели, которые чаще всего используются в качестве вставок
  • Ребристой – сложный профиль с особыми характеристиками

Готовые конструкции актуальны при крупном строительстве – обычно из них возводят многоэтажные высотки, большие сооружения. Из недостатков выделяют: наличие стыков, необходимость привлекать специальную грузоподъемную технику, возможность создавать лишь помещения стандартных размеров, невозможность проектировать отверстия для вытяжек, фигурные перекрытия и другие формы.

Немаловажно и то, что монтаж монолитных плит перекрытия значительно повышает общую стоимость работ в смете. Поэтому в индивидуальном строительстве обычно выполняют изготовление перекрытий уже на месте, заливая армированную сетку бетоном прямо на площадке.

Преимущества и недостатки сплошного армированного перекрытия

Железобетонное перекрытие производится из двух основных материалов – цементный раствор и металлические стержни (упрочняющая металлическая сетка). Из-за того, что бетон твердый, но хрупкий и боится деформации, он легко рассыпается от ударов. Металл более мягкий, но стойкий к деформациям, на кручение и изгиб. Поэтому тандем этих двух материалов обеспечивает наилучший результат.

Армирование перекрытия производят в зданиях, сооруженных из ячеистых бетонных блоков и кирпича. Такой вариант позволяет выполнить работы самостоятельно, сэкономив на привлечении профессионалов и спецтехники.

Основные преимущества армирования монолитных плит перекрытия:

  • Возможность реализовать любой нестандартный проект, где опорой могут быть как несущие стены, так и декоративные колонны
  • Сооружение пола любого размера, конфигурации – ограничений нет
  • Отсутствие стыков и швов
  • Выполнение всех монтажных и других работ на объекте
  • Данная схема устройства плит используется там, где нет возможности привлекать специальный транспорт
  • Конструкция с жестким основанием создается идеально ровной, без каких-либо прогибов
  • Высокий уровень прочности, стойкости к силовому напряжению, механическим нагрузкам, воздействию температур, влаги
  • Равномерное распределение больших нагрузок на фундамент
  • Легкость выполнения разных коммуникационных колодцев, отверстий между этажами для лестничных проходов
  • Шанс защитить конструкциями поперечного и продольного исполнения чердаки, мансарды от морозов
  • Высокая огнестойкость

Из минусов стоит выделить длительность и трудоемкость процесса, необходимость привлечь к работам минимум трех человек, обеспечить инструменты и инвентарь, постоянный контроль и уход за монолитом на первых порах, более высокая стоимость в сравнении с деревянным строительством.

Расчет толщины плиты и количества рядов арматуры

До того, как армировать плиту перекрытия, необходимо правильно выполнить все расчеты, с учетом СНиП. В расчетах учитываются лишь несущие стены и установленные на фундамент колонны, перегородки в качестве опор выступать не могут. К расчетным размерам на прочность плюсуют 30% путем умножения полученных показателей на коэффициент запаса прочности 1.3.

Толщина перекрытия

Выполняя расчет армирования плиты перекрытия, сначала высчитывают толщину, которая должна соотноситься с величиной расстояния между стенами в пропорции 1:30 (здесь толщина плиты : длина пролета). В справочной литературе предлагают такой пример: если ширина помещения составляет 6 метров=6000 миллиметров, то перекрытие должно быть по толщине минимум 200 миллиметров.

Если между стенами расстояние равно 400 миллиметров, то плита должна быть равна минимум 120 миллиметрам. Но специалисты советуют на практике добавлять определенный процент прочности, помня, что в помещениях будет стоять мебель, техника и т.д. Справочные примеры и вычисления актуальны лишь для чердаков и пустых помещений, в остальных же случаях желательно перестраховаться и там, где по расчетам получилось 120, делать минимум 150 миллиметров.

Экономия возможна лишь на втором ряду, где можно установить прут на 8 миллиметров и шаг в плите сделать в 2 раза больше. Если пролет больше 6 метров, выполнение расчетов желательно предоставить профессионалам, так как тут уже нужна установка специальных ригелей, существенно увеличиваются прогибы и иные нагрузки, учесть которые человеку без опыта будет трудно.

Обязательно учитывается размер захвата – та часть плиты, что опирается на стены. Для зданий из пенобетона и газосиликата размер захвата должен быть равным 25-30 сантиметрам, из кирпича – 15-20 сантиметрам. Арматурные пруты обрезаются таким образом, чтобы они были залиты бетоном с торцевой части минимум на 25 сантиметров.

Если толщина железобетонной конструкции равна 150 миллиметрам, допускается выполнять одноярусное перекрытие, если больше – обязательно в два уровня.

Армирующая сетка

В СНиП указано, что для жилых сооружений желательно делать не один слой, а два ряда армирующей сетки. Для верхнего ряда может использоваться поперечная арматура с сечением меньшим и большими ячейками. Обычно диаметр арматуры верхнего и нижнего ряда составляет в среднем 8-12 миллиметров. Связывая стержни, формируют решетку с квадратными ячейками размером 20-40 сантиметров.

Более точно диаметр прутьев пролетов в 4 и 6 метров с учетом обычных нагрузок жилых домов указаны в таблице:

Все расчеты осуществляют с учетом максимального расстояния от стены до стены. Над всеми помещениями этажа сооружают одинаковую толщину покрытия, рассчитывая все по самому большому помещению, округляя значения в большую сторону.

Стыки прутков

Каркас арматурный выполняют из горячекатаного проката круглого сечения стали низкоуглеродистой. Металл пластичный, гибкий, хорошо держит нагрузки, выдерживает вибрации, актуален для работы на слабом грунте, не боится тяжелой техники, землетрясений и т.д.

Подбор арматуры в плите перекрытия ведется с учетом необходимости выполнять стыки (так как длины стержня может быть недостаточно) наложением. Все материалы должны соответствовать физическим характеристикам, быть без коррозии и ржавчины.

Стержни укладывают рядом на расстоянии, равном 10 диаметрам, связывают проволокой. Если толщина стержня равна 8 миллиметрам, двойное соединение составит 80 миллиметров. Также поступают с прокатом Ф12, стык получается 480 миллиметров. Стыковки стержней должны смещаться, чтобы не быть расположенными на единой линии. Для выполнения соединений также используют сваривание, прокладывая продольные швы, но это пагубно сказывается на гибкости всей конструкции.

Монтаж сетки

Стержни связывают проволокой диаметром 1.5-2 миллиметра, прочно скручивая места пересечений. Между сетками расстояние составляет около 8 сантиметров, его обеспечивают порезанные в размер стержни 8 миллиметров. Увязку выполняют на нижней сетке в местах пересечения.

Под нижней сеткой арматуры оставляют зазор для заливки раствора толщиной от 2 сантиметров – на опалубку с интервалом в метр раскладываются специальные конические фиксаторы из пластика.

Обвязка и отверстия под вытяжки и лестницы

Чтобы соединить перекрытия со стенами, по периметру выполняется опалубка, делается она вертикально, ограничивает растекание бетона. Вдоль короба проходит обвязка периметра, усиливаются углы. Лишь после полного застывания раствора короб удаляют, на его месте остается ровный торец.

Опалубку размещают на расстоянии 2 сантиметра от продольных прутов и торцов уже после того, как продольная и поперечная арматура собраны в каркас. Удаленность от стены составляет 20 сантиметров для газобетона и 15 сантиметров для шлакоблока и кирпича. Это расстояние на стене до заливки обрабатывают специальным составом для повышения прочности здания к вибрациям.

Такую же опалубку выполняют там, где нужно оставить отверстия для конструкционных элементов (выводы труб, межэтажные лестницы, провода коммуникации, вентиляция и т.д.). Их закрывают сеткой и не заливают.

Чертежи и схемы армирования монолитной плиты перекрытия

Чертеж плит выполняет важную функцию – позволяет все заранее просчитать, спланировать и сделать правильно. По схеме и чертежу рассчитывают расход материалов, решают, какую арматуру использовать для перекрытия, определяют все значения и показатели, планируют смету.

Этапы составления чертежа:

  • Выполнение замеров всех помещений, внешнего периметра дома (если есть проект, перенесение данных из него)
  • Фиксирование на схеме всех отверстий, которые не планируется заливать
  • Перенос контуров всех несущих стен, части промежуточных, выполнение детальной схемы обвязки, сетки, упрочнения с параметрами толщины стержня, мест увязки и стыковки
  • Определение размера ячеек, мест установки продольного крайнего прута до края заливки
  • Расчет габаритов профлиста для нижней плоскости плиты
  • Когда планируются плиты перекрытия на чертеже, сразу распределяют ячейки: обычно их количество не имеет целого числа. И арматуру смещают таким образом, чтобы получить одинаковые размеры уменьшенных ячеек у стен
  • Расчет расхода и характеристик материалов: умножение длины стержня на количество, добавление запаса на стыки (около 2%), округление в большую сторону. Просчет нужного диаметра для обустройства нижнего и верхнего слоев
  • Расчет пластиковых фиксаторов и проката на выполнение вставок между сетками
  • Определение объема цементного состава – исходя из площади помещения и толщины перекрытия: сверху и снизу арматура для плиты перекрытия должна покрываться минимум 20 миллиметрами раствора, чтобы полностью защитить металл от внешних воздействий и коррозии. Если общая толщина перекрытия составляет больше 15 сантиметров, арматура для перекрытия уложена в 2 слоя, сверху располагают большую часть раствора
  • В чертеже также указывается количество опорных колонн, опалубки, деревянных балок для платформы под заливку перекрытия и т.д.

Конструктивные особенности

Железобетонные изделия обладают свойствами сразу двух материалов – металла и бетона, что делает их идеальной строительной конструкцией, используемой в самых разных сферах. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, металл выдерживает легко растяжение. В строительстве нагрузка на перекрытия воздействует в направлении вертикально вниз и распределяется, как правило, равномерно по площади. Определяется нагрузка собственным весом и всеми конструкциями, предметами, людьми, пребывающими в помещении.

Армировка плиты перекрытия, схема которой может быть самой разной, работает на изгиб и выполняется для восприятия этой нагрузки. Обычно прокладывают две сетки арматуры (нижний слой и верхний), располагая пруты поперек и вдоль пролета. Минимальный шаг стержней (расстояние между параллельными прутами) определяется в чертеже, обычно для индивидуального жилого строительства он составляет 15-20 сантиметров.

В толще бетона сетка должна быть расположена на расстоянии 20-25 миллиметров от поверхности. Пруты перевязывают между собой во всех пересечениях вязальной проволокой, иногда используют для сооружений готовую сетку. Сваривают редко, так как есть вероятность разрывов в местах соединения.

Между нижним и верхним слоями сетки устанавливают вертикальные фиксаторы, которые помогают выдерживать единое расстояние между сетками. Разделители бывают разными, их шаг должен быть одинаковым на всей площади.

Края перекрытия усиливают дополнительной арматурой – Г и П-образными элементами, в особенности в местах опирания. Если же плита опирается по всему контуру, усиление делают, соответственно, по всему периметру. Верхняя часть упрочнения работает на сжатие, нижняя – на растяжение, беря на себя основную нагрузку. Поэтому для обустройства нижнего слоя сетки выбирают толстые стержни, а вот для верхней подойдет минимальный диаметр арматуры в плите перекрытия.

Многое в расчетах зависит от величины пролетов – их не советуют делать больше 6 метров. Если расстояние между опорами больше, над самой опорой усиливают верхний слой сетки, между опорами в средине – усиливают нижний слой арматуры.

Прутья арматуры должны быть неразрывными: нахлест должен составлять минимум 40 х диаметр арматуры: так, если диаметр стержня составляет 15 миллиметров, нахлест выполняют в 60 сантиметров. Плиты перекрытия выполняют с использованием горячекатанной стальной арматуры класса А3, диаметром 8-14 миллиметров.

Общие правила такие: для жилого помещения с пролетом не более 6 метров, независимо от соотношения сторон, рекомендуют плиту выполнять толщиной 20 сантиметров, шаг арматуры 20 на 20 сантиметров, диаметр прутков нижнего слоя 12 миллиметров, верхнего – 8.

Инструкция по армированию перекрытия

Чтобы понять, как правильно армировать плиту перекрытия, необходимо рассмотреть несколько важных правил. Главные материалы для выполнения задачи – стальные стержни с рифленой поверхностью из стали класса А4 и бетонная смесь на базе цемента М300, щебня средней фракции и мелкого песка.

В работе пригодятся:

  • Для опалубки – влагостойкая фанера либо доски
  • Для перевязки – отожженная проволока и специальный инструмент
  • Оснастка для гибки заготовок из арматуры
  • Специальные кусачки или болгарка для резки прутьев
  • Все необходимое для создания раствора: измерительные приборы, инструменты, емкости и т.д.

Подготовка к выполнению работ простая и включает такие этапы: выполнение расчетов, составление чертежа и схемы усиления, просчет и закупка строительных материалов, инструмента, нарезка заготовок из стержней, подготовка щитов для опалубки.

Краткий алгоритм работы:

  • Нарезка заготовок из арматуры, связка первого слоя сетки
  • Расположение сетки с зазором 3-4 сантиметра до поверхности опалубки, закрепление вертикальными стержнями
  • Привязка сетки второго слоя, монтаж на объекте
  • Заливка бетоном

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Опалубка должна свободно выдерживать вес сырого раствора, визуально не деформируясь – а это около 500 килограммов нагрузки на квадратный метр при условии, что толщина бетона составляет 20 сантиметров. Для создания щитов выбирают фанеру толщиной 18-20 миллиметров, для стоек, ригелей, балок подойдет брус с сечением 10 на 10 сантиметров. Хорошо показала себя в работе профессиональная опалубка.

После сбора опалубки ее проверяют нивелиром.

Монтаж арматуры

Плетение каркаса в один слой выполняется очень редко, обычно делают два слоя (это норма и для обыкновенной, и для ребристой плиты перекрытия). Сначала устанавливают пластиковые фиксаторы (специальные опоры высотой 25-30 миллиметров, необходимые для заливки защитного слоя), на них выкладывается нижний ряд упрочнения, потом параллельно монтируются стержни с одинаковым шагом, на них идет следующий ряд под углом 90 градусов и перевязывается проволокой.

Далее следует установка разделителей слоев, которые сгибаются и вяжутся с одинаковым шагом. По краям нужно усиление продольными П-образными элементами. Верхний слой должен быть ниже опалубки на 25-30 миллиметров. Сборная арматура должна получиться в формате жесткого каркаса, без проблем выдерживающего вес работников.

Далее выполняют заливку, используя бетононасос и уплотняя смесь специальным глубинным вибратором. Заливают за один подход, потом в течение 2-3 дней поверхность смачивают водой, чтобы она сохла дольше и удалось избежать микротрещин. В общем все сохнет 30 дней, лишь после снимается опалубка.

Армирование пустотной плиты перекрытия: пошаговая инструкция

Армирование пустотных плит перекрытия проще всего выполнять самостоятельно вместо использования в строительстве готовых железобетонных конструкций.

Преимущества армирования:

  • Возможность выполнения ровных и прочных поверхностей
  • Длительный срок эксплуатации
  • Сравнительно небольшой вес при сохранении прочности, что позволяет понижать нагрузку на фундамент
  • Прочность – возможность создавать перекрытия даже для сильно нагруженных конструкций, больших пролетов
  • Надежность – устойчивость к разнонаправленным нагрузкам, весу 500-800 килограммов на квадратный метр
  • Прекрасные показатели огнестойкости
  • Цена вопроса – примерно равна стоимости готовой железобетонной плиты

Что представляет собой армирование плит

В процессе изготовления усиленных элементов перекрытия удается реализовать любую идею касательно планировки, получить надежную и прочную конструкцию. Работы проводятся с соблюдением технологий, материалы закупаются у проверенных поставщиков. Металлические стержни связываются между собой, для изготовления усиленных элементов перекрытия используют стержни диаметром 8-12 миллиметров, устанавливают опалубку и заливают все бетоном, покрывая каркас полностью.

Укладывать стержни с усилением необходимо на таких участках: в центре конструкции, в местах соприкосновения монолита с арками, внутренними стенами, колоннами, при установке тяжелого оборудования, камина, возле отверстий для лестниц, дымоотводных труб, элементов вентиляции и т.д.

Советы по армированию:

  • Толщину армирования рассчитывают, исходя из длины, используя соотношение 1 к 30, но минимум 150 миллиметров (если опоры расположены на расстоянии 5 метров, толщина перекрытия должна составлять 170 миллиметров).
  • Элементы укладываются в два слоя.
  • Для раствора используют бетон М200, М300 с классом прочности на сжатие 150 кгс/см.кв.
  • Диаметр прутьев составляет 8-14 миллиметров, зависит от нагрузок и количества рядов арматуры: при двухслойном армировании нижний ряд делают со стержнями большего диаметра. Обязательно сплошное ребристое основание для лучшей адгезии с бетоном.
  • Опалубку делают из влагостойкой фанеры или досок.

Как правильно армировать плиты своими руками:

  • Процесс достаточно трудоемкий, но все вполне реально сделать самостоятельно. Сначала делают опалубку по периметру помещения из обрезных досок 150 на 25 миллиметров или фанеры толщиной 22 миллиметра (дороже, но поверхность получается идеально ровной). Поперечные бруски крепят с шагом 60-80 сантиметров, строго по уровню под них устанавливая телескопические стойки или вертикальные подпорки. Сверху на каркас выкладывают доски, листы фанеры, если нужно. Между щитами фанеры или досками не должно быть щелей – максимальная герметичность обязательна.
  • Если плита станет основанием под кровлю, выстилают не боковые доски, а борта из ячеистых блоков и кирпича. После опалубку аккуратно снимают, поэтому изначально крепежные элементы нужно располагать по внешней стороне конструкции.
  • Арматура вяжется проволокой. Стержни должны быть выложены без разрывов либо внахлест на 50 сантиметров минимум в местах соединений. Поперечная арматура в плите перекрытия скрепляется проволокой с использованием специального крючка. Процесс могут облегчить металлические карты, которые можно укладывать внахлест на 2 ячейки и фиксировать также проволокой.
  • Металлический каркас устанавливается на фиксаторы или битую плитку, камни на высоте 4-5 сантиметра. Второй слой вяжется с поперечными разделителями, находясь на небольшом расстоянии от первого слоя. Расположение прутьев в бетоне предполагает полное покрытие металлических элементов раствором. Места с большой нагрузкой усиливаются дополнительными стержнями, связанными как обычно.
  • Стоит заранее заготовить скрутки из вязальной проволоки – сначала бухту скрепляют скотчем в 3-5 точках на равном расстоянии, потом болгаркой режут на куски.
  • Бетонный раствор проще готовить в бетономешалке, при необходимости можно добавить фибру, пластификаторы. Замешивают в пропорции: 5 частей гравия или щебня, 3 части просеянного песка, 20% общего объема сыпучих материалов воды. Сначала смешиваются все сухие компоненты, потом вливается вода, размешивается и раствор готов к работе.
  • Заливка обязательно осуществляется с использованием вибратора либо молотка, которым можно постукивать по открытой сетке и элементам опалубки.
  • В процессе высыхания раствора его смачивают водой путем разбрызгивания. Выжидают 4 недели, на предмет полного высыхания проверяют так: кладут на участок на ночь лист гидроизоляционного материала – если пятен к утру не будет и к поверхности бетон не прилипает, все готово.

Если все делать в соответствии с нормами и расчетами, самостоятельное армирование монолитной плиты перекрытия вполне возможно сделать самостоятельно, обеспечив основанию надежность, прочность, стойкость к разнообразным нагрузкам. При этом важно выполнять все работы в правильной последовательности, выбирать качественные материалы и не отступать от значений, указанных в схемах и чертежах.

Армирование монолитной плиты: расчет и вязка арматуры

Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

  • фундаментная;
  • перекрытия.

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Пример армирования

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Основные армирующие элементы

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм.
При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Армирование монолитной плиты перекрытия

Расчет арматуры для плиты перекрытия в частном строительстве выполняется редко. Это достаточно сложная процедура, выполнить которую сможет не каждый инженер. Чтобы заармировать плиту перекрытия, нужно учесть ее конструкцию. Она бывает следующих типов:

  • сплошное;
  • ребристое:
  • по профлисту.

Последний вариант рекомендуется при выполнении работ самостоятельно. В этом случае нет необходимости устанавливать опалубку. Кроме того, за счет использования металлического листа повышается несущая способность конструкции. Самая низкая вероятность ошибок достигается при изготовлении перекрытия по профлисту. Стоит отметить, что оно является одним из вариантов ребристой плиты.

Перекрытие с ребрами залить непрофессионалу может быть проблематично. Но такой вариант позволяет существенно сократить расход бетона. Конструкция в этом случае подразумевает наличие усиленных ребер и участков между ними.

Еще одни вариант — изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие — класс используемого бетона. Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В25.

Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

  • рабочие стержни в ребрах;
  • сетка в верхней части.
Армирование плиты перекрытия по профлисту

Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Пример армирования плиты перекрытия

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

  • крючок;
  • пистолет.

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.

Общие рекомендации

  1. при соединении стержней по длине минимальный нахлест составляет 20 диаметров, но не меньше 250 мм;
  2. все зоны, в которых возможен изгиб, в обязательном порядке должны быть усилены;
  3. при выборе между сваркой и вязкой, лучше — второе;
  4. при необходимости использовать стержни разного диаметра, те, которые толще, располагают снизу.

Армирование монолитной плиты перекрытия: расчет нагрузки, чертежи

Перекрытия и сваи

Для создания надежного перекрытия необходимо правильно сделать армирование, которое обеспечит прочность при нагрузках на изгиб и равномерно распределит давление на фундамент. Монолитные плиты перекрытия будут стоить дешевле, потому что не требуют наличия на участке грузоподъемной техники. Сделать предварительные расчеты для небольших пролетов можно самостоятельно по формулам нормативных документов

1

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

  • стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
  • монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

  • многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
  • ребристой – сложный профиль поверхности;
  • пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

  • наличие стыков;
  • использование грузоподъемной техники;
  • подходят только под стандартные размеры помещений;
  • невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

2

Преимущества и недостатки сплошного армированного перекрытия

Железобетонное перекрытие делается так же, как и готовые плиты из 2 материалов:

  • железные прутья;
  • цементный раствор.

Бетон имеет высокую твердость, но он хрупкий и не выдерживает деформаций, разрушается от ударов. Металл мягче, хорошо переносит деформации на изгиб и кручение. При совмещении этих двух материалов получаются прочные конструкции, переносящие любые нагрузки.

Преимущества:

  • отсутствие швов и стыков;
  • ровная сплошная поверхность;
  • возможность делать перекрытия на любые формы и размеры помещений;
  • монтаж и сборка арматуры проводится непосредственно на месте;
  • железобетонный монолит упрочняет конструкцию, связывает воедино стены;
  • не надо после монтажа заделывать стыки и выравнивать переходы;
  • местная большая нагрузка на перекрытие равномерно распределяется на фундамент;
  • легко сделать различные отверстия между этажами для лестниц и коммуникационные колодцы.

К недостаткам армирования относится большие трудозатраты по сборке арматурной сетки и длительный процесс высыхания и упрочнения бетона.

3

Расчет толщины плиты и количества рядов арматуры

Расчет параметров перекрытия должен делаться на основании требований СНиП. Расчетным размерам на прочность добавляется 30%, точнее цифры умножаются на коэффициент запаса прочности 1,3. При расчете учитываются только несущие стены и колонны, стоящие на фундаменте. Перегородки не могут служить опорой.

3.1

Толщина перекрытия

Примерный расчет толщины перекрытия относительно величины расстояния между стенами составляет соотношение 1:30 (соответственно толщина плиты и длина пролета). Классический пример из справочной литературы – ширина помещения 6 метров, то есть 6000 мм. Тогда перекрытие должно иметь толщину 200 мм.

Если расстояние между стенами 4 метра, по расчетам можно монтировать плиту 120 мм. На практике такое армирование монолитной плиты перекрытия подойдет только для нежилого чердака, на котором не будет громоздкой мебели. Остальные полы (потолки) желательно делать 150 мм с двумя рядами армированной сетки. Сэкономить можно на втором ряде, установив прут на 8 мм с шагом в 2 раза больше.

При величине пролета более 6 м прогибы и другие нагрузки значительно увеличиваются. Все размеры перекрытия и чертежи должны делать специалисты. Примерные расчеты не могут учесть всех нюансов.

3.2

Армирующая сетка

По рекомендации СНиП в жилых зданиях перекрытие должно иметь 2 ряда армирующей сетки. В зависимости от расчетной толщины верхний ряд может иметь меньшее поперечное сечение арматуры и больший размер ячеек сетки. Рекомендуемые специалистами размеры для пролетов 6 м и 4 м со стандартной нагрузкой жилого дома показаны в таблице.

Размер пролета, толщина плиты, уровень сетки

Нижний пруток, диаметр в мм

Верхний пруток, диаметр в мм

Размер ячейки

6 м, 20 см, нижний

12

12 или 10

200х200 мм

6 м, 20 см, верхний

8

8

200х200 мм

До 6 м, 20 см, верхний

10

10

400х400мм

4 м, 15 см, нижний

12

10

200х200 мм

4 м, 15см, верхний

8

8

300х300

Расчет ведется по максимальному расстоянию между стенами. Над помещениями одного этажа укладывается одинаковая толщина перекрытия, расчет делается по комнате с максимальными размерами. Расчетные значения округляются в большую сторону.

3.3

Стыки прутков

Сетка делается из катанки – горячекатаного проката круглого сечения низкоуглеродистой стали 3А. Это означает, что металл имеет высокую пластичность, хорошо будет удерживать бетонное перекрытие при больших стационарных нагрузках и вибрациях от землетрясений, работы тяжелой техники, слабого грунта.

Длины прута может быть недостаточно для создания сплошного перекрытия. Для этого делается стыковка методом наложения. Прокат укладывается рядом на расстоянии 10 диаметров и увязывается проволокой. Для прута толщиной 8 мм двойное соединение составляет 80 мм (8 см). Аналогично для проката Ф12 – стык 48 см. Стыковка прутков смещается, не должна быть на одной линии.

Для соединения можно использовать сварку, проложив шов вдоль. При этом теряется гибкость конструкции.

3.4

Монтаж сетки

Прутья сетки увязываются между собой проволокой 1,5–2 мм. Каждое пересечение прочно скручивается. Между сетками расстояние примерно 8 см. Оно обеспечивается нарезанным в размер прутом 8 мм. Увязка должна быть в местах пересечения на нижней сетке.

Под нижней арматурой необходимо оставить зазор для заливки слоя бетона от 2 см. Для этого на опалубку устанавливают пластиковые конические фиксаторы с интервалом в 1 м.

3.5

Обвязка и отверстия под вытяжки и лестницы

Для соединения перекрытия со стенами по периметру создается короб – боковая опалубка. Она устанавливается вертикально, служит границей растекания бетона. Вдоль нее проходит обвязка периметра, усиление углов. После застывания плиты этот короб снимается, остается ровный торец.

Опалубка устанавливается на расстоянии 2 см от торцов и продольных прутов после завершения сборки армирующей сетки и обеспечивает расположение металла внутри бетона. Удаленность ее от плоскости стены составляет 15 см для кирпичной кладки и шлакоблока. Газобетон менее прочный, нахлест перекрытия 20 см. Это расстояние на стене до заливки покрывается специальным составом, гасящим вибрацию. Такая прослойка значительно повышает прочность здания.

Аналогичная опалубка ставится в места, где должны оставаться отверстия. В основном это лестницы между этажами, выводы труб, системы вентиляции и проводов коммуникаций. Они закрываться сеткой и заливаться не будут.

4

Чертеж плиты перекрытия

Для правильной сборки перекрытия делается чертеж. По нему можно рассчитать расход всех материалов, от проволоки для обвязки до количества цемента.

Алгоритм действий:

  1. 1. Перед тем как составлять чертеж следует произвести замеры всех помещений и наружного периметра дома, если отсутствует проект. Они делаются от оси стены.
  2. 2. Отмечаются все отверстия, которые не будут заливаться.
  3. 3. Наносятся контуры всех несущих стен и части промежуточных. Делается подробная схема обвязки, сетки, упрочнения с указанием толщины прутка, мест стыковки и увязки.
  4. 4. На чертеже указывается размер ячеек и расположение крайнего продольного прута от края заливки.
  5. 5. Рассчитываются габариты профлиста под нижнюю плоскость плиты.

При создании схемы сетки в большинстве случаев количество ячеек имеет не целое число. Арматуру следует сместить и получить одинаковые уменьшенные размеры ячеек возле стен.

Остается просчитать материал. Длину прутка умножить на их количество. К полученному числу добавить расход на стыки и увеличить полученную цифру на 2%. Округлять при покупке в большую сторону.

По площади перекрытия рассчитывается количество пластиковых фиксаторов и сколько проката пойдет на вставки между сетками.

Расчет цементного состава производится исходя из толщины перекрытия и его площади.

Арматура сверху и снизу должна быть покрыта раствором толщиной минимум 20 мм. При доступе воздуха на поверхности металла образуется коррозия, и начнется разрушение. При создании перекрытия толще 15 см, с армированием в 2 слоя, больше раствора распределяют вверху.

Чертеж служит и для расчета количества опалубки, опорных колонн и деревянных балок для создания нижней поддерживающей плоскости – платформы под заливку перекрытия.

Поставить на фиксаторы прутья и связать все пересечения проволокой по силам любому застройщику. Для гарантии безопасности расчеты перекрытий и создание проекта дома лучше доверить профессионалам.

5

Процесс армирования монолитной плиты

После того как будут выполнены все расчеты и подготовлен чертеж, приступают к установке опалубки на всю длину перекрытия. Для нее чаще всего используются доски размерами 50х150 мм, брусья и фанера. Правильность возведения конструкций отслеживают с помощью уровня или нивелира. Следующим этапом является укладывание нижнего ряда арматуры согласно проекту. Все соединения металлического каркаса выполняют в шахматном порядке.

В итоге должно получиться так, чтобы все пространство между армированием и опалубкой было залито бетоном. Для этого сетка укладывается на подставки и скрепляется вязальной проволокой.

Для связывания элементов ни в коем случае нельзя использовать сварку.

На первый слой укладывается второй ряд арматуры. Все элементы располагают на специальные подставки.

Следующим шагом является залитие опалубки сначала жидким, а затем более густым слоем бетона (чаще всего марки М200). Первый слой должен по консистенции напоминать сметану, и с него тщательно убирают пузырьки воздуха движениями лопатой. Чтобы предотвратить растрескивание бетона, его смачивают водой первые 2-3 дня. Когда вся конструкция застынет (должно пройти не менее 30 дней), опалубку убирают.

Притирочная арматура: как рассчитать перекрытие

Использование арматурной сетки

Арматурная сетка

обычно используется в элементах пластинчатого железобетона (ЖБИ), как горизонтальных, таких как плиты надстройки и плиты фундамента, так и вертикальных, таких как стены со сдвигом и основные стены вокруг лестничных клеток или лифтов. Использование такой арматуры оправдано тем фактом, что она обеспечивает жесткость и прочность более чем в одном направлении в плане элемента, что и является причиной использования элементов пластинчатого типа в строительстве.

Почему сетка внахлест?

Плиты и стены обычно покрывают протяженные поверхности, но производители обычно предоставляют арматурную сетку размером от 2,0 м до 5,0 м для облегчения транспортировки и размещения (стандартные листы сетки составляют 2,4 м x 4,8 м, а листы сетки Merchant меньше - 3,6 м. м x 2,0 м).

Следовательно, на этапе строительства необходимо перекрытия (или стыковки внахлест ), чтобы гарантировать безопасную передачу напряжений арматуры (растягивающих и сжимающих) между соседними модулями сетки (см. Рисунок 1).

Инженер должен убедиться, что концы соединяемых модулей жестко скреплены между собой и соединены проводами. Следует отметить, что перекрытие - наиболее распространенный метод передачи усилий от одного арматурного стержня к другому, но не единственный. Установка механических соединителей арматуры или сварка также доступны в качестве методов, особенно в случаях повышенных ограничений рабочего места.

Следует отметить, что в случае арматурной сетки притирка стержней является единственным жизнеспособным решением, учитывая количество стержней, подлежащих притирке, поскольку два других метода требуют большого объема работы на стержень.

Рисунок 1: Механизм передачи напряжения, активированный по длине нахлеста

Расчет длины нахлеста и зон притирки

Расчетная длина нахлеста согласно BS EN 1992, Еврокод 2 определяется по следующей формуле:

l 0 = α 1 α 2 α 3 α 5 α 6 · l b, rqd ≥ l 0, min

Где коэффициенты a 1 , 2 , 3 и 5 вводятся для учета влияния формы стержня, бетонного покрытия, удержания из-за поперечной несварной арматуры и удержания за счет поперечной давление соответственно.

Коэффициент a 6 представляет влияние процента притертых стержней ρ1 в пределах рассматриваемой зоны и равен √ ρ1 / 25, но находится в диапазоне от 1,0 до 1,5.

Параметр l b.req - это требуемая базовая расчетная длина анкерного крепления для передачи усилий от арматурной стали к бетону, которая, согласно EC2, равна ⦰ / 4 ∙ σsd / fbd, где ⦰ - диаметр арматурного стержня, σsd. - расчетное напряжение арматуры, а fbd - расчетное напряжение сцепления.

Минимальная длина нахлеста l 0.min определяется следующим уравнением:

l 0, мин. ≥ max {0,3 α 6 l b, rqd ; 15Φ; 200 мм}

Еврокод 2 предполагает, что притирка арматуры должна располагаться в шахматном порядке , чтобы не создавать большую зону нарушения сплошности, которая потенциально может привести к разрушению стержня.

В случае использования арматурной сетки, поскольку это решение нецелесообразно, поскольку сетчатые модули прибывают на строительную площадку в готовом виде, необходимо увеличить длину нахлеста, присвоив более высокое значение для коэффициента 6 (для ρ1> 50%).

При проверке количества арматуры, нахлестанной в определенном сечении, необходимо учитывать любые нахлесты, расположенные в зоне в пределах 0,65 10 с каждой стороны сечения. Более того, в случае, когда арматурная сетка подвергается сжатию (например, арматура днища в опорных зонах плиты) , длина внахлестку больше, чем в случае арматурной сетки, подвергающейся растяжению (например, арматура днища в середине пролета плиты зоны). Это связано с тем, что в случае коэффициентов сжатия a 1 , a 2 , a 3 и 5 установлены равными единице, поскольку форма стержня, бетонное покрытие, поперечная арматура и давление не помогают в уменьшении длина нахлеста, как для арматуры под натяжением.Кроме того, в случае сращивания арматурных сеток в зонах с плохим сцеплением, например, на верхней поверхности железобетонных плит толщиной более 250 мм, длину нахлеста, рассчитанную по приведенным выше формулам, необходимо умножить на 0,7.

Что касается расположения зон притирки в плане (для горизонтальных элементов) и по высоте (для вертикальных элементов), перекрытие не должно выполняться в зонах высоких внутренних сил (например, изгибающих моментов), таких как основание стены со сдвигом, где изгибающий момент из-за боковых (ветровых или сейсмических) воздействий наибольший, или железобетонные плиты в середине пролета или опоры на балки (места пиковых моментов при постоянных нагрузках).

Риски неправильной или непривязки сетчатой ​​ткани

В случаях, когда длина нахлеста недостаточна или отсутствует, напряжения арматуры не могут адекватно передаваться между арматурными стержнями. В этом случае напряжение должно переходить от арматурной стали к окружающему бетону.

Поскольку бетон имеет более низкую нагрузочную способность как на растяжение, так и на сжатие по сравнению с арматурной сталью, материал, который определяет поведение элемента, - это бетон.Следовательно, в зонах, подверженных растяжению, ожидается появление больших трещин, тогда как в зонах сжатия обычно наблюдается скалывание бетона.

Такие недостатки могут привести к драматическим последствиям для структурной целостности конструктивных элементов, особенно в случаях, когда может произойти ограниченное перераспределение, например, в стенах или колоннах, работающих на сдвиг (см. Рисунок 2).

Рис. 2. Катастрофическое разрушение колонны в результате землетрясения из-за недостаточного соединения внахлест

Фотография сделана Kenneth J.Элвуд [1]

Ссылки

[1] Дж. Элвуд, «Поведение и моделирование существующих железобетонных колонн» EERI Presentation (http://www.1906eqconf.org/tutorials/SeisPerformExistConcrBldg_Elwood.pdf)

Ищете армирование сеткой?

A252 Ткань с армирующей сеткой 3,6 м x 2,0 м (Торговый размер) От 28,00 £

А393 3.Армирующая сетка размером 6 м x 2,0 м (размер торговца) от 38,00 £

Размещено: Декабрь 16, 2018

.

OVERLAPPED (minwinbase.h) - приложения Win32

  • 3 минуты на чтение

В этой статье

Содержит информацию, используемую в асинхронном (или перекрывающемся ) вводе и выводе (I / O).

Синтаксис

  typedef struct _OVERLAPPED { ULONG_PTR Внутренний; ULONG_PTR InternalHigh; union { struct { DWORD Offset; DWORD OffsetHigh; } DUMMYSTRUCTNAME; Указатель PVOID; } DUMMYUNIONNAME; HANDLE hEvent; } С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ, * С ПЕРЕСЕЧЕНИЕМ;  

участников

Внутренний

Код состояния для запроса ввода-вывода.Когда запрос выдается, система устанавливает для этого члена значение STATUS_PENDING , чтобы указать, что операция еще не началась. Когда запрос завершен, система устанавливает для этого члена код состояния для выполненного запроса.

Внутренний элемент изначально был зарезервирован для использования системой, и его поведение может измениться.

Внутренний Высокий

Количество байтов, переданных для запроса ввода-вывода. Система устанавливает этот член, если запрос выполнен без ошибок.

Элемент InternalHigh изначально был зарезервирован для использования системой, и его поведение может измениться.

DUMMYUNIONNAME

DUMMYUNIONNAME.DUMMYSTRUCTNAME

DUMMYUNIONNAME.DUMMYSTRUCTNAME.Offset

Младшая часть позиции файла, с которой запускается запрос ввода-вывода, как указано пользователем.

Этот член отличен от нуля только при выполнении запросов ввода-вывода на устройстве поиска, которое поддерживает концепцию смещения (также называемую механизмом указателя файла), например файл.В противном случае этот член должен быть нулевым.

Для получения дополнительной информации см. Примечания.

DUMMYUNIONNAME.DUMMYSTRUCTNAME.OffsetHigh

Старшая часть позиции файла, с которой запускается запрос ввода-вывода, как указано пользователем.

Этот член отличен от нуля только при выполнении запросов ввода-вывода на устройстве поиска, которое поддерживает концепцию смещения (также называемую механизмом указателя файла), например файл. В противном случае этот член должен быть нулевым.

Для получения дополнительной информации см. Примечания.

DUMMYUNIONNAME.Pointer

Зарезервировано для использования в системе; не использовать после инициализации до нуля.

hEvent

Дескриптор события, которое будет установлено системой в сигнальное состояние после завершения операции. Пользователь должен инициализировать этот член либо нулевым значением, либо допустимым дескриптором события с помощью функции CreateEvent, прежде чем передавать эту структуру любым перекрывающимся функциям.Затем это событие можно использовать для синхронизации одновременных запросов ввода-вывода для устройства. Для получения дополнительной информации см. Примечания.

Функции, такие как ReadFile и WriteFile, устанавливают этот дескриптор в несигнальное состояние, прежде чем они начнут операцию ввода-вывода. Когда операция завершена, дескриптор устанавливается в сигнальное состояние.

Функции, такие как GetOverlappedResult и функции ожидания синхронизации, сбрасывают события автоматического сброса в несигнальное состояние. Следовательно, вы должны использовать событие ручного сброса; Если вы используете событие автоматического сброса, ваше приложение может перестать отвечать, если вы дождетесь завершения операции, а затем вызовете GetOverlappedResult с параметром bWait , установленным на TRUE .

Замечания

Любые неиспользуемые члены этой структуры всегда должны быть инициализированы нулем перед использованием структуры в вызове функции. В противном случае функция может завершиться ошибкой и вернуть ERROR_INVALID_PARAMETER .

Члены Offset и OffsetHigh вместе представляют 64-битную позицию файла. Это смещение в байтах от начала файла или файлового устройства, которое задается пользователем; система не будет изменять эти значения.Вызывающий процесс должен установить этот член перед передачей структуры OVERLAPPED функциям, которые используют смещение, например ReadFile или WriteFile (и связанные с ним) функции.

Вы можете использовать Макрос HasOverlappedIoCompleted, чтобы проверить, завершилась ли операция асинхронного ввода-вывода, если GetOverlappedResult слишком громоздок для вашего приложения.

Вы можете использовать Функция CancelIo для отмены асинхронной операции ввода-вывода.

Распространенной ошибкой является повторное использование структуры OVERLAPPED до завершения предыдущей асинхронной операции.Вы должны использовать отдельную структуру для каждого запроса. Вы также должны создать объект события для каждого потока, обрабатывающего данные. Если вы храните дескрипторы событий в массиве, вы можете легко дождаться сигнала обо всех событиях с помощью функции WaitForMultipleObjects.

Для получения дополнительной информации и потенциальных ошибок использования асинхронного ввода-вывода см. CreateFile, ReadFile, WriteFile и связанные функции.

Для получения общего обзора синхронизации и концептуальной информации об использовании OVERLAPPED см. Синхронизация и перекрывающиеся ввод и вывод и связанные темы.

Обзор синхронного и асинхронного ввода-вывода, ориентированного на файловый ввод-вывод, см. В разделе Синхронный и асинхронный ввод-вывод.

Примеры

Для примера см. Именованный конвейерный сервер, использующий перекрывающийся ввод-вывод.

Требования

Минимально поддерживаемый клиент Windows XP [настольные приложения | UWP apps]
Минимальный поддерживаемый сервер Windows Server 2003 [настольные приложения | UWP apps]
Заголовок minwinbase.h (включая Windows Server 2003, Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 Windows Server 2008 R2, Windows.h)

См. Также

Отмена ISO

CreateFile

GetOverlappedResult

HasOverlappedIoCompleted

Файл чтения

Синхронизация и перекрытие ввода и вывода

Синхронный и асинхронный ввод / вывод

WriteFile

.

Время перекрытия в SQL-сервере

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
.

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 от его собственных действий и опыта.

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 общего совокупного вознаграждения 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 может быть лучше всего 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 игру). 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 сбалансировать и то, и другое, лучшая общая стратегия может включать краткосрочные жертвы. Таким образом, 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 позволяют оценивать значения для невидимых состояний.

Это можно преодолеть с помощью более совершенных 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 политик (DDPG) - это не связанный с политикой алгоритм, не связанный с политикой, критикующий субъект, 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, нарды 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 взаимодействии с пользователем и улучшаться со временем, изучая оптимальные стратегии 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).

Чтобы приступить к созданию и тестированию агентов RL, могут быть полезны следующие ресурсы.

  1. Этот блог о том, как обучить агент нейронной сети ATARI Pong с градиентами политики из необработанных пикселей, автор Андрей Карпати поможет вам запустить и запустить свой первый агент глубокого обучения с подкреплением всего лишь с 130 строками 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.
.

Обучение с подкреплением раскрывает тайну: решение MDP с помощью динамического программирования | Мохаммад Ашраф

Улучшение политики

Наша цель вычисления функции ценности для политики состоит в том, чтобы помочь найти более эффективную политику. Предположим, мы определили функцию ценности V𝜋 для произвольной детерминированной политики 𝜋 . Для некоторого состояния s мы хотели бы знать, следует ли нам изменить политику, чтобы детерминированно выбрать действие a 𝜋 (s).

Мы знаем, насколько хорошо следовать текущей политике из s , то есть V𝜋 (s), но будет ли лучше или хуже перейти на новую политику ?. Один из способов ответить на этот вопрос - рассмотреть возможность выбора a в s , а затем следовать существующей политике 𝜋 .

Значение этого способа поведения равно

Ключевой критерий - больше или меньше V𝜋 (s). Если он больше, то есть если лучше выбрать a один раз в s , а затем следовать 𝜋 , чем все время следовать 𝜋 , тогда можно было бы ожидать, что еще лучше выбрать a каждый раз, когда встречается s , и новая политика в целом будет лучше.

Итак, формально, учитывая политику 𝜋 , мы собираемся ее оценить, то есть мы собираемся вычислить функцию ценности для этой политики, как показано в левом столбце на рис. 1,

, а затем улучшим политика, действуя жадно по отношению к V𝜋 , как мы это делали в правом столбце, где мы смотрим вперед в каждом направлении и выбираем лучшее действие, вот что значит действовать жадно ,

Как показано на рисунке ниже , мы начинаем с некоторой функции произвольного значения и некоторой политики.Мы собираемся провести оценку политики по стрелкам вверх и улучшить политику по стрелкам вниз.

Мы оцениваем первоначальную политику по первой стрелке. После того, как мы оценили эту политику, мы жадно действуем в отношении функции ценности в этой политике, чтобы дать нам новую политику. Как только мы получили эту новую политику, мы оцениваем ее на третьей дуге, которая дает нам новую функцию значения. Получив эту новую функцию значения, мы с жадностью действуем в отношении нее, чтобы получить новую политику и так далее.

В маленьком сеточном мире улучшенная политика была оптимальной после третьей итерации.В общем, нам нужно больше итераций по улучшению / оценке. В интересных задачах мы можем обходить эти два этапа улучшения и оценки снова и снова, и этот процесс итерации политики всегда сходится к оптимальной политике 𝜋 * .

Идею доказательства теоремы об улучшении политики легко понять,

Поскольку мы действуем жадно, мы выбираем лучшее действие в состоянии s, которое является наградой за это действие в сочетании с дисконтированной стоимостью состояния преемника по полису 𝜋 .Значение этого действия будет таким же значением действия, если мы заменим значение состояния-преемника в политике 𝜋 на значение жадного действия в состоянии-преемнике. Примените эту идею ко всем состояниям, и в конечном итоге мы получим новую функцию значения в жадной политике 𝜋 ′ , которая лучше, чем предыдущая политика 𝜋 .

Если улучшение прекращается, это означает, что значение жадного действия является значением текущего состояния в текущей политике,

Тогда уравнение оптимальности Беллмана выполнено,

, следовательно, V𝜋 (s) = V * (s) для всех s ∈ S, поэтому 𝜋 - оптимальная политика.

Вот код итерации политики в gridworld,

Результат:

 Распределение вероятностей политики: 
[[1. 0. 0. 0.]
[0. 0. 0. 1.]
[0. 0. 0. 1.]
[0. 0. 1. 0.]
[1. 0. 0. 0.]
[1. 0. 0. 0.]
[1. 0. 0. 0.]
[0. 0. 1. 0.]
[1. 0. 0. 0.]
[1. 0. 0. 0.]
[0. 1. 0. 0.]
[0. 0. 1. 0.]
[1. 0. 0. 0.]
[0. 1. 0. 0.]
[0. 1. 0. 0.]
[1. 0. 0. 0.]] Измененная политика сети (0 = вверх, 1 = вправо, 2 = вниз, 3 = влево):
[[0 3 3 2]
[0 0 0 2]
[0 0 1 2 ]
[0 1 1 0]] Значение Функция:
[0.-1. -2. -3. -1. -2. -3. -2. -2. -3. -2. -1. -3. -2. -1. 0.] Функция значений измененной сетки:
[[0. -1. -2. -3.]
[-1. -2. -3. -2.]
[-2. -3. -2. -1.]
[-3. -2. -1. 0.]]
.

Обратное обучение с подкреплением. Введение и основные вопросы | Автор: Alexandre Gonfalonieri

Эта статья основана на работе Johannes Heidecke , Jacob Steinhardt , Owain Evans, Jordan Alexander man, 000 Putasanal Piot , Matthieu Geist , Olivier Pietquin и другие влиятельные лица в области обучения с обратным подкреплением.Я использовал их слова, чтобы помочь людям понять IRL.

Обучение с обратным подкреплением - это недавно разработанная структура машинного обучения, которая может решить обратную задачу RL.

По сути, IRL - это обучение у людей.

Обратное обучение с подкреплением (IRL) - это область изучения целей, ценностей или вознаграждений агента путем наблюдения за его поведением.

Йоханнес Хайдеке сказал: «Мы можем наблюдать за поведением человека при выполнении некоторой конкретной задачи и узнавать, какого состояния окружающей среды человек пытается достичь и каковы могут быть конкретные цели.(Источник)

«IRL - это парадигма, основанная на марковских процессах принятия решений (MDP), где цель агента-ученика - найти функцию вознаграждения из демонстраций экспертов, которая могла бы объяснить поведение эксперта». Билал Пиот, Матье Гейст и Оливер Пьеткин, Преодоление разрыва между имитационным обучением и обучением с обратным подкреплением

В случае, если однажды искусственный интеллект достигнет сверхчеловеческих способностей, IRL может быть одним из подходов к пониманию того, чего хотят люди и надеюсь работать для достижения этих целей.

Джордан Александер сказал: «Цель состоит в том, чтобы научиться процессу принятия решений для выработки поведения, которое максимизирует некоторую заранее заданную функцию вознаграждения. По сути, цель состоит в том, чтобы извлечь функцию вознаграждения из наблюдаемого поведения агента.

Например, рассмотрим задачу автономного вождения. Один из подходов - создать функцию вознаграждения, которая фиксирует желаемое поведение водителя, например, остановку на красный свет, избегание пешеходов и т. Д. Однако для этого потребуется исчерпывающий список каждого поведения, которое мы хотели бы рассмотреть, а также список весов, описывающих, насколько важно каждое поведение.(Источник)

Прасант Оманакуттан, исследователь искусственного интеллекта, сказал: «Однако с помощью IRL задача состоит в том, чтобы взять набор данных о вождении, сгенерированных человеком, и получить приблизительное значение функции вознаграждения этого человека за задачу. Тем не менее, большая часть информации, необходимой для решения проблемы, содержится в приближении к истинной функции вознаграждения. Когда у нас есть правильная функция вознаграждения, проблема сводится к поиску правильной политики и может быть решена с помощью стандартных методов обучения с подкреплением.»(Источник)

Источник

« Основная проблема при преобразовании сложной задачи в простую функцию вознаграждения заключается в том, что данная политика может быть оптимальной для множества различных функций вознаграждения . То есть, несмотря на то, что у нас есть действия от эксперта, существует множество различных функций вознаграждения, которые эксперт может пытаться максимизировать ». Джордан Александер, Стэнфордский университет, Обучение у людей: что такое обучение с обратным подкреплением?

Билал Пиот, Матье Гейст и Оливье Пьеткин сказали: «Другими словами, наша цель - смоделировать агента, действующего в заданной среде.Поэтому мы предполагаем, что у нас есть пространство состояний S (набор состояний, в которых могут находиться агент и среда), пространство действий A (набор действий, которые агент может выполнять) и функция перехода T (s ′ | s, a), что дает вероятность перехода из состояния s в состояние s ′ при выполнении действия a. Например, для ИИ, обучающегося управлению автомобилем, пространством состояний будут возможные местоположения и ориентации автомобиля, пространством действий будет набор управляющих сигналов, которые ИИ может послать машине, а функция перехода будет быть моделью динамики для автомобиля.Набор (S, A, T) называется MDP ∖ R, который представляет собой процесс принятия решений Маркова без функции вознаграждения. (MDP ∖ R будет иметь либо известный горизонт, либо ставку дисконтирования γ, но мы оставим это для простоты.)

Источник

Проблема вывода для IRL состоит в том, чтобы вывести функцию вознаграждения R при оптимальной политике π ∗: S → A для MDP ∖ R. Мы узнаем о политике π ∗ из выборок (s, a) состояний и соответствующего действия согласно π ∗ (которое может быть случайным). Как правило, эти образцы поступают из траектории, которая записывает полную историю состояний и действий агента в одном эпизоде:

В примере с автомобилем это будет соответствовать действиям, предпринятым опытным водителем-человеком, который демонстрирует желаемое поведение при вождении. (где действия будут записываться как сигналы рулевому колесу, тормозу и т. д.).

Учитывая MDP ∖ R и наблюдаемую траекторию, цель состоит в том, чтобы вывести функцию вознаграждения R. В байесовской структуре, если мы определим априорное значение для R, мы имеем:

Вероятность P (ai | si, R) равна просто πR (s) [ai], где πR - оптимальная политика для функции вознаграждения R. Обратите внимание, что вычисление оптимальной политики с учетом вознаграждения, как правило, нетривиально; за исключением простых случаев, мы обычно приближаем политику, используя обучение с подкреплением. Из-за проблем, связанных с указанием априорных значений, вычислением оптимальных политик и интеграцией функций вознаграждения, в большинстве работ IRL используется какое-то приближение к байесовской цели.( источник )

Йоханнес Хайдеке сказал: «В большинстве задач обучения с подкреплением нет естественного источника сигнала вознаграждения. Вместо этого он должен быть изготовлен вручную и тщательно разработан, чтобы точно представлять задачу.

Часто бывает необходимо вручную настроить вознаграждение агента RL, пока не будет достигнуто желаемое поведение. Лучшим способом найти подходящую функцию вознаграждения для какой-либо цели может быть наблюдение за экспертом (человеком), выполняющим задачу, чтобы затем автоматически извлечь соответствующие вознаграждения из этих наблюдений.”(Источник)

Самая большая мотивация для IRL заключается в том, что часто чрезвычайно сложно вручную указать функцию вознаграждения за задачу.

Йоханнес Штайнхардт сказал: «IRL - многообещающий подход к изучению человеческих ценностей, отчасти из-за легкости доступа к данным. Для обучения с учителем людям необходимо создать множество помеченных экземпляров, специально предназначенных для конкретной задачи. IRL, напротив, представляет собой неконтролируемый / полу-контролируемый подход, при котором любая запись человеческого поведения является потенциальным источником данных.Журналы поведения пользователей Facebook, видео на YouTube и т. Д. Предоставляют множество данных о человеческом поведении.

Однако, несмотря на то, что существует множество существующих данных, информативных о человеческих предпочтениях, использование этих данных для IRL затруднено с помощью современных методов ». (Источник)

Еще один элемент, упомянутый Йоханнесом Стейнхардтом, касается проблемы данных. Он сказал, что «записи человеческого поведения в книгах и видео трудно использовать для алгоритмов IRL. Однако данные из Facebook кажутся многообещающими: мы можем сохранять состояние и каждое действие человека (щелчки и прокрутка).

Хотя это охватывает широкий круг задач, существуют очевидные ограничения. Некоторые виды человеческих предпочтений трудно узнать из поведения на компьютере ».

Действия людей зависят как от их предпочтений, так и от убеждений.

Оуэн Эванс и Йоханнес Стейнхардт сказали: «Убеждения, как и предпочтения , никогда напрямую не соблюдаются . Для узких задач (например, людей, выбирающих свои любимые фотографии с дисплея) мы можем моделировать людей как обладающих полным знанием состояния.Но для большинства реальных задач люди имеют ограниченную информацию, и их информация со временем меняется. Если IRL предполагает, что у человека есть полная информация, тогда модель неверно определена и обобщение того, что человек предпочел бы в других сценариях, может быть ошибочным. Вот несколько примеров:

  • Кто-то идет из своего дома в ресторан, который уже закрыт. Если предполагается, что они обладают полными знаниями, то IRL предполагает альтернативное предпочтение (например, прогулку), а не предпочтение получить немного еды.
  • Предположим, алгоритм IRL выводит цели человека по нажатию клавиш на его ноутбуке. Человек неоднократно забывает свои пароли для входа и должен их сбросить. Такое поведение трудно уловить с помощью модели в стиле POMDP: люди забывают одни строки символов, а другие нет. IRL может сделать вывод, что человек намеревается неоднократно сбрасывать свои пароли.

Вышеупомянутое возникает из-за того, что люди забывают информацию, даже если информация представляет собой только короткую строку символов.Это один из способов систематического отклонения людей от рациональных байесовских агентов ». (источник)

Еще один элемент, предложенный Оуэном Эвансом и Йоханнесом Штайнхардтом, - это долгосрочные планы. Более того, они сказали: «Агенты часто предпринимают длительные серии действий, которые приносят им отрицательную пользу в данный момент, чтобы достичь долгосрочной цели. Такие долгосрочные планы могут затруднить IRL по нескольким причинам. Давайте сосредоточимся на двух:

  • IRL-системы могут не иметь доступа к нужному типу данных для изучения долгосрочных целей.
  • Необходимость предсказывать длинные последовательности действий может сделать алгоритмы более уязвимыми перед лицом неправильной спецификации модели.

Чтобы делать выводы на основе долгосрочных планов, было бы полезно иметь согласованные данные о действиях одного агента за длительный период времени. Но на практике у нас, вероятно, будет значительно больше данных, состоящих из коротких снимков большого количества различных агентов (потому что многие веб-сайты или онлайн-сервисы уже записывают взаимодействия с пользователем, но нечасто, чтобы один человек полностью отслеживался и записывался за длительный период времени, даже когда они отключены).

С другой стороны, есть некоторые службы, которые содержат обширные данные об отдельных пользователях за длительный период времени. Однако у этих данных есть еще одна проблема: они являются неполными в очень систематической форме (поскольку они отслеживают только онлайн-поведение). Например, кто-то может чаще всего выходить в Интернет, чтобы читать заметки по курсу и Википедию для класса; это данные, которые, вероятно, будут записаны. Однако менее вероятно, что кто-то будет иметь запись о том, что этот человек сдавал выпускной экзамен, сдавал класс и затем проходил стажировку, в зависимости от их успеваемости в классе.Конечно, некоторые части этой последовательности можно будет вывести на основе записей электронной почты некоторых людей и т. Д., Но они, вероятно, будут недостаточно представлены в данных по сравнению с записями об использовании Википедии. В любом случае потребуется некоторая нетривиальная степень вывода, чтобы разобраться в таких данных.

Далее мы обсудим еще одну потенциальную проблему - хрупкость модели для неправильной спецификации.

Предположим, кто-то тратит 99 дней на выполнение скучной задачи, чтобы достичь важной цели в день 100.Система, которая пытается только правильно предсказать действия, будет правильной в 99% случаев, если она предсказывает, что человеку по своей природе нравятся скучные задачи. Конечно, система, которая понимает цель и то, как задачи приводят к цели, будет верной в 100% случаев, но даже незначительные ошибки в ее понимании могут снизить точность ниже 99%.

По сути, большие изменения в модели агента могут привести только к небольшим изменениям в точности прогноза модели, и чем длиннее временной горизонт, на котором достигается цель, тем больше это может иметь место.Это означает, что даже небольшие ошибки в спецификации в модели могут склонить чашу весов назад в пользу (очень) неправильной функции вознаграждения. Одним из решений может быть выявление «важных» прогнозов, которые кажутся тесно связанными с функцией вознаграждения, и сосредоточение особого внимания на том, чтобы делать эти прогнозы правильными ». (источник)

В случае даже небольшого отклонения спецификации модели «правильная» модель может на самом деле работать хуже при типичных показателях, таких как точность прогнозов. Следовательно, могут потребоваться более осторожные методы построения модели.

Йоханнес Хайдеке, исследователь искусственного интеллекта, сказал: «В IRL нам дается какая-то политика агента или история поведения, и мы пытаемся найти функцию вознаграждения, которая объясняет данное поведение. Исходя из предположения, что наш агент действовал оптимально, т.е. всегда выбирает наилучшее возможное действие для своей функции вознаграждения, мы пытаемся оценить функцию вознаграждения, которая могла бы привести к такому поведению ». (источник)

Как найти функцию вознаграждения, при которой наблюдаемое поведение является оптимальным. Это связано с двумя основными проблемами:

  • Для большинства наблюдений за поведением существует множество подходящих функций вознаграждения.Набор решений часто содержит много вырожденных решений, то есть назначение нулевого вознаграждения всем состояниям.
  • Алгоритмы IRL предполагают, что наблюдаемое поведение является оптимальным. Это сильное предположение, возможно, слишком сильное, когда мы говорим о человеческих демонстрациях.

Важно : IRL ищет функции вознаграждения, которые «объясняют» демонстрации. Не путайте это с ученичеством (AL), где основной интерес представляет политика, которая может генерировать видимые демонстрации .

Билал Пиот, Матье Гейст и Оливер Пьеткин: «IRL основывается на предположении, что политика эксперта оптимальна в отношении неизвестной функции вознаграждения. В этом случае первая цель ученика - изучить функцию вознаграждения, которая объясняет наблюдаемое поведение эксперта. Затем, используя прямое обучение с подкреплением, он оптимизирует свою политику в соответствии с этим вознаграждением и, мы надеемся, будет вести себя так же, как эксперт. Получение вознаграждения имеет некоторые преимущества по сравнению с немедленным изучением политики.Во-первых, можно проанализировать вознаграждение, чтобы лучше понять поведение эксперта. Во-вторых, это позволяет адаптироваться к возмущениям в динамике окружающей среды.

Другими словами, он может быть перенесен в другие среды. В-третьих, это позволяет со временем улучшаться за счет реальных взаимодействий и без необходимости новых демонстраций. Однако главная проблема заключается в том, что для получения оптимальной политики в отношении полученного вознаграждения необходимо решить MDP. Другая проблема заключается в том, что проблема IRL некорректна, поскольку каждая политика оптимальна для нулевого вознаграждения (которое, очевидно, не является тем вознаграждением, которое требуется).”(Источник)

Для получения дополнительной информации я рекомендую эти статьи:
- https://thinkingwires.com/posts/2018-02-13-irl-tutorial-1.html
- https: // www. lesswrong.com/posts/cnC2RMWEGiGpJv8go/model-mis-specification-and-inverse-reinforcement-learning
- http://www.lifl.fr/~pietquin/pdf/TNNLS_2016_BPMGOP.pdf
- https://medium.com / @ pomanakuttan9642 / что-то-обратное-подкрепление-обучение-e333228af146

.

Смотрите также

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