Главное меню

Как класть арматуру в фундамент


схемы, расчет диаметра арматуры, расположение по углам и в подошве

Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны. 

Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.

Содержание статьи

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

О глубине заложения фундамента прочесть можно тут.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Какая арматура нужна

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см2.

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см2. Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см2)  нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см2, а это больше чем 2,8 см2, которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см2. Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см2, чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались.  Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются  при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20%  — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

О выборе марки бетона для фундамента прочесть можно тут. 

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:

Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

Удобнее и быстрее  всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.

схема, чертеж и пошаговая инструкция по укладке арматуры своими руками, как правильно уложить каркас, какое должно быть расстояние

Чтобы выстроить малый дом в 1-2 этажа, хоз. постройку, придорожный магазинчик или гараж устраивается ленточный фундамент.

Это недорогой и надежный вариант при возведении строений малой этажности.

На его заливку расходуется минимум материалов и времени.

Бетон сам по себе довольно хрупкий и подвержен разрушению. Для его упрочнения используется арматурный каркас.

Строительные работы до начала процесса

Перед началом армирования необходимо сделать чертеж фундамента. Он должен подпирать внешние стены и несущие внутренние перегородки. После производится расчет арматурного каркаса.

Перед непосредственным началом строительных работ по вязке скелета необходимо:

  1. Выкопать траншею – согласно расположению и размерам чертежа.
  2. Собрать опалубку внутри траншеи из подходящих материалов.
  3. Организовать песчаную подушку в качестве подложки для равномерности распределения бетона.

Главные элементы для обустройства арматурного каркаса

От правильно собранной конструкции зависит ее надежность и долговечность.

Любой каркас ленточного фундамента включает такие арматурные элементы:

Правильный остов повышает несущую способность строения. Он также препятствует воздействию деформационных сил извне.

Какие схемы существуют?

Существует две установленные схемы продольной установке арматуры:

Если принять ширину основания для фундамента более чем 500 мм, то используется вторая схема. Это зависит от норм, которые предписывают рядом расположенные стержни укладывать с интервалом 400 мм друг от друга.


Боковая продольная арматура должна отходить от бетонных стенок на 50-70 мм. Это способствует сохранению защитного слоя бетона на каркасе.

При возведении фундамента любой высоты применяется два пояса армирования:

Типовые схемы по устройству углов и Т-образных примыканий применяются хомуты:

На рисунке изображен чертеж схемы армирования ленточного фундамента с применением Г и П элементов:

Гнутые элементы должны быть продолжением основных продольных прутьев и «наслаиваться» на них на 600-700 мм, но не короче 50 диаметров арматуры. Шаг арматуры в местах расположения углов вычисляется по соотношению: 0,75 х высоты фундамента.

Детальная информация по армированию содержится в СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83.

Выбор и расчет

При армировании необходимо использовать арматуру класса АIII. Она отличается рифленой поверхностью. Ее применяют для продольных и поперечных хлыстов, а также в упрочнении углов.

Такой тип, по сравнению с гладкой, имеет лучшую сцепляющую способность с бетоном. Гладкие класса АI применяют для вертикальных элементов.

Допустимо применять только горячекатаную сталь марок:

В настоящее время помимо стандартных металлических прутков применяют арматуру из стеклопластика. Ее прочность выше, чем у стальной. Но такой тип чаще используется в крупногабаритном строительстве для уменьшения нагрузки.

Упрощенный план расчета:

  1. Чтобы рассчитать сечение рабочих прутьев необходимо взять 0,1% площади сечения фундамента, а именно, для фундамента длиной:
    • менее 3м применимо сечение в 10мм;
    • более 3м — сечение необходимо применять не менее 12 мм, но не более 40 мм.
  2. Горизонтальная арматура составляет более 25% толщины рабочего прутка (минимальное значение 6 мм).
  3. Вертикальные стержни рассчитываются согласно высоты фундамента:
    • менее 0,8м принимается сечение в 6мм;
    • более 0,8м принимается сечение в 8мм и более.

Данные формулы применимы только при возведении небольших построек. Габаритные строения в соответствие со СНиП требуют учитывать запас арматуры для обеспечения достаточной прочности.

При планировании постройки в три этажа и выше, либо при наличии подвижных грунтов, предпочтительнее заказать расчет и схему в специализированной строительной фирме.

Еще больше информации о расчете арматуры в видео:

Необходимые инструменты и материалы

Прежде чем приступить к строительно-монтажным работам нужно заранее собрать необходимые инструменты и приспособления:

Обустройство опалубки и подушки

Для устройства опалубки используются ОСБ-плиты, деревянные конструкции, фанера или ДВП. Материал должен удерживать бетон и не сгибаться под его давлением. Чем выше фундамент, тем прочнее требуется материал.

Сборка опалубки поэтапно:

Следом устраивается песчаная подушка. Ее толщина варьируется в пределах 200 мм. При этом песок следует предварительно утрамбовать. Для быстрой трамбовки достаточно намочить песок водой.

Как правильно армировать — пошаговая инструкция

Связывание арматуры для остова делается либо сразу в опалубке, либо за ее пределами с последующей установкой в местах использования.

Этапы вязки «скелета» фундамента:

Независимо от того, где происходит вязка: непосредственно в опалубке или же отдельно с последующей установкой в опалубку – последовательность шагов неизменна. Если части каркаса собираются отдельно, то их необходимо хорошо связать между собой непосредственно в опалубке.

Все пересечения арматуры должны вязаться проволокой. Иногда допустимо применять хомуты из пластика. Использование сварочного аппарата для соединения элементов запрещается строительными нормами.

Как правильно гнуть арматуру?

Правильность работы с инструментами, которые способны согнуть металлические основы для дальнейшего использования в процессе армирования, позволяет создавать правильные и надежные гнутые элементы костяка.

Чтобы согнуть металлический прут существует два способа:

Горячий метод делает место сгиба хрупким. Для дальнейшей работы необходимо остудить готовое изделие на открытом воздухе.

Раскрой

Если диаметр прутьев не превышает 12 мм, для резки применимы ножовка по металлу, либо ленточная пила. Если диаметр штырей больше 12 мм, лучше применять «болгарку» со специальной насадкой, предназначенной для «мягкой» стали.

Автоматический инструмент способствует ускорению строительно-монтажных работ, но требует аккуратной работы, чтобы избежать травматизма.

Расположение

Арматура должна отступать от края фундамента вовнутрь на 50-60 мм. Это предотвратит коррозию металла внутри фундамента и создаст защитный слой из бетона. Глубже делать не рекомендуется, так как остов перестанет выполнять свои функции и противостоять внешним воздействиям среды на бетон.

Для создания цельносвязанного каркаса необходимо соединять вертикальные и поперечные стержни одним хомутом.

Для создания защитного бетонного слоя внизу фундамента под каркас на расстоянии около 0,5 метров необходимо подкладывать кирпичи. При этом не следует допускать прогибов скелета.

Как правильно уложить продольную арматуру?

Продольная арматура должна обеспечивать равномерность распределение деформационных сил по всему фундаменту.

То есть она делает бетон работоспособным. В п. 7.3.6 СНиП 52-01-2003 указывается, что шаг между продольными армирующими прутами нужно рассчитывать исходя из их типа (стены, плиты перекрытия, балки, колонны), а также высоты и ширины поперечного сечения.

Но при этом расстояние между продольными прутками не должно быть более 400-500 мм. При укладке следует использовать целые хлысты без соединений, удлиненные на 1,5-2 метра для того, чтобы сделать загибы по углам. Это повысит их прочность.

Укладка поперечной

Правила поперечного армирования рассмотрены в п. 7.3.7 СНиП 52-01-2003. Вертикальная и поперечная арматура размещается с отступом до 300 мм друг от друга.

Но при этом это расстояние не должно быть меньше половины высоты основания. Она забирает на себя часть поперечной нагрузки, которая воздействует на бетон и предупреждает формирование наклонных трещин.

Процесс вязки

Для вязки существует специализированная «вязальная» проволока. Чтобы правильно выбрать необходимый материал, нужно обратить внимание на его состав.

В состав вязальной проволоки входит низкоуглеродистая сталь. Отличается она белым цветом.

В процессе связывания достаточно приобрести проволоку диаметром от 1,0 до 1,4 мм. Если использовать минимальную толщину, то материал легко рвется. При использовании более толстой продукции в процессе монтажа будет сложно ее скручивать.

Для вязки двух элементов остова необходимо подготовить отрезы длиной 250-500мм, для соединения трех штырей нужны отрезы не менее 500мм. Отрезаемая длина зависит от диаметра связываемых материалов. При связывании нескольких элементов, вязальную проволоку следует складывать пополам.

Длину скрутки не следует делать слишком большой. Достаточно 3-5 витков для создания прочного соединения.

Углы основания

Чтобы обеспечить гармоничный переход двух векторов разной нагрузки, нужно правильно произвести армирование углов. В этом случае применимы гнутые элементы.

При достаточной длине продольных стержней лучше будет завести хлысты за угол на 600-700мм. Цельные элементы значительно повысят прочность отдельных хомутов.

При этом шаг пояса из вертикальной и поперечной арматуры должен составлять ½ шага прямых участков ленточного фундамента.

Возможные ошибки и как исправить

Малый напуск арматуры или его отсутствие в каркасе недопустим, так как в процессе бетонирования костяк может двигаться.

Это может привести к нарушению готового изделия. Лучше оставлять припуски по 200 мм.

Сварка элементов или связывание неподходящим материалом, например, веревкой недопустимы.

Сварка делает узел крепления хрупким, а веревка не обеспечивает достаточной прочности соединения.

Армирование углов без напусков. Армирование углов внахлест хлыстом может привести к быстрому разрушению и неравномерному переходу нагрузок между двумя частями фундаментной конструкции. Для решения проблемы включаются добавочные гнутые элементы.

Заключение

В технологическом плане армирование ленточного фундамента – процесс запутанный и трудоемкий. Но его вполне реально осуществить самостоятельно с использованием инструкций. Достаточно использовать силу двух-трех рабочих и подготовить несколько простых расчетов. Такой фундамент станет хорошим началом для будущего негабаритного строения.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Армирование фундамента: как правильно уложить арматуру

Ленточный фундамент является одним из самых распространенных видов основания для дома. В процессе его возведения большое значение уделяют армированию опалубки. Арматура позволяет увеличить прочность основания и его устойчивость к растягиванию. Данная статья поможет разобраться и понять, какая нужна арматура для ленточного фундамента и на какие детали обращают внимание, чтобы он прослужил долгие годы.

Требования к бетону

После выбора типа фундамента многих волнует вопрос, каким должен быть бетон, его состав и оптимальные пропорции, чтобы произвести качественную заливку основания. Строитель также должен обратить внимание на:

Бетон для фундамента

Большое значение уделяют качеству бетонного раствора. Любая марка бетона состоит из четырех компонентов:

  1. Цемент. Основная составляющая бетона, которую лучше приобретать в проверенных строительных магазинах. У цемента есть срок хранения, поэтому покупать его про запас не рекомендуется. Для заливки ленточного фундамента часто выбирают цемент или портланцемент марки М400.
  2. Песок. Специалисты рекомендуют использовать песок, в составе которого есть как крупные, так и мелкие частички. Лучше всего выбирать речной песок с небольшой примесью карьерного. Фракция песка под фундамент составляет 2 – 2,5 мм.
  3. Щебень. При строительстве небольших зданий используют гранитный щебень средней фракции от 20 до 40 мм.
  4. Вода. Нужно использовать чистую питьевую воду. Вода с высоким содержанием солей и сульфатов снизит качество бетонного раствора.

Если есть необходимость увеличить свойства бетона, часто добавляют пластификаторы. Такие химические добавки способны повлиять на затвердевание, прочность и текучесть массы. Соотношение пластификаторов в бетонном растворе составляет 0,2-0,3%.

Требования к арматуре

Чтобы понять важность установки арматуры необходимо разобраться, что такое армирование.
Оно предназначено для увеличения прочности и надежности фундамента. В процессе эксплуатации основание подвергается нагрузкам:

Арматура для фундамента

От этих нагрузок верхняя часть основания испытывает нагрузку на сжатие, а нижняя на растяжение. Как раз в эти части строители всегда улаживают арматуру, которая берет на себя часть этих нагрузок.  При выборе арматуры для фундамента обращают внимание на:

Специализированные магазины предлагают арматурные прутья диаметром от 5 до 32 мм с ребристой и обычной гладкой поверхностью.
Ребристые создают лучшее сцепление с бетоном, поэтому их используют как главные элементы. Гладкая арматура выполняет функции дополнительного элемента и устанавливается на зоны не подверженные растяжению.

Для армирования фундамента нужна ребристая арматура диаметром в 8-16 мм и гладкая в 6 мм.

В строительстве фундамента чаще всего используют ребристую арматуру класса А3 (А400). При покупке можно увидеть разную маркировку элементов. Буква «К» в маркировке означает, что прутья покрыты специальным антикоррозийным составом, а буква «С», что стержни можно сваривать.

Для армирования фундамента нужна ребристая арматура диаметром в 8-16 мм

Требования к армированию

Чтобы провести качественное и надежное армирование фундамента необходимо придерживаться некоторых правил:

  1. Совершайте покупку прутьев в специализированных магазинах, которые могут предоставить сертификаты качества на продукцию.
  2. Сцепленные между собой прутья не должны деформироваться во время заливки бетонной смесью.
  3. Для соединения арматурных элементов лучше использовать ручной способ вязки вместо сваривания стержней.
  4. Кроме того, в строительных документах и нормах для железобетонных конструкций описаны допустимые расстояния между арматурными стержнями:

По мнению специалистов, диаметр арматуры для ленточного фундамента должен составлять:

Требования к армированию фундамента

Расчет количества и диаметра арматуры

Во время расчета необходимого диаметра арматуры используют показатель ширины и глубины ленточного фундамента. Если ширина фундамента достигает 50 см, а его глубина – 100 см, тогда площадь сечения ленты фундамента составит:

Согласно нормативным документам, площадь сечения арматуры должна быть не меньше чем 0,01% основания, а значит:

Полученный результат находим в специальной таблице для расчета диаметра арматурных стержней. Получается, что для основания дома с такой шириной и глубиной можно использовать:

Подсчет количества арматуры проводят самостоятельно в зависимости от схемы армирования.

Расчет количества и диаметра арматуры

Некоторые усиливают основание четырьмя прутьями, другие используют шесть. Отличается также армирование углов. Кто-то совершает их Г-образными хомутами, возможно также П-образные схемы и различные вариации.

Чтобы узнать количество продольных элементов, при подсчете высчитывают периметр дома, к нему добавляют показатели стен, которые размещены над лентами фундамента. Полученное число умножают на запланированное количество продольных стержней  находящихся на одной ширине ленты.

Правила армирования ленточного фундамента

Арматурные прутья различаются не только по классу и внешнему виду, они также различаются по своему назначению:

Рабочая продольная (горизонтальная)

Стержни, которые расположены вдоль основания и воспринимают на себя основную нагрузку от факторов сжатия и растяжения. Чтобы увеличить прочность фундамента их устанавливают в нижнюю и верхнюю часть ленты. Диаметр элементов нижнего армирования должен быть больше диаметра верхних прутьев.

Поперечная монтажная

Она устанавливается для связывания между собой отдельных верхних или нижних рабочих стержней. Обеспечивает целостность рабочих элементов и распределяет между ними нагрузку.

Схема типового армирования ленточного фундамента

Вертикальная

Устанавливается вертикально и соединяет между собой верхнюю и нижнюю продольную арматуру. Правильное армирование ленточного фундамента использует все эти виды прутьев. Только вместе они обеспечат целостность арматурной конструкции и равномерно распределяют нагрузку.

Как правильно армировать фундамент?

Расстояние между прутьями и поверхностью фундамента должно составлять 5 см. Основную нагрузку на себя берут горизонтальные прутья,  поперечные только соединяют каркас в единое целое. Нижний слой прутьев улаживается на специальные подставки.

Большое значение уделяют армированию углов. В этих местах стержни не просто соединяют, а используют для этого отдельные изогнутые Г- или П-образные хомуты. На углах прутья устанавливают чаще и плотнее чем в самом основании.
Армирование свайно-ленточного фундамента ничем не отличается от армирования обычного ленточного основания.

Главные ошибки армирования фундамента:

Вертикальное армирование фундамента

Как вязать арматурную сетку самостоятельно

Перед началом работ лучше ознакомится с правилами вязания арматуры. Для этого процесса приобретают вязальную проволоку и крючок. Такая проволока хорошо гнется, а средний ее диаметр достигает 1,2-1,3 мм. Крючок можно приобрести в строительном магазине или сделать самостоятельно. Для вязки используются прутья длиной в 5-6 метров. Технология вязания для всех фундаментов одинаковая, а если диаметр прутьев больше 25 мм, тогда стержни соединяют с помощью сварки.

Вязание арматуры можно совершать в удобном для работы месте, потом поместить её в опалубку, а после устанавливать хомуты по углам основания. Чтобы вязание происходило удобней, не используйте слишком длинные отрезки проволоки. Откусите 20 см металлической нити и сложите её вдвое. Нахлест арматурных прутьев при связывании достигает 2 см.

Вязание арматуры при помощи специального приспособления

Кроме обычных крюков строительный рынок предлагает множество дополнительных приспособлений и инструментов, чтобы не только ускорить процесс вязания арматуры, но сделать это надежно и прочно:

Пистолет для вязки арматуры

Значительно сокращает трату времени на связывание прутьев. Потребуются дополнительные траты на инструмент, зато он обеспечит более надежную затяжку проволоки. В пистолете проволока находится в специальном барабане, который легко заменить. Однако он имеет вес в 2-3 кг и не всем строителям удобно с ним работать.

Пистолет для вязки арматуры KW- 0041

Полуавтоматический и автоматический крюк для вязки арматуры

Специализированные инструменты, которые значительно сокращают время сборки арматурного каркаса для фундамента. Вязку стержней можно производить с помощью обычных пассатижей. Некоторые строители в домашних условиях используют шуруповерт, в который вставляют согнутый гвоздь.

Вязка арматуры – важный этап при заливке ленточного фундамента и на качественных инструментах лучше не экономить.

Как вязать армированную сетку в траншее

Вязать арматурный каркас в траншее сложнее, чем на свободной территории. Лучше заранее продумать схему соединения элементов, чтобы в дальнейшем не тратить время на переделку работы. Приобретите в специализированном магазине фиксаторы для арматуры. Они расположат сетку выше опалубки и обеспечат равномерное нанесение бетонного раствора на всю арматуру.

Работать в траншее одному человеку не удастся, при такой работе нужен помощник. В начале, в траншею вбиваются вертикальные прутья, к ним крепится горизонтальная рабочая арматура. В конце приступают к упрочнению углов основания.

Сваривание арматуры для армирования

Сваривание арматуры для армирования

Сварка арматурных элементов быстрее в сравнении с вязанием прутьев, однако, она значительно снижает прочность металлического каркаса. После сварки прутья становятся более хрупкими, что влияет на качество ленточного основания. Если возводится тяжелое здание в несколько этажей, а местность имеет проблемный грунт, лучше отказаться от такого способа соединения арматурных стержней.

Для сваривания арматуры необходимо приобрести специальные стержни класса А500 и дополнительной маркировкой «С». Сварка арматуры может происходить разными способами:

Практические советы

Армирование кирпичных стен укладывается на раствор между кладками кирпича. Процесс работ начинают с самого низа. Особое внимание уделяют дверным и оконным проемам, так как в них часто возникают трещины. Отдельные элементы арматуры можно соединять вязальной проволокой.

«Как армировать газобетонные блоки?»

Армирование газобетона производят арматурной сеткой. Для расположения арматуры проделайте в блоках пазы штраборезом. Канавы очищают от мусора и укладывают арматуру связанную специальным крючком. После укладки арматуры пазы заливают цементным раствором.
Правильное угловое армирование должно защитить фундамент от трещин и обеспечить сопротивляемость основания силам растяжения и сжатия. Жесткость соединения обеспечивается как способом вязки, так и свариванием. Качественную прочность угловому основанию создают П- и Г- образные хомуты.

Армирование ленточного фундамента: 🏠 схема, расчет, монтаж

Прочное основание дома – это залог длительной и безопасной эксплуатации. Обязательным этапом работ является армирование ленточного фундамента. При этом сочетание крепкой арматуры и качественного бетона обеспечивает надежность конструкции.

Расчет фундамента

Попробуйте новый продукт

При создании каркаса фундамента важно грамотно выбрать материалы, произвести расчет и составить схему. Эти обязательные шаги предшествуют основному монтажу, который включает устройство подушки, опалубки и непосредственно заливку подготовленной формы.

Роль арматуры в ленточном фундаменте

Бетонное основание, поддерживающее здание, постоянно испытывает высокие нагрузки. Они обусловлены весом самой надземной конструкции, а также процессами, которые происходят в грунте. Ленточный фундамент имеет большую площадь контакта с нижележащими слоями земли. Со временем грунт уплотняется под подошвой фундамента. Но происходит этот процесс, как правило, неравномерно. В результате нагрузка в разных участках фундамента отличается и это вызывает внутреннее напряжение в конструкции. Ситуация усугубляется переменной влажностью в грунте, а также возможными аварийными протечками водоносных коммуникаций.

Под действием этих неблагоприятных факторов в бетоне со временем появляются трещины, расколы. Это влечет за собой разрушение фундамента и стен дома. Армирование помогает укрепить бетонную ленту и сохранить ее целостность. Металлический каркас арматуры сдерживает локальное давление и перераспределяет нагрузку в бетонной ленте. Поэтому, чтобы повысить надежность конструкции, необходимо обязательно армировать фундамент.

Можно ли заменить металл пластиком

Для армирования фундамента подходит материал разного качества. В строительстве применяют металлические и композитные элементы. Каркас из стеклопластика – это современное изобретение, однако для возведения частных домов он применяется редко. Для производства такой арматуры используют сверхпрочный стеклопластик. Внешне она выглядит в виде прутьев диаметром 4-18 миллиметров и длиной до 12 метров. На поверхности арматуры имеются спиралевидные ребра, повышающие степень сцепления с бетоном.

По своих техническим характеристикам строительный пластик не уступает металлу, а по некоторым позициям даже превосходит. Ленточный фундамент, имеющий арматуру из стеклопластика, более устойчив к разрывам. Однако у этого материала есть ряд недостатков, один из которых – высокая стоимость.

Пластиковая арматура слабее выдерживает давление сверху, не поддается свариванию и требует сложной технологии монтажа.

Какую выбирать арматуру

Для армирования ленточного фундамента подходят изделия разного класса. Выбирают арматуру, исходя из расчета и составленной схемы каркаса. При возведении ленточного фундамента подходят следующие виды арматуры:

Чтобы армировать ленточный фундамент на однородном грунте, берут в работу прутья толщиной 10-14 мм. Для неоднородного субстрата нужны более крепкие изделия – 16-24 мм. Если стена дома имеет протяженность более трех метров, то для армирования фундамента под ней нужны рабочие стержни диаметром минимум 10 мм и максимум 40 мм.

Расчёт количества арматуры

Перед началом строительства фундамента всегда просчитывают, сколько арматуры понадобится для работы. Для этого необходимо знать параметры строения, схему каркаса. При возведении небольшого здания требуется материал для устройства двух каркасных поясов (нижнего и верхнего). Для каждого требуется по 3-4 стержня. Их располагают на расстоянии примерно 10 сантиметров.

Для соединения поясов нужна поперечная арматура. Общее количество прутьев высчитывают, умножая число прутков в обоих поясах на длину стен дома. Далее находят количество поперечных и вертикальных перемычек. При вычислениях удобнее пользоваться электронным калькулятором расчёта арматуры. Он помогает найти точное количество прутьев, необходимых для конкретного ленточного фундамента.

Схема изготовления каркаса

Типовая схема армирования на прямых участках состоит из продольных прутьев, которые вместе с поперечными элементами составляют объемную коробчатую конструкцию. Если закладывают высокий фундамент, то количество поясов в каркасе арматуры может быть не два, а три.

Расстояние между отдельными продольными элементами не должно мешать проникновению бетонного раствора. Если в состав бетона включен щебень фракции 20-40, то шаг между прутьями арматуры должен быть более 4 см.

Как и чем вязать сетку каркаса

Для вязки арматуры используют специальный крючок. С его помощью можно добиться скорости соединения элементов до 12-15 креплений в минуту. Чтобы ускорить процесс, рекомендуется пользоваться вязальным пистолетом. С этим приспособлением удается увеличить количество завязываемых узлов до 25-30 в минуту. Однако высокая скорость требует вложения финансов, поскольку хороший пистолет стоит дорого. Работу удорожает и специальная проволока, которая требуется к оборудованию.

Формирование каркаса начинают с подготовки проволоки и нарезки арматуры. По возможности длину прутьев сохраняют максимальной, так короткие отрезки уменьшают прочность фундамента и увеличивает расход арматуры.

Если навыка вязки арматуры мало, то рекомендуется начинать работу с короткого отрезка каркаса и далее переходить на более сложные участки.

Чтобы сделать узел, проволоку складывают вдвое и протягивают ее под местом соединения двух элементов. Затем прокручивают с помощью крючка. Затягивают проволоку крепко, но без лишних усилий, так как при сильном натягивании она может лопнуть. Силу натяжения отрабатывают опытным путем. Готовый хомут не должен двигаться от прикасания к нему. Если он сдвигается, то необходимо сделать страховочную завязку.

Сетку арматуры формируют таким образом, чтобы она была меньше параметров ленточного фундамента на 5 см с каждой стороны. То есть если лента фундамента имеет высоту 120 см и ширину 40 см, каркас должен быть соответственно 110 см в высоту и 30 см в ширину. Для фиксации на каждый узел используют проволоку длиной примерно 20 см. В местах соединения продольной арматуры должен быть нахлёст в 30 см. Процесс вязки осуществляют последовательно, согласно схеме армирования:

  1. На ровное место кладут два прута, выравнивают их по длине.

  2. Отступив от конца 20 см, привязывают поперечную арматуру.

  3. Остальные распорки привязывают на расстоянии 50 см.

  4. Подобным образом составляют второй пояс арматуры.

  5. Кладут заготовки на ребро на расстоянии высоты каркаса.

  6. По краям привязывают вертикальные распорки.

  7. По длине арматуры привязывают промежуточные элементы.

Можно ли воспользоваться сваркой

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение при армировании фундамента вязке, а не сварке. Это объясняется несколькими причинами. Во-первых, сварочные узлы на поперечных и продольных соединениях отличаются хрупкостью. Они уступают по прочности вязке в 2-2,5 раза. Во-вторых, в местах сварки часто начинается коррозионный процесс, в результате которого ленточный фундамент начинает медленно разрушаться.

В качестве исключения для ускорения работы допускается сварка на прямых участках арматуры. Однако соединение в углах при армировании ленточного фундамента должно осуществляться только с помощью перевязки проволокой.

Для сварки подходит лишь определенная марка металлической арматуры. Она имеет буквенное обозначение «С» и стоит значительно дороже обычного аналога.

Как армировать углы и примыкания

Перпендикулярные пруты, встречающиеся в углах и примыканиях ленточного основания, обязательно должны быть скреплены проволокой. Без угловой вязки армирование фундамента не имеет смысла, так как конструкция теряет монолитность.

Наиболее надежным вариантом является загнутый на 90 градусов прут, который повторяет угол. Чтобы осуществить такой способ армирования необходимо спецоборудование. Если диаметр прутьев небольшой (до 14 мм), то загнуть арматуру можно с помощью самодельных устройств. Загнутый прут имеет вид лапки. Длина каждой стороны должна быть не менее 35 диаметров. При таком способе внешний элемент арматуры одной стены соединяют с внешним прутом другой стены, а внутренний – с внутренним.

Другой вариант соединения арматуры требует применения Г-образного хомута. Его длинная сторона должна быть не менее 50 диаметров. Крепление осуществляют таким образом, чтобы угольник соединял внешний стержень одной стены с внутренним прутом перпендикулярной стены.

Третий вариант армирования углов фундамента – это использование П-хомутов. На один угол берут два элемента, у которых длины сторон равны 50-кратному диаметру. Каждый укрепляющий хомут фиксируют на два параллельных прутка и один перпендикулярный.

Чтобы ленточный фундамент прочно армировать на тупых углах, угловой стержень изгибают до нужного градуса и фиксируют к нему дополнительный для усиления. При этом внешние прутья арматуры соединяют с внутренними.

Армирование подошвы фундамента

Часто при строительстве зданий на пучинистых грунтах у фундамента делают дополнительное основание, которое называется подошвой. В результате бетонная лента приобретает большую стабильность, а дом меньше проседает. Чтобы подошва на 100% выполняла свои функции, ее также армируют.

Если грунты относятся к категории нормальных или среднепучинистых, в подошве ленточного фундамента делают один пояс рабочей арматуры. Одинарное армирование выдерживает умеренную подвижность субстрата. На сильно неустойчивых грунтах делают два пояса арматуры. Продольные прутья располагают на расстоянии 20-30 см друг от друга. Далее их соединяют поперечными отрезками и обвязывают проволокой места пересечений. Если подошва ленточного фундамента широкая, то поперечины делают также из ребристой рабочей арматуры. Она должна быть второго и третьего класса.

Земляные работы и подготовка подушки

Перед закладкой фундамента проводят подготовку грунта. Объем земляных работ для устройства этого вида основания небольшой. Первый этап – это рытье котлована под фундамент. Если планируется делать подошву, то размеры траншеи увеличивают. Второй этап – устройство подушки. Она помогает защитить бетонное основание от негативного воздействия грунтовой влаги и перераспределить нагрузку от подземных и надземных частей здания.

В большинстве случаев в качестве подушки используют песчано-щебеночную засыпку. Ее толщина должна быть в пределах 15-20 см. Материал равномерно распределяют по траншее и утрамбовывают.

Монтаж опалубки

Прежде чем устанавливать каркас арматуры в подготовленную траншею, в ней монтируют опалубку. Стенки формы для заливки бетона могут быть сделаны из разных материалов. Для этого подходят деревянные доски, фанера, металлические листы или пенополистирольные плиты. Наиболее универсальными и дешевыми материалами являются первые два. Деревянная опалубка, как правило, имеет многоразовое использование и может быть собрана в разных размерах. Щиты монтируют из обструганных сосновых досок толщиной 25-40 мм. Их предварительная сушка необязательна, так как слишком сухая древесина будет вытягивать из раствора влагу.

Процесс приготовления опалубки протекает в определенном порядке:

  1. Из древесных планок готовят вертикальные стойки, длина которых превышает высоту каркаса опалубки на 40-50 см. Этот запас нужен для прочного вбивания в землю. Один конец стоек заостряют.

  2. На земле раскладывают подготовленные вертикальные стойки на расстоянии 0,8-1,2 метра. К ним плотно без зазоров прибивают нарезанные доски.

  3. Готовые деревянные щиты устанавливают в траншею. Забивают стойки в землю до тех пор, пока нижние доски не достигнут поверхности.

  4. Между параллельными стенками устанавливают поперечины, которые будут контролировать ширину бетонной ленты.

  5. С наружных сторон опалубки ставят наклонные бруски, которые необходимы для удерживания стенок при заливке раствора.

Внутреннюю поверхность подготовленной опалубки выстилают полиэтиленом, чтобы предотвратить вытекание смеси сквозь возможные щели.

Установка каркаса и заливка бетоном

Перед началом заливки каркас опалубки проверяют на геометрию. Пространство внутри ограждения освобождают от мусора и посторонних предметов. В траншею кладут подкладки толщиной 5 см. Далее на них устанавливают связанный каркас арматуры, который собирался по чертежу. Вдоль него крепят фиксаторы, которые предотвращают соприкосновение армирования со стенками опалубки.

Заливку бетона производят одновременно по всей протяженности ленточного основания. Поэтому раствор или готовят на месте с помощью бетономешалки, или привозят на строительный участок в автомиксерах. Армирование и заливка ленточного фундамента под небольшие объекты (сарай, гараж, теплицу) не требуют больших затрат материалов. Бетон в этом случае можно замешивать вручную с помощью лопаты. После того как в опалубку залит слой примерно в 20 см, бетон уплотняют. Для этого удобно использовать ручной вибратор.

Требования к бетону

В состав бетонной массы входит вяжущее вещество (цемент), наполнители (песок, гравий, щебень), разбавитель (вода). Качество и количество этих составляющих определяет технические особенности раствора. Имеют значение четыре эксплуатационных показателя бетона:

  1. Класс или марочная прочность.

  2. Морозостойкость.

  3. Водонепроницаемость.

  4. Подвижность.

Марки бетона включают диапазон от М50 до М800. Для устройства армированного фундамента частного дома подходят марки от М100 до М300. В некоторых случаях используют бетон прочностью М400. В отношении морозостойкости для армированного основания применим материал категории F150. Показатель водонепроницаемости при условии хорошей гидроизоляции залитого каркаса имеет в данном случае чуть меньшее значение.

Удобоукладываемость (подвижность) определяет пластичность бетона и его распределение по объему. По этому критерию для ленточного фундамента подходят W2 (под легкие постройки) и W4 (под частные дома). Готовую бетонную смесь, привезенную в автобетоносмесителях, заливают в опалубку не позднее чем через 90 минут. Если раствор завозят на площадку в самосвалах без постоянного перемешивания, то этот период не должен превышать 45 минут.

При соблюдении всех правил армирования, подготовки опалубки и заливки бетона, фундамент способен выполнить все накладываемые на него функции. На протяжении всего срока эксплуатации такое основание выдерживает нагрузки и не дает зданию проседать.

Видео об армировании ленточного фундамента

Как правильно уложить арматуру в фундамент своими руками

  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет

Поиск

Фундаменты от А до Я.
  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

      Фундамент под металлообрабатывающий станок

      Устройство фундамента из блоков ФБС

      Заливка фундамента под дом

      Характеристики ленточного фундамента

  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

      Устранение трещин в стенах фундамента

      Как армировать ростверк

      Необходимость устройства опалубки

      Как сделать гидроизоляцию цоколя

  • Цоколь

укладка и вязка своими руками, правила укладки

Содержание статьи:

Железобетон является прочнейшим искусственно созданным материалом, из которого возводятся объекты, требующие высокого уровня надежности. К таким сооружениям относятся дамбы гидроэлектростанций, корпуса атомных реакторов, мосты, причалы и взлетно-посадочные полосы. ЖБИ представляют собой конструкцию, внутри которой стальной каркас принимает на себя деформирующие линейные напряжения, а бетон защищает его от коррозии и сжатия. Армирование ленточного фундамента является наиболее ответственным этапом обустройства основания дома, от которого зависит устойчивость и длительность эксплуатации всего сооружения. Существует ряд правил армирования основания, соблюдение которых позволит создать надежную и долговечную конструкцию.

Особенности и ограничения ленточного фундамента

Армирование придает прочность и долговечность фундаменту

Ленточные фундаменты относятся к категории универсальных опорных сооружений, позволяющих вести строительство почти на всех типах грунта. Основание представляет собой непрерывную вертикальную плиту, на которой покоятся стены здания. Лента может быть только опорой или выполнять функции подземного сооружения, когда изнутри вынимается грунт и заливается пол.

Особенности конструкции этого типа:

  • Использование для возведения отдельных блоков или монолитное строительство.
  • Возможность комбинирования с дополнительными вертикальными опорами (винтовые, железобетонные, буронабивные сваи) для оптимизации распределения вертикального давления.
  • Экономное расходование материалов при минимальном участии специального оборудования. Возможность изготовления своими руками.
  • Применимость для частного и масштабного промышленного строительства.
  • Наличие технологий для использования на различной местности и практически любых грунтах.
  • Высокие несущие свойства, обусловленные грамотным сочетанием материалов, форм и размеров.

У ленточных конструкций есть ограничения:

  • Обязательно замкнутый контур, без чего невозможно добиться необходимой прочности.
  • Армировка по всей протяженности и высоте. Без каркаса сооружение не способно выдержать вертикальные и горизонтальные нагрузки.
  • Глубина заложения. На плотных почвах она берется в пределах 10-70% от уровня промерзания. На неустойчивых грунтах фундамент необходимо закладывать ниже этой отметки.
  • Плывуны. На таких участках оборудовать подвал невозможно, целесообразность ленты отпадает. Взамен применяется плитная или свайная технология.
  • Площадь опорного основания. Она должна соответствовать весу здания и несущим способностям грунта, чтобы избежать перекосов и просадки. Для расчетов используются таблицы и формулы.

Преимущества конструкции проявляются только в том случае, если в ней установлен арматурный остов, соблюдены правила приготовления, заливки и выдержки бетона.

Необходимость армирования и требования

Армирование фундамента является монтажным процессом, позволяющим равномерно распределить вертикальное давление со стороны здания на заглубленный контур, а дальше — на грунт. Как правило, оказываемая на основание нагрузка различается по месту. Причины этого кроются в конструкции помещений, пристройках, мебели, цементных стяжках, установке тяжелой бытовой техники.

Бетон имеет высокие показатели сопротивления на осевое сжатие и слабые — на растяжение. Металлические пруты отличаются эластичностью и передают это свойство фундаменту. В свою очередь, застывшая смесь защищает железо от коррозии и удерживает его в статическом положении.

В процессе эксплуатации составные части фундамента выполняют разные по физическим свойствам задачи, направленные на достижение необходимых свойств опорной системы. Бетон противостоит сжатию, а сталь обеспечивает его деформацию в допустимых расчетами пределах. Правильное проектирование позволяет уменьшить объем земляных работ и расход раствора. Это уменьшает расходы и снижает вес основания.

К армированию предъявляются следующие требования:

  • достаточный запас прочности, чтобы противостоять дополнительным нагрузкам, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации строения;
  • расположение остова так, чтобы он не препятствовал правильной подаче бетонного раствора в опалубку;
  • вязка с шагом, соответствующим толщине контура;
  • укладывать секции нужно так, чтобы по окончании заливки железо не выступало из фундамента;
  • обязательная обработка железа против коррозии, так как ржавчина способна разорвать бетон;
  • жесткое соединение всех фрагментов, независимо от места их расположения.

Технология армирования проверена столетиями. Благодаря ее внедрению срок службы зданий и сооружений удалось увеличить в 3-4 раза.

Материалы и инструменты для армирования

Элементы армирования ленточного фундамента

Чтобы правильно армировать фундамент, необходимо выбрать подходящие для этого инструменты и приспособления. Если на данном этапе строительства будет допущена ошибка, она рано или поздно проявится. Это приведет к дорогостоящему ремонту или признанию здания аварийным. В продаже представлена арматура на фундамент, различающаяся по особенностям, категориям и технологии сборки.

Арматура

Классикой считаются пруты, изготовленные из черного железа, выпущенные в соответствии с ГОСТ-5781-82. Производство осуществляется с помощью метода горячего катания. Изделия применяются без ограничений по типу строительства.

Пруты имеют такие технические характеристики:

  • Класс. Варьируется по составу и количеству добавляемых в железо присадок. Всего классов 6, качество металла увеличивается по возрастанию показателя. Если армирование ленточного фундамента шириной 40 см может быть проведено прутами класса А-I- А-II, то для основания многоэтажного дома шириной 60-80 см используются изделия класса А-III и выше.
  • Материал. В строительстве используется пластиковые и стальные пруты. Первые дешевле, легче, устойчивы к коррозии, но недостаточно прочные. Изделия из металла намного надежнее, но дороже, тяжелее и подвержены ржавчине.
  • Поверхность. Выпускается арматура с гладкой и рифленой поверхностью. Гладкая проволока используется для вязки каркаса и обустройства легких фундаментов. Рифленые конструкции обеспечивают лучшее сцепление с бетоном и применяются при строительстве тяжелых объектов.

Стальная арматура делится на категории в плане возможности сварки и подверженности коррозии.

Соединяемые материалы

Проволока вязальная

Наиболее простым и быстрым способом связать каркас является сварка его элементов. Однако для этого подходит только сталь марки «С». Остальные материалы от нагревания теряют прочность.

Чтобы быстро и качественно вязать пруты, можно использовать такие средства:

  • Отожженная стальная проволока марки ВР. По характеристикам она может быть обычной или повышенной прочности. Выпускается в бухтах или в виде уже готовых петель.
  • Пластиковые хомуты-стяжки. Сборка остова проводится быстро и просто. Минусы в том, что изделия дорогие, не дают жесткое сцепление и ломаются на морозе.
  • Пластиковые стяжки со стальным сердечником. Обеспечивают простоту монтажа и прочностью соединения, но имеют высокую стоимость.

Для сборки каркаса используются и другие приспособления: боковые и нижние фиксаторы, вставки для правильного формирования объемного каркаса и выдержки расстояния между его фрагментами.

Инструменты для вязки

Инструменты для вязки арматуры

Работать с арматурой вручную просто невозможно, так как одной мышечной силы для такого процесса недостаточно. Для этого были разработаны специальные инструменты, благодаря которым ускоряется монтаж и повышается его качество. Если следовать инструкции по пользованию приборами, прочность соединений не уступит сварным швам.

Вязка арматуры для ленточного фундамента может быть проведена следующими приспособлениями:

  • Вязальный пистолет. Прибор комплектуется катушками с проволокой и запасным аккумулятором. Инструмент захватывает узел остова, оборачивает вокруг него проволоку, закручивает ее и отрезает излишки. Приспособление эффективное, но довольно дорогое.
  • Полуавтоматический захват, действующий по инерционному принципу. Действует аналогично пистолету, только часть действий по оборачиванию узла выполняется мастером вручную. Обвязка получается ровная и прочная.
  • Вязальные крючки. Являются универсальным инструментом, позволяющим выполнять все действия, в том числе в труднодоступных местах. Существует множество моделей крючков, выбор делается после оценки их эргономики по индивидуальному принципу. При желании сделать крючок можно самостоятельно, взяв за шаблон заводскую продукцию.

Приспособление для вязки выбирается исходя из объема работ, их сложности, собственных физических и финансовых возможностей. Целесообразно иметь под руками полуавтоматический захват и пару вязальных крючков, чтобы иметь возможность непрерывно работать в любых условиях, комбинируя способы вязки.

Схема вязки арматуры и расчет материалов

Армирование фундамента, расчет арматуры, укладка и вязка — это комплекс мероприятий, от качества выполнения которых зависит прочность основания и срок службы всего здания в целом. Чтобы избежать ошибок, должна быть составлена подробная схема раскладки с пояснительной запиской относительно последовательности проведения монтажа.

При составлении чертежа каркаса для фундамента следует учитывать такие правила:

  • Для нижнего ряда фундаментного каркаса берутся самые толстые пруты с минимальным шагом вставок, так как на эти уровни приходится наибольшее давление. Даже для строительства одноэтажного дома нужно брать изделия диаметром 10-12 мм.
  • Угол не может быть соединением продольных элементов. В таких местах необходимо класть согнутые фрагменты, а уже к ним присоединять ровные пруты.
  • Каркас должен находиться от внешних сторон ленты на расстоянии не менее 30. При возведении основания шириной 50 см, удаление горизонтально расположенной арматуры составляет 40-44 см.
  • Максимальный интервал между гранями каркаса допускается 40 см. Если основание широкое, делается пространственная конструкция с несколькими ребрами.
  • В качестве распорок между вертикальными и горизонтальными элементами используется стальная проволока сечением 8 мм или пластиковая вставка 10-12 мм.
  • В зависимости от габаритов фундамента расстояние между поперечными креплениями берется 10-50 см. Превышение максимального значения не допускается.
  • При высоте основания более 100 см делается несколько ярусов каркаса с размером по вертикали 40-80 см. Увеличивать высоту не рекомендуется, так как это создаст осложнения при вязке секций.

Если вязка проведена правильно, в процессе заливки и твердения бетона, конструкция примет оптимальное положение, сохраняя при этом заданные линейные и пространственные формы. Благодаря этому в ленте не возникнет внутреннее напряжение материала.

Технология армирования

Каркас для ленточного фундамента делается по размеру траншеи или уложенной в нее опалубки, в соответствии с заранее составленным проектом. Сборка начинается после обустройства отсыпки.

Проводится этот процесс в такой последовательности:

  1. Элементы конструкции раскладываются на ровной поверхности в соответствии со схемой.
  2. Монтаж нижнего горизонтального пояса. Сначала продольные элементы стыкуются поперек, затем к ним присоединяются вертикальные хомуты.
  3. Сборка верхнего уровня секции. Применяются стяжки или проволока. Проверяется прочность соединения.
  4. Изготовление угловых участков. На них устанавливаются дополнительные стойки, так как эти места принимают максимальную нагрузку.
  5. Закрепление на прутах распорок, которые обеспечат правильное и устойчивое положение каркаса в пространстве.
  6. Сборка, укладка и фиксация последующих ярусов, если проводится строительство заглубленной ленты.
  7. Установка и крепление в опалубке отрезков труб, которые будут использоваться для прокладки коммуникаций или в качестве продух.

В заключение выполняется замешивание и заливка бетона.

Мягкая реализация обучения с подкреплением в торговле парами | by Wai

Графики цен

Давайте создадим функцию для построения графиков цен и спредов за период выборки. Цены пересчитаны на 1 в начале образца. Обратите внимание, что второй подзаголовок будет отображать торговый диапазон, указанный симметричным порогом торговли (th) и stop_loss (stop):

Ценовая пара JNJ-PG Ценовая пара K-PEP

Тест коинтеграции

Следующие коды вычисляют p-значение для теста коинтеграции, и нулевая гипотеза не является коинтеграцией.Таким образом, если p-значение равно , малое значение , вероятность наблюдения коинтегрированной взаимосвязи должна быть относительно высокой .

Обратите внимание, что тест ниже предназначен для всего временного ряда. Во время обучения мы должны тестировать и торговать на основе выбранных образцов.

Следующие результаты показывают, что, даже если их корреляции сравнимы, вероятность нахождения коинтегрированной связи сильно различается.

Иногда мы могли обнаружить коррелированное, но не коинтегрированное соотношение цен.Например, если цены на две акции со временем растут вместе, они положительно коррелируют. Однако, если эти две акции имеют разную скорость восходящего тренда, спрэд цен будет продолжать расти, а не колебаться в точке равновесия, и, следовательно, будет нестационарным.

Позвольте мне проиллюстрировать это с помощью эксперимента. Приведенный ниже код имитирует две сильно коррелированные цены акций на основе Geometric Brownian Motion (GBM) и Cholesky Decomposition , каждая из которых содержит 1000 образцов.

Как видите, несмотря на высокую корреляцию, значение p очень велико.

Построим график этих временных рядов:

Цены и спред коррелированных цен GBM

Спред, показанный на нижнем подграфике, имеет тенденцию, а не возвращается к среднему.

3.3 Коинтеграция

Энгл и Грейнджер (1987) определяют двухэтапную идентификацию:

  1. Элементы коинтегрированного временного ряда должны иметь один и тот же порядок интегрирования
  2. Их линейная комбинация должна давать переменную с более низким порядком интегрирования

В нашем случае коинтеграция существует в компонентах стохастического тренда, когда более одной нестационарной и экзогенной переменных I (1) (так что они теоретически независимы друг от друга) точно компенсируют друг друга, давая стационарную линейную комбинацию и долгосрочное равновесие.В частности, два логарифмических курса акций I (1) x (1, t ) и x (2, t ) коинтегрируются, если существует коэффициент коинтеграции b , что дает стационарный временной ряд y ( t ) (т.е. I (0) ):

, где a - просто константа, а y ( t ) - наш целевой торговый спред.

По-видимому, мы можем просто использовать метод наименьших квадратов (OLS) для оценки спреда и коэффициента b , который представляет собой коэффициент хеджирования путем регрессии x (1, t ) против х (2, т ) . Первоначальная идея была основана на теореме Грейнджера о представлении и представлена ​​в форме модели исправления ошибок (ECM). Однако, основываясь на идее, сформулированной в Stock (1987), под названием super-consistency , оценщик OLS легче реализовать, и ожидается, что он будет иметь лучшую производительность при оценке коинтегрированных отношений из-за более быстрой сходимости к истинному коэффициенту регрессии.

3.4 Тест на коинтеграцию

Наиболее распространенный подход к тестированию на коинтеграцию - проверить, являются ли остатки из приведенной выше регрессии стационарными, с помощью Dickey Fuller (DF) или Augmented Dickey Fuller (ADF) test for unit root .

Единичный корень и тест Дики-Фуллера (DF)

Единичный корень - характеристика случайного процесса. Рассмотрим процесс с авторегрессией в порядке 1 (процесс AR (1) ):

e ( t ) - это белый шум, а 0 1 .Если процесс является нестационарным или чисто случайным, то гипотетическое значение c равно 1 (т. Е. Корень уравнения равен 1, и, следовательно, процесс равен I (1) ). Например, это может означать, что цена сегодня равна цене вчера плюс случайное значение.

Дики и Фуллер (1979) показывают, что статистика t в этом случае не соответствует распределению t , поэтому тестирование противоречиво. Чтобы решить эту проблему, мы можем изменить приведенную выше модель на:

и проверить нулевую гипотезу ( c -1) = 0 .Это так называемый тест Дики-Фуллера . Мы также можем добавить член перехвата или тенденции и проверить нулевую гипотезу о том, что их коэффициенты равны нулю, в зависимости от предположения.

Расширенный тест Дики-Фуллера (ADF)

Если мы расширим процесс авторегрессии до порядка p (т.е. AR ( p ) ):

, тогда мы можем применить Augmented Тест Дики-Фуллера с этой формулировкой:

и проверка нулевой гипотезы:

3.5 Реализация

В разделе 2.3 мы уже видели класс стратегии EGCointegration , и реализация согласуется с приведенным выше объяснением. Обратите внимание, что тестирование здесь основано на statsmodels.tsa.stattools.coint , и в той же библиотеке есть еще одна функция statsmodels.tsa.stattools.adfuller , которая используется для модульного корневого тестирования. Разница в том, что:

  • Coint - это, по сути, двухэтапный коинтеграционный тест Энгла-Грейнджера.Он проверяет остатки оцененных коинтегрирующих пар (2 входа временных рядов) с I (1), в то время как
  • adfuller проверяет единичные корни одномерного процесса (1 вход временного ряда)

В большинстве случаев два тесты должны дать такой же вывод, но coint более интуитивно понятен для нашей реализации.

.

Как заделать трещины в фундаменте

Если в вашем фундаменте есть трещины шириной более 1/4 дюйма, или если у вас есть ступенчатые трещины в блоках или кирпичах, вы можете нанять подрядчика, чтобы заткнуть их эпоксидной смолой (1500-3000 долларов США) или сделать это самостоятельно с помощью эпоксидной замазки, но в любом случае вы только остановите поступление воды.

Необходимо устранить основную проблему.

Чаще всего виновата вода. Он может накапливаться в почве вокруг фундамента, что расширяет почву и оказывает давление на стены и фундаментные основания, вызывая появление трещин.

Убедитесь, что все желоба и водостоки находятся в хорошем рабочем состоянии, и что почва вокруг вашего фундамента правильно выровнена - он должен иметь уклон не менее 6 дюймов на каждые 10 горизонтальных футов.

Большинство фундаментов должны иметь дренажную систему по периметру, такую ​​как французский дренаж, который отводит подземные воды от фундамента.

Этот слив может заблокироваться, что приведет к накоплению воды в почве и окажет давление на стены фундамента.Если вы подозреваете, что слив заблокирован, вам нужно будет нанять профессионала, чтобы прочистить его.

Если фундамент неровный

Популярные чтения

    Подпишитесь на полезные советы и вдохновение для вашего дома

    12 наружных украшений Хэллоуина, чтобы напугать ваш дом

    Слайд-шоу

    Хеллоуинские огни и идеи украшения вы можете сделать своими руками.

    Найдите 9 проблем с этим домом (советы новым домовладельцам)

    Советы по уходу за домом

    Яркие признаки того, что вы не справляетесь с техобслуживанием домовладельца, например, парковкой на траве.

Фундамент с опрокидыванием, прогибом или серьезной трещиной требует значительного усиления для предотвращения дальнейшего разрушения.

Отремонтируйте стены изнутри с помощью деревянных или стальных распорок, сетки из углеродного волокна или стеновых анкеров, расположенных на расстоянии 6 футов или около того друг от друга по всей стене.

Приблизительно от 500 до 700 долларов каждая, деревянные и стальные распорки устанавливаются у стены и прикрепляются к полу и потолочным балкам, блокируя дальнейшее движение.Однако они проникают в подвал примерно на 6 дюймов, что затрудняет отделку стен.

Более новый вариант, который стоит вдвое дешевле и практически незаметен, включает в себя нанесение эпоксидной смолы вертикальными полосами и затем надавливание на сетку из углеродного волокна, чтобы зафиксировать стену на месте.

Стеновые анкеры похожи на большие болты. Они состоят из металлических пластин в вашем дворе (устанавливаемых путем земляных работ) и металлических пластин на внутренней стороне ваших фундаментных стен. Плиты соединены стальными стержнями, заложенными горизонтально.Соединители постепенно затягиваются для стабилизации и выпрямления стены.

Стеновые анкеры размещаются через каждые 6-8 футов и стоят от 400 до 600 долларов каждый. Если фундаментная стена сильно прогибается (более чем на 3 дюйма) или если вы хотите сделать ее снова прямой, вы, вероятно, не сможете решить проблему изнутри.

Возможно, вам потребуется выкопать часть или весь фундамент и восстановить его - работа от 30 000 до 40 000 долларов.

Самые популярные советы по уходу за домом

    17 вещей, которые нельзя делать с вашим домом

    Советы по уходу за домом

    Сохраните старинные обои, но модернизируйте этот ретро-термостат, отнимающий время и деньги, до программируемого.

    Вы только думаете, что это правда: 10 мифов, которые стоят вам времени и денег

    Советы по уходу за домом

    Копите деньги для более важных вещей, например, для ипотеки.

    5 хитростей, чтобы ваши трубы не взорвались этой зимой

    Советы по уходу за домом

    Даже если вам кажется, что они уже начали мерзнуть.

    Найдите 9 проблем с этим домом (советы новым домовладельцам)

    Советы по уходу за домом

    Яркие признаки того, что вы не справляетесь с техобслуживанием домовладельца, например, парковкой на траве.

    12 вопросов, которые вы хотели бы задать, прежде чем переехать

    Советы по уходу за домом

    Избегайте сожалений, зная, какие вопросы следует задать РИЭЛТОРУ® или владельцу, прежде чем переехать в новый дом.

Если часть вашего фундамента вымыта

Если из-за поломки водопровода, забитого желоба или проблемы с канализацией в вашем дворе вдоль фундамента по периметру хлынул каскад воды, чтобы подорвать участок, подрядчик может укрепить участок большим количеством бетона или установить подкладку на подоконник, чтобы снова сделайте площадь ровной.Или вам может потребоваться оторвать часть фундамента, заново залить и связать новую часть со старым с помощью арматуры и эпоксидной смолы.

Простые ремонтные работы с использованием бетона и пиломатериалов могут стоить от 500 до нескольких тысяч долларов. Просто убедитесь, что первопричина устранена, иначе ремонт не продлится долго.

Если вы не нашли очевидной причины проблемы

Может сидеть на почве, которая расширяется при влажности и сжимается при высыхании. Эта так называемая «обширная почва» встречается во всех штатах и ​​повредила около четверти всех домов в США.С., по данным Американского общества инженеров-строителей.

Если вы подозреваете, что проблема в этом, обратитесь в местную строительную администрацию, чтобы узнать, есть ли в вашем районе обширные почвы.

Работать с таким типом почвы сложнее всего, если у вас плиточный фундамент, потому что доступ под плиту ограничен. Во-первых, постарайтесь уменьшить колебания влажности под вашим домом. Убедитесь, что почва наклонена в сторону от дома, и отводите всю воду из водостока. Замените водный ландшафт в пределах 5 футов от стен растениями, которым нужно мало воды, или, что еще лучше, проложите бетонную дорожку вокруг дома, чтобы дождевая вода не впитывалась туда.

Если вы живете во влажном климате и замечаете проблемы с решением проблем, такие как липкие двери во время засухи, попробуйте противоположный подход. Поддерживайте равномерно влажную почву, проводя капельное орошение по периметру во время засухи. Если вы видите трещины в почве, она слишком сухая. Но не сливайте воду в трещину; поливайте на расстоянии одного или двух футов от фундамента и используйте автоматический таймер, чтобы добавлять немного воды несколько раз в день, а не сразу много.

Подрядчик может поднять затонувшую площадку в центре комнаты с помощью «грязевого подъема» или перекачивания цементного раствора под плиту под давлением.

Грязевые подъемники, однако, не поднимают несущие стены. Для этого вам необходимо поддержать плиту опорой, доходящей до более стабильного слоя, что стоит от 5000 до десятков тысяч долларов.

Варианты опор включают стальные стойки с гидравлическим приводом и винтовые опоры, которые ввинчиваются в почву. Установка стоит от 1200 до 1500 долларов за пирс, причём через каждые 6-8 футов.

Другой вариант состоит из сборных бетонных элементов высотой около 1 фута, которые прижимаются друг к другу под весом дома, образуя под ними колонны.

Подрядчики, как правило, специализируются на единственном решении и часто быстро указывают на проблемы других систем. Вот почему так полезно иметь руководство инженера-строителя. По правде говоря, лучший вариант зависит от обстоятельств.

Работа с инженером-строителем

Надежный совет от инженера-строителя. Первоначальный визит (около 500 долларов) должен выявить серьезность вашей проблемы и подсказать, что делать дальше. Если вам нужен полный технический отчет, рассчитывайте заплатить несколько тысяч долларов.Вам также может понадобиться инженер по почвам и образцы керна, что удвоит стоимость.

В конце концов, вы должны получить письменный отчет, в котором даются конкретные рекомендации и излагаются плюсы и минусы каждого варианта. Если вам нужно сложное исправление, вы можете нанять почасового инженера (100-200 долларов США) для проверки, пока работа ведется.

Связанный:

.

Концепция подкрепления в организационном поведении

Подкрепление - это попытка развить или укрепить желаемое поведение. В организационном поведении есть два типа подкрепления: положительное и отрицательное.

Положительное подкрепление укрепляет и улучшает поведение путем представления положительных подкреплений. Есть первичные подкрепления и второстепенные подкрепления. Первичные подкрепители удовлетворяют основные биологические потребности и включают пищу и воду.Однако первичные подкрепления не всегда подкрепляют. Например, еда не может быть подкреплением для человека, который только что закончил обед из пяти блюд. На большинство моделей поведения в организациях влияют вторичные подкрепления. К ним относятся такие преимущества, как деньги, статус, оценки, трофеи и похвала от других. К ним относятся такие преимущества, как деньги, статус, оценки, трофеи и похвала от других. Они становятся положительными подкрепителями из-за их ассоциации с первичными подкреплениями и поэтому часто называются условными подкреплениями.

Следует отметить, что событие, которое действует как положительное подкрепление в одно время или в одном контексте, может иметь различный эффект в другое время или в другом месте. Например, еда может служить положительным подкреплением для человека, который голоден, но не тогда, когда человек, как указано выше, уже хорошо поел. Ясно, что стимул, который действует как положительное подкрепление для одного человека, может не действовать аналогичным образом для другого человека.

Положительное подкрепление само по себе имеет несколько принципов.

  • Принцип условного подкрепления гласит, что подкрепление должно применяться только в том случае, если желаемое поведение произошло. Подкрепление, введенное, когда желаемое поведение не было выполнено, становится неэффективным.
  • Принцип немедленного подкрепления гласит, что подкрепление будет наиболее эффективным, если оно будет введено сразу после того, как желаемое поведение произошло. Чем больше времени пройдет после того, как поведение проявится, тем менее эффективным будет поощрение.
  • Принцип размера армирования гласил, что чем больше количество арматуры, доставленной после желаемого поведения, тем большее влияние будет оказывать арматура на частоту желаемого поведения. Количество или размер подкрепления относительны. Подкрепление, которое может быть незначительным для одного человека, может иметь значение для другого. Таким образом, размер подкрепления должен определяться как с точки зрения поведения, так и с точки зрения человека.
  • Принцип лишения подкрепления гласит, что чем больше человек лишается подкрепления, тем большее влияние оно окажет на появление желаемого поведения в будущем.Однако, если человеку недавно хватило подкрепления и он удовлетворен, от подкрепления будет меньше эффекта.

В отрицательное подкрепление неприятное событие, предшествующее поведению, удаляется, когда возникает желаемое поведение. Эта процедура увеличивает вероятность того, что желаемое поведение произойдет. Так же, как есть положительные подкрепления, существуют стимулы, которые усиливают реакции, которые позволяют организму избегать их присутствия или убегать от них.Таким образом, когда мы совершаем действие, которое позволяет нам уйти от уже имеющегося отрицательного подкрепления или избежать его применения с угрозой, наша склонность к выполнению этого действия в будущем возрастает. Некоторые негативные подкрепления, такие как сильная жара, сильный холод или поражение электрическим током, оказывают свое действие при первой встрече, тогда как другие получают свое влияние через повторяющиеся ассоциации.

Мы видим негативное подкрепление в организациях и в личной жизни.Руководители применяют негативное подкрепление, когда перестают критиковать сотрудников, чья плохая работа улучшилась. Удерживая критику, сотрудники с большей вероятностью будут повторять поведение, улучшающее их производительность. Отрицательное подкрепление также происходит, когда родители впадают в истерику своих детей, особенно в общественных местах, таких как рестораны и торговые центры. Со временем склонность родителей уступать может усилиться, потому что они перестают кричать.

Таким образом, как положительное, так и отрицательное подкрепление - это процедуры, которые усиливают или усиливают поведение.Положительное подкрепление усиливает и улучшает поведение за счет представления желаемых последствий. Отрицательное подкрепление усиливает и усиливает поведение за счет угрозы и использования нежелательных последствий, а также прекращения или отмены нежелательных последствий.

Отрицательное подкрепление иногда путают с наказанием, потому что оба используют неприятные стимулы для влияния на поведение. Однако отрицательное подкрепление используется для увеличения частоты желаемого поведения, тогда как наказание используется для уменьшения частоты нежелательного поведения.

Графики армирования

Укрепление, положительное или отрицательное, необходимо правильно спланировать. Графики армирования определяют, когда применяются арматуры. Психологи выделили несколько разных графиков подкрепления. Когда подкрепление вводится непрерывно, это называется непрерывным подкреплением. Вместо этого в организациях подкрепления назначаются по частичному графику подкрепления. Четыре разновидности расписаний частичного подкрепления имеют большое значение для организаций.Это

  • График с фиксированным интервалом: Это означает обеспечение подкрепления по заранее определенному, постоянному графику. Первое желаемое поведение, которое должно произойти по истечении интервала, усиливается. Например: ежемесячный платежный чек.
  • Переменный график интервалов: Он также использует время как основу для применения армирования, но изменяет интервалы между армированием.
  • График с фиксированным соотношением: Усиление вводится после того, как желаемое поведение произойдет определенное количество раз.Например: Штучный рейтинг.
  • График с переменным соотношением: В этом случае должно произойти определенное количество желаемых действий, прежде чем поощрение будет доставлено, но количество вариантов поведения колеблется в пределах некоторого среднего. Этот тип графика подкрепления вызывает наибольший интерес и предпочитается сотрудниками при выполнении некоторых задач. Как правило, это самый мощный из всех графиков подкрепления. Игровые автоматы и ряд игровых автоматов работают по графику переменного соотношения. В большинстве случаев, когда люди кладут монету в слот, они проигрывают.Но после некоторого неизвестного количества игр автомат окупится.
.

новейших вопросов об обучении с подкреплением - Stack overflow на русском Переполнение стека
  1. Около
  2. Продукты
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
  5. Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
.Терминология

- Какова политика обучения с подкреплением?

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

Полный словарь по обучению с подкреплением | Шакед Зихлински

Функция значения действия: См. Q-Value .

Действия: Действия - это методы агента , которые позволяют ему взаимодействовать и изменять свою среду и, таким образом, переходить между состояниями . Каждое действие, совершенное Агентом, приносит награды от среды. Решение о том, какое действие выбрать, принимает политика .

Критик-исполнитель: При попытке решить задачу Reinforcement Learning можно выбрать один из двух основных методов: вычисление функций значений или Q-значений каждого состояния и выбор действий в соответствии с к ним, или непосредственно вычислить политику , которая определяет вероятности каждого действия, которое должно быть предпринято в зависимости от текущего состояния, и действовать в соответствии с ним. Алгоритмы Actor-Critic объединяют два метода, чтобы создать более надежный метод.Здесь можно найти отличное пояснение в виде иллюстрированных комиксов.

Функция преимущества: Обычно обозначается как A (s, a) , функция преимущества является мерой того, насколько определенное действие является хорошим или плохим решением при определенном состоянии - или более просто, в чем преимущество выбора определенного действия из определенного состояния. Математически он определяется как:

, где r (s, a) - ожидаемая награда действия a из состояния s , а r (s) - ожидаемая награда всего состояния . s , прежде чем было выбрано действие.Его также можно рассматривать как:

, где Q (s, a) - это Q Value и V (s) - это функция Value .

Агент: Обучение и действие часть задачи Reinforcement Learning , которая пытается максимизировать вознаграждений , которые дает среда . Проще говоря, Агент - это модель, которую вы пытаетесь создать.

Bandits: Формально названные «k-Armed Bandits» в честь прозвища «однорукий бандит», данного игровым автоматам, они считаются простейшим типом Reinforcement Learning заданий.У бандитов нет разных состояний , а только одно - и рассматриваемая награда является лишь непосредственной. Следовательно, можно представить себе бандитов как имеющих одно государство эпизодов . Каждое из k-рычагов считается действием , и цель состоит в том, чтобы изучить политику , которая максимизирует ожидаемую награду после каждого действия (или вытягивания руки).
Контекстные бандиты - это немного более сложная задача, где каждое состояние может отличаться и влиять на результат действий - следовательно, каждый раз контекст отличается.Тем не менее, задача остается эпизодической задачей с одним состоянием, и один контекст не может влиять на другие.

Уравнение Беллмана: Формально уравнение Беллмана определяет отношения между заданным состоянием (или парой состояние- действие ) с его преемниками. Хотя существует множество форм, наиболее распространенной из них, обычно встречающейся в задачах Reinforcement Learning , является уравнение Беллмана для оптимального Q-Value , которое задается как:

или когда нет неопределенности (то есть вероятности либо 1 или 0):

, где звездочка означает оптимальное значение .Некоторые алгоритмы, такие как Q-Learning , основывают свою процедуру обучения на нем.

Непрерывные задачи: Обучение с подкреплением задач, которые не состоят из эпизодов , а длятся вечно. У этой задачи нет терминала состояние с. Для простоты обычно предполагается, что они состоят из одного нескончаемого эпизода.

Deep Q-Networks (DQN) : см. Q-Learning

Deep Reinforcement Learning: Использование алгоритма Reinforcement Learning с глубокой нейронной сетью в качестве аппроксиматора для обучающей части.Обычно это делается для того, чтобы справиться с проблемами, когда количество возможных состояний и действий быстро масштабируется, и точное решение больше не представляется возможным.

Коэффициент дисконтирования (γ) : Коэффициент дисконтирования, обычно обозначаемый как γ, является коэффициентом, умножающим будущее ожидаемое вознаграждение , и варьируется в диапазоне [0,1]. Он контролирует важность будущих наград по сравнению с немедленными. Чем ниже коэффициент дисконтирования, тем менее важны будущие награды, и Агент будет, как правило, сосредоточиться на действиях , которые принесут только немедленные вознаграждения.

Среда: Все, что не является агентом ; все, с чем Агент может взаимодействовать прямо или косвенно. Среда меняется, когда Агент выполняет действий ; каждое такое изменение считается состоянием - переходом. Каждое действие, выполняемое агентом, дает награды , полученной агентом.

Эпизод: Все состояний , которые находятся между начальным и конечным состояниями; например: одна партия в шахматы. Agent цель - максимизировать общую сумму награды , которую он получает во время эпизода. В ситуациях, когда терминального состояния нет, мы рассматриваем бесконечный эпизод. Важно помнить, что разные эпизоды полностью независимы друг от друга.

Эпизодические задачи: Обучение с подкреплением задач, которые состоят из различных эпизодов (то есть каждый эпизод имеет терминал , состояние ).

Ожидаемая доходность: Иногда называемая «общей наградой» и иногда обозначаемая как G , это ожидаемая награда за весь эпизод .

Воспроизведение опыта: Поскольку задачи Reinforcement Learning не имеют заранее сгенерированных обучающих наборов, из которых они могут учиться, агент должен вести записи всех переходов состояний , с которыми он столкнулся, - , чтобы он мог учиться на их позже.Буфер памяти, используемый для его хранения, часто называется Experience Replay . Есть несколько типов и архитектур этих буферов памяти, но наиболее распространенными из них являются циклические буферы памяти (которые следят за тем, чтобы агент продолжал обучение своему новому поведению, а не вещам, которые могут больше не иметь значения) и память на основе выборки резервуаров. буферы (что гарантирует, что каждый записанный переход состояния имеет равную вероятность быть вставленным в буфер).

Эксплуатация и исследование: Обучение с подкреплением задач не имеют заранее сгенерированных обучающих наборов, из которых они могут учиться - они создают свой собственный опыт и учатся «на лету».Для этого агент должен попробовать множество различных действий в разных состояниях , чтобы попытаться изучить все доступные возможности и найти путь, который максимизирует его общую награду ; это известно как Exploration , поскольку агент исследует среду Environment . С другой стороны, если все, что агент будет делать, это исследовать, он никогда не максимизирует общую награду - он также должен использовать для этого информацию, которую он выучил.Это известно как Эксплуатация , поскольку агент использует свои знания для максимизации получаемого вознаграждения.
Компромисс между этими двумя аспектами - одна из величайших проблем в задачах обучения с подкреплением, поскольку они должны быть сбалансированы, чтобы позволить агенту как достаточно исследовать окружающую среду, так и использовать то, что он узнал, и повторять наиболее полезный путь. он нашел.

Жадная политика, ε -Жадная политика: Жадная политика означает, что агент постоянно выполняет действие , которое, как считается, принесет наивысшую ожидаемую награду .Очевидно, такая политика вообще не позволит Агенту исследовать . Для того, чтобы все же позволить некоторое исследование, вместо этого часто используется жадная политика ε-: выбирается число (с именем ε ) в диапазоне [0,1], и перед выбором действия выбирается случайный выбирается число в диапазоне [0,1]. если это число больше ε , выбирается жадное действие, но если оно меньше, выбирается случайное действие. Обратите внимание, что если ε = 0, политика становится жадной политикой, а если ε = 1, всегда исследуйте.

k-Armed Bandits: См. Bandits .

Марковский процесс принятия решения (MDP): Марковское свойство означает, что каждое состояние зависит исключительно от своего предыдущего состояния, выбранного действия , выполненного из этого состояния, и вознаграждения , полученного сразу после этого действия. был казнен. Математически это означает: s '= s' (s, a, r) ​​, где s ' - будущее состояние, s - его предыдущее состояние и a и r - действие и награда. .Никаких предварительных знаний о том, что произошло до s , не требуется - свойство Маркова предполагает, что s содержит всю необходимую информацию. Марковский процесс принятия решений - это процесс принятия решений, основанный на этих предположениях.

На основе модели и без модели: На основе модели и без модели - это два разных подхода, которые агент может выбрать при попытке оптимизировать свою политику . Лучше всего это объяснить на примере: предположим, вы пытаетесь научиться играть в блэкджек.Вы можете сделать это двумя способами: во-первых, вы рассчитываете заранее, до начала игры, вероятности выигрыша для всех состояний и всех вероятностей перехода между состояниями с учетом всех возможных действий , а затем просто действуете в соответствии с вами расчеты. Второй вариант - просто играть без каких-либо предварительных знаний и получать информацию методом проб и ошибок. Обратите внимание, что при использовании первого подхода вы в основном моделируете вашу среду , в то время как второй подход не требует информации о среде.В этом и состоит разница между модельным и безмодельным; первый метод основан на модели, а второй - без модели.

Монте-Карло (MC): Методы Монте-Карло - это алгоритмы, которые используют повторную случайную выборку для достижения результата. Они довольно часто используются в алгоритмах Reinforcement Learning для получения ожидаемых значений; например - вычисление состояния Функция значения путем возврата в одно и то же состояние снова и снова и усреднения по фактическим совокупным вознаграждениям , полученным каждый раз.

По политике и вне политики: Каждые Обучение с подкреплением Алгоритм должен следовать некоторой политике , чтобы решить, какие действий выполнять в каждом состоянии . Тем не менее, процедура обучения алгоритма не должна учитывать эту политику во время обучения. Алгоритмы, которые заботятся о политике, которая давала прошлые решения о действиях по состоянию, называются алгоритмами на основе политики, а те, которые игнорируют его, известны как вне политики .
Хорошо известным алгоритмом вне политики является Q-Learning , поскольку его правило обновления использует действие, которое даст наивысшее значение Q-Value , в то время как фактическая используемая политика может ограничить это действие или выбрать другое. Вариант Q-Learning, связанный с политикой, известен как Sarsa , где правило обновления использует действие, выбранное последующей политикой.

Однорукие бандиты: См. Бандиты .

One-Step TD: См. Temporal Difference .

Политика (π): Политика, обозначенная как π (или иногда π (a | s) ), является отображением некоторого состояния s на вероятности выбора каждого из возможных действие с учетом этого состояния. Например, жадная политика выводит для каждого состояния действие с наивысшим ожидаемым значением Q-Value .

Q-Learning: Q-Learning - это алгоритм вне политики Обучение с подкреплением , который считается одним из самых базовых.В своей наиболее упрощенной форме он использует таблицу для хранения всех Q-значений из всех возможных состояний - действий возможных пар. Он обновляет эту таблицу, используя уравнение Беллмана , в то время как выбор действия обычно выполняется с помощью политики ε-жадности .
В своей простейшей форме (отсутствие неопределенностей в состоянии - переходах и ожидаемых наградах ) правило обновления Q-Learning:

Более сложная версия, хотя и гораздо более популярная, - это Deep Q -Сетевой вариант (который иногда даже называют просто Deep Q-Learning или просто Q-Learning ).В этом варианте таблица состояние-действие заменяется нейронной сетью, чтобы справляться с крупномасштабными задачами, где количество возможных пар состояние-действие может быть огромным. Вы можете найти руководство по этому алгоритму в этом блоге.

Значение Q (функция Q): Обычно обозначается как Q (s, a) (иногда с нижним индексом π, а иногда как Q (s, a; θ) в Deep RL ), Q Значение является мерой общей ожидаемой награды при условии, что агент находится в состоянии с и выполняет действие a , а затем продолжает играть до конца эпизода после некоторого политика π.Его название представляет собой аббревиатуру слова «Качество» и математически определяется как:

, где N - это количество состояний от состояния с до конечного состояния, γ - коэффициент дисконтирования , а r⁰ - немедленное вознаграждение, полученное после выполнения действия a в состоянии s .

Алгоритмы REINFORCE: алгоритмы REINFORCE представляют собой семейство из обучения с подкреплением алгоритмов , которые обновляют свою политику параметров в соответствии с градиентом политики по отношению к параметрам политики [paper] .Имя обычно пишется только заглавными буквами, так как изначально оно использовалось как аббревиатура для оригинального дизайна группы алгоритмов: « RE ward I ncrement = N onnegative F activ x O ffset R einforcement x C haracteristic E ligibility »[источник]

Обучение с подкреплением (RL): Обучение с подкреплением, как и контролируемое обучение и неконтролируемое обучение, является одной из основных областей машинного обучения и искусственного интеллекта.Он связан с процессом обучения произвольного существа, формально известного как Агент , в окружающем его мире, известном как Environment . Агент стремится максимизировать вознаграждений , которые он получает от Окружающей среды, и выполняет различных действий , чтобы узнать, как Окружение реагирует на них, и получить больше наград. Одна из самых сложных задач RL - связать действия с отложенными вознаграждениями - вознаграждениями, получаемыми Агентом спустя много времени после того, как действие, генерирующее вознаграждение, было выполнено.Поэтому он активно используется для решения различных типов игр, от Tic-Tac-Toe, Chess, Atari 2600 и до Go и StarCraft.

Награда: Числовое значение, полученное агентом из среды как прямой ответ на действия агента . Цель агента - максимизировать общую награду, которую он получает во время эпизода , и поэтому награды - это мотивация, необходимая агенту для того, чтобы вести себя желаемым образом.Все действия приносят награды, которые можно условно разделить на три типа: положительных наград, , подчеркивающих желаемое действие, отрицательных наград, , подчеркивающих действие, от которого агент должен отклониться, и 0, , что означает, что агент этого не сделал. Не делаю ничего особенного или уникального.

Sarsa: Алгоритм Sarsa в значительной степени является алгоритмом Q-Learning с небольшой модификацией, чтобы сделать его алгоритмом на основе политики .Правило обновления Q-Learning основано на уравнении Беллмана для оптимального Q-Value , и поэтому в случае отсутствия неопределенностей в переходах состояния и ожидаемых вознаграждений , правило обновления Q-Learning имеет вид :

Чтобы преобразовать это в алгоритм на основе политики, последний член изменен:

, когда здесь оба действия a и a ' выбираются одной и той же политикой . Название алгоритма происходит от его правила обновления, которое основано на ( s, a, r, s ’, a’ ), и все они исходят из одной и той же политики.

Состояние: Каждый сценарий, с которым сталкивается агент в среде , формально называется состоянием . Агент переходит между разными состояниями, выполняя действий . Также стоит упомянуть, что терминал определяет состояние , которое знаменует конец серии . Нет возможных состояний после достижения конечного состояния и начала нового эпизода. Довольно часто конечное состояние представляется как особое состояние, когда все действия переходят в одно и то же конечное состояние с наградой 0.

Функция значения состояния: См. Функцию значения .

Temporal-Difference (TD): Temporal-Difference - это метод обучения, который сочетает в себе как динамическое программирование, так и принципы Монте-Карло ; он обучается «на лету» подобно Монте-Карло, но обновляет свои оценки, как динамическое программирование. Один из простейших алгоритмов временной разницы, известный как одноступенчатый TD или TD (0) . Он обновляет функцию значения в соответствии со следующим правилом обновления:

, где V - функция значения, с - состояние , r - награда , γ - скидка коэффициент , α - скорость обучения, t - временной шаг, а знак «=» используется в качестве оператора обновления, а не равенства.Термин, заключенный в квадратные скобки, известен как ошибка временной разницы .

Состояние терминала: См. Состояние .

Верхняя уверенная граница (UCB): UCB - это метод разведки , который пытается гарантировать, что каждое действие хорошо изучено. Рассмотрим политику исследования , которая является полностью случайной, то есть каждое возможное действие имеет одинаковый шанс быть выбранным.Есть шанс, что одни действия будут изучены гораздо больше, чем другие. Чем меньше выбрано действие, тем менее уверенно агент может быть уверен в своей ожидаемой награде , и его фаза эксплуатации может быть повреждена. Исследование UCB принимает во внимание количество раз, когда каждое действие было выбрано, и придает дополнительный вес менее изученным. Математически формализуя это, выбранное действие выбирается следующим образом:

, где R (a) - это ожидаемая общая награда за действие a , t - это количество сделанных шагов (сколько действий было выбрано в целом), N (a) - это количество раз, когда было выбрано действие и , а c - настраиваемый гиперпараметр.Этот метод также иногда называют «исследованием через оптимизм», так как он придает менее изученным действиям более высокую ценность, побуждая модель их выбирать.

Значение Функция: Обычно обозначается как В (с) (иногда с индексом π), функция Value является мерой общего ожидаемого вознаграждения при условии, что агент находится в состоянии с а затем продолжает воспроизведение до конца эпизода , следуя некоторой политике π.Математически он определяется как:

Хотя это действительно похоже на определение Q Value , существует неявное, но важное отличие: для n = 0 вознаграждение r⁰ В (с) равно ожидаемая награда от простого нахождения в состоянии s , до было сыграно какое-либо действие, в то время как в Q Value r⁰ - ожидаемая награда после определенного действия. Эта разница также дает функцию преимущества .

.

Смотрите также