Виды арматуры и арматурных изделий

Профиль

• Гладкий.
• Рельефный (периодический).

Технология изготовления

• Арматура стержневая

• Горячекатаная.
• Упрочненная (термически или вытяжкой).

Профиль у такой арматуры – периодический или круглый.

• Обычная (сталь – низкоуглеродистая).
• Высокопрочная (углеродистая сталь).
• Арматура витая (канаты).

Арматурные сетки

Для их производства используется проволока сечением (мм) от 3 до 5 или стержни (как правило, диаметром 10). Вариантов исполнения сеток несколько – гнутые, плоские, с ячейками ромбическими или прямоугольными.

Пластиковая арматура

В продажу поступает в рулонах (сетки) и бухтами. В последнем случае стержни просто отрезаются в соответствии с требуемой для монтажа длиной. Название такой арматуры несколько обобщенное, так как она производится не из «чистого» пластика одного вида, а из композитных материалов.

При всех своих достоинствах (небольшие вес и цена, удобство перевозки и монтажа) пластиковая арматура имеет ряд серьезных минусов, поэтому следует подходить с некоторой долей осторожности к ее выбору взамен традиционных металлических изделий. Особенно если речь идет о нагруженных частях конструкции. Что бы ни утверждали рекламщики и продавцы, есть 2 немаловажных момента, которые следует отметить.

Первое

Существующие стандарты ограничивают сферу применения композитной арматуры. Например, ее нельзя укладывать по углам и изгибам ленты фундамента.

Второе

Покупатель упускает из виду, а продавец (скорее всего, сознательно) не обращает внимания потребителя на тот факт, что все заявленные характеристики продукции должны быть подтверждены не только расчетами и опытными испытаниями, но и временем. Арматура пластиковая – продукт довольно новый на рынке строй/материалов, потому и наработанной статистики по ее эксплуатации нет. Следовательно, окончательные выводы по целесообразности замены арматуры стальной на композитную делать пока еще рано.

Рекомендация – если и использовать пластик, то только в тех местах, где он не будет подвергаться существенным нагрузкам. В любом случае желательно сначала проконсультироваться с профессионалом.

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

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

Зачем используются классы арматуры?

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

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

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

Как изготавливается арматура?

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

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

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

Основные виды арматуры

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

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

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

Класс арматуры А-I(А240)

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

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

Как определить диаметр?

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

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

Особые свойства

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

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

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

Какая арматура самая популярная?

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

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

Класс арматуры А-III (А400)

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

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

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

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

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

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

виды, таблица, старые и новые

Содержание   

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

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

Стальная арматура для строительных каркасов

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

Особенности и назначение

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

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

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

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

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

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

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

Классификация

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

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

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

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

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

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

Таблица арматурны классов

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

Классы и их различия

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

В гражданском и промышленном строительстве используется арматура:

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

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

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

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

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

Арматура А3 с рифленым профилем

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Дополнительная маркировка

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

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

Стойкая к коррозии арматура А4 на складе

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

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

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

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

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

Классификация арматуры (видео)

к меню ↑

Другие виды

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

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

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

Определение на глаз

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

Пример гладкой арматуры класса А1

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

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

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

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

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

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

Статьи по теме:

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

Классификация арматуры: виды, классы и группы

Стальная арматура выполняет в строительство огромное количество задач, иногда даже противоположных, но больше всего она получила востребованность в сооружении железобетонных конструкций. При кажущейся однообразности арматурных стержней они сильно отличаются по конструктивным особенностям, потому что для каждой бетонной конструкции предназначаются свои виды арматуры.

Классификация

В строительстве существует огромное количество операций, где присутствие арматуры обязательно. Все процессы разные, каждому предъявляются свои требования. Поэтому даже профессионалы не всегда могут сказать, где и какая арматура должна использоваться. Поэтому и была проведена классификация арматурных стержней, цель которой – упростить выбор и провести унификацию продукции.

Горячекатаная арматура

Стальная арматура делится на классы в зависимости от разных параметров.

1. По технологии изготовления она относится к категориям горячекатаной, холоднодеформированной и катаной.
2. По типу профиля: рифленая и гладкая. К первой относятся классы А2, А3, А4 и А5, ко второй А1.
3. По эксплуатационным условиям: напрягаемая и ненапрягаемая. В первом случае сооружения каркаса или армирующей сетки арматуру натягивают, заливают бетоном, а после его высыхания освобождают. Происходит сжатие стали, которая сжимает и бетонную конструкцию.
4. По ориентации в арматурных каркасах она может быть продольной или поперечной. В продольных рядах арматурные стержни класса А1 устанавливать не рекомендуется. И подвергать ее сварке нельзя.

Технология производства холоднодеформированной арматуры

Отдельно в классификации стоит  разделение по химическому составу металла (стали). Три позиции:

1. В основе лежит класс прочности. Он разделяется на несколько позиций. Существует разные обозначения типов арматуры, поэтому иногда потребители путаются. К примеру, класс А1, он же АI или А240. Соответственно А2-AII-А300; А3-АIII-А400; А4-АIV-А500; А5-АV-А600 и так далее.
2. Производители выпускают термически упрочненную арматуру, в маркировку которой входит буква «т». Здесь шесть классов. Ат400, Ат500, Ат600, Ат800, Ат1000, Ат1200. Если просто, то в процессе производства арматурных стержней при горячей деформации производят дополнительное быстрое охлаждение, за счет чего увеличиваются прочностные характеристики металла.
3. По степени окисления: СП – спокойная, КП – кипящая, ПС – полуспокойная. В основе разделения лежит технология производства. К примеру, кипящая сталь получила название, потому что в процессе заливки из нее бурно выделяются газы, она кипит. Это самая низкосортная сталь за счет образования внутри большого количества пор от выделяющегося газа. Из трех групп при сооружении арматурных каркасов и сеток лучше выбирать спокойную.

При выборе обращайте внимание на арматурные классы. Они определяют в какую конструкцию какую арматуру надо укладывать. По классам четко проведено разделение основных параметров и характеристик стального профиля. А именно диаметра, предела прочности на разрыв и исходного материала, из которого изделие выпускается. Ниже приведена упрощенная таблица, в которой параметры разбросаны в зависимости от класса арматурных стержней.

Таблица арматурных классов

Различия классов

В строительной сфере существует такой термин, как монтажная арматура. К этой группе относится класс А1 (старая маркировка, от которой сегодня отходят, применяя А240). Монтажную разновидность можно использовать только в ненагружаемых сооружениях. Устанавливать ее в армирующие каркасы несущих конструкций запрещено. Чаще всего ее и подвергают сварке.

А300 и А400 сегодня используют в несущих конструкциях гражданского и промышленного строительства. Это распространенные типы арматуры, применяемые повсеместно.

И еще один момент, все, что касается классов от 1 до 4, относится к строительной арматуре. Более высокие классы считаются промышленными.

Дополнительная маркировка

Производители в маркировке арматурных стержней указывают буквами дополнительные свойства и качества изделия. К примеру:

• буква «К» обозначает, что прутки были обработаны антикоррозийными составами;
• «С» — свариваемая арматура.

Обозначения ставят после цифрового показателя текучести стали в МПа. Для примера марка А300С – горячекатаная арматура с пределом текучести 300 МПа, которую можно использовать для сварки. Буква «А» обозначает, что стальные прутки относятся к категории горячекатаной. В маркировке холоднодеформированной арматуры ставится буква «В», катаная – буква «К».

Подвергать сварке можно только тип с обозначением «С». В арматурных каркасах, которые будут использованы для несущих конструкций из бетона, применяют стандартный материал. Здесь сварка не используется, а элементы каркаса соединяются вязальной проволокой. Прочность соединения не вызывает сомнения, при этом проволока дает возможность стержням свободно перемещаться относительно друг друга в пределах 1-2 мм. Подвижность элементов каркаса не нагружает стыки в процессе заливки и схватывания бетона.

Форма профиля

У класса А240 профиль в виде гладкого стержня. Остальные имеют рифленую поверхность, в которых рисунок выступов разный. Сегодня производители пускают в основном три рисунка:

1. Кольцевой, выпускаемый по ГОТС 57-81. Это старый советский стандарт, соответственно большинство отечественных производителей выпускают этот тип арматуры.
2. Серповидный. Пришел он с запада, на рынке стержни с таким рисунком присутствуют, даже некоторые отечественные заводы предлагают данный тип арматуры. Сегодня заводы стран СНГ решают задачи вхождения на мировые рынки с учетом требований мировых стандартов. А серповидный профиль – мировой стандарт.
3. Смешанный. Это новый подход к решению задачи, связанной с повышением прочности конструкций из бетона. Используют профиль только для стержней выше А500.

Виды профилей

Композитная арматура для бетона

Сегодня главное разделение арматурных стержней производится по материалу, из которого они изготавливаются. Два вида:

• стальная;
• композитная.

Второй вид – современное изделие, которое изготавливается из волокон разного происхождения, заливаемых связующими полимерными составами. Используется три вида волокон: стекловидные, базальтовые и углеродные. Соответственно сама арматура называется стеклопластиковой, базальтопластиковой и углепластиковой.

Стеклопластиковая арматура используется в строительстве чаще. У нее высокая прочность и небольшой удельный вес. Главное преимущество – высокий предел прочности на разрушение. Показатель в 2,5 раза выше, чем у стали. Поэтому равная замена стальной на композитную в зависимости от нагрузок определяется меньшим диаметром: сталь – 6 мм, стеклопластик 3, 57 мм (внутренний диаметр).

Базальтопластиковая и углепластиковая разновидности отличаются повышенной стойкостью к агрессивным средам. Стоят они дороже первого вида, поэтому арматура из стеклянных волокон применяется в строительных операциях чаще. У композитного материала низкая огнестойкость. Пластик начинает плавиться при температуре +160С.

Используют композитные арматурные стержни в сооружении фундаментов и других несущих конструкций редко. Допускается применение, если фундамент из бетона заливается на прочную основу, которая сама сможет выдержать большие нагрузки. Чаще композитные модели используют для армирования кирпичной кладки, в качестве каркаса для бетонных труб и других ненагружаемых изделий, как сетки для обшивки стен и других поверхностей. Основное применение они нашли в цементных стяжках. Их укладывают в виде сетки, связывая элементы вязальной проволокой. По понятным причинам сварке такой материал не подлежит.

Заключение по теме

Виды арматуры, обозначенные выше, это классификация, которая делает удобным точный подбор материала под необходимые требования сооружаемых конструкций или железобетонных изделий. Поэтому важно разобраться в типах и видах арматурных стержней, особенно по чисто внешнему виду. Он дает возможность определить, к какому классу выбираемый материал относится. А внешних различий, как было обозначено выше, много. Здесь не только вид профиля, но даже диаметр прутков. Все остальные параметры можно узнать в сертификате качества, выдаваемого на каждую партию продукции.

что означает класс герметичности запорной арматуры? Таблица, виды арматурной стали по прочности, новые и старые классы

При заливании бетона или создании конструкций из него им придаётся большая прочность с помощью специальных изделий, что вместе называются арматурой. Арматура – это совокупность элементов, соединённых между собой внутри бетонного, кирпичного или плиточного строения. Различают её многие виды и разновидности, которые по-разному применяются и служат для разных целей.

Виды по назначению

Для общего обзора классификации арматуры стоит начать с видов, разделённых по их назначению.

Рабочая

Такой тип располагается вдоль бетонной плиты или балки и принимает на себя все растягивающие и сжимающие усилия, которые могут появляться из-за собственного веса конструкций или от внешнего воздействия.

Распределительная

Такая арматура кладётся поперёк рабочей арматуры. Она нужна для того, чтобы нагрузка между стержнями распределялась равномерно. Также с её помощью создаётся жёсткий каркас из этих стержней при бетонировании.

Хомуты

Хомуты – это некие стягивающие элементы арматурного каркаса. В основном они применяются в длинных стержневых конструкциях. В плитах их заменяют арматурные сетки. По форме такие хомуты повторяют контур бетонного строения.

Монтажная

Такой вид не принимает на себя никаких нагрузок. Он лишь служит некой связкой рабочей арматуры или хомутов.

При бетонировании эти типы могут разъехаться, изменить свою форму. Чтобы этого избежать, и применяется монтажный тип арматуры.

Штучная

Штучная арматура – это металлические стержни, с помощью которых путём сварки на месте делается каркас для бетонирования. Такой тип очень удобен, так как будет стоить дешевле при малых объёмах работ. Также используется в тех случаях, когда из-за сложной формы бетонируемой конструкции приходится делаться необычные и импровизированные каркасы

Арматурная сетка

Это, можно сказать, собранная из штучных стержней арматура. Она представляет собой сетку, то есть имеет несколько рядов продольных и несколько рядов поперечных прутов. Используется в основном для армирования плит. Также имеет свои разновидности, которые будут иметь пространственные и геометрические различия.

Также стоит сказать о существовании двух ГОСТов, в соответствии с которыми и выпускается данная продукция. Так, ГОСТ 5781-82 распространяется на горячекатаную арматуру, а ГОСТ 10884-94 – на термически упрочненную.

Какая бывает арматура по ориентации в конструкции

Вся арматура делится на 2 вида в зависимости от её ориентации в конструкции: продольная и поперечная.

Продольная

Другое название – главная. Кладётся она вдоль бетонированной формы, за что и получила своё название. Ее задача – принятие на себя растягивающих усилий по длине. Так как бетон сам по себе довольно хрупок и неэластичен, ему требуется некий «скелет». Продольная арматура своим сечением будет придавать ему упругость, а, следовательно, и прочность.

Помимо растяжения, бетон может и сжиматься. С этой проблемой также справится продольная арматура.

Поперечная

Такой вид располагается перпендикулярно продольным стержням. Он выполняет сразу несколько задач. Если продольная арматура принимает на себя воздействия по длине конструкции, то поперечная – с боков. Другая её задача – фиксирование продольных прутьев, чтобы они не разъезжались во время бетонирования. При воздействии сверху поперечная арматура будет способствовать равномерному распределению нагрузки на продольные стержни металла.

Типы по прочности

Прочность арматурных стержней также бывает разная. Для того чтобы различать её, используется специальная маркировка.

A240

Стержни с гладким профилем. Самая непрочная продукция, в качестве рабочей никогда не используется. Обычно является вспомогательной, сдерживающей основные прутья.

А300

Такой тип уже начинает использоваться для рабочего армирования. Имеет кольцевой периодический профиль. Обширно применяется в частном строительстве или ремонте – за счёт того, что там нет высоких нагрузок, а значит, более прочных типов и не требуется.

А400 и А500

Используется на строительных площадках. Такая арматура производится в большом количестве, её легко найти и купить. Имеет обширный выбор диаметров.

А600

Обладает высокой прочностью, за счёт чего применяется в конструкциях с предварительным напряжением.

А800 и А1000

Самый прочный из всех тип. Нужен для проектов высокой ответственности. Например, высотные и многопролетные здания, то есть там, где нагрузка на арматуру будет наибольшей.

Классификация по другим параметрам

Арматура также классифицируется по другим признакам и параметрам.

По технологии изготовления

Производится эта продукция двумя разными способами. Первый – это горячая прокатка стали. Так выходят металлические стержни. Проволочный же тип получается путём волочения стали. Проводится эта процедура при невысоких температурах металла.

По типу профиля

Выделяют три типа.

• Гладкая. Сечение представляет собой круг. В область применения входит монтажное и распределительное армирование. Ею усиливаются стяжки пола, тротуарная плитка и т. д.

• Кольцевого периодического профиля. У неё хорошая сцепка с бетоном. Однако минусом её является ограничение прочности стали при многоразовой нагрузке.

• Серповидного периодического профиля. У неё всё наоборот по сравнению с предыдущим типом. Она не очень хорошо сцепляется с бетоном, но зато более эффективно используется в работе.

По условиям использования

Арматура делится на напрягаемую и ненапрягаемую. Напрягаемый тип используется в тех местах, где на бетон действуют огромные нагрузки, причём иногда неравномерные. Например, в бетонных колоннах. Ненапрягаемая, как видно из названия, не подвергается значительным нагрузкам. Так, в фундаменте дома или кирпичной кладке арматура используется для укрепления бетона в целом.

По герметичности

Герметичность присуща трубопроводной арматуре. Это может быть некий регулирующий корпус, который перенаправляет поток жидкости либо газа, или запорная форма, которая полностью перекрывает такой поток. Определить по внешнему виду её легко – в отличие от обычных металлических стержней имеет большие габариты. В соответствии с тем, насколько большая утечка внутреннего материала происходит, такая арматура будет иметь свой класс.

Для разделения по герметичности существует специальная таблица маркировки. В ней показан класс арматуры, напротив каждого класса – пропускная способность воздуха и воды.

С 2015 года действуют новые стандарты герметичности арматуры, которые принесли большие ограничения в её производство по сравнению со старыми нормами.

По химическому составу стали

Сталь, из которого сделаны стержни, может иметь 2 разных химических состава.

• Углеродистая. Состоит из железа и углерода. В зависимости от процентного содержания углерода меняются свойства стали. При малом его количестве прочность меньше, но свариваемость лучше. И наоборот, при увеличении углерода прочность также увеличивается, но вариться она начинает хуже.

• Легированная. Помимо тех двух элементов, которые присутствуют в углеродистой стали, в ней имеются другие металлы: хром, марганец, титан, кремний, молибден и др. Каждый из них влияет по-своему на характеристики арматуры. Например, кремний увеличивает упругость, а марганец повышает прочность и износостойкость. Благодаря этому опытный монтажник может определить, из чего сделана арматура по функциональным признакам.

В классификационных таблицах можно увидеть марку стали, которая обозначает, что использовалось в производстве и в каких пропорциях.

Дополнительная маркировка

Существуют также и некоторые дополнительные сведения об арматуре, которые сообщаются покупателю путём особой маркировки.

• Т – означает, что данное изделие является термически укреплённым. На последней стадии металл раскаляют докрасна и резко охлаждают. Происходит некая закалка, после которой арматура становится сильно крепче. Недорогая в производстве, из-за чего имеет большой спрос.
• В – также укреплённый вид, только уже не термически, а с помощью вытяжки. Стержни разогревают до 500 градусов и немного вытягивают в длину. После такой операции прочность стали также возрастает.
• К – устойчивость к коррозии. Другими словами, нержавеющий тип.
• С – арматура с высоким показателем свариваемости. Это может быть низкоуглеродный тип металла, который хорошо поддаётся сварке.

Для неметаллических видов арматуры существуют свои собственные обозначения в зависимости от материала их изготовления:

• АСК – из стекловолокна;
• АБК – из базальтового волокна;
• АУК – из углекомпозитного материала;
• ААК – из арамидокомпозитного материала;
• АКК – из разных видов материалов, то есть комбинированная.

Подробнее о видах и классах арматуры вы узнаете в следующем видео.

Арматурная сетка - A142, A193, A252, A393

Арматурная сетка - это чрезвычайно универсальный арматурный продукт, который широко используется для различных целей. Преимущественно используется в качестве армирующей ткани в бетонных плитах; погружаются в бетон и значительно увеличивают структурную жесткость конструкции. Стальная сетка имеет такой же коэффициент теплового расширения, что и бетон, а это означает, что при колебаниях температуры и бетон, и сталь, встроенная в него, расширяются и сжимаются с одинаковой скоростью.Это делает его идеальным материалом для армирования бетонных конструкций.

Для домашнего использования, такого как дорожки, проезды и садовые работы, наиболее часто используется сетка A142. A142 изготовлен с 6-миллиметровым продольным и поперечным тросом, он относительно легкий и легко устанавливается на место. Поскольку ожидаемые нагрузки, оказываемые на бетонную плиту, относительно невелики, необходимость в сверхпрочной сетке не так велика.

Для более тяжелых условий эксплуатации в домашних условиях рекомендуется использовать A193 и A252.Примерами таких применений могут быть пристройки домов и проезды с высокой нагрузкой.

Доставка

Мы доставляем все товары сами, используя свой парк грузовиков по всей Великобритании. До некоторых районов добраться немного сложнее (например, Шотландское нагорье и различные острова, поэтому в этих районах может взиматься дополнительная плата.

Mesh хранится на складе круглый год, и мы стремимся, чтобы ваши товары были отправлены как можно скорее. Если мы сможем выпустить его в тот же день, мы сделаем это.Хотя обычно на следующий день более вероятно. В качестве альтернативы, если вы не приходите на место каждый день, мы можем договориться о удобном для вас времени, а также свяжемся с вами непосредственно перед приездом, чтобы обеспечить эффективную разгрузку.

Мы даже предоставим уздечки для разгрузки уже прикрепленной незакрепленной стали, чтобы ускорить процесс.

Процесс заказа

Вы можете сделать заказ онлайн, щелкнув продукт по вашему выбору выше и выполнив действия в корзине.Как только заказ будет принят, мы свяжемся с вами напрямую, чтобы подтвердить и организовать доставку. Кроме того, вы можете позвонить нам напрямую, чтобы описать свой проект, отправить графики гибки, и мы можем составить для вас ценовое предложение.

Помощь и совет

Не уверены на 100%, что вам нужно, и верны ли ваши идеи? График, созданный вашим инженером, вообще не имеет смысла?

Нет проблем. Мы знаем подкрепление. У нас есть опыт и знания, чтобы помочь вам на любом этапе вашего проекта.Наши сотрудники готовы ответить на ваш звонок и быстро, безболезненно и без каких-либо обязательств по заказу провести вас через процесс организации ваших решений по подкреплению.

Звоните сейчас

Типы сеток и их применение

Арматурная сетка , или стальная ткань, представляет собой предварительно изготовленную решетку из арматуры, используемую для повышения поперечной прочности бетонных плит, стен и других конструкций.

Стандартизированная сетчатая ткань определяется номиналами британского стандарта (например, A193 или B785).Эти числа относятся к площади поперечного сечения сетки на квадратный метр. Итак, с сеткой A193 на каждый 1 м (1000 мм) ширины ячейки приходится 193 мм ² стали.

Если он у вас есть, ваш архитектор или инженер-строитель скажет вам, какой тип сетки вам нужен для вашего конкретного приложения. Хотя ожидается, что для бытовых применений, таких как проезды и внешние одноэтажные здания, обычно достаточно A193, мы не можем дать конкретных советов, поскольку каждое приложение индивидуально (ожидаемая весовая нагрузка, уровни трафика, метод строительства и т. Д.).

Если вы не уверены, что вам нужно, у нас есть команда высококвалифицированных специалистов по подкреплению, чья работа - отвечать на ваши звонки и помогать вам. Позвоните нам сейчас по телефону 01283 205 930 - заказывать не нужно, и мы будем рады поговорить в чате, чтобы обсудить, что вам нужно, и помочь вам выбрать усиление, необходимое для вашего проекта.

У нас есть большие складские запасы арматурной сетки стандартных и товарных размеров круглый год. В приведенной ниже таблице показаны размеры, по которым мы храним запасы.Тем не менее, мы также можем поставить ткань большинства размеров, вырезать и гнуть в соответствии с вашими требованиями.

Вся арматурная сетка производится по стандарту BS4483.

Если необходимо покрыть большую площадь, особенно в промышленных применениях, сетка может перекрываться. Важно убедиться, что перекрытие сетки составляет не менее 350 мм. При использовании двухслойной сетки два слоя должны быть соответствующим образом связаны.

Также важно, чтобы сетка была расположена правильно по вертикали, с достаточным покрытием над и под сеткой для обеспечения оптимальной эффективности.Минимум 50 мм выше и ниже армирующей ткани жизненно важен. Этого можно добиться с помощью ряда армирующих материалов, таких как пластиковые распорки, стальные стульчики для кормления или подушки.

Все конструкции усиления конструкции должны быть проверены квалифицированным инженером-строителем перед началом работ.

.

Различные методы работы с арматурой

• Naviate для Revit
• Naviate для Civil 3D
• Поддержка и обучение
  • Поддержка
    • FAQ Naviate REX Известные проблемы
    • FAQ Отсутствует стороннее средство обновления
  • FAQ
  • Обучение
  • Вебинары
  • Советы и хитрости
    • Naviate for Revit Советы и рекомендации (вход)
    • Советы и рекомендации Naviate для Civil 3D
  • База знаний (логин)
    • Naviate для Revit - видеоролики
    • Naviate для Revit - Технические документы
    • Naviate для Civil 3D
• Сообщество
  • Свяжитесь с нами
  • События
  • Идея
  • Новости
  • Портал для участников
  • Блог: Naviate для Revit
  • Блог: Civil 3D и AutoCAD (на шведском языке)

.

Практическое применение обучения с подкреплением в промышленности - O’Reilly

Шквал заголовков вокруг AlphaGo Zero (самой последней версии системы искусственного интеллекта DeepMind для игры в го) означает, что интерес к обучению с подкреплением (RL) обязательно возрастет. Помимо глубокого обучения, RL - одна из самых популярных тем в AI. Для большинства компаний RL - это то, что нужно изучить и оценить, но немногие организации определили варианты использования, в которых RL может играть роль.Вступая в 2018 год, я хочу кратко описать области, в которых применялся RL.

RL используется для обозначения набора задач , а - набора методов, поэтому давайте сначала определимся с тем, что RL будет означать для остальной части этого поста. Вообще говоря, цель RL - научиться сопоставлять наблюдения и измерения с набором действий, пытаясь при этом максимизировать какое-то долгосрочное вознаграждение. Обычно это касается приложений, в которых агент взаимодействует со средой, пытаясь изучить оптимальную последовательность решений.Фактически, многие из начальных приложений RL находятся в областях, где давно искали автоматизацию последовательного принятия решений. RL представляет собой набор проблем, отличный от традиционного онлайн-обучения, поскольку вы часто имеете некоторую комбинацию отложенной обратной связи, скудных вознаграждений и (что наиболее важно) рассматриваемые агенты часто могут влиять на среду, с которой они взаимодействуют.

Учись быстрее. Копать глубже. Смотрите дальше.

Глубокое обучение как метод машинного обучения начинает использоваться компаниями в различных приложениях машинного обучения. RL пока не вошел во многие компании, и моя цель - обрисовать некоторые области, в которых появляются приложения.

Рис. 1. Слайд любезно предоставлен Беном Лорикой.

Прежде чем я сделаю это, позвольте мне начать с перечисления некоторых проблем, с которыми сталкивается RL на предприятии. Как отметил Эндрю Нг в своем выступлении на нашей конференции по искусственному интеллекту в Сан-Франциско, RL требует большого количества данных, и поэтому его часто связывают с областями, в которых доступны моделируемые данные (игровой процесс, робототехника).Также нелегко взять результаты из исследовательских работ и применить их в приложениях. Воспроизведение результатов исследований может быть сложной задачей даже для исследователей RL, не говоря уже о обычных специалистах по данным (см. Эту недавнюю статью и эту запись в блоге OpenAI). Поскольку машинное обучение внедряется в критически важных ситуациях, воспроизводимость и способность оценивать ошибки становятся важными. Так что, по крайней мере, на данный момент RL может не подходить для критически важных приложений, требующих постоянного контроля.

Несмотря на

AI, уже есть интересные приложения и продукты, которые полагаются на RL.Существует множество настроек, включающих персонализацию или автоматизацию четко определенных задач, которые выиграют от последовательного принятия решений, которое RL может помочь автоматизировать (или, по крайней мере, там, где RL может дополнить человека-эксперта). Ключевым моментом для компаний является то, чтобы начать с простых сценариев использования, соответствующих этому профилю, а не с чрезмерно сложных проблем, «требующих ИИ». Чтобы сделать вещи более конкретными, позвольте мне выделить некоторые из ключевых областей приложений, в которых RL начинает появляться.

Робототехника и промышленная автоматизация

Применение RL в многомерных задачах управления, таких как робототехника, было предметом исследований (в академических кругах и в промышленности), и стартапы начинают использовать RL для создания продуктов для промышленной робототехники.

Промышленная автоматизация - еще одно перспективное направление. Похоже, что технологии RL от DeepMind помогли Google значительно снизить потребление энергии (HVAC) в собственных центрах обработки данных. Стартапы заметили большой рынок решений для автоматизации. Бонсай - один из нескольких инструментов создания стартапов, позволяющих компаниям использовать RL и другие методы для промышленных приложений. Типичным примером является использование ИИ для настройки машин и оборудования, где в настоящее время используются опытные люди-операторы.

Рис. 2. Слайд от Марка Хаммонда, использован с разрешения.

Имея в виду промышленные системы, компания Bonsai недавно перечислила следующие критерии того, когда RL может быть полезным для рассмотрения:

• Вы используете моделирование, потому что ваша система или процесс слишком сложны (или слишком физически опасны) для обучения машин методом проб и ошибок.
• Вы имеете дело с большими пространствами состояний.
• Вы стремитесь расширить возможности специалистов-аналитиков и экспертов в предметной области за счет оптимизации операционной эффективности и оказания поддержки в принятии решений.

Наука о данных и машинное обучение

Библиотеки машинного обучения

стали проще в использовании, но выбор подходящей модели или архитектуры модели все еще может быть сложной задачей для специалистов по данным. Поскольку глубокое обучение становится техникой, используемой специалистами по обработке данных и инженерами по машинному обучению, инструменты, которые могут помочь людям определять и настраивать архитектуры нейронных сетей, становятся активной областью исследований. Несколько исследовательских групп предложили использовать RL, чтобы сделать процесс проектирования архитектур нейронных сетей более доступным (MetaQNN от MIT и Net2Net).AutoML от Google использует RL для создания современных архитектур нейронных сетей, генерируемых машинами, для компьютерного зрения и языкового моделирования.

Помимо инструментов, упрощающих создание моделей машинного обучения, некоторые думают, что RL окажется полезным для разработчиков программного обеспечения при написании компьютерных программ.

Образование и обучение

Онлайн-платформы начинают экспериментировать с использованием машинного обучения для создания персонализированного опыта.Несколько исследователей изучают использование RL и других методов машинного обучения в системах обучения и персонализированного обучения. Использование RL может привести к созданию систем обучения, которые предоставляют индивидуальные инструкции и материалы, адаптированные к потребностям отдельных студентов. Группа исследователей разрабатывает алгоритмы RL и статистические методы, которые требуют меньше данных для использования в будущих системах обучения.

Здоровье и медицина

Настройка RL агента, взаимодействующего со средой, получающего обратную связь на основе предпринятых действий, имеет сходство с проблемой изучения политики лечения в медицинских науках.Фактически, многие приложения RL в здравоохранении в основном относятся к поиску оптимальной политики лечения. В недавних статьях упоминалось применение RL для использования медицинского оборудования, дозирования лекарств и двухэтапных клинических испытаний.

Текстовые, речевые и диалоговые системы

Компании собирают много текста, и хорошие инструменты, которые могут помочь разблокировать неструктурированный текст, найдут пользователей. Ранее в этом году исследователи искусственного интеллекта в SalesForce использовали глубокий RL для абстрактного резюмирования текста (метод автоматического создания резюме из текста на основе контента, «абстрагированного» из некоторого исходного текстового документа).Это может быть область, в которой инструменты на основе RL получают новых пользователей, поскольку многим компаниям нужны более совершенные решения для интеллектуального анализа текста.

RL также используется, чтобы позволить диалоговым системам (то есть чат-ботам) учиться на взаимодействиях пользователей и, таким образом, помогать им улучшаться с течением времени (многие корпоративные чат-боты в настоящее время полагаются на деревья решений). Это активная область исследований и инвестиций венчурного капитала: см. «Семантические машины» и «VocalIQ», приобретенные Apple.

СМИ и реклама

Microsoft недавно описала внутреннюю систему под названием Decision Service, которая с тех пор стала доступной в Azure.В этом документе описываются приложения Decision Service к рекомендациям по содержанию и рекламе. Decision Service в более общем плане нацелена на продукты машинного обучения, которые страдают от режимов отказа, включая «петли обратной связи и предвзятость, распределенный сбор данных, изменения в среде, а также слабый мониторинг и отладку».

Другие приложения RL включают оптимизацию кросс-канального маркетинга и системы назначения ставок в режиме реального времени для медийной рекламы в Интернете.

Финансы

Начав свою карьеру в качестве ведущего аналитика в хедж-фонде, меня не удивило то, что немногие финансовые компании готовы выступать официально.В общем, я встречал квантов и трейдеров, которые оценивали глубокое обучение и RL, но не нашли достаточных оснований для использования этих инструментов, кроме небольших пилотов. В то время как потенциальные приложения в сфере финансов описаны в исследовательских работах, лишь немногие компании описывают программное обеспечение в производстве.

Единственным исключением является система, используемая для исполнения сделок в JPMorgan Chase. В статье Financial Times описана система на основе RL для оптимального исполнения сделок. Система (получившая название «LOXM») используется для выполнения торговых приказов с максимальной скоростью и по наилучшей возможной цене.

Как и в случае с любой новой техникой или технологией, ключом к использованию RL является понимание его сильных и слабых сторон, а затем поиск простых вариантов использования, на которых можно его попробовать. Не поддавайтесь шумихе вокруг ИИ - скорее, рассматривайте RL как полезную технику машинного обучения, хотя и лучше всего подходящую для определенного класса проблем. Мы только начинаем видеть RL в корпоративных приложениях. Наряду с постоянным исследованием алгоритмов начинают появляться многие программные инструменты (библиотеки, симуляторы, среды распределенных вычислений, такие как Ray, SaaS).Но справедливо сказать, что некоторые из этих инструментов содержат примеры, предназначенные для пользователей, заинтересованных в отраслевых приложениях. Однако уже есть несколько стартапов, которые включают RL в свои продукты. Итак, прежде чем вы это узнаете, вы, возможно, скоро получите пользу от разработок в области RL и связанных с ней методов.

Связанные ресурсы :

.

Что такое обучение с подкреплением? Полное руководство

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

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

Что такое обучение с подкреплением?

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

Примеры обучения с подкреплением

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

• Например, , в обычных обстоятельствах нам необходимо, чтобы автономное транспортное средство ставило безопасность на первое место, минимизировало время поездки, уменьшало загрязнение, предлагало пассажирам комфорт и соблюдало нормы закона.С другой стороны, в случае с автономным гоночным автомобилем мы уделяем больше внимания скорости, чем комфорту водителя. Программист не может предсказать все, что может случиться в дороге. Вместо того, чтобы строить длинные инструкции «если-то», программист подготавливает агент обучения с подкреплением, чтобы он был способен учиться на системе вознаграждений и штрафов. Агент (другое название алгоритмов обучения с подкреплением, выполняющих задачу) получает вознаграждение за достижение определенных целей.

• Другой пример: deepsense.ai принял участие в проекте «Учимся бегать», целью которого было обучить виртуального бегуна с нуля. Бегуна является передовой и точной моделью опорно-двигательного аппарата разработана биомеханика лаборатории Стэнфордский Нейромускульной. Обучение агента бегу - это первый шаг к созданию нового поколения протезов ног, которые автоматически распознают характер ходьбы людей и подстраиваются под себя, чтобы сделать передвижение проще и эффективнее. Хотя это возможно и было сделано в лабораториях Стэнфорда, жесткая привязка всех команд и прогнозирование всех возможных моделей ходьбы требует большой работы от высококвалифицированных программистов.

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

Проблемы с обучением с подкреплением

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

Чем отличается обучение с подкреплением от глубокого и машинного обучения?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение

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

Является ли обучение с подкреплением будущим машинного обучения?

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

Сводка

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

.

Обучение с подкреплением - GeeksforGeeks

Обучение с подкреплением

Обучение с подкреплением - это область машинного обучения. Речь идет о том, чтобы предпринять подходящие действия для максимального увеличения вознаграждения в конкретной ситуации. Он используется различным программным обеспечением и машинами, чтобы найти наилучшее возможное поведение или путь, которым он должен следовать в конкретной ситуации. Обучение с подкреплением отличается от обучения с учителем тем, что при обучении с учителем данные обучения имеют ключ ответа, поэтому модель обучается с правильным ответом, тогда как в обучении с подкреплением ответа нет, но агент подкрепления решает, что делать. выполнить поставленную задачу.В отсутствие обучающего набора данных он обязательно учится на своем опыте.

Пример: Проблема заключается в следующем: у нас есть агент и награда, а между ними много препятствий. Агент должен найти наилучший путь для получения награды. Следующая проблема более легко объясняет проблему.

На изображении выше показаны робот, алмаз и огонь. Цель робота - получить награду в виде бриллианта и избежать препятствий, связанных с огнем.Робот учится, пробуя все возможные пути, а затем выбирая путь, который дает ему награду с наименьшими препятствиями. Каждый правильный шаг даст роботу награду, а каждый неправильный шаг вычитает награду робота. Общая награда будет рассчитана, когда она достигнет последней награды - бриллианта.

Основные моменты обучения с подкреплением -

• Входные данные: входные данные должны быть начальным состоянием, из которого модель будет запускаться
• Вывод: Есть много возможных выходов, поскольку есть множество решений конкретной проблемы
• Обучение: Обучение основано на вводе. Модель вернет состояние, и пользователь решит вознаградить или наказать модель на основе ее вывода.
• Модель продолжает учиться.
• Лучшее решение определяется на основе максимального вознаграждения.

Разница между обучением с подкреплением и обучением с учителем:

.

Обучение с подкреплением	Обучение с учителем
Обучение с подкреплением - это последовательное принятие решений. Простыми словами мы можем сказать, что выход зависит от состояния текущего входа, а следующий вход зависит от выхода предыдущего входа	При контролируемом обучении решение принимается на начальном входе или на вводе, заданном в начале.
В обучении с подкреплением решение является зависимым, поэтому мы даем метки последовательностям зависимых решений	Контролируемое обучение. Решения независимы друг от друга, поэтому каждому решению присваиваются ярлыки.
Пример: шахматы	Пример: Распознавание объекта

Типы армирования: Есть два типа армирования:

1. Положительное -
   Положительное подкрепление определяется как событие, возникающее из-за определенного поведения, увеличивает силу и частоту поведения. Другими словами, это положительно влияет на поведение.

   Преимущества обучения с подкреплением:

   • Максимальная производительность
   • Поддерживать изменения в течение длительного периода времени

   Недостатки обучения с подкреплением:

   • Слишком большое усиление может привести к перегрузке состояний, что может ухудшить результаты
2. Отрицательное -
   Отрицательное подкрепление определяется как усиление поведения, потому что отрицательное условие остановлено или предотвращено.

   Преимущества обучения с подкреплением:

   • Увеличивает поведение
   • Обеспечение соответствия минимальным стандартам производительности

   Недостатки обучения с подкреплением:

   • Достаточно только для соответствия минимальному поведению

Различные практические применения обучения с подкреплением -

• RL можно использовать в робототехнике для промышленной автоматизации.
• RL можно использовать в машинном обучении и обработке данных
• RL можно использовать для создания обучающих систем, которые предоставляют индивидуальные инструкции и материалы в соответствии с требованиями студентов.

RL может использоваться в больших помещениях в следующих ситуациях:

1. Модель среды известна, но аналитическое решение недоступно;
2. Приведена только имитационная модель окружающей среды (предмет оптимизации на основе имитационного моделирования)
3. Единственный способ собрать информацию об окружающей среде - это взаимодействовать с ней.

Источник: Википедия

Вниманию читателя! Не переставай учиться сейчас.Ознакомьтесь со всеми важными концепциями теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к отрасли.

.

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

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

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

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

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

Некоторые ключевые термины, которые описывают основные элементы проблемы RL:

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

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

Чтобы построить оптимальную политику, агент сталкивается с дилеммой: исследовать новые состояния и одновременно максимизировать общую награду.Это называется компромиссом между и эксплуатацией . Чтобы сбалансировать и то, и другое, лучшая общая стратегия может включать краткосрочные жертвы. Следовательно, агент должен собрать достаточно информации, чтобы принять наилучшее общее решение в будущем.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Для понимания основных концепций RL можно обратиться к следующим ресурсам.

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

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

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

.

---

Смотрите также

• 
  Расчет осадки свайного фундамента
• 
  Расчет объема земли котлована с откосами
• 
  Грунтовые воды на какой глубине
• 
  Заделка швов между плитами перекрытия на потолке
• 
  Как сделать опалубку своими руками
• 
  Какие бывают токарные станки
• 
  Цсп что это такое
• 
  Утки сколько живут
• 
  Когда срезать лилии
• 
  Хлысты древесины это
• 
  Что такое компостная куча