Главное меню

Вязка арматуры для монолитной плиты


Вязка арматуры монолитной плиты

Монолитные плиты, имеющие необходимую прочность, положительно зарекомендовали себя в качестве надежной фундаментной основы для различных строений. Технология изготовления разрешает использовать арматуру разных марок. Эксплуатационные характеристики фундамента зависят от толщины плитного основания и надежности силового каркаса. Арматурная сетка для плиты – ответственная конструкция, для которой используется стальной прут диаметром 10-14 мм и отожженная проволока. Для обеспечения долговечности основания важно понимать, как правильно вязать арматурную решетку.

Как правильно вязать арматуру для монолитной плиты – общие сведения

Существует принципиальная разница между плитами бетонными и железобетонными, используемыми в строительной сфере. Последние способны воспринимать значительные нагрузки за счет усиления бетонного массива с помощью арматурной решетки.

Плитный фундамент – важный элемент здания, состоящий из следующих составных частей:

Надежность и долговечность фундаментной основы определяется качеством изготовления плиты, верхней части которой приходится воспринимать вес строения, а нижней – компенсировать реакцию почвы.

Для монолитной плиты вязка арматуры гораздо проще, чем для ленточного фундамента

Расположенная внутри бетонного массива силовая решетка из стальной арматуры выполняет ряд серьезных задач:

Цельная плита представляет собой плавающий фундамент, обеспечивающий целостность строения при подвижках грунта. Конструкция обеспечивает устойчивость зданий на проблемных почвах при условии правильной вязки элементов арматурной решетки и использовании качественного бетона.При выполнении вязальных работ следует руководствоваться требованиями государственного стандарта, а также строительных норм и правил, регламентирующих особенности вязки.

Остановимся более детально на требованиях, предъявляемых к арматурной решетке и нюансах вязки:

Отвечая на вопрос об особенностях правильной вязки арматурных элементов, предназначенных для усиления монолитного фундамента, специалисты рекомендуют использовать следующие методы вязки:

Вязка арматуры начинается с покупки металла, количество которого сначала необходимо вычислить с минимально возможным запасом

Выбор инструмента для вязания осуществляется индивидуально в зависимости от объема выполняемых работ:

При выполнении работ следует соблюдать ряд правил:

Технология изготовление решеток способом связывания превосходит метод сварки арматуры, при котором возникает локальный перегрев и значительно снижается прочность.

По подбетонке прокладывается и вяжется сама арматура, которая потом соединяется в общий каркас

Выбор арматурных стержней необходимой марки и диаметра

Начинающие застройщики не всегда имеют правильное представление, какая арматура нужна для монолитной плиты. Планируя выполнить сборку арматурной решетки, следует ознакомиться с требованиями государственного стандарта.

Он классифицирует арматурные стержни следующим образом:

Для обеспечения надежной фиксации стержней следует применять арматуру с рифлениями. Диаметр арматурных прутков в поперечном сечении выбирается в интервале от 1 до 1,4 см в соответствии с предварительно разработанным эскизом.Чертеж арматурной решетки и все необходимые расчеты следует поручить специалистам, которые учтут все нагрузки на плиту и предусмотрят усиление проблемных участков с учетом процента армирования для конкретной марки бетона.

Для армирования применяют ребристую арматуру диаметром 12-16 мм, что обеспечивает лучшее сцепление

Как связать арматуру для монолитной плиты с соблюдением технологии

В зависимости от применяемого метода вязания изменяется последовательность действий по вязке элементов каркаса. Рассмотрим порядок операций при выполнении вязки вручную.

Он предусматривает следующие действия:

  1. Нарезку проволочных заготовок длиной 0,15-0,2 м.
  2. Сгибание вязальной проволоки по центру заготовки.
  3. Размещение диагонально в узле стыковки прутков.
  4. Продевание вязального крючка в сформированную петлю.
  5. Втягивание в петлю с помощью крючка проволочных концов.
  6. Проворачивание рабочего инструмента в петле до необходимой силы затяжки.

При ручном выполнении работ важно контролировать силу затяжки. Повышенные усилия при работе с инструментом ведут к обрыву проволоки.

Выполнение вязальных операций с помощью реверсивного приспособления предусматривает другой алгоритм:

  1. Введение крючка устройства в петлю.
  2. Осевое перемещение рукоятки на себя.
  3. Возврат ручки в начальное положение.
  4. Повторное проворачивание крючка путем подтягивания рукоятки.

При использовании автоматического пистолета для вязки отпадает необходимость в нарезке проволочных заготовок. Находящаяся на рабочем барабане проволока подается автоматически, что позволяет выполнять вязальные работы ускоренными темпами.

Вязка считается самым хорошим методом соединения прутов

Подготовка к вязке стержней для фундамента типа монолитная плита

Готовясь своими руками осуществить вязку арматурных стержней, следует выполнить подготовительные мероприятия:

  1. Рассчитать величину усилий, которые будут действовать на фундаментную основу. Это сложная задача, решение которой целесообразно доверить профессионалам.
  2. Подобрать марку арматурной проволоки и определить размер стержней в поперечном сечении.От класса и диаметра стержней зависит предельно допустимый угол их изгиба.
  3. Определить количество проволоки для сборки каркаса, а также рассчитать потребность в арматуре. При определении потребности следует руководствоваться схемой вязки.
  4. Определиться со способом выполнения вязальных операций.Следует своевременно подготовить соответствующий инструмент, а также проволоку для вязания.

До начала работ следует разработать чертеж или рабочий эскиз арматурного каркаса.

Каким способом укладывается арматурная сетка для плиты

При укладке арматуры важно обеспечить постоянное расстояние от арматурной решетки до бетонной поверхности, равное 3-5 см. Это позволит предотвратить коррозионное разрушение арматурного каркаса при капиллярном попадании влаги. Для обеспечения гарантированной толщины защитного слоя применяют специальные фиксирующие элементы, изготовленные из пластмассы или металлические подставки.

В местах пересечения прутьев и проводят обвязку

Порядок действий по укладке арматуры:

  1. Проверьте соответствие размеров опалубки.
  2. Уложите нижние элементы решетки на фиксаторы.
  3. Произведите укладку поперечной арматуры.
  4. Свяжите сетчатую решетку нижнего уровня.
  5. Закрепите к нижней сетке вертикальные прутки.
  6. Свяжите верхнюю сетку аналогично нижней решетке.

При недостаточной длине арматурных прутков выполняйте стыковку стержней с перехлестом, величина которого в 40 раз превышает диаметр их сечения. Так для арматурных прутков диаметром 10 мм величина перехлеста будет составлять 40х10 мм= 400 мм.

Технология вязки арматуры для плитного основания

При самостоятельном выполнении работ по сборке арматурной решетки у начинающих застройщиков часто возникает вопрос, как вязать арматуру для монолитной плиты.Технология сборки арматурной решетки для фундаментного основания монолитного типа несложная.

Общий порядок действий предусматривает выполнение следующих операций:

  1. Определение потребности в арматуре.
  2. Приобретение материала в необходимом количестве.
  3. Нарезка арматурных заготовок.
  4. Изготовление подставок.
  5. Монтаж продольных стержней нижнего яруса.
  6. Закрепление поперечных прутков на нижней сетке.
  7. Установка арматурных стоек.
  8. Привязывание к опорам элементов верхнего уровня.
Вязка необходима лишь в момент заливки, внутри бетонной конструкции после ее отвердевания она не несет никакой нагрузки

При выполнении работ следует обратить внимание на ряд моментов:

В зависимости от общего количества участков стыковки прутков определяется метод выполнения работ.

Как вяжут арматуру – особенности процесса и инструмент

Независимо от метода вязки и применяемого инструмента, процесс фиксации стержней предусматривает:

  1. Охват вязальной проволокой зоны соединения прутков.
  2. Формирование петли вокруг стальных стержней.
  3. Затяжку проволочного узла с помощью ручного или специального инструмента.

Варианты инструмента для ручной затяжки следующие:

Ускорить выполнение работ позволит полуавтоматический и автоматический инструмент:

При выполнении работ любым видом инструмента важно контролировать усилие затяжки.

Как заливается раствором бетонная плита

При выполнении работ по бетонированию плиты следует обращать внимание на ряд факторов:

  1. применение качественного бетона;
  2. непрерывную подачу рабочего раствора;
  3. удаление воздушных включений;
  4. уплотнение бетонного массива.

Для нормального протекания процесса гидратации следует поддерживать в бетоне постоянную влажность. Для этого поверхность накрывают полиэтиленом и периодически увлажняют водой. После застывания выполняют демонтаж опалубки.

Подводим итоги

Прочностные характеристики фундаментной плиты зависят от качества сборки арматурного каркаса и правильного бетонирования. При самостоятельном выполнении работ следует разобраться, как связать арматуру для монолитной плиты. Важно использовать качественные материалы и определиться с методом вязки. Консультация профессионалов поможет избежать ошибок.

Схемы вязки арматуры монолитной плиты фундамента и перекрытия, видео технологии

Монолитные железобетонные плиты могут служить фундаментом или перекрытием. В обоих случаях возможно самостоятельное изготовление арматурной сетки для них из стальных или композитных прутьев. Элементы соединяют сваркой (только металлические) или связывают проволокой.

Оглавление:

  1. Проволока и хомуты
  2. Расчет прутьев
  3. Список инструментов
  4. Армирование фундамента
  5. Упрочнение перекрытия
  6. Ручная и механизированная вязка

Выбор проволки

Для вязки, в том числе каркаса монолитной конструкции, используют специальную гибкую обожженную (термообработанную) проволоку круглого сечения диаметром 0,8-8 мм. Ее изготавливают из низкоуглеродистой стали — оцинкованной или без защитного покрытия. Оцинковка предупреждает коррозию. По плотности слоя различают два класса изделий — у второго она больше почти в два раза. Применение технологии отжига делает металл прочнее, эластичнее. При покупке вязальной проволоки обращают внимание на маркировку — должна присутствовать бука О (отожженная).

Необработанная высокой температурой проволока с трудом изгибается, рвется. Допустимо связывать ей детали каркаса, если предварительно подержать над открытым пламенем около получаса.

Арматурные прутья правильно связывать оцинкованной проволокой, но если есть необходимость сэкономить, то допустимо использовать обычную, без защитного покрытия. По способу термообработки различают два вида:

Проволока продается в мотках или нарезанная, с кольцами на концах. Второй вариант предпочтительнее, работу с ней выполнять проще и быстрее, так как ее не нужно нарезать. Примерный расход — до 50 см на один узел. Точная цифра зависит от толщины арматуры и проволоки. Для расчета необходимого количества составляют схему будущего каркаса с уже заложенным шагом между элементами.

Толщина проволоки:

Использовать проволоку толще 1,6 мм можно, но неудобно (целесообразно только, если выбрана арматура очень большого диаметра), а изделия тоньше 1,2 мм часто обрываются, что увеличивает расход времени и денег.

Хомуты

Арматуру монолитной конструкции, состоящую из прутов диаметром до 18 мм можно вязать пластиковыми хомутами-стяжками. Это узкие ленты с поперечными насечками и храповым язычком. Преимущества по сравнению с проволокой: отсутствие коррозии; выполнение работы проще и быстрее. Хомуты продают нескольких размеров — под определенную толщину.

Минус — многие строители утверждают, что узлы из пластиковых стяжек часто рвутся. Для композитных прутов вместо них можно использовать пластмассовые фиксаторы-скрепки (скобы).

Арматура

Расчет толщины прутьев, размера ячеек (шаг между стержнями), количество поясов каркаса и шаг, расхода обязательно должен производить специалист с большим опытом в сфере фундаментных и бетонных работ. Для монтажа надежной сетки необходимо учесть все характеристики грунта на стройплощадке и особенности будущего здания — этажность, материал стен, предполагаемую нагрузку, форму.

Для каркаса монолитной железобетонной плиты в стандартных случаях применяют прутья диаметром 8-16 мм. Основу сетки изготавливают из рифленой арматуры класса А500, гладкие стержни подбирают в качестве вспомогательных элементов. Размер ячейки (шаг) — от 20х20 до 40х40 см. Чем больше вес будущей постройки, тем больше расход.

Для вертикального упрочнения (соединения связанных соседних поясов) при монтаже плит фундаментов и перекрытий правильно использовать специальные гнутые скобо-гибочные изделия — хомуты. Их изготавливают из арматуры класса А240 или А500 диаметром от 4 до 40 мм, в основном гладкой, реже — рифленой. Стандартные размеры — от 15х15 до 40х40 см, выбор подходящего делают с учетом шага между поясами сетки.

Инструменты

Связывать стержни проволокой можно следующими ручными или электрическими инструментами:

  1. Крючок для вязальной проволоки (скручиватель).
  2. Приспособления в виде буквы «г», изготовленного своими руками из рифленой арматуры, гвоздя или электрода толщиной до 4 мм.
  3. Арматурные кусачки — другое название — реверсивные клещи.
  4. Щипцы, пассатижи, плоскогубцы.
  5. Шуруповерт. Работа выполняется в несколько раз быстрее, для вязки делают своими руками насадку в виде крюка из гвоздя или толстой проволоки. Минус по сравнению с ручными вариантами — шум.
  6. Пистолет (автоматический вязчик). Из-за высокой цены применяют только в профессиональном строительстве, но можно взять его в аренду. Выпускают два типа автоматических вязчиков — аккумуляторные и механические (работают без электропитания). Преимущества: высокая скорость; почти нет обрывов; стабильность качества узлов; возможность менять размер и прочность петли; за счет использования удлиняющего приспособления не приходится нагибаться. Недостатки: для труднодоступных мест потребуется дополнительный ручной инструмент; шум.

Армирования фундамента

Каркас монолитной фундаментной плиты состоит из 1-3 поясов, горизонтально расположенных друг над другом. Поясом называется сетка (ряд) из пересеченных под прямым углом продольных и поперечных прутьев. Основания самых легких нежилых сооружений имеют толщину примерно 15 см, для них достаточно одного ряда. При строительстве домов, торговых, промышленных зданий чаще всего устанавливают 2 пояса с шагом около 15 см, в особых случаях, когда требуется повышенная прочность или толщина более 40 см, монтируют третий.

Для монолитной плиты вязку арматуры можно выполнить двумя способами: прямо в котловане или снаружи. Технология монтажа:

1. Поверх песчано-гравийной подушки залить тонкий (до 7 см) слой тощего бетона. После его застывания настелить слой гидроизоляции.

2. Установить по всей площади будущего фундамента специальные пластиковые подставки под арматуру. Они обеспечат минимальный требуемый зазор в 5 см между первым поясом каркаса и основанием.

3. Разложить прутья. Шаг соблюдать от 20 до 40 см, по расчету и схеме специалиста. Стержни располагать в длину с нахлестом от 30 до 50 см. Под несущими стенами, колоннами пруты размещают чаще.

4. Следующий пояс монтируют на высоте не менее 10 см от нижнего. Расстояние рассчитывают таким образом, чтобы верхний ряд был залит слоем бетона толщиной не менее 3 см, иначе высока вероятность коррозии.

5. Для соединения между собой связанных поясов каркаса к нижнему привязывают вертикальные стержни с шагом 20-40 см или устанавливают хомуты. По периметру фундамента каждый продольный и поперечный ряды заканчивают прутьями, согнутыми под углом 90°, или открытыми П-образными хомутами.

6. Верхние концы вертикальных стержней должны выступать над фундаментом. Это нужно для соединения плиты с каркасами стен.

Технология армирования перекрытия

Перекрытие — горизонтальный несущий элемент конструкции здания, разделяющий этажи и являющийся основой для пола. Один из вариантов его монтажа — заливка из бетона прямо на месте цельной плиты. Обычно его выбирают, если дом имеет сложную форму (круглую, полукруглую) или по каким-либо другим причинам невозможно установить сборную систему из готовых плит или балок.

Общие сведения о расчете:

  1. Рекомендуемая толщина монолитного перекрытия составляет одну тридцатую ширины пролета, но не менее 15 см.
  2. При расчете учитывают материал стен и предполагаемый общий вес мебели, техники, которые будут стоять на этаже, количество людей внутри помещения, интенсивность их перемещения.
  3. Конструкция должна заходить на несущие стены.
  4. Количество поясов армирования зависит от выбранной толщины плиты. Если перекрытие тонкое (около 15 см), то достаточно одного. В остальных случаях делают два пояса.

Технология изготовления монолитного перекрытия схожа с методикой монтажа фундамента. Также требуется размещение опалубки, но с дном. Для ее установки между этажами ставят подпорки и на них кладут доски.

Ручная вязка

Порядок действий при армировании каркаса монолитной железобетонной плиты методом ручной вязки крючком:

  1. Сделать заготовки из проволоки длиной по 25-30 см. Самый простой способ — болгаркой разрезать сразу весь моток.
  2. Куски проволоки сложить пополам и поместить на каждом стыке сетки.
  3. Готовую петлю слегка изогнуть и подвести под углом 45 градусов (по диагонали) под стык прутьев.
  4. Ввести крючок внутрь петли, подхватить им второй конец отрезка проволоки. Загнуть его так, чтобы он не соскакивал с инструмента.
  5. Поворачивая крючок по часовой стрелке, закрутить петлю до упора. Необходимо контролировать силу давления на проволоку, чтобы она не оборвалась. Обычно хватает 3-4 оборотов.
  6. Повторить действия на каждом стыке.

Плоскогубцы, щипцы, реверсивные клещи в петлю не вводят. Левой рукой нужно взяться за концы проволочной заготовки, правой с инструментом, захватить их и закрутить до упора.

Механизированная вязка

При использовании для связывания арматуры шуруповерта установленную самодельную насадку-крючок вводят в петлю. Затем включают инструмент на минимальном количестве оборотов. Выполнив узел, проверяют его качество и регулируют обороты. Если проволока надорвана — уменьшают, если петля слабая или совсем не затянулась — увеличивают.

Пистолет достаточно поднести к месту пересечения прутьев и нажать на кнопку или рычаг. Примерно за 1 с прибор завязывает прочную петлю и обрезает излишки. Обычная проволока для автоматического вязчика не подходит, нужно покупать специальную в кассетах. Расход — 1 кассета примерно на 40-150 узлов (в зависимости от метража).


 

технология и схема, как подготовиться, какие инструменты необходимы

Армирующий каркас в плитном фундаменте служит для обеспечения жесткости конструкции, на которую воздействуют в процессе эксплуатации сжимающие и растягивающие силы.

Собранный по правилам СП 52-101-2003 каркас увеличивает прочность основания в 10 раз.

В статье обсудим, как правильно как правильно вязать арматуру для фундамента из плит, как подготовиться к процессу, из каких этапов состоит, а также все тонкости технологии.

Вязка или сварка?

Чтобы обеспечить повышенную прочность плитного основания, арматурные прутки собирают в силовую конструкцию несколькими способами:

  1. Связывают стержни и фрагменты решетки вязальной проволокой. Для придания пластичности проволока дополнительно обжигается. При соединении деталей используют специальный стальной крючок.
  2. Фиксируют элементы силового каркаса методом применения электрического тока. В бытовых условиях сварку ведут традиционным способом, промышленных – используют контактную точечную сварку.

Методы фиксации проволокой и сваркой характеризуются своими преимуществами и недостатками, что, в свою очередь, предопределяет отсутствие единого мнения у мастеров.

Так, достоинства вязки следующие:

Основные недостатки технологии связывания армирующего каркаса:


Преимущества сварных армирующих каркасов:

Недостатки метода фиксации каркаса сваркой:

С учетом неоднозначности в эффективности обоих методов на практике придерживаются следующих рекомендаций:

  1. Для строительства многоэтажных домов, которые будут оказывать значительную нагрузку на фундамент, используют метод сварки. К работе привлекают высококвалифицированных сварщиков, чтобы снизить риск возможности пережога металла в местах соединений.
  2. В частном домостроение армирующий каркас монтируют с применением вязальной проволоки. Метод выгодно отличается простотой сборки без применения дорогостоящего оборудования, а также отсутствием повышенного напряжения в местах стыковки элементов.

Правила вязки

Вязать арматуру для силового каркаса можно несколькими способами:

  1. Ручная вязка стальным крючком и кусачками.
  2. Полуавтоматическая вязка специальным крючком, который может находится в реверсивном движении.
  3. Автоматический способ с применением пистолета или шуруповерта с насадкой для вязания проволоки.

Занимаясь частным домостроением, собственник может заказать готовый армокаркас на специализированном предприятии.

Несмотря на высокое качество сборки готовой конструкции, при этом возникают дополнительные расходы, связанные с ее доставкой на стройплощадку. Поэтому строителю целесообразно разобраться с технологией и самому выполнить все работы.

Подготовка

Мероприятия, которые следует выполнить перед началом вязки:

  1. Расчет суммарных нагрузок на фундамент.
  2. Разработка чертежа и рабочего эскиза армокаркаса.
  3. Выбор оптимальной марки арматурных стержней (от класса стали и диаметра стержней зависит допустимый угол изгиба).
  4. Определение потребности в количестве арматуры (расчет проводится по схеме вязки).
  5. Подготовка инструментов для вязания.

Для армокаркаса плитного фундамента используют рифленые стержни диаметром 10–14 мм. Создание чертежа лучше доверить специалистам, которые учтут нагрузки и предусмотрят усиление важных участков с учетом процента армирования и прочности бетона.

Укладка арматурной сетки

При укладке силовой конструкции для плиты соблюдают следующие требования:

  1. Арматуру укладывают в двух направления, формируя квадратные ячейки с максимальным размером 300 на 300 мм. Шаг ячейки уменьшается под несущими стенами. В центральной части размер ячейки может быть максимально большим (до 0,3% армирования).
  2. Фрагменты сетки размещают предельно близко к нижней и верхней граням, учитывая 30 мм защитного слоя.
  3. Стержни сеток по торцам соединяют между собой П-образными хомутами.
  4. В местах стен и колонн оставляют выпуск вертикально арматуры для усиления конструкции.

Технологические этапы и схема вязки армирующего каркаса

Порядок действий зависит от метода вязания элементов. Алгоритм операций при ручной вязке будет следующим:

  1. Укладывают продольные и поперечные арматурные стержни на рабочей площадке.
  2. Нарезают заготовки длинной от 15 до 20 см из вязальной проволоки.
  3. Сгибают заготовки по центру.
  4. В узле стыковки арматурных стержней диагонально размещают согнутую проволоку.
  5. В сформированную петлю продевают крючок.
  6. Втягивают концы проволоки в петлю.
  7. Проворачивают крючок, добиваясь необходимой силы затяжки.

Выполняя затяжку, мастер должен контролировать усилие, чтобы не допустить обрыв проволоки.

Особенности процесса и инструмент

Нюансы вязания армокаркаса:

  1. При толщине монолитной плиты от 150 мм формируют силовую конструкцию из двух ярусов решетки, соединенных между собой вертикальными прутками.
  2. При толщине плиты менее 150 мм размер ячейки может быть в пределах от 200 на 200 до 400 на 400 мм.
  3. Для жесткого соединения элементов используют отожженную проволоку.

Выбор инструмента для вязания силовой конструкции подбирается индивидуально:

  1. Для разового монтажа используют вязальный крючок (покупной или самодельный), кусачки, круглогубцы. Если есть возможность, применяют реверсивный инструмент.
  2. Для изготовления армокаркаса в промышленных масштабах используют автоматический пистолет.

Сварочные работы

Для обеспечения прочности соединений для сборки армирующего каркаса методом точечной сварки используют рифленую проволоку класса А400С и А500С диаметром до 25 мм.

Технология монтажа предполагает следующую последовательность операций:

  1. Нарезание заготовок нужной длины.
  2. Сборка элементов в одной плоскости, начиная с легкой прихватки и доводя до окончательной фиксации.
  3. Монтаж заготовленных частей в единую силовую конструкцию, соблюдая проектные расстояния по чертежу.
  4. Проверка соответствия размеров пространственной рамы.

Сварщик должен грамотно подобрать силу тока для работы, чтобы не допустить перегрев металла, в результате чего его структура может измениться, а прочностные качества всей конструкции снизятся.

Полезное видео

О деталях вязки арматуры для плитного фундамента смотрите в видео:

Заключение

Надежность и срок службы монолитной плиты фундамента во многом зависит от качества сборки армирующего каркаса. Строителю, который планирует проводить монтаж силовой конструкции своими руками, необходимо предварительно изучить нормативные требования, предъявляемые к армокаркасу для железобетонных конструкций, в том числе фундаментов.

Для работы используют стальные рифленые пруты высокого класса прочности. Сборку можно вести методом сварки или вязания, при этом второй вариант поддерживается большинством экспертов.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Армирование монолитной плиты: расчет и вязка арматуры


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

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

Плита в здании может быть двух типов:

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

Армирование фундаментной плиты

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

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

Диаметр армирования

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

Пример армирования

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

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

Укладка металла по основной ширине

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

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

Основные армирующие элементы

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

Зоны продавливания

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

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

Армирование монолитной плиты перекрытия

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

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

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

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

Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.

Перекрытие по профлисту

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

Армирование плиты перекрытия по профлисту

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

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

Сплошная плита

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

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

Пример армирования плиты перекрытия

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

Вязка арматуры монолитной плиты

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

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

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

Общие рекомендации

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

материалы, схемы, расчет, пошаговая инструкция выполнения работ

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

Виды бетонных перекрытий

Бетонные перекрытия бывают двух типов.

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

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

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

Достоинства и недостатки монолитного перекрытия

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

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

К недостаткам строительства монолитного перекрытия можно отнести.

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

Чем и зачем армируют перекрытие

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

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

Этапы строительства монолитной плиты перекрытия

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

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

Установка опалубки под бетонные стены.

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

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

Сборка горизонтальной опалубки под плиту перекрытия.

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

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

Процесс бетонирования монолитной плиты бетононасосом.

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

Пошаговый пример устройства армирования монолитной плиты перекрытия

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

Схема армирования плиты перекрытия

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

Нижний слой армирования плиты перекрытия

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Устройство усиления отверстий в плите перекрытия.

Верхний слой армирования монолитной плиты

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

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

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

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

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

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

Финальный вид армирования плиты перекрытия 20 см.

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

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

Важные моменты при армировании плиты

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

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

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

Армирование монолитной плиты фундамента: укладка, схема, расчет 

Все чаще в качестве фундамента используются монолитные железобетонные плиты. Они позволяют обеспечить надежную опору для зданий при высоких нагрузках и плохих характеристиках грунта. Также монолитный фундамент сможет решить проблему высокого уровня грунтовых вод.

Содержание статьи

Зачем необходимо армирование

Бетон — это материал, который хорошо справляется с работой на сжатие, но имеет очень небольшую прочность при изгибе или растяжении. При строительстве дома на бетонной плите, нагрузки по ней распределены неравномерно, что приводит к появлению изгибающего момента.

Это очень опасно для бетонной конструкции, но исключить негативное влияние возможно с помощью установки арматурных сеток или каркасов. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, а арматура воспринимает изгибающие. Это позволяет обеспечить максимальную надежность.

Схема армирования

Пример схемы (чертежа) армирования плитного фундамента.

Армирование железобетонной плиты производится неравномерно: в местах опирания стен или колонн необходимо дополнительное усиление. Такие участки называются зоны продавливания. Укладка арматуры производится в один слой при толщине плиты 150 мм и менее. При величине более 150 мм армирование выполняют каркасами. В качестве примера необходимо рассмотреть основные узлы конструкции.

Основная ширина плиты

Здесь схема представляет собой сетки с постоянным размером ячейки. Шаг прутьев в обоих направлениях должен быть одинаковым. В зависимости от расчетной нагрузки его принимают в пределах 200-400 мм. Для кирпичных домов подойдет шаг арматуры 200 мм, для более легких каркасных можно укладывать стержни реже. При этом важно учитывать, что по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» расстояние между стержнями не должно превышать толщину плиты более чем в 1,5 раза.

Схема армирования плиты.

Чаще всего стержни укладывают в два ряда: верхний и нижний. Их совместная работа обеспечивается установкой вертикальных стержней. Шаг таких прутов может быть равен шагу основного армирования или приниматься в два раза больше.

С торцов плита армируется П-образными хомутами.

Согласно СП 63.13330.2012 (п. 10.4.9) на торцах плита должна армироваться П-образными стержнями арматуры, длина этих стержней должна быть равна 2-м толщинам плиты или больше. Стержни связывают верхний и нижний ряды армирования и обеспечивают восприятие крутящих моментов у края плиты и анкеровку концов продольной арматуры.

Внимание! Арматура должна быть утоплена в бетон на 20-30 мм со всех сторон: снизу, сверху, с торцов. Иначе возможна ускоренная коррозия арматуры и разрушение конструкции.

Зоны продавливания

В местах опирания несущих вертикальных конструкций раскладка меняется — уменьшают шаг армирования. Например, если по основной ширине плиты стержни укладывались через 200 мм, то под стенами рекомендуется использовать шаг 100 мм. Это позволит избежать чрезмерного продавливания и появления трещин.

Зона сопряжения с монолитной стеной подвала

Конструкция плиты позволяет изготавливать ее на одном уровне с поверхностью земли, но если в здании планируется обустройство подвала ее глубина заложения будет зависеть от высоты помещения. В этом случае необходимо обеспечить совместную работу основания и стен.

Выпуски арматуры в плите для сопряжения с монолитными стенами.

Чтобы правильно армировать фундамент, необходимо связать вместе каркасы монолитной стены и плиты. При заливке фундамента оставляют выпуски в виде вертикальных стержней, именно они будут связующим звеном. Концы выпусков запускают в тело плиты (загибают на конце на 2 высоты плиты и вяжут к основному каркасу).

Для удобства и точного расчета материалов выполняют чертеж, на котором показана схема армирования, включающая данные о расстоянии между стержнями и их диаметрах.

Выбор арматуры

При изготовлении стальной арматуры руководствуются ГОСТ 5781-82*.  Для железобетонной монолитной плиты применяют стержни класса A400 и А500 (или в устаревшем варианте Alll). Чтобы не ошибиться необходимо знать, как отличить пруты разных классов визуально:

Арматура А500 изготавливается по ГОСТ 52544-06.

Важно! Применение арматуры более низких классов не допускается.

Рекомендуем: Какая арматура нужна для фундамента.

Способы изготовления сеток и каркасов

Сетки изготавливаются по ГОСТ 23279-2012. Вариантов соединения стержней между собой существует всего два: вязание и сварка.

При первом используется тонкая проволока диаметром 2-3 мм, которая вручную или с помощью специальных приспособлений обматывается вокруг прутов. Вариант достаточно трудоемкий, но обеспечивает большую надежность соединений, поскольку позволяет стержням приспосабливаться к небольшим подвижкам конструкции.

Вертикальные хомуты можно изготовить как на фото ниже:

Паук из арматуры диаметром 8-10 мм.

Готовые сварные сетки обеспечат высокую скорость работ. Но количество их типоразмеров ограничено, и не всегда можно подобрать необходимую. Если же принято решение применять сварку прямо на стройплощадке, в особо ответственных местах (углы здания, участки опирания массивных стен) арматуру соединяют проволокой.

Шаблон поможет при вязке арматуры.

Укладка арматуры

Нахлест продольных стержней не менее 40 диаметров рабочей арматуры.

При укладке со всех сторон обеспечивают стержням защитный слой из бетона 20-30 мм. Это необходимо для предотвращения коррозии и разрушения. Чтобы соблюсти необходимое расстояние применяют пластиковые фиксаторы, «лягушки» или «стульчики» из металла.

Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.

Если длины прута не хватает на всю ширину фундамента, соединение двух деталей производят с нахлестом не менее 40 диаметров рабочих стержней. Например, для арматуры 12 мм длина нахлеста будет равняться 40*12 мм = 480 мм.

Расчет диаметра арматуры

Расчеты, связанные с монолитной плитой, достаточно сложны и требуют особых знаний. Далеко не каждый конструктор может их правильно выполнить. Для индивидуального строительства можно руководствоваться минимальными значениями, принимаемыми по пособию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».

Требования для монолитной плиты представлены в приложении 1, раздел 1. Общая площадь сечения рабочей арматуры в одном направлении принимается не менее 0,3% от общего сечения фундамента. Минимальный диаметр стержней назначается 10 мм при стороне плиты менее 3 м и 12 мм при большей длине стороны. Диаметр вертикальных стержней должен составлять не менее 6 мм, но также необходимо учитывать условия свариваемости. Максимальный размер рабочего армирования 40 мм, на практике чаще используют 12, 14 и 16 мм.

Пример расчета

В качестве исходных данных имеется железобетонная плита 6 на 6 м. Толщина для частного дома принимается 200 мм. Необходимо правильно армировать конструкцию. В примере не рассмотрено усиление железобетона на участках опирания стен.

Определение диаметров

В первую очередь определяется, что сетки будут укладываться в два ряда, поскольку толщина конструкции больше 150 мм. Далее производится расчет требуемой площади стальных прутьев.

Далее необходимо воспользоваться сортаментом арматурных стержней, который приведен в ГОСТ 5781-82*. В этом документе приведена площадь сечения одного прута. Для удобства можно найти расширенную версию сортамента. По нему определяется, что для данного сечения в одной сетке необходимо использовать один из следующих вариантов:

Выбираем вариант с двенадцатым диаметром. Чтобы правильно разложить элементы необходима схема. Чертеж поможет рассчитать шаг прутов. Для стороны длинной 6 м шаг 16-ти стержней получается примерно 400 мм. Назначаем максимальное расстояние 300 мм исходя из условия СП 63.13330.2012 п.10.3.8.

Вертикальное армирование для надежности принимается 8 мм с шагом 300 мм.

Расчет количества

Недавно у нас появился калькулятор плитного фундамента, для удобства можете воспользоваться им.

Для того, чтобы не ошибиться при закупке материалов, необходимо заранее рассчитать их количество. Если имеется схема плиты, сделать это не сложно. При вычислении длин стержней необходимо учитывать толщину защитного слоя бетона 20-30 мм с каждой стороны.

Расчет рабочего армирования.

Расчет вертикального армирования.

Все получившиеся значения удобно свести в таблицу.

Диаметр Длина Масса
12 мм 515,2 м 457,5 кг
8 мм 56 м 22,12 кг

При расчете расходов стоит учитывать стандартную длину одного прута – 11,7 м, это означает, что, например, стержней 8 диаметра понадобится 5-6 штук с небольшим запасом. А при большой длине рабочей арматуры требуется увеличить суммарную длину на 10-15% для соединения стержней внахлест.

Грамотный выбор диаметра, шага и соблюдение технологии монтажа обеспечат надежность и долговечность фундамента при минимально возможных затратах.

Рекомендуем: Технология строительства плитного фундамента.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Читайте также

Детализация армирования железобетонных плит

Детализация арматуры плиты выполняется в зависимости от условий ее опоры. Плита может опираться на стены, балки или колонны. Плита, поддерживаемая непосредственно колоннами, называется плоской плитой.

Плита, поддерживаемая с двух сторон и изгиб которой происходит преимущественно только в одном направлении, называется односторонней плитой. С другой стороны, когда плита поддерживается со всех четырех сторон и изгиб происходит в двух направлениях, это называется двухсторонней плитой.

Плиты, у которых отношение большей длины к меньшей длине (L y / L x ) больше 2, называется односторонней плитой, иначе как двухсторонней плитой. С одной стороны, основная арматура плиты параллельна более короткому направлению, а арматура, параллельная более длинному направлению, называется распределительной сталью. В двухстороннем варианте основное армирование плиты обеспечивается в обоих направлениях.

Плиты могут быть просто опорными, непрерывными или консольными. В двухсторонней плите углы могут удерживаться ограничителями или могут подниматься вверх.Дополнительное усиление кручения требуется в углах, когда оно удерживается от подъема, как показано на рисунке 1.

Толщина плиты определяется на основе отношения пролета к глубине, указанного в IS456-2000. Минимальное армирование составляет 0,12% для стержней HYSD и 0,15% для стержней из мягкой стали. Диаметр стержня, обычно используемого для изготовления плит, составляет: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм и 16 мм.

Максимальный диаметр стержня , используемого в перекрытии, не должен превышать 1/8 общей толщины плиты.Максимальное расстояние между главной балкой ограничено трехкратной эффективной глубиной или 300 мм, в зависимости от того, что меньше. Для распределительных стержней максимальное расстояние указано как 5-кратная эффективная глубина или 450 мм, в зависимости от того, что меньше.

Минимальное прозрачное покрытие арматуры в плите зависит от критериев долговечности, и это указано в IS 456-200. Обычно для основных усилителей предусмотрено покрытие от 15 до 20 мм. Альтернативные основные стержни могут быть изогнуты возле опоры или могут быть согнуты на 180 0 на краю, а затем расширены вверху внутри плиты, как показано на рис.1. Сворачивание и проворачивание стержней и показано на рис. 2.

Торсионная арматура должна быть предусмотрена в любом углу, где плита просто поддерживается обоими краями, встречающимися в этом углу, и предотвращается ее подъем, если только последствия растрескивания не являются незначительными. Он должен состоять из верхней и нижней арматуры, каждый со слоем стержней, размещенных параллельно сторонам плиты и выступающих от краев на минимальное расстояние в одну пятую меньшего пролета.

Площадь арматуры на единицу ширины в каждом из этих четырех слоев должна составлять три четверти площади, необходимой для максимального момента в середине пролета на единицу ширины в плите.

Усиление кручения, равное половине описанного выше, должно быть предусмотрено в углу, содержащем кромки, только над одной из которых плита является непрерывной. Требуемое торсионное усиление показано на рис. 3 ниже.

На чертеже, показывающем детализацию арматуры, есть план, показывающий типичное армирование как по направлению, так и по высоте в разрезе.Типовая детализация плиты показана на рисунках 4 и 5.

Рис.4: перекрытие перекрытия в одном направлении (одностороннее перекрытие)

Рис.5: Перекрытие перекрытия в двух направлениях (двухсторонняя плита)

Подробнее:

Руководство по проектированию и детализации железобетонных перекрытий IS456: 2000

Что такое метод ребрирования в железобетонных конструкциях?

Коррозия стальной арматуры в бетоне - причины и защита

Калькулятор арматуры - площади с разным диаметром и количеством стержней

.

Расстояние между арматурой в бетонных балках и перекрытиях

Минимальное и максимальное расстояние между арматурой в бетонных конструктивных элементах, таких как балки и плиты, требуется в соответствии со стандартными правилами. Минимальное расстояние между арматурой основано на максимальном размере заполнителей, чтобы бетон можно было правильно укладывать и уплотнять. Максимальное расстояние между арматурой, основанное на глубине балок и плит, чтобы обеспечить адекватную поддержку изгибающего момента и поперечной силы в конструкции.

Шаг арматуры в бетонных балках и перекрытиях

1.Минимальное расстояние между стержнями при растяжении

Минимальное расстояние по горизонтали между двумя параллельными основными стержнями должно быть равно диаметру большего стержня или максимальному размеру крупного заполнителя плюс 5 мм. Однако, когда уплотнение выполняется игольчатым вибратором, расстояние может быть дополнительно уменьшено до двух третей от номинального максимального размера крупного заполнителя.

Минимальное расстояние по вертикали между двумя основными стержнями должно быть

2. Максимальное расстояние между стержнями при растяжении

Обычно этот интервал будет таким, как указано ниже:

    1. Для балок эти расстояния составляют 300 мм, 180 мм и 150 мм для марок основной арматуры Fe 250, Fe 415 и Fe 500 соответственно.
    2. Для плит
      • (i) Максимальное расстояние между двумя параллельными основными арматурными стержнями должно составлять 3 или 300 мм или в зависимости от того, что меньше, и
      • (ii) Максимальное расстояние между двумя вторичными параллельными брусьями должно быть 5 или 450 мм или в зависимости от того, что меньше.

Рис: Шаг арматуры в балках

3. Минимальные и максимальные требования к армированию в элементах

Для балок

Подробнее о Руководство по армированию

.

Руководство по проектированию и детализации железобетонных перекрытий IS456: 2000

Были предприняты попытки проектирования и детализации руководств по проектированию и детализации железобетонных перекрытий в отношении глубины перекрытия, нагрузок на перекрытие, руководства по армированию для односторонних и двусторонних перекрытий в соответствии с IS 456: 2000. присутствует здесь.

Ниже приведены рекомендации по проектированию и детализации перекрытий RCC:

Рекомендации по проектированию железобетонных перекрытий

a) Полезный пролет плиты:

Эффективный пролет плиты должен быть меньше двух

  1. L = пролет в свету + d (эффективная глубина)
  2. L = расстояние от центра до центра между опорами

б) Глубина плиты:

Глубина плиты зависит от изгибающего момента и критерия прогиба.глубину следа можно получить с помощью:

Тип опоры Fe-250 Fe-415
Простая поддержка л / 35 л / 28
Постоянная опора л / 40 л / 32

Или можно использовать следующие правила большого пальца:

c) Нагрузка на плиту:

Нагрузка на плиту состоит из статической нагрузки, отделки пола и временной нагрузки. Нагрузки рассчитываются на единицу площади (нагрузка / м 2 ).

Статическая нагрузка = D x 25 кН / м 2 (где D - толщина плиты в м)

Отделка пола (предполагается) = 1-2 кН / м 2

Переменная нагрузка (принята как) = от 3 до 5 кН / м 2 (в зависимости от загруженности здания)

Детализация требований к железобетонной плите согласно IS456: 2000

a) Номинальная крышка:

Для мягкого воздействия - 20 мм

Для средней экспозиции - 30 мм

Однако, если диаметр стержня не превышает 12 мм, крышка может быть уменьшена на 5 мм.Таким образом, для основной арматуры диаметром до 12 мм и для умеренного воздействия номинальное покрытие составляет 15 мм.

б) Минимальное армирование:

Арматура в любом направлении плиты должна быть не менее

c) Расстояние между стержнями:

Максимальное расстояние между стержнями не должно превышать

.

d) Максимальный диаметр стержня:

Максимальный диаметр стержня в плите не должен превышать D / 8, где D - общая толщина плиты.

Подробнее:

Основы проектирования железобетонных перекрытий

Виды конструктивных и конструктивных ошибок в строительстве и их предотвращение

Причины чрезмерных прогибов железобетонных плит

Типы экономичных систем перекрытий железобетонных зданий

.

Как укрепить бетонную плиту на земле для контроля трещин

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

Этот тип армирования обычно называют усадочным и температурным армированием.

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

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

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

Основы

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

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

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

Если усадочные швы недопустимы и не установлены, требуется усиление усадки и температурного усиления. Такой подход к проектированию иногда называют непрерывно армированными плитами или плитами без швов, и он позволяет множеству мелких трещин, расположенных близко друг к другу (от 3 до 6 футов), по всей плите.

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

Варианты борьбы с трещинами

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

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

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

Порезка арматуры на стыках

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

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

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

Расположение арматуры

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

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

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

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

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

Допуски размещения

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

Эта статья была первоначально опубликована 25 февраля 2013 года.

Артикул:

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

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

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

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

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

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

.

Введение в различные алгоритмы обучения с подкреплением. Часть I (Q-Learning, SARSA, DQN, DDPG) | Автор: Kung-Hsiang, Huang (Steeve)

Обычно установка RL состоит из двух компонентов: агента и среды.

Иллюстрация обучения с подкреплением (https://i.stack.imgur.com/eoeSq.png)

Затем среда относится к объекту, над которым действует агент (например, к самой игре в игре Atari), а агент представляет Алгоритм RL. Среда начинается с отправки состояния агенту, который затем на основе своих знаний предпринимает действия в ответ на это состояние.После этого среда отправляет пару следующих состояний и вознаграждение обратно агенту. Агент обновит свои знания с помощью награды, возвращаемой средой, чтобы оценить свое последнее действие. Цикл продолжается до тех пор, пока среда не отправит терминальное состояние, которое заканчивается эпизодом.

Большинство алгоритмов RL следуют этому шаблону. В следующих параграфах я кратко расскажу о некоторых терминах, используемых в RL, чтобы облегчить наше обсуждение в следующем разделе.

Определение

  1. Действие (A): все возможные действия, которые может предпринять агент.
  2. Состояние (S): текущая ситуация, возвращаемая средой.
  3. Награда (R): немедленный возврат из среды для оценки последнего действия.
  4. Политика (π): Стратегия, которую агент использует для определения следующего действия на основе текущего состояния.
  5. Стоимость (V): ожидаемая долгосрочная доходность с учетом скидки, в отличие от краткосрочного вознаграждения R. Vπ (s) определяется как ожидаемая долгосрочная доходность π политики раскола текущего состояния.
  6. Q-значение или значение действия (Q): Q-значение аналогично значению Value, за исключением того, что оно принимает дополнительный параметр, текущее действие a . Qπ (s, a) относится к долгосрочному возврату текущего состояния s , предпринимая действия a в соответствии с политикой π.

Без модели по сравнению с На основе модели

Модель предназначена для моделирования динамики окружающей среды. То есть модель изучает вероятность перехода T (s1 | (s0, a)) из пары текущего состояния s 0 и действия a в следующее состояние s 1 . Если вероятность перехода успешно изучена, агент будет знать, насколько вероятно войти в определенное состояние с учетом текущего состояния и действия.Однако алгоритмы, основанные на модели, становятся непрактичными по мере роста пространства состояний и пространства действий (S * S * A для табличной настройки).

С другой стороны, алгоритмы без моделей полагаются на метод проб и ошибок для обновления своих знаний. В результате ему не требуется место для хранения всей комбинации состояний и действий. Все алгоритмы, обсуждаемые в следующем разделе, попадают в эту категорию.

Соответствие политике и политике Вне политики

Агент, подключенный к политике, изучает значение на основе своего текущего действия, производного от текущей политики, тогда как его часть, не связанная с политикой, изучает его на основе действия a *, полученного из другой политики.В Q-обучении такой политикой является жадная политика. (Мы поговорим об этом подробнее в Q-Learning и SARSA)

2.1 Q-Learning

Q-Learning - это внеполитический алгоритм RL без моделей, основанный на хорошо известном уравнении Беллмана:

Уравнение Беллмана (https : //zhuanlan.zhihu.com/p/21378532? refer = intelligentunit)

E в приведенном выше уравнении относится к математическому ожиданию, а ƛ - к коэффициенту дисконтирования. Мы можем переписать его в виде Q-значения:

Уравнение Беллмана в форме Q-значения (https: // zhuanlan.zhihu.com/p/21378532?refer=intelligentunit)

Оптимальное значение Q, обозначенное как Q *, может быть выражено как:

Оптимальное значение Q (https://zhuanlan.zhihu.com/p/21378532?refer= Intelligentunit)

Цель состоит в том, чтобы максимизировать Q-значение. Прежде чем углубиться в метод оптимизации Q-value, я хотел бы обсудить два метода обновления значений, которые тесно связаны с Q-обучением.

Итерация политики

Итерация политики запускает цикл между оценкой политики и ее улучшением.

Policy Iteration (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582)

Оценка политики оценивает функцию ценности V с помощью жадной политики, полученной в результате последнего улучшения политики. С другой стороны, улучшение политики обновляет политику действием, которое максимизирует V для каждого состояния. Уравнения обновления основаны на уравнении Беллмана. Он продолжает повторяться до схождения.

Псевдокод для изменения политики (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582)

Итерация значения

Итерация значения содержит только один компонент.Он обновляет функцию ценности V на основе оптимального уравнения Беллмана.

Оптимальное уравнение Беллмана (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582) Псевдокод для изменения значений (http://blog.csdn.net/songrotek/article/details/51378582)

После итерация сходится, оптимальная политика напрямую получается путем применения функции максимального аргумента для всех состояний.

Обратите внимание, что эти два метода требуют знания вероятности перехода p , что указывает на то, что это алгоритм на основе модели.Однако, как я упоминал ранее, алгоритм на основе модели страдает проблемой масштабируемости. Так как же Q-Learning решает эту проблему?

Q-Learning Update Equation (https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-Q-learning-and-SARSA-learning)

α относится к скорости обучения (т.е. насколько быстро мы приближается к цели). Идея Q-Learning во многом основана на итерациях значений. Однако уравнение обновления заменяется приведенной выше формулой. В результате нам больше не нужно беспокоиться о вероятности перехода.

Псевдокод Q-обучения (https://martin-thoma.com/images/2016/07/q-learning.png)

Обратите внимание, что следующее действие a ' выбрано для максимизации Q-значения следующего состояния. следования текущей политике. В результате Q-обучение относится к категории вне политики.

2.2 Состояние-действие-награда-государство-действие (SARSA)

SARSA очень напоминает Q-обучение. Ключевое различие между SARSA и Q-Learning заключается в том, что SARSA - это алгоритм, соответствующий политике. Это означает, что SARSA изучает значение Q на основе действия, выполняемого текущей политикой, а не жадной политикой.

SARSA Update Equation (https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-Q-learning-and-SARSA-learning)

Действие a_ (t + 1) - это действие, выполняемое в следующее состояние s_ (t + 1) согласно текущей политике.

Псевдокод SARSA (https://martin-thoma.com/images/2016/07/sarsa-lambda.png)

Из псевдокода выше вы можете заметить, что выполняется выбор двух действий, которые всегда соответствуют текущей политике. Напротив, Q-обучение не имеет ограничений для следующего действия, пока оно максимизирует Q-значение для следующего состояния.Следовательно, SARSA - это алгоритм, основанный на политике.

2.3 Deep Q Network (DQN)

Хотя Q-обучение - очень мощный алгоритм, его основной недостаток - отсутствие общности. Если вы рассматриваете Q-обучение как обновление чисел в двумерном массиве (пространство действий * пространство состояний), оно, по сути, напоминает динамическое программирование. Это указывает на то, что для состояний, которые агент Q-Learning не видел раньше, он не знает, какое действие предпринять. Другими словами, агент Q-Learning не имеет возможности оценивать значение для невидимых состояний.Чтобы справиться с этой проблемой, DQN избавляется от двумерного массива, введя нейронную сеть.

DQN использует нейронную сеть для оценки функции Q-value. Входом для сети является ток, а выходом - соответствующее значение Q для каждого действия.

DQN Пример Atari (https://zhuanlan.zhihu.com/p/25239682)

В 2013 году DeepMind применил DQN к игре Atari, как показано на рисунке выше. Входными данными является необработанное изображение текущей игровой ситуации. Он прошел через несколько слоев, включая сверточный слой, а также полностью связанный слой.Результатом является Q-значение для каждого действия, которое может предпринять агент.

Вопрос сводится к следующему: Как мы обучаем сеть?

Ответ заключается в том, что мы обучаем сеть на основе уравнения обновления Q-обучения. Напомним, что целевое Q-значение для Q-обучения:

Целевое Q-значение (https://storage.googleapis.com/deepmind-media/dqn/DQNNaturePaper.pdf)

ϕ эквивалентно состоянию s, в то время как обозначает параметры в нейронной сети, которые не входят в область нашего обсуждения.Таким образом, функция потерь для сети определяется как квадрат ошибки между целевым значением Q и выходным значением Q из сети.

Псевдокод DQN (https://storage.googleapis.com/deepmind-media/dqn/DQNNaturePaper.pdf)

Еще два метода также важны для обучения DQN:

  1. Experience Replay : Поскольку обучающие образцы в типичном RL настройки сильно коррелированы и менее эффективны для данных, это приведет к более сложной конвергенции для сети. Одним из способов решения проблемы распространения образцов является воспроизведение опыта.По сути, образцы переходов сохраняются, которые затем случайным образом выбираются из «пула переходов» для обновления знаний.
  2. Отдельная целевая сеть : Целевая Q-сеть имеет ту же структуру, что и сеть, которая оценивает значение. Каждые C шагов, согласно приведенному выше псевдокоду, целевая сеть сбрасывается на другую. Таким образом, колебания становятся менее сильными, что приводит к более стабильным тренировкам.

2.4 Глубокий детерминированный градиент политики (DDPG)

Хотя DQN добилась огромного успеха в задачах более высокого измерения, таких как игра Atari, пространство действия все еще остается дискретным.Однако для многих задач, представляющих интерес, особенно для задач физического контроля, пространство действий является непрерывным. Если вы слишком точно распределите пространство действия, вы получите слишком большое пространство действия. Например, предположим, что степень свободной случайной системы равна 10. Для каждой степени вы делите пространство на 4 части. У вас будет 4¹⁰ = 1048576 действий. Также чрезвычайно сложно сходиться в таком большом пространстве действий.

DDPG опирается на архитектуру «актер-критик» с двумя одноименными элементами: актер и критик.Актер используется для настройки параметра 𝜽 для функции политики, то есть для определения наилучшего действия для определенного состояния.

Функция политики (https://zhuanlan.zhihu.com/p/25239682)

Критик используется для оценки функции политики, оцененной субъектом в соответствии с ошибкой временной разницы (TD).

Ошибка разницы во времени (http://proceedings.mlr.press/v32/silver14.pdf)

Здесь строчные буквы v обозначают политику, выбранную субъектом. Знакомо? Да! Это похоже на уравнение обновления Q-обучения! TD-обучение - это способ научиться предсказывать значение в зависимости от будущих значений данного состояния.Q-обучение - это особый тип TD-обучения для изучения Q-ценности.

Архитектура «Актер-критик» (https://arxiv.org/pdf/1509.02971.pdf)

DDPG также заимствует идеи воспроизведения опыта и отдельной целевой сети от DQN . Другой проблемой для DDPG является то, что он редко выполняет исследование действий. Решением для этого является добавление шума в пространство параметров или пространство действий.

Action Noise (слева), Parameter Noise (справа) (https: //blog.openai.com / better-exploration-with-parameter-noise /)

Согласно этой статье, написанной OpenAI, утверждается, что добавление в пространство параметров лучше, чем в пространство действий. Один из часто используемых шумов - это случайный процесс Орнштейна-Уленбека.

Псевдокод DDPG (https://arxiv.org/pdf/1509.02971.pdf)

Я обсуждал некоторые основные концепции Q-обучения, SARSA, DQN и DDPG. В следующей статье я продолжу обсуждать другие современные алгоритмы обучения с подкреплением, включая NAF, A3C и т. Д.В конце я кратко сравним каждый из рассмотренных мной алгоритмов. Если у вас возникнут проблемы или вопросы относительно этой статьи, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже или подписываться на меня в твиттере.

.Сравнение микросервисов

и монолитной архитектуры

Архитектура микросервисов является сегодня горячей темой и общей тенденцией для многих компаний. Это обусловлено влиянием и требованиями современного рынка: гибкость, гибкость, масштабируемость, быстрая реакция на изменения и клиентоориентированность. В этой статье мы поговорим об архитектуре микросервисов и монолитной архитектуре, сравним их основные особенности, преимущества и недостатки для разработки программного обеспечения. Это поможет вам принять решение, какую структуру выбрать для вашего предприятия.

Монолитная архитектура

Что такое монолитная архитектура? Или, точнее, что такое монолит в ИТ-индустрии?

Монолитная архитектура - это шаблон разработки программного обеспечения, в котором приложение создается с единой кодовой базой, единой системой сборки, одним исполняемым двоичным файлом и несколькими модулями для бизнес-функций или технических характеристик. Его компоненты работают вместе, используют одно и то же пространство памяти и ресурсы. Из определения монолитности следует, что монолитное приложение - это связная единица кода.

Этот подход использовался в течение многих лет для разработки корпоративных приложений, поскольку отрасль была сосредоточена на настольных устройствах с браузерами, которым не требовались интерфейсы платформы приложений (API).

Основные характеристики

Плюсы

Практически любое большое и успешное приложение, которое мы используем сегодня, создавалось как монолит, поскольку эта архитектура хорошо работает на начальном этапе проекта. Давайте определимся с монолитными преимуществами.

В целом преимущества монолитной архитектуры заключаются в простоте во всех аспектах.

Минусы

Есть множество веб-сайтов с миллионами посетителей, которые были построены как один большой монолит.Некоторые из них, вероятно, продолжат работать в этом режиме еще пару лет, но большинство компаний стремятся разделить свои продукты на микросервисы. Это происходит из-за некоторых существенных недостатков монолитных приложений. Сложности становятся особенно заметными при расширении сервиса и команды.

Архитектура микросервисов

В последнее время произошел значительный сдвиг парадигмы с настольных компьютеров на мобильные устройства. Сегодня клиенты хотят, чтобы их поставщики услуг были всегда на связи и были доступны с помощью личных гаджетов. Вот почему настало время для процветания мобильных приложений. Компаниям нужна более быстрая и эффективная доставка программного обеспечения. Разработчикам необходимо использовать API для предоставления данных, поскольку устаревший формат обмена данными несовместим с мобильными приложениями.Это движущая сила перехода на микросервисы.

Архитектура микросервисов - это набор нескольких слабо связанных сервисов. Из этого определения следует, что микросервисы и монолитная архитектура представляют собой одно большое мобильное приложение, разделенное на набор небольших независимых сервисов, развернутых в личных архивах. Собранные вместе, они используют стандартную легкую коммуникацию и работают как единое решение.

На самом деле стоит отметить ажиотаж вокруг микросервисов, поскольку эта архитектурная модель предлагает построить слабосвязанную инфраструктуру с максимальным удобством для пользователей.Таким образом, он может отлично подойти для некоторых предприятий. Но имейте в виду, что немонолитная система подходит не для всех случаев использования. Остаться монолитным или мигрировать - вот в чем вопрос. Вы должны знать требования к внедрению микросервисов, чтобы выбрать правильную архитектуру для системы, над которой вы работаете.

Основные характеристики

Плюсы

Архитектура микросервисов четко организована. Разъединенные блоки выполняют свои определенные задачи, их можно перекомпоновывать и реконфигурировать, не затрагивая всю структуру. Преимущества микросервисов перед монолитными системами очевидны.

Минусы

Несмотря на все положительные стороны, микросервисы не могут решить все программные проблемы. Они, конечно, не так просты и имеют некоторые недостатки.

Ценовая политика

Первоначальная стоимость микросервисов выше, чем у монолитной архитектуры.Микросервисы требуют более сложного и дорогостоящего развертывания, более сложного тестирования и обслуживания. Но использование контейнеров подразумевает лучшее использование оборудования и упрощение администрирования, что приводит к снижению затрат. Они также могут сократить технический долг.

Примеры из реального бизнеса

Многие мировые гиганты переместили свое программное обеспечение в облако и приняли современную архитектуру микросервисов. Американская развлекательная компания Netflix считается пионером перехода от монолита к микросервисам.На тот момент это был рискованный шаг, но компании удалось. Netflix проложил путь, а позже к нему присоединились Amazon, Google, IBM, LinkedIn, Nike, Nordstrom, Orbitz, PayPal, Spotify, Target, Twitter и многие другие.

Однако от монолитной модели еще полностью не отказались. Многие небольшие компании все еще используют его и чувствуют себя комфортно при этом. Более того, некоторые крупные игроки, такие как Etsy, остаются крупными монолитами. Это отличный пример монолитной архитектуры, и он работает! Это доказывает, что есть не только черно-белые решения, но и множество вариантов.

Заключение

Микросервисы - это современный тренд, но это не решение, подходящее для всех случаев. Переход на эту модель сложный, болезненный, но многообещающий. Будьте осторожны при выборе архитектуры, подходящей для вашего бизнеса.

Прежде всего, определите потребности и масштаб вашего предприятия. Затем сравните монолитные и микросервисы, учитывая плюсы и минусы обоих вариантов, и решите, когда использовать тот или иной.

Традиционный монолитный подход к разработке основан на использовании нескольких команд, каждая из которых специализируется на своей специализации, например.g по базам данных, интерфейсам или серверной логике. Такая модель подходит для небольших приложений, не требующих особой логики, гибкости и независимости.

Концепция микросервисов основана на клиентах. Он наиболее подходит, когда ваш сервис довольно большой, и вы работаете с большими данными и несколькими кросс-функциональными командами, которые должны выполнять разные задачи и нуждаться в обработке данных в реальном времени.

В любом случае, если программное обеспечение основано на правильной разработке, оно работает хорошо. SaM Solutions имеет опыт создания приложений на основе обеих архитектур.Мы видим значительные преимущества разделения программного обеспечения на более мелкие части, приверженности модели микросервисов и помощи нашим клиентам в достижении успеха. Свяжитесь с нашими экспертами-консультантами для получения дополнительной информации о нашей облачной разработке программного обеспечения и других решениях, которые могут улучшить ваш бизнес.

Рейтинг: 3.3 /5. Из 7 голосов. Показать голоса.