Главное меню

Армирование столбчатый фундамент


расчет, чертеж, диаметр арматуры, как правильно вязать и избежать ошибок

После этапа проектирования любого сооружения начинается этап закладки основания.

Фундаменту приходится взять на себя нагрузки разного характера: при движении почвенного слоя, из-за того что здание давит на основание собственной массой, из-за сезонных колебаний температуры.

Столбчатый фундамент подходит для каркасных конструкций и широко применяется сегодня. Чтобы здание с подобным основанием служило дольше, для усиления опор столбчатого фундамента проводят армирование.

Понятие, требования и нормы

Процедура требует соответствия определенной нормативной документации:

Процедура позволяет переместить основную нагрузку с поверхности столба в слои бетона, которые лежат более глубоко, способствует соединению бетонных опор с ростверком и положительно влияет на срок эксплуатации железобетонных конструкций. Наличие арматурного каркаса снижает риск разрушения сооружения в целом.

Проведение армирования снижает неблагоприятный эффект, который может возникнуть из-за скачкообразного разрушения основания. Обрушение опор будет происходить не так быстро, конструкция постепенно расползется.

Как армируют — способы и чертеж

Существуют два метода проведения процедуры:

  1. Под все опоры подготавливаются скважины или котлованы на заложенную в проекте глубину. По ширине углубление должно слегка превышать ширину будущей опоры. В котловане монтируется опалубка, ее верхняя часть должна подниматься над грунтом на 50 см. Когда опалубка готова, создается арматурный каркас.
  2. На указанную по плану глубину производится забуривание скважин – здесь потребуется специальная техника. Опалубка потребуется только для надземной части основания. Такой метод более прост в выполнении и относится к современным методам, однако он требует грунта определенной плотности.

Схема армирования фундамента:

 

Когда арматурный каркас устанавливается на место, производится заливка бетонной смеси.

Бетонирование столбов под основание обязательно происходит по одному уровню. Если появляются неровности, для их исправления используют ростверк. Опалубка убирается, когда бетонная смесь наберет прочность. Котлован засыпается.

Арматура, требования к ней и расчет

Под фундамент здания обычно берут металлические прутья, класс А III и выше.

Сечения:

Сталь должна относиться к классу 15 или выше. Обязательна обработка составами, препятствующими возникновению коррозии.

Возможно применение и арматуры из композитных материалов. Она проще в монтаже, более упругая, более жесткая и не такая пластичная. Преимуществом композита является неподверженность коррозирующим процессам, этот материал хорошо выдерживает вертикальную нагрузку и не образует мостиков холода.

Главный нюанс при использовании композита – сращивание с ростверком осуществляется с помощью специального приспособления.

Диаметр прутков и как рассчитать их количество?

Основа арматурного каркаса: вертикальные элементы – ребристые прутки с диаметром 1-1,2 см.

Горизонтальные связующие элементы изготавливаются из монтажной арматуры с сечением в 6-8 мм.

Они необходимы для соединения вертикальных в общую конструкцию.

Верхние концы вертикальных прутьев должны выступать из бетонной смеси на высоту в десять-двадцать сантиметров от уровня заливки. Они требуются для привязки ростверка.

Объем требующихся для процедуры прутьев определяют так: общее значение диаметра их в бетонном основании не должно превышать 0,25 процентов от диаметра столба-основания. Рекомендуемый вариант соотношения диаметров 1 к 25.

Визуально расчет выглядит так:


Бетонная смесь должна обходить арматурный каркас слоем не менее двадцати пяти миллиметров, что позволит защитить металл от коррозии.

Для столбов подойдет и пространственный каркас, в котором прутки между собой соединены вязальной проволокой. Положение фиксируется до начала бетонирования.

Чтобы получить каркас для столба в 20 см диаметром при  глубине закладки фундамента в два метра, требуется четыре вертикальных прута. Сечение не менее 10 мм, лучше двенадцать. Шаг для перевязки 50 см, а значит, потребуется четыре места горизонтальных соединений.

Принцип расчета выглядит так:

  1. количество ребристых прутьев (длина) рассчитывается с учетом припуска в 200 мм, который необходим для проведения привязки ростверка. Получается, что на один столб надо (2+0,2)*4=8,8 метров прутка сечением 10-12 мм;
  2. для выполнения горизонтальных соединений количество гладкой арматуры рассчитывается перемножением 0,2*4*4=3,2 метра прутка диаметром 6-8 мм;
  3. чтобы посчитать объем проволоки для вязки каркаса, останется выполнить такое действие 0,3*4*4=4,8 метра.

Получив количество материала, требующегося на один столб, остается только перемножить это на общее число столбов.

Схема расчета применяется для разного типа фундаментов. Если основание мелкозаглубленное, то в почву оно опускается не более чем на шестьдесят сантиметров, соответствующим образом корректируется расчет.

Технология

Подготовительный этап предусматривает расчет количества арматуры и нарезку прутьев необходимой длины. Когда закончены все подготовительные работы, готовы материалы, есть необходимое количество готового прутка, можно приступать к закладке и вязке.

Схема закладки

Закладка арматурного каркаса предусматривает следующие этапы:

Арматура в скважине поправляется так, чтобы горизонтальные элементы расходились по кругу от центральной точки к периферии, после чего в скважину монтируется каркасная заготовка и заливается бетон.

Если необходим арматурный каркас для устройства ростверка, схема для него выполняется аналогично:

  1. в железобетонную балку закладывают по два-три прутка с сантиметровым сечением;
  2. на углах основы прутки загибают на двадцать или более сантиметров;
  3. соединения укрепляют вязальной проволокой.

Этот метод помогает связать прутки опорных столбов с каркасом будущего ростверка. Закончив с этим, подают бетонную смесь.

Как вязать арматуру?

Для связки арматурных прутков требуется вязальная проволока небольшого сечения. В процессе используют специальный крюк.

Схема вязки:

Использование вязки увеличивает прочность основания.

Как избежать ошибок?

Есть несколько типичных ошибок, которые влияют на прочность всего будущего строения.

Например:

  1. Арматура не сцепляется с бетоном, так как окрашена, загрязнилась. Необходимо обеспечить максимальную адгезию со смесью.
  2. Как арматуру применяют металлолом. Подобные материалы не подходят для возведения столбчатого фундамента.
  3. Соединение пересечений и узлов методом крест-накрест – неправильный подход. Пользоваться им не стоит.

Сварка арматуры вместо применения вязальной проволоки снижает прочность на излом или растяжение.

Экономить при закладке фундамента также не рекомендуется – важно тщательно соблюдать диаметр прутка, выполнять двуслойное армирование, располагать каркас на необходимом расстоянии от опалубки.

Заключение

Прочность здания опирается на то, какую нагрузку способен выдержать его фундамент. Армирование позволяет существенно усилить основание, однако важно внимательно отнестись к выбору материалов и предварительному расчету. Выполнив процедуру правильно, можно значительно увеличить срок эксплуатации готового сооружения.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Армирование столбчатого фундамента своими руками

Прочность, а также надежность фундамента напрямую зависит от его корректного армирования. В этой публикации освящены вопросы относительно последовательности выполнения работ при армировании, основных требований, предъявляемых к арматуре, распространенных ошибок, которые можно сделать при выполнении работ.

В чем заключаются особенности армирования?

Армирование столбчатых фундаментов – это залог крепкой, надежной, долговечной постройки. Небольшие изгибные усилия могут разорвать бетон, несмотря на то, что данный материал выдерживает большие нагрузки. Специалисты считают, что это основной недостаток данного материала, который необходимо учитывать при выполнении работ.

На столб фундамента воздействуют следующие нагрузки:

Если брать в расчет нагрузки на сжатие – в таких случаях армирование столбчатого фундамента специалисты не выполняют, для того, чтобы устранить неблагоприятное воздействие, вызванное пучением грунта, будет достаточно просто обернуть столб тремя слоями рубероида. Некоторые специалисты в данном случае также рекомендуют использовать полиэтилен. Сдвиговая нагрузка – явление редко, но именно для того, чтобы избежать данного явления, осуществляют армирование.

 

Еще одна зона армирования – это ростверк. Так называют горизонтально расположенную часть фундамента, которая передает и воспринимает вес от стен здания на сваи. Помимо этого фактора также играет роль предназначение ростверка – оно состоит в равномерном распределении нагрузки за счет объединения свай в единое целое. Поэтому и важно при устройстве ростверка обеспечить качественную жесткость соединяющих узлов.

Зачем нужно делать армирование?

Заниматься армированием столбчатого фундамента необходимо для того, чтоб укрепить материал. Несмотря на что, что бетон является довольно прочным и надежным, под нагрузкой он ведет себя как твердая, но при этом колкая субстанция (к примеру – стекло). Даже притом, что материал обладает хорошим запасом прочности, если нагрузки распределены некорректно – опора из бетона может разрушиться.

Благодаря арматуре можно сразу решить несколько вопросов относительно обеспечения оптимальной прочности:

  1. Практически все значимые напряжения переносятся в более глубокие слои бетона, за счет чего они, в основном, воспринимаются стальной арматурой, а не камнем.
  2. Благодаря каркасу можно соединить два главных элемента фундамента – опоры и ростверк.
  3. Ресурсы фундамента благодаря арматуре в несколько раз возрастают, обеспечивая ей надежность и прочность.

Важно: часто благодаря использованию арматуры можно избежать последствий разрушения бетона. Конструкция не разрушится скачкообразно.

Какие требования предъявляются к арматуре?

Для выполнения работ прутки, как правило, используются марок А I и А III (А 400 С). При желании можно использовать композитную арматуру, она появилась на рынке относительно недавно, но уже хорошо себя зарекомендовала и имеет отличные характеристики.

Вообще, в данном случае лучше воспользоваться помощью опытного специалиста, он подскажет, какую именно арматуру стоит подобрать исходя из веса планируемой постройки. Стоит сразу отметить: экономить в данном случае нельзя, поскольку именно от фундамента зависит, насколько долго простоит здание.

Как осуществляется армирование ростверка и столбов?

  1. Столбчатого фундамента армирование выполняется при помощи прутьев. Их связывают, либо сваривают с использованием проволоки в каркасы.
  2. На дно необходимо насыпать слой песка. Сверху кладется щебень вперемешку с песком в таком же количестве. Далее, для того, чтобы металл был надежно защищен от влаги, укладывается приблизительно 100 мм бетона.
  3. Заранее подготовленные каркасы опускаются в скважины под столбы.
  4. В сечении размеры каркасы должны быть не менее диаметра самой скважины. Такой слой бетона специалисты именуют защитный, поскольку благодаря щелочной реакции он оберегает металл от коррозионных повреждений.
  5. Во время изготовления каркаса выпуски арматуры нужно загнуть горизонтально, на длину порядка 30-40 см. Если же работу выполняет опытный и компетентный специалист, который знает, как правильно осуществлять сварку (не перекаливая арматуру), в таком случае загибы не потребуются.

Середину армировать нет необходимости, поскольку на нее нагрузки практически не приходятся. Данная схема для армирования столбчатого фундамента применяется уже в течение долгих лет опытными специалистами, поэтому и считается корректной и надежной.

Что касается схемы расположения прутьев арматуры, в таких случаях необходимо обращать внимание непосредственно на части фундамента:

  1. Если используется свайный столб из железобетона, либо буронабивной свай – в таком случае учитывается нагрузка, исходящая от смещения массивов грунта в горизонтальном положении.
  2. Если ростверк является монолитным и горизонтальным – нагрузка изгибающая, поскольку балка располагается на опорах с концов, в то время, как под средней частью опора практически отсутствует.

Как должна быть расположена арматура в углах ростверка?

Арматура столбчатых фундаментов должна выполняться по четко указанной схеме. Что касается углов – загибание прутов должно быть не менее 0,4 мм.

Далеко не всегда можно осуществлять сварку – существуют такие марки стали, которые обычными электродами не варятся, поскольку существует риск перегрева прутьев, ослабление швов и т.д.

Как армируется подошва столбчатого фундамента?

При выборе армирующего материала в любом случае необходимо учитывать, с какой целью будет использоваться бетон. Например, для того, чтобы усилить подошву столба используют особые сетки.

Для того, чтобы выполнить расчет армирования, важно учесть схему консоли, на которую будет приходиться отпор грунта. Но, если строительство осуществляется не специалистом, а в частном порядке, в таком случае подобных сложных расчетов не делают.

Были произведены расчеты, благодаря которым удалось установить, что, если нагрузка планируется небольшая – в таком случае будет достаточно арматурной сетки, которая имеет диаметр порядка 5-6 мм. Тем не менее, в строительных нормативах недопустимо использовать каркас, который будет иметь диаметр менее 12 мм. Поэтому, если нужно выполнить все работы согласно нормам, в таком случае специалисты рекомендуют под постройку с небольшим весом арматурную сетку с диаметром 12 мм, а также ячейкой 200 х 200 мм.

Как выполняется армирование ростверка?

Перед выполнением работ фундамента чертежи должны быть внимательно изучены – вне зависимости от того, кто будет заниматься строительством: специалист или новичок.

Что касается усиления плитной части фундамента – в нее необходимо укладывать арматурную сетку в два слоя. При этом стоит учитывать тот факт, что они обязательно должны быть друг от друга изолированы слоем бетона, который в данном случае будет выполнять защитную функцию. Между прутками должно быть расстояние примерно 200 мм.

Чтобы каркас был пространственным, горизонтальные сетки нужно соединить между собой – используя вертикальные отрезки. Длину подбирать самую маленькую – иначе существует вероятность, что каркас утратит устойчивость, при этом его прочность может значительно снизиться.

Ленточный ростверк армируется так же, как и плитный. Но здесь нужно учитывать, что условия установки будут отличаться – если нужно монтировать ленту, то движения специалиста будут ограничены размерами опалубки. Но в любом случае – оба раза связывание каркаса нужно осуществлять в опалубке.

Самые распространенные ошибки, которые допускать при выполнении работ нельзя:

Если вы не уверены в том, что все работы сможете корректно выполнить самостоятельно – лучше воспользоваться помощью специалистов, поскольку армирование столбчатого фундамента является важной задачей, которую нужно выполнить идеально.

Армирование столбчатого фундамента - ЗАФФХОЗ

В процессе строительства многочисленных  современных зданий, а также сооружений  со средней тяжестью широко используется армирование столбчатого фундамента с ростверком.  Известно, что для  бетона характерны высокие показатели прочности на сжатие. Что делает его максимально подходящим материалом  в случае возведения фундаментов для  лёгких построек.

Однако, с другой стороны,  ему приписывают и значительный недостаток —  плохая переносимость нагрузок на изгиб, а также растяжение. В данной статье мы подробно  и понятно расскажем Вам об актуальной  современной технологии армирования столбов, а также об особенностях и тонкостях армирования именно такого вида фундамента.

Схема столбчатого фундамента

Что дает армирование в случае столбчатого фундамента.

В некоторых случаях применение арматуры  помогает избежать  самых плачевных и катастрофических итогов, касающихся процесса разрушения бетона.   В результате вместо скачкообразного разрушения  происходит  пластичное и медленное расползание  имеющейся конструкции. 

Особенности технологии армирования столбов

Требования для армирования столбчатого фундамента

В конструкцию арматурного каркаса столба из бетона входит несколько вертикальных прутков.  Диаметр используемой арматуры составляет  от 10 и вплоть до 12 мм.

Армированный каркас столба фундамента

Следует знать, что с целью армирования столбчатых фундаментов применяют  исключительно арматуру, принадлежащую к классу А-III ( или ребристую).

В роли  горизонтального компонента каркаса выступает более тонкая и гладкая монтажная арматура с диаметром 6 мм.  Основное назначение горизонтальных компонентов —  служить  правильному соединению  вертикальных стержней в целую единую  конструкцию.

Как грамотно  вычислить длину вертикальных элементов:  их верхние концы должны выступать над поверхностью заливки из бетона на 10-20 см.  Оставшиеся свободные концы впоследствии  применяются с целью привязки ростверка к необходимым  столбам.

Типичная схема армирования столбчатого фундамента

Для того, чтобы грамотно и беспроблемно выполнить армирование, необходимо пройти следующие этапы:

В целом, следует помнить, что невозможно получить точные данные, а также размеры стальных прутков, глубину и форму их закладки в бетон, используя несколько простейших формул всем известной строительной механики. На современном этапе зачастую армирование столбчатого фундамента  производится с использованием программного способа. По его результатам можно подобрать наиболее оптимальный  способ армирования, а также  вычислить необходимую мощность и даже  построить так называемые эпюры  напряжений касательно  арматуры.

Армирование столбчатого фундамента: полезные рекомендации

Вязка арматуры

Вязка арматурного каркаса ( опора и столб)

Разберемся подробнее, как вязать арматуру для столбчатого фундамента.

Прежде всего, таким фундаментам присущи некрупные размеры. По этой причине с целью вязки арматуры может применяться обычный либо автоматический крюк.

Рассмотрим довольно нехитрую схему вязки:

Требуемые расчеты

Схема арматурного каркаса

В случае индивидуального строительства армирование столбчатого фундамента сводят к четкому и продуманному определению требуемого количества арматуры.  К примеру, для того, чтобы получить  каркас из арматуры  под столб с диаметром 200 мм, а также с необходимой  глубиной заложения в  2 метра, достаточными станут 4 вертикальных прутка со следующим  диаметром —  12 мм.

Расстояние между ними будет составлять 200 мм.  Причем прутки необходимо будет перевязать с использованием горизонтальных элементов в 4-ёх местах (с требуемым шагом – 500 мм).

1.Для расчета количества ребристой арматуры на 1 столб необходимо выполнить следующие вычисления: (2 + 0,2) х 4 = 8,8 метра. В расчете  уже учтен припуск в  0,2 м, необходимый с целью привязки ростверка;

2. Для расчета количества необходимой гладкой арматуры с диаметром 6 мм необходимы следующие вычисления: 0,2 х 4 х 4 = 3,2 метра;

3. Для расчета вязки каркаса требуется заготовить следующее количество проволоки: 0,3 х 4 х 4 = 4,8 метра.

Полученные в итоге результаты необходимо умножить на требуемое количество столбиков.

Таким же самым  образом происходит расчет требуемого количества арматуры с целью армирования столбчатых фундаментов монолитного типа и любых геометрических размеров.

Подведем итоги.  Армирование столбчатого фундамента – трудоёмкий  процесс, который требует грамотных расчетов и  продуманного подхода. Однако не стоит забывать, что от этого в итоге зависит прочность, а также  надежность всего строящегося объекта.  Поэтому стоит приложить некоторые усилия на начальном этапе, чтобы пожинать  приятные плоды собственного труда в процессе эксплуатации нового сооружения.

Арматура для столбчатого фундамента

Сегодня использование приемов армирования строительных конструкций из бетона и камня превратилось в классический технологический прием перераспределения и выравнивания части нагрузок от цементного камня к более пластичным и упругим металлическим или композитным закладным элементам. Сваи для столбчатых фундаментов промышленного применения давно изготавливаются из напряженного бетона и с закладкой арматуры. Для «частника» такие способы усиления столбов фундамента пока недоступны, так как требуют серьезных инженерных знаний и ресурсов. Поэтому на практике применяется простой вариант армирования столбчатого фундамента «add a resource» –дополнительного усиления бетонной основы закладкой стальных каркасов.

Что дает армирование столбчатого фундамента

Несмотря на внешнюю прочность и твердость, бетон в столбчатом фундаменте под нагрузкой ведет себя, как колкая и твердая субстанция, например, лед или стекло. Обладая солидным запасом прочности, бетонная столбчатая опора может разрушиться задолго до наступления предельного состояния только из-за неоптимального распределения нагрузок внутри отливки.

Арматура для столбчатого фундамента позволят решить несколько важных задач обеспечения прочности:

Важно! В отдельных случаях использование арматуры позволяет избежать катастрофических последствий разрушения бетона. Вместо скачкообразного обрушения происходит медленное, пластичное расползание конструкции.

Как выполняется армирование столбчатого фундамента

Любые задачи построения оптимального каркаса из арматуры для любого типа фундамента слишком сложны, чтобы точные данные и рекомендуемые размеры стальных прутков, форму и глубину закладки в бетоне можно было получить из нескольких простых формул строительной механики. Расчет армирования столбчатого фундамента давно выполняется программным способом, с получением мощности и способа армирования, и даже построением эпюр напряжений по арматуре и бетонной основе столбчатого фундамента.

Для упрощенной оценки и повышения эффективности использования арматуры можно использовать следующие рекомендации:

  1. Количество армирующего прутка в бетонном элементе определяют из зависимости — суммарного сечения арматуры в бетоне должно быть 0,2-0,25% от сечения балки или столбчатой опоры;
  2. Оптимальное соотношение диаметра армирующего прутка к поперечному размеру балки составляет 1/20-1/25;
  3. Закладные элементы арматуры укладываются в бетоне на расстоянии 2,5-3,5 см от поверхности балки;
  4. Армирование столбчатых опор фундамента выполняется в виде пространственного каркаса, отдельные пруты перевязываются мягкой проволокой для фиксации их расположения в опалубке до заливки формы бетоном.

Важно! Перед бетонированием прутья арматуры должны быть очищены от окалины, краски и ржавчины, обработаны специальными антикоррозионными растворами на основе фосфорной кислоты.

Схема закладки арматуры в столбчатом фундаменте

Для армирования столбов используется вязаный каркас из горячекатаного прутка класса А-III с накатанными на поверхности ребрами сцепления с бетоном. Диаметр прутка выбирается в зависимости от диаметра столбчатых обор, оптимальное значение 8-10 мм. В столбчатом опорном элементе квадратного сечения обычно устанавливают четыре нитки арматуры по 10 мм, для круглого сечения оптимальным будет 6 прутков по 8 мм.

Опорная плита под столб усиливается сварной сеткой из 6-8 мм арматуры, при толщине закраин бетонной подошвы более 15 см армирование выполняется в два слоя.

Для отдельных видов столбов, например, с переменным, ступенчатым сечением, армирование может выполняться в виде двух или больше отдельных каркасов, вложенных коаксиально друг в друга и связанных между собой мягкой проволокой.

Для грибовидных столбчатых элементов допускается двойное армирование. Первый слой армирующих элементов выгибается из отдельных L- образных фрагментов, вертикальная часть арматуры равна высоте столба фундамента, выгнутая горизонтальная часть обрезается по диаметру опалубки. После закладки в пробуренную скважину отдельные элементы разворачиваются так, чтобы горизонтальные участки арматуры расходились радиально от центра к периферии подошвы столбчатой опоры. Далее в скважину устанавливается стандартный арматурный каркас, и весь объем заливается бетоном. Таким образом, получается очень прочный и стойкий к выдавливанию опорный элемент столбчатого фундамента.

Армирование железобетонного ростверка выполняется по схожей схеме. В придонной, срединной и в верхней части будущей бетонной балки укладывается по два-три металлических прута, диаметром 10 мм. На углах концы арматурных прутьев загибаются по ходу балки так, чтобы загнутая часть составляла не менее 20-22 см. Загибы соединяются с примыкающим куском арматурного прута с помощью сварки или проволочных петель.

Аналогичным способом выполняется сращивание арматурного каркаса столбчатых опор и горизонтальных ниток арматуры в ростверке. Бетон опоры не должен подниматься выше ¼ высоты ростверка. Каждую нитку выгибают под прямым углом и сваривают с горизонтальными прутьями каркаса ростверка. Любые другие способы соединения приводят к потере жесткости и эффективности армирования.

Как используется стеклопластиковая арматура в фундаментах

На сегодня о композитных видах арматуры существует огромное количество противоречивой информации. Во–первых, стеклопластиковая арматура гораздо удобнее и легче в работе, чем тяжелые стальные прутки. Во-вторых, модуль упругости у композитной арматуры выше, чем у стали, она более жесткая и менее пластичная. Существующие таблицы перевода утверждают, что прочность стеклопластика в 6 мм эквивалентна стали диаметром 8 мм. В теории армирование стеклопластиком должно обойтись не дороже стального варианта.

Кроме того, стеклопластиковая арматура не способна противостоять срезающим усилиям, а значит, для соединения композитных ниток в углах ростверка потребуется устанавливать переходные соединения.

Необходимо отметить, что стеклопластиковая арматура хорошо подойдет для армирования буронабивных свай и опор столбчатого фундамента. Материал арматуры не подвержен коррозии, не создает мостиков холода и способен воспринимать знакопеременные вертикальные нагрузки. Изгибающие и срезающие усилия для него запрещены. Это значит, что стеклопластиком можно армировать ростверк и опоры столбчатого фундамента при условии использования фирменных методов сращивания арматурных прутков под прямым углом с помощью специального приспособления. Если попытаться соединить стеклопластиковые нитки по аналогии с металлическими прутками, эффективность армирования снизится до 10-15% от проектной величины.

Заключение

Использование стальной или стеклопластиковой арматуры дает немалый прирост прочности, но только на оригинальных материалах. Попытки использовать композитную или стальную проволоку, не предназначенную для целей армирования, как правило, дают обратный эффект и приводят к разрушению бетонного тела фундамента.

Армирование столбчатого фундамента и усиление


Базовой конструкцией под легкие постройки различного функционального назначения являются столбчатые основания или их модификации. Основной материал для изготовления опорных столбов, — бетон. Бетонные конструкции, в том числе столбчатые, обладают высокими показателями прочности. Тем не менее, изделия из бетона нуждаются в усилении. Таковым является армирование столбчатого фундамента, — обязательная процедура при формировании опорных конструкций. Что дает усиление бетона арматурой и каковы правила армирования фундаментных столбов, прочитаете в статье.

Предназначение армирующего каркаса

Большинство бетонных строительных конструкций усиливаются арматурой, что в разы увеличивает прочность на растяжение и изгиб

Прочностные характеристики созревшего бетона, как строительного материала, высоки, когда речь идет о прочности на сжатие. То есть, материал способен выдерживать большие усилия при его сдавливании. При растяжении, тем более при изгибе, бетон показывает куда более скромные результаты прочности. По этой причине большинство бетонных строительных конструкций усиливаются арматурой, что в разы увеличивает прочность на растяжение и изгиб.

Бетонные столбы, использующиеся в качестве базовых опор для построек, испытывают не только давление стоящего на них здания, хотя это усилие наибольшее. Столбчатый фундамент также испытывает нагрузки на изгиб (парусность постройки при ветрах, горизонтальные подвижки грунтовых пластов) и на растяжение (силы морозного пучения, выталкивающие из грунта верхнюю часть столба при стабильном положении нижней части). Если фундамент на основе столбов сооружается не на год, вопрос о целесообразности усиления арматурой столбчатых опор неуместен. Армировать бетонные столбы нужно, причем соблюдая строительные нормы.

Материал для усиления столбчатых конструкций

Вертикальные элементы каркаса делают только из ребристого стального прута

Правильно для армирования бетонных столбов, что производится перед их заливкой, сооружать армирующий каркас, — конструкцию, где несколько вертикально направленных металлических прутьев перевязываются между собой проволокой определенной толщины и свойств.

Рекомендуем к прочтению:

Вертикальные элементы каркаса делают только из ребристого стального прута. Ребра, которыми оснащены прутья, значительно улучшают сцепление бетона с усиливающей конструкцией, делая железобетонное изделие монолитным. Ребристая поверхность не дает возможности смещаться бетону относительно стальных стержней, что оберегает материал от разрушения при действующих усилиях растяжения или изгиба.

Горизонтальные элементы каркаса играют незначительную роль в обеспечении прочностных характеристик, больше нужны для связки вертикальных прутов между собой и фиксации их в стабильном положении. Для горизонтального армирования применяется мягкая стальная проволока (вязальная) сечением 5-6 мм. Диаметр основных ребристых прутков, расположенных в столбах вертикально, — 10-14 мм (в зависимости от диаметра опоры и предполагаемых нагрузок).

Конструктивными единицами столбчатого фундамента бывают не только монолитные железобетонные опоры, но и столбы, выложенные кирпичом или строительными блоками. Такие конструкции также нуждаются в усилении арматурой (подошва, междурядное армирование). Здесь используются несколько иные материалы. Для усиления основы под подошвой столба часто применяют армирующую сетку, сделанную из прутка не менее 6 мм в диаметре. Для междурядного усиления подойдет металлический прут, что на 3-4 мм тоньше кладочного шва, но не менее 5 мм.

Изготовление армирующей конструкции

На практике при домашнем строительстве для усиления вертикальных бетонных опор чаще используется конструкция из четырех ребристых элементов, связанных между собой проволокой через 40-50 мм

Количество вертикальных ребристых прутков зависит от их собственного сечения и диаметра бетонного столба. В строительных нормах указано, что суммарный диаметр арматуры берется из расчета 0,1% от площади сечения опоры. Кроме того, необходимо выдерживать расстояние от крайних точек армирующей конструкции до наружного периметра опоры. Этот показатель в пределах 4-5 см. Согласно этим правилам подбирается количество и толщина арматуры для вертикального усиливающего каркаса.

На практике при домашнем строительстве для усиления вертикальных бетонных опор чаще используется конструкция из четырех ребристых элементов, связанных между собой проволокой через 40-50 мм. Нижние концы прутков должны быть в песчано-гравийной подсыпке, верхние, — выступать над краем столбов на 20-30 см. То есть, если высота столбов 2 м, то вертикальные элементы готовятся около 230 см.

Рекомендуем к прочтению:

Важно! При неоднородности рельефа грунта (значительные перепады высот в пределах строительной площадки), высота столбов может сильно отличаться. В такой ситуации длину вертикальной арматуры рассчитывают индивидуально для каждого столба.

Выступающие ребристые прутья связываются с армирующей конструкцией бетонной мелкозаглубленной ленты, или поверхностно установленным деревянным ростверком. Еще одним вариантом усиления столбчатого фундамента является устройство железобетонной плиты перекрытия, опирающейся на столбы. В этом случае выступающие над опорами прутки перевязываются с арматурой, усиливающей плиту перекрытия.

Усиление опорных столбов фундамента армирующим каркасом, — необходимая процедура, на порядок усиливающая прочность основы под постройку и делающая опоры устойчивыми к различным повреждающим структуру бетона факторам.

Способы и пример армирования столбчатого фундамента, видео

Основным конструкционным материалом столбчатого фундамента является бетон. Он прочен, надежен, долговечен. Он выдерживает значительные нагрузки на сжатие, а потому основание дома остается целым на протяжении всего времени эксплуатации здания, независимо от давления грунта на него. Однако существуют еще нагрузки на растяжение и изгиб. Они возникают при давлении всей конструкции на подземную часть постройки. Кроме того в холодное время года, когда грунт промерзает на значительную глубину, заледенелая земля пытается вытолкнуть из себя столбы фундамента, когда как не промерзший грунт удерживает его внутри. Чтобы под подобными нагрузками основание дома не потеряло своей целостности, используется армирование столбчатого фундамента.

Способы армирования столбчатого фундамента

Сегодня в строительном мире существуют следующие виды армирования столбчатого фундамента:

Чаще всего столбчатый фундамент заканчивается горизонтальным ростверком. Данная конструкция также подлежит армированию, так как на нее действуют переменные нагрузки. С одной стороны от тяжелых несущих и ограждающий конструкций здания, а с другой – от вспучивания грунта. Последние передаются от столбов основания строения. Армирование ростверка проходит по принципу усиления армирующим каркасом ленточного конструкции.

Совет!!! Диаметр лучей арматуры рассчитываются исходя из относительного содержания железных прутьев в бетонном столбе. Так, общее сечение арматуры не должно быть меньше 0,1% от общего сечения столба основания дома.

Нормативная документация по армированию столбчатого фундамента

Армирование столбового фундамента проходит согласно следующего ряда нормативных документов:

Пример расчета армирования столбчатого фундамента

Примерный расчет армирования столбчатого фундамента:
Согласно СНиПу 52-01-2003, для армирования стандартного двухметрового столба, диаметром 200 мм необходимо 4 стальных прута с площадью поперечного сечения каждого до 10 мм. Согласно стандартам такой каркас должен закрепляться в минимум четырех местах горизонтальным армирование. Оно выполняется проволокой 6 мм в диаметре.

Итак, для одного столба для вертикального армирования нужно 8 м ребристой арматуры, для горизонтального армирования 1,2 м обычной стальной проволоки. Если фундамент е из приведенных значений умножаем на 30. Получаем необходимую для армирования столбчатой основы длину стальной проволоки.

Вывод

Итак, для усиления столбчатого фундамента необходимо вертикальное и горизонтальное армирование. Усилению стальной проволокой подлежит и горизонтальный ростверк. Армирование проводится только в полном соответствии с нормативной документацией. Согласно установленным нормам проводятся и предварительные расчеты относительно требуемого количества арматуры.

Видео-обзор заливки столбчатого фундамента:

Опорно-столбчатый фундамент: особенности, преимущества

Если вы хоть раз занимались строительством частного дома или любой другой постройки, то наверняка, как и многие будущие домовладельцы, постарались сэкономить на этапе планирования бюджета и строительства. Когда люди преследуют такую ​​цель, они стараются снизить затраты на наиболее затратных этапах строительства. Возможно, вы в их числе, тогда вам будет полезна представленная ниже информация.

Эффективным и разумным решением в этом вопросе является использование максимально доступного и простого стоечно-столбового фундамента, который заменяется дорогостоящим саморезом или неглубоким основанием.Добиться положительного результата удастся при соблюдении строительных технологий и норм.

Основные характеристики

На первый взгляд столбчатый фундамент может показаться слабым, но на самом деле демонстрирует надежность. Если соблюдать правила строительства, конструкция будет готова прослужить даже дольше, чем сама постройка. Помимо долговечности, можно выделить несколько отличительных черт, среди которых:

Почему стоит выбрать столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент поддерживает опору в короткие сроки, что особенно важно по сравнению с монолитными основаниями. В первом случае время строительства сокращается в несколько раз. Сравнивая такие основы с лентой, можно понять, что первое преимущество, если говорить о цене. Ведь строительство опор обходится в 2 раза дешевле.

Такой фундамент можно строить на всех типах грунтов, кроме заболоченных и скальных.Такие почвы не позволяют копать ямы для установки опор. Если речь идет о строительстве деревянного дома, столбчатый фундамент - лучшее решение, так как он обеспечивает вентиляцию здания и исключает увлажнение деревянного пола.

Основные преимущества

Столбчатый фундамент настолько популярен по той причине, что имеет множество преимуществ. Помимо прочего, следует выделить возможность использования этого типа фундамента для небольших каркасных домов и бань.Использование столбчатого фундамента при строительстве дома позволяет снизить вероятность набухания грунта до приемлемого минимума, что никак не сказывается на ресурсе конструкции.

Для этого по периметру фундамента разместим водостоки на уровне подошвы. Ростверк в этом случае опускается ниже уровня земли на 30 см, а шторка утепляется на глубину 30 см. Это условие можно использовать для фундаментов любой конструкции, но сваи устанавливаются с меньшим строительным бюджетом и небольшими трудозатратами.

Дополнительные преимущества

опорно-столбчатый фундамент, плюсы и conswhich должны быть рассмотрены до начала работы, могут быть построены не только на ячеистой почве, но и на рыхлом грунте, последний будет откладываться как минимум в течение эксплуатация постройки, что объясняется незначительной массой опор по сравнению с лентой неглубокого фундамента. Для коттеджа из кирпича идеально подойдет описанная технология строительства, что особенно актуально, когда основание следует углубить ниже линии промерзания грунта.Это позволяет сэкономить до 50% бюджета.

Основные недостатки

Перед тем, как приступить к возведению столбчато-столбового фундамента, следует учесть и недостатки, среди которых следует отметить:

Что касается первого фактора, то есть высоты в диапазоне 1,5 м, то будут возникать значительные горизонтальные нагрузки от удара перфорации, что приведет к опрокидыванию колонн.Не использовать описанную конструкцию, а в случае, если на территории преобладают слабые грунты, это актуально для илистых и торфяных грунтов, а также для водонасыщенных глин, имеющих незначительное расчетное сопротивление. Используя достаточно мощный ростверк, можно компенсировать горизонтальные движения почвы. Но в этом случае экономический эффект снизится, поэтому будет проще выбрать плавучую монолитную плиту, для обустройства которой не потребуется внушительных объемов земляных работ.

Отзывы об особенностях технологии

Опорно-столбчатый фундамент, отзывы о whichvery позитива, построен по специальной технологии. Для этого подготавливаются столбчатые опоры, которые располагаются на гравийной подушке. Далее производится опалубка, куда заливается бетон. По словам владельцев частных домов, кладка опор может производиться из карьерного камня или кирпича. Столбы выполнены из бетонных блоков. Платформы отлиты в виде пирамид, каждый элемент прикреплен к земле.

Опорный столбчатый фундамент из бетонных блоков, по словам разработчиков, имеет устойчивость, половина которой зависит от состояния подушки. Если сравнивать неглубокие столбчатые опоры с другими основаниями, то первые позволяют качественно и основательно провести гидроизоляцию, утепление и дренирование днища.

Нюансы работ

Домашние мастера утверждают, что несущая способность и плотность почвы влияют на глубину выемки, где устанавливаются столбы, служащие опорами.Когда строительство ведется на каменном фундаменте или мелком песке, то по земле можно укладывать только щебень слоем 15 см. Опора будет более устойчивой, если соотношение высоты опоры к сечению будет меньше. Слой песка и гравия засыпают гравийной сеткой, которую иногда заменяют плотным геотекстилем.

По мнению специалистов, эта подошва отлично справляется с отводом воды и позволяет обеспечить устойчивость опор на обводненной почве.Мощность и глубина подушки, по словам домашних мастеров, выбирают с учетом величины поперечной нагрузки и жесткости нижнего бортика постройки. У тонких и вытянутых столбов из асбоцементных труб глубина больше. Если установлены бетонные опоры, то шлифовки поверхности будет достаточно.

Укрепление фундамента

Если вы решили досконально изучить, как укрепить столбчатую опору, то знайте: для этого можно использовать несколько техник.Особенно это актуально, когда столбчатые опоры выполнены из красного кирпича. Необходимо будет подготовить яму, глубина которой составляет 25 см. Его дно застелено подушкой и забетонировано для установки кирпичной колонны.

Важно подготовить толщину в пределах 15 см. Его размер должен быть больше сечения опоры на 40%. Для армирования бетона необходимо проложить арматурный каркас, который может состоять из трех или четырех стержней. Для этого используют сталь толщиной 8 мм. Опорный каркас следует выкладывать на расчетную высоту кирпича.Для придания прочности следует использовать качественный или гранитный бетон, в который добавлен базальт или мелкий гранит. Подобным образом собирается столб-столб из бетонных блоков, отзывы о котором гораздо лучше, чем о кирпичных конструкциях. Отличие лишь в том, что раствор для кладки блоков готовится по той же технологии, что и для бетона.

Особенности фундамента из блоков

Столбчатый фундамент, цена которого составит 200 000 руб.Если в конструкции будет предусмотрено наличие 16 опор, при несоблюдении технологии она может деформироваться. Расставьте опорные элементы через каждые три метра, они должны быть по углам и в местах пересечения стен.

Не делайте опоры слишком частыми, потому что это увеличит затраты строительных материалов и сил. В зависимости от неровности сечения выемки для опор могут быть равны пределу от 150 до 300 мм. При небольшом уклоне на площадке одна опора может состоять из 5 блоков, а другая - из одного или двух.Если строительство ведется на ровной площадке, столбы должны иметь высоту не более 3-х блоков, при этом выемка для них составляет 200 мм. Столбчато-столбовой фундамент из блоков выдерживает больший вес здания, если правильно сделать опорные площадки для установки столбов. Это повысит несущую способность почвы.

Опоры подушек могут быть выполнены разными способами. Некоторые лежат под блоками

.

Арматурные колонны - Engineering Feed

Рассмотрим колонну сечением 300 × 300. Это наименьшее допустимое сечение колонны, когда требуется сейсмическое поведение. Он усилен 4-мя продольными стержнями и одним хомутом. Описанное поперечное сечение обычно не используется, но было выбрано в этом вводном абзаце для учебных целей.

Колонна имеет длину 2,70 м, а длина вышеуказанного стыка - 0,50 м (равна высоте параллельной балки).Поперечная арматура представляет собой обычную скобу диаметром Ø10. Продольная арматура состоит из 4 стержней Ø20. Глубина прикрытия хомута 25 мм. Усиление сдвига может упоминаться под различными названиями, такими как хомуты, стяжки, арматура в виде кольца и т. Д.

Колонны являются наиболее важными конструктивными элементами для обеспечения требуемых сейсмических характеристик здания, а поперечная арматура является наиболее важным компонентом колонн.В каждом столбце мы определяем области с высокой потребностью в пластичности (при приложении землетрясений), которые называются критическими, зоны с более низкой потребностью в пластичности, называемые некритическими, и площадь стыка (т. луч).

КОЛОННА 300 x 300 мм (с критическими и некритическими участками)

В первом случае хомуты Ø10 на расстоянии 150 мм были размещены по всей некритической области колонны.Длина этой зоны составляет 1,50 м, поэтому количество предоставленных хомутов равно 10. Это представлено как 10 Ø10 / 150.

Хомуты, размещенные в каждой из критических областей колонны, имеют диаметр 10/100, их общее количество равно 6, и, следовательно, они представлены как 6 Ø10 / 100. Хомуты, размещенные в области соединения, имеют диаметр 10/100, их общее количество равно 5 и, следовательно, они представлены как 5Ø10 / 100.

Метка детали армирования колонны содержит указания по правильному размещению арматурных стержней.

КОЛОНКА 300 x 300 мм (вся длина принимается за критическую площадь)

Во втором случае вся длина колонны рассматривается как критическая зона, и мешалки диаметром 10 мм размещены на расстоянии 100 мм. Длина колонны составляет 2,70 м, следовательно, предусмотренных хомутов 27. Это представлено как 27 Ø10 / 100.

Хомуты, размещенные в области соединения, имеют диаметр 10/100, их общее количество равно 5 и, следовательно, они представлены как 5Ø10 / 100.

Крючки поперечной арматуры следует формировать в разных положениях по периметру хомутов в каждом слое, но из-за частого использования промышленных сепараторов для хомутов это невозможно.

В многоэтажных зданиях было бы идеально, если бы каждый из продольных стержней колонны мог быть размещен как единое целое по всей высоте конструкции. Однако это невозможно сделать по практическим причинам, поэтому длина продольных стержней равна высоте каждого этажа.

При притирке стальных стержней из последовательных этажей важно обеспечить правильную передачу усилий от арматурных стержней верхнего этажа к арматурным стержням нижнего этажа.Этого можно добиться сваркой, однако этот метод имеет ряд технических трудностей и используется только в особых случаях. Обычно применяемой практикой является соединение арматуры внахлест, то есть притирка арматуры внахлест посредством контакта.

Длина размещенных стержней должна быть увеличена на дополнительную длину, называемую «длина нахлеста» , которая должна быть равной или большей длины, необходимой для притирки соответствующих стержней между двумя последовательными этажами. Эта длина равна диаметру арматурного стержня, умноженному на «коэффициент контакта» (его значение варьируется от 45 до 60).

Важно хорошо понимать, как на практике выполняется соединение внахлестку. Всегда нужно помнить, что для того, чтобы стремена обеспечивала удержание, каждая арматура должна быть помещена внутри одного из их углов. Однако это трудно сделать в начале и в конце соединения внахлест, и это может быть достигнуто только с помощью специальных методов. В случае, если арматурные стержни соединяются вместе на объекте, соединение внахлестку обязательно должно выполняться в соответствии с первым способом, показанным на противоположном рисунке.

Стартовые стержни нижнего этажа должны быть прямыми, в то время как арматурные стержни вышеупомянутого этажа должны быть согнуты в местах их соединения. Изогнутая часть должна доходить до одного или двух хомутов. Использование арматурных стержней диаметром больше Ø20 или Ø25 делает гибку на месте чрезвычайно трудной, если не практически невозможной, поэтому арматурные стержни перед их размещением необходимо согнуть с помощью гибочного станка.

«Коэффициент контакта» пропорционален пределу текучести стали и обратно пропорционален прочности бетона на сжатие [*] Примечание Для стали B500 и бетона C30 / 37 «коэффициент контакта» составляет a = 54> длины стартового стержня. lo = 54 * 20 = 1080 мм.

В следующей таблице показаны необходимые длины нахлеста в мм для трех разных диаметров арматуры в сочетании с тремя разными марками бетона.

Изогнутые арматурные стержни можно соприкасать с прямыми в любом направлении, как показано на следующих рисунках.

Рисунок 4.2.3-17: Вид сбоку трехмерных диаграмм изгибающего момента, соответствующих огибающей [M y ]

В случае отсутствия требований к сейсмостойкости и из соображений удобства эксплуатации, предпочтительно размещать больше стержней меньшего диаметра по периметру вместо меньшего количества стержней большего диаметра.Когда требуется сейсмический расчет, как это делается для колонн, упомянутых в этой книге, предпочтительно размещать арматурные стержни только внутри углов хомутов, таким образом гарантируя, что не произойдет коробление. Поэтому лучше использовать меньшее количество стержней с большим диаметром. Более того, конструкции, спроектированные для того, чтобы выдерживать сейсмическую опасность, имеют значительное количество стальной арматуры в местах соединения, поэтому небольшое количество арматурных стержней колонн обеспечивает надлежащее армирование.

В квадратном сечении 400 × 400 с хомутами, расположенными в ромбической схеме (имеющей 4 + 4 угла), общей площадью требуемой арматурной стали 3000 мм2 и использованием продольных стержней до Ø20, обычное армирование составляет 4 Ø20 + 12 Ø14 [* ] Примечание Из таблицы 1 следует, что 4 Ø20 + 12 Ø14 соответствуют 4 * 314.2 + 12 * 153,9 = 1257 + 1847 = 3104 мм². . При использовании продольных арматурных стержней до Ø25 идеальный выбор - 4 Ø25 + 4 Ø20 [*] Примечание Из той же таблицы следует, что 4 Ø25 + 4 Ø20 соответствуют 4 * 490,9 + 4 * 314,2 = 1964 + 1257 = 3221 мм².

Использование продольных стержней диаметром более Ø20 допускается только при соблюдении следующих условий:

(a) Использование высокопрочной бетонной смеси для уменьшения необходимой длины нахлеста.

(b) Обязательное использование гибочного станка для гибки продольных арматурных стержней (в зонах соединения внахлест) и, конечно же, точной детализации с точными размерами арматурных стержней.

(c) Использование крана в качестве одиночной арматуры Ø25 с длиной 4,65 м и весом около 18 кг.

Первое условие относится к бетонной промышленности, а второе и третье относятся к формированию и размещению арматурной стали. Последние два условия обсуждаются ниже.

Расширенному применению высокопрочных бетонных смесей типа С30 / 37 присваивается номер

.

арматуры, состоящей из 16 стержней, 4 Ø20 + 12 Ø14

(a) Его легко производить в большинстве цементных производств.

(b) Хотя он имеет относительно более высокую стоимость по сравнению с обычными бетонными смесями, их использование позволяет использовать меньшее количество арматурной стали.

(c) Он имеет низкую пористость из-за высокого содержания цемента, что обеспечивает более длительный срок службы структурного каркаса. Это очень важно в тех случаях, когда здания находятся в неблагоприятной окружающей среде, например, на расстоянии <1 км от моря.

Большинство стран Европы с развитой строительной промышленностью использовали классы прочности бетона выше, чем C25 / 30, даже если они имеют небольшую сейсмическую активность или вообще не имеют ее. В такой сейсмически активной стране, как Греция, использование бетона высоких классов прочности не только более экономично, но и технически обязательно. .

Индустриализация строительства вместе с разработкой арматуры способствует все более широкому использованию сборных каркасов для хомутов, а также сборных колонн, которые устанавливаются с помощью крана.

Сборная арматура и ее механическая реализация - это два одновременно развивающихся метода.

Сейсмостойкие колонны имеют большую массу. Например, наименьшая допустимая колонна, упомянутая ранее (стремена и продольная арматура), имеет массу, равную 60 кг, в отличие от обычных антисейсмических колонн, масса которых намного больше. Обычная колонна 400/400 с хомутами Ø10 / 100, размещенными в ромбической схеме, и продольной арматурой 8 Ø20, весит 150 кг, а также обычная колонна 500/500, с хомутами, расположенными в поперечном расположении, и продольной арматурой 12 Ø20, вес 230 кг .

эквивалента арматуры, состоящей из 8 стержней, 4 Ø25 + 4 Ø20

.

Обучение с подкреплением 101. Изучите основы подкрепления… | Швета Бхатт

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

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

Хотя как контролируемое обучение, так и обучение с подкреплением используют сопоставление между вводом и выводом, в отличие от контролируемого обучения, где обратная связь, предоставляемая агенту, представляет собой правильный набор действий для выполнения задачи, обучение с подкреплением использует вознаграждений и наказаний в качестве сигналов 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 пищу 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: исследовать новые состояния, одновременно максимизируя свою общую награду.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 моделей, 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 один технический учебник по RL от Pieter Abbeel и John Schulman (Open AI / Berkeley AI Research Lab).

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

  1. Этот блог о том, как обучить агент нейронной сети ATARI Pong с градиентами политики 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.
.

CS234: Обучение с подкреплением, зима 2020 г.

CS234: Обучение с подкреплением, зима 2020 г.

Объявления

Предпосылки для этого класса

Описание курса

Чтобы реализовать мечты и влияние ИИ, необходимы автономные системы, которые учатся принимать правильные решения.Обучение с подкреплением - одна из мощных парадигм для этого, и она актуальна для огромного числа людей. задач, включая робототехнику, игры, потребительское моделирование и здравоохранение. Этот класс предоставит прочное введение в область обучения с подкреплением, и студенты узнают об основных проблемы и подходы, включая обобщение и исследование. Благодаря комбинации лекций, а также письменные задания и задания по кодированию, студенты станут хорошо разбираться в ключевых идеях и методах RL.Задания будут включать в себя основы обучения с подкреплением, а также глубокое обучение с подкреплением - чрезвычайно многообещающая новая область, сочетающая методы глубокого обучения с обучением с подкреплением. Кроме того, студенты будут углублять свое понимание и область RL через заключительный проект.

Здесь вы можете найти материалы за предыдущие годы (зима 2019, зима 2018).

Результаты обучения

К концу занятия ученики должны уметь:

Время и местонахождение класса

Зимний квартал (06 января - 12 марта 2020 г.)
Лекция: понедельник, среда 11:30 - 12:50
Местонахождение: Зал епископа

Расписание курсов / Syllabus (включая сроки сдачи)

См. Страницу с расписанием курса.

Учебники

Для этого класса нет официального учебника, но некоторые вспомогательные материалы будут взяты из: Некоторые другие дополнительные ссылки, которые могут быть полезны, перечислены ниже:

Оценка

Политика позднего дня

Экзамены и викторины

Задания, курсовой проект и процесс подачи


Часы работы

Часы работы Эммы будут у выхода 218. Часы работы CA начинаются с четверга, 9 января. Посмотреть календарь для времени и места.

Для личного и онлайн-рабочего времени SCPD вам необходимо будет зарегистрировать учетную запись на QueueStatus. Если вы хотите встать в очередь, нажмите «Зарегистрироваться» в очереди на CS234-Winter 2020.Не забудьте указать свой адрес электронной почты при «Регистрации»; это способ для CA свяжется с вами. Для получения дополнительной информации ищите объявления на левой панели. Для работы в режиме онлайн вам необходимо установить Zoom (инструкции ниже), чтобы видеозвонок с ЦС: ЦС свяжется с вами через Zoom, когда он / она дойдет до вас в очереди.

Инструкция по установке Zoom:

Посещаемость

Посещение не требуется, но приветствуется. Иногда мы можем выполнять в классе упражнения или дискуссии, и это труднее сделать и принесет пользу. от себя. Однако, если вы не можете посещать занятия, занятие записывается. Ранее было показано, что просмотр лекции видеосюжеты в небольших группах, когда один человек делает паузу для облегчения обсуждения, могут дать студентам такую ​​же высокую успеваемость, как посещение лекций вживую.В предыдущие годы некоторые студенты смотрели видео в небольших группах, поэтому мы рекомендуем вам подумать об этом, если вы не можете посетить конкретную лекцию или если вы участвуете в классе как студент SCPD. я всегда рады услышать о новых способах эффективного изучения материала учащимися, поэтому всегда приветствуется обмен такими советами.

Связь

Мы считаем, что студенты часто многому учатся друг у друга, а также у нас, сотрудников курса.Поэтому для облегчения обсуждение и взаимное обучение, мы просим вас использовать Piazza для всех вопросов, связанных с лекциями, домашними заданиями и проектами.

Для студентов SCPD: если у вас есть общие вопросы по SCPD, отправьте электронное письмо по адресу [email protected] или позвоните 650-741-1542. Если у вас есть конкретные вопросы, связанные с тем, чтобы стать учеником SCPD в этом конкретном классе, пожалуйста, свяжитесь с нам по адресу [email protected]

В исключительных обстоятельствах, которые требуют от нас принятия особых мер, напишите нам по адресу cs234-win1920-staff @ lists.stanford.edu. Например, такая ситуация может возникнуть, если студенту требуются дополнительные дни. отправить домашнее задание из-за неотложной медицинской помощи, или если студенту нужно назначить альтернативное промежуточное свидание из-за таких событий, как конференц-поездки и т. д. Они будут рассматриваться и утверждаться в индивидуальном порядке.

Академическое сотрудничество и неправомерное поведение

Я забочусь о академическом сотрудничестве и нарушениях, потому что важно и то, и другое, чтобы мы могли оценивать вашу собственную работу (независимо от ваших коллег) и потому, что непринятие чужой работы как своей является важной частью честности в вашей будущей карьере.Я понимаю, что разные учреждения и места могут иметь разные определения того, какие формы совместного поведения считаются приемлемыми. В этом классе для письменных домашних заданий вы можете обсудить идеи с другими, но ожидается, что вы напишете свои собственные решения самостоятельно (не обращаясь к чужим решениям). Для кодирования вам разрешено выполнять проекты группами по 2 человека, но для любых других сотрудничества, вы можете делиться только поведением ввода-вывода ваших программ.Это побуждает вас работать отдельно, но делиться идеями. о том, как протестировать вашу реализацию. Помните, что если вы поделитесь своим решением с другим учащимся, даже если вы не копировали из другой, вы все еще нарушаете кодекс чести. Что касается финального проекта, вы можете объединить этот проект с другим классом. предполагая, что проект имеет отношение к обоим классам, при условии, что вы получите предварительное разрешение инструкторов класса. Если ваш проект расширение проекта предыдущего класса, ожидается, что вы внесете существенный дополнительный вклад в проект.
Мы периодически запускаем программное обеспечение для обнаружения сходства по всем представленным студенческим программам, включая программы прошлых кварталов и любые решения, найденные в Интернете на общедоступных сайтах. Любой нарушитель Стэнфордского университета Кодекс чести будет передан в Управление по судебным делам. Если вы думаете, что допустили ошибку (это может случиться, особенно при стрессе или когда времени мало!), Обратитесь к Эмме или главному CA; последствия будут гораздо менее серьезными, чем если бы мы обратились к вам.

Студенты-инвалиды

Студенты, которым может потребоваться академическое жилье из-за инвалидности, должны начать запрос в Управление доступного образования (OAE). Профессиональный персонал оценит запрос с необходимой документацией, порекомендуйте разумные приспособления и подготовьте письмо о размещении для факультета в текущем квартале, в котором делается запрос. Студентам следует связаться с OAE как можно скорее, поскольку необходимо своевременное уведомление для координации приспособлений.OAE находится на 563 Salvatierra Walk (650-723-1066, http://studentaffairs.stanford.edu/oae).

Кредит / Нет зачисления в кредит

Если вы записаны на курс в кредит / без кредитного статуса, вам будут выставлять оценки за работу как обычно. по стандартным правилам Стэнфорда. Единственное отличие от тех, кто идет на буквенную оценку, заключается в том, что вы должен получить оценку C- (C минус) или выше в классе, чтобы вы были отмечены как CR. На практике потенциальные варианты для достижения этого были бы такими, как (а) хорошо справляется со всеми заданиями, экзаменом и викториной, но не завершает проект, или (б) набирает средний балл по всем аспектам курса, или (в) плохо сдает экзамен, но хорошо выполняет все задания и проект..

CS234: Обучение с подкреплением, зима 2020 г.

CS234: Обучение с подкреплением, зима 2020 г.

Объявления

Предпосылки для этого класса

Описание курса

Чтобы реализовать мечты и влияние ИИ, необходимы автономные системы, которые учатся принимать правильные решения.Обучение с подкреплением - одна из мощных парадигм для этого, и она актуальна для огромного числа людей. задач, включая робототехнику, игры, потребительское моделирование и здравоохранение. Этот класс предоставит прочное введение в область обучения с подкреплением, и студенты узнают об основных проблемы и подходы, включая обобщение и исследование. Благодаря комбинации лекций, а также письменные задания и задания по кодированию, студенты станут хорошо разбираться в ключевых идеях и методах RL.Задания будут включать в себя основы обучения с подкреплением, а также глубокое обучение с подкреплением - чрезвычайно многообещающая новая область, сочетающая методы глубокого обучения с обучением с подкреплением. Кроме того, студенты будут углублять свое понимание и область RL через заключительный проект.

Здесь вы можете найти материалы за предыдущие годы (зима 2019, зима 2018).

Результаты обучения

К концу занятия ученики должны уметь:

Время и местонахождение класса

Зимний квартал (06 января - 12 марта 2020 г.)
Лекция: понедельник, среда 11:30 - 12:50
Местонахождение: Зал епископа

Расписание курсов / Syllabus (включая сроки сдачи)

См. Страницу с расписанием курса.

Учебники

Для этого класса нет официального учебника, но некоторые вспомогательные материалы будут взяты из: Некоторые другие дополнительные ссылки, которые могут быть полезны, перечислены ниже:

Оценка

Политика позднего дня

Экзамены и викторины

Задания, курсовой проект и процесс подачи


Часы работы

Часы работы Эммы будут у выхода 218. Часы работы CA начинаются с четверга, 9 января. Посмотреть календарь для времени и места.

Для личного и онлайн-рабочего времени SCPD вам необходимо будет зарегистрировать учетную запись на QueueStatus. Если вы хотите встать в очередь, нажмите «Зарегистрироваться» в очереди на CS234-Winter 2020.Не забудьте указать свой адрес электронной почты при «Регистрации»; это способ для CA свяжется с вами. Для получения дополнительной информации ищите объявления на левой панели. Для работы в режиме онлайн вам необходимо установить Zoom (инструкции ниже), чтобы видеозвонок с ЦС: ЦС свяжется с вами через Zoom, когда он / она дойдет до вас в очереди.

Инструкция по установке Zoom:

Посещаемость

Посещение не требуется, но приветствуется. Иногда мы можем выполнять в классе упражнения или дискуссии, и это труднее сделать и принесет пользу. от себя. Однако, если вы не можете посещать занятия, занятие записывается. Ранее было показано, что просмотр лекции видеосюжеты в небольших группах, когда один человек делает паузу для облегчения обсуждения, могут дать студентам такую ​​же высокую успеваемость, как посещение лекций вживую.В предыдущие годы некоторые студенты смотрели видео в небольших группах, поэтому мы рекомендуем вам подумать об этом, если вы не можете посетить конкретную лекцию или если вы участвуете в классе как студент SCPD. я всегда рады услышать о новых способах эффективного изучения материала учащимися, поэтому всегда приветствуется обмен такими советами.

Связь

Мы считаем, что студенты часто многому учатся друг у друга, а также у нас, сотрудников курса.Поэтому для облегчения обсуждение и взаимное обучение, мы просим вас использовать Piazza для всех вопросов, связанных с лекциями, домашними заданиями и проектами.

Для студентов SCPD: если у вас есть общие вопросы по SCPD, отправьте электронное письмо по адресу [email protected] или позвоните 650-741-1542. Если у вас есть конкретные вопросы, связанные с тем, чтобы стать учеником SCPD в этом конкретном классе, пожалуйста, свяжитесь с нам по адресу [email protected]

В исключительных обстоятельствах, которые требуют от нас принятия особых мер, напишите нам по адресу cs234-win1920-staff @ lists.stanford.edu. Например, такая ситуация может возникнуть, если студенту требуются дополнительные дни. отправить домашнее задание из-за неотложной медицинской помощи, или если студенту нужно назначить альтернативное промежуточное свидание из-за таких событий, как конференц-поездки и т. д. Они будут рассматриваться и утверждаться в индивидуальном порядке.

Академическое сотрудничество и неправомерное поведение

Я забочусь о академическом сотрудничестве и нарушениях, потому что важно и то, и другое, чтобы мы могли оценивать вашу собственную работу (независимо от ваших коллег) и потому, что непринятие чужой работы как своей является важной частью честности в вашей будущей карьере.Я понимаю, что разные учреждения и места могут иметь разные определения того, какие формы совместного поведения считаются приемлемыми. В этом классе для письменных домашних заданий вы можете обсудить идеи с другими, но ожидается, что вы напишете свои собственные решения самостоятельно (не обращаясь к чужим решениям). Для кодирования вам разрешено выполнять проекты группами по 2 человека, но для любых других сотрудничества, вы можете делиться только поведением ввода-вывода ваших программ.Это побуждает вас работать отдельно, но делиться идеями. о том, как протестировать вашу реализацию. Помните, что если вы поделитесь своим решением с другим учащимся, даже если вы не копировали из другой, вы все еще нарушаете кодекс чести. Что касается финального проекта, вы можете объединить этот проект с другим классом. предполагая, что проект имеет отношение к обоим классам, при условии, что вы получите предварительное разрешение инструкторов класса. Если ваш проект расширение проекта предыдущего класса, ожидается, что вы внесете существенный дополнительный вклад в проект.
Мы периодически запускаем программное обеспечение для обнаружения сходства по всем представленным студенческим программам, включая программы прошлых кварталов и любые решения, найденные в Интернете на общедоступных сайтах. Любой нарушитель Стэнфордского университета Кодекс чести будет передан в Управление по судебным делам. Если вы думаете, что допустили ошибку (это может случиться, особенно при стрессе или когда времени мало!), Обратитесь к Эмме или главному CA; последствия будут гораздо менее серьезными, чем если бы мы обратились к вам.

Студенты-инвалиды

Студенты, которым может потребоваться академическое жилье из-за инвалидности, должны начать запрос в Управление доступного образования (OAE). Профессиональный персонал оценит запрос с необходимой документацией, порекомендуйте разумные приспособления и подготовьте письмо о размещении для факультета в текущем квартале, в котором делается запрос. Студентам следует связаться с OAE как можно скорее, поскольку необходимо своевременное уведомление для координации приспособлений.OAE находится на 563 Salvatierra Walk (650-723-1066, http://studentaffairs.stanford.edu/oae).

Кредит / Нет зачисления в кредит

Если вы записаны на курс в кредит / без кредитного статуса, вам будут выставлять оценки за работу как обычно. по стандартным правилам Стэнфорда. Единственное отличие от тех, кто идет на буквенную оценку, заключается в том, что вы должен получить оценку C- (C минус) или выше в классе, чтобы вы были отмечены как CR. На практике потенциальные варианты для достижения этого были бы такими, как (а) хорошо справляется со всеми заданиями, экзаменом и викториной, но не завершает проект, или (б) набирает средний балл по всем аспектам курса, или (в) плохо сдает экзамен, но хорошо выполняет все задания и проект..

Foundation в Steam

Об этой игре

Эта страница была переведена с помощью сообщества!

ФУНДАМЕНТ: НОВАЯ ЭРА МОДЕЛИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ГОРОДСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА!


Foundation - это модель без сетки, разросшаяся симуляция средневекового городского строительства с упором на органическое развитие , строительство памятников и управление ресурсами .

В этой игре-симуляторе стратегии / градостроительства / экономики игроки должны создать процветающее поселение в качестве вновь назначенного лорда региона, нетронутого людьми.

Создавая новое определение градостроительного жанра, Foundation делает упор на органические аспекты урбанизма в старых городах, используя собственный игровой движок Polymorph Games, Hurricane. Это обеспечивает полную поддержку модов и оптимизировано для тысяч движущихся частей, которые идут при строительстве огромных городов.

Помимо прочего, движок предоставляет игроку надежные строительные инструменты для создания бесчисленных уникальных памятников, которые легко интегрируются в ваше поселение.

Средневековая архитектура и урбанизм находятся на переднем крае своего дизайна. Видение Foundation состоит в том, чтобы позволить игрокам воссоздавать города того периода такими, какими они их видят или даже такими, какими они были на самом деле.

ХАРАКТЕРИСТИКИ


ОРГАНИЧЕСКИЙ УРБАНИЗМ СРЕДНЕВЕКОВОЙ ЭРЫ: Создавайте органически разросшиеся без сетки города, которые растут, как настоящие средневековые города.

ЗАЛОЖИТЕ ОСНОВАНИЕ, ПРОЦВЕТИВАЙТЕ И ПРОЦВЕТАЙТЕ: Создайте сложную сеть взаимодействий между потребностями и навыками жителей, наличием ресурсов, добычей и производством товаров.

УНИКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПАМЯТНИКОВ: Создавайте и проектируйте оригинальные памятники произвольной формы, такие как аббатства, церкви, поместья лордов, замки и другие, с помощью нашего запатентованного инструмента на основе узлов.

ПОЛНАЯ ПОДДЕРЖКА МОДИНГОВ ДЛЯ СООБЩЕСТВА: Делитесь персонажами, зданиями, квестами и даже реальными топографиями с помощью нашего инструмента поддержки модов и будьте частью сообщества Фонда.

НА ОСНОВЕ СОБСТВЕННОГО ДВИГАТЕЛЯ HURRICANE: Окунитесь в городскую игру, созданную с помощью специального собственного движка, созданного с учетом нашего уникального видения.

ОРИГИНАЛЬНЫЙ САУНДТРЕК ОТ PARADOX VETERANS: Погрузитесь в наш блаженный саундтрек от талантливых композиторов, которые работали над такими играми, как Crusader Kings II и Europa Universalis IV !

.

Смотрите также