Устройство армопояса с армированием и опалубкой


Как сделать армопояс - виды поясов и способы их заливки (+схемы)

Армопоясом называют железобетонную конструкцию, которая предназначена для укрепления стен дома. Это необходимо для защиты стен от нагрузок, возникающих под воздействием внешних/внутренних факторов. К внешним относится воздействие ветра, наклон местности/холмистость, плавающий грунт и сейсмическая активность земли. В список внутренних факторов относятся все бытовые строительные приспособления, применяемые при внутренней отделке дома. Если неправильно сделать армопояс, то из-за этих явлений стены попросту треснут, а что еще хуже, разъедутся. Ввиду этого очень важно быть осведомленным в том, как сделать армопояс. О видах, назначении и способе установки армопояса и пойдет речь в этой статье.

Виды

Существует 4 вида армопояса:

  • ростверк;
  • цокольный;
  • межэтажный;
  • под мауэрлат.

Инструменты и материалы

Перед началом работ следует подготовить инструменты/материалы:

  1. Арматура.
  2. Цемент.
  3. Песок.
  4. Щебень.
  5. Проволока для перевязки арматуры.
  6. Доски.
  7. Саморезы.
  8. Кирпич.
  9. Лопата.
  10. Бетономешалка.
  11. Фомка/ломик.
  12. Сварочный аппарат.

Чтобы все выполненные вами работы были сделаны качественно, предлагаем вам ознакомиться с техникой изготовления армосетки/каркаса и опалубки.

Изготовление арматурной сетки/каркаса

Чтобы армопояс был качественным, а соответственно дом надежным, нужно знать, как правильно сделать армосетку/каркас. Соединение прутьев арматуры между собой осуществляется вязальной проволокой, а не сварочным швом. Это обусловлено тем, что при сварке место возле изготавливаемого шва перегревается, что приводит к ослаблению прочности арматуры. Но без сварочных швов при изготовлении сетки не обойтись. Середина и концы каркаса свариваются, остальные же соединительные узлы связываются.

Уложенный каркас в армопояс

Прутья скрепляются для фиксации арматуры в необходимом положении при заливке бетоном. Для этих целей используется тонкая проволока, от нее прочность сетки/каркаса не зависит.

Для изготовления армопояса используются только ребристые прутья. Бетон цепляется за ребра, что содействует увеличению несущих способностей конструкции. Такой пояс может работать на растяжение.

Чтобы сделать каркас возьмите 2 жилы толщиной 12 мм и длиной 6 м, при этом для поперечной арматуры вам будет достаточно прутьев толщиной 10 мм. По центру и краям поперечную арматуру следует приварить. Остальные же прутья просто вяжутся. После изготовления двух сеток, подвесьте их так, чтобы образовался зазор. Сварите их с краев и по центру. Таким образом, у вас получится каркас. Для изготовления пояса, каркасы сваривать нет надобности. Их укладывают внахлест на 0,2–0,3 м.

Опалубка

Установка и закрепление опалубки осуществляется несколькими методами. Чтобы установить деревянные щиты, необходимо пропустить через них анкера, монтировать на них заглушки при помощи электросварки. Цель этих действий – зафиксировать опалубку таким образом, чтобы под весом бетона она не выдавливалась.

Для закрепления опалубки при заливке межэтажного армопояса чаще используется более простой способ. На нижней части щита следует закрепить шуруп диаметром 6 мм, длиной 10 см. Расстояние между ними – 0,7 м. Итак, приложите деревянный щит к стене, высверлите сквозь него отверстие, вставьте в него грибок и забейте шуруп.

Отверстие в щите должно быть диаметром чуть больше 6 мм. Это нужно для того, чтобы беспрепятственно установить грибок.

Деревянная опалубка

Верхнюю часть опалубки также закрепляют быстрым монтажом. Но в этом случае следует вкрутить саморез, а не шуруп. Итак, проделайте отверстие в кирпиче лицевой кладки. Затем вбейте в него арматуру. Если кирпич полнотелый, то дело обстоит проще – просто вбейте гвоздь/арматуру в вертикальный шов. Саморез и арматуру стяните вязальной проволокой. Расстояние между элементами крепежа – 1–1,2 м. Такое крепление способно противостоять предстоящим ему нагрузкам.

После того как армопояс затвердеет, снять опалубку можно при помощи ломика/гвоздодера. В теплый сезон бетон схватывается за сутки. В этом случае демонтаж опалубки можно осуществлять на следующий день. В холодный сезон эту процедуру проводят спустя несколько дней.

Ростверк

Первоначально следует определить глубину заложения фундамента. Этот параметр зависит от типа грунта, глубины его промерзания, а также глубины залегания грунтовых вод. Затем следует вырыть траншею по периметру будущего дома. Сделать это можно вручную, что долго и утомительно или при помощи экскаватора, что быстро и эффективно, но влечет за собой дополнительные расходы.

После спецтехники следует выровнять дно и стенки траншеи до твердого грунта. Поверхность должна быть максимально твердой и ровной.

Теперь нужно сформировать песчаную подушку, высота которой должна равняться 50–100 мм. При необходимости засыпки песка больше, чем на 100 мм, его нужно смешать со щебнем. Это мероприятие может понадобиться для выравнивания дна траншеи. Еще один способ выравнивания дна – заливка бетоном.

Изготовление каркаса для ростверка

После засыпки песчаной подушки, ее необходимо утрамбовать. Чтобы справиться с задачей быстрее, полейте песок водой.

Затем следует уложить арматуру. В процессе строительства в нормальных условиях нужно использовать арматуру из 4–5 жил, диаметр каждого прута должен составлять 10–12 мм. Важно, чтобы при заливке ростверка для фундамента арматура не касалась основания. Она должна быть утоплена в бетоне. Таким образом, металл будет защищен от коррозии. Чтобы этого достичь арматурную сетку следует приподнять над песчаной подушкой, уложив под нее половинки кирпича.

Ростверк ленточного фундамента

Если вы строите дом на пучинистом грунте или там, где высокий уровень грунтовых вод, то ростверк следует сделать более прочным. Для этого вместо арматурной сетки следует использовать арматурный каркас. Он представляет себе 2 сетки, состоящие из 4 жил диаметром по 12 мм. Их следует укладывать снизу и сверху армопояса. В качестве основания вместо песчаной подушки используется граншлак. Его преимущество перед песком в том, что со временем граншлак превращается в бетон.

Для изготовления сетки используется вязальная проволока, а не сварочный шов.

Для ростверка следует использовать бетон М200. Чтобы высота заливки соответствовала заданной величине, установите в траншее маячок – металлический колышек равный высоте ростверка по длине. Он будет служить вам ориентиром.

Цокольный армопояс

Перед возведением стен на фундамент следует залить цокольный армопояс. Его необходимо залить по периметру постройки вдоль внешних стен, но нельзя этого делать вдоль внутренних несущих стен. Цокольный армопояс служит в качестве дополнительного укрепления конструкции. Если вы качественно залили ростверк, то цокольный пояс можно сделать менее прочным. Высота армопояса – 20–40 см, используется бетон М200 и выше. Толщина двухжильных арматурных прутьев – 10–12 мм. Укладка арматуры осуществляется в один слой.

Если вам нужно усилить цокольный пояс, то используйте арматуру большей толщины или установите больше жил. Еще вариант – уложить армосетку в 2 слоя.

Опалубка для цокольного армопояса

Толщина цокольной и внешней стены одинаковая. Она составляет от 510 до 610 мм. При осуществлении заливки цокольного армопояса можно обойтись и без опалубки, заменив ее кирпичной кладкой. Для этого необходимо сделать с двух сторон стены кладку в полкирпича. Образующуюся пустоту вы сможете залить бетоном, предварительно уложив в нее арматуру.

При отсутствии ростверка цокольный армопояс делать бесполезно. Некоторые умельцы, решив сэкономить на ростверке, усиливают цокольный пояс, используя при этом арматуру большего диаметра, что якобы улучшает несущую способность дома. На самом деле – такое решение неразумно.

Ростверк – это основа дома, а цокольный пояс – дополнение или усиление несущих способностей армопояса для фундамента. Совместная работа ростверка и цокольного пояса служит гарантией надежного фундамента даже на пучинистых грунтах и с высоким уровнем залегания грунтовых вод.

Межэтажный

Между стеной и плитами перекрытия тоже нужно сделать армопояс. Его заливают вдоль внешних стен высотой от 0,2 до 0,4 м. Межэтажный армопояс позволяет сэкономить на дверных/оконных перемычках. Их можно сделать небольшими и с минимумом арматуры. Таким образом, нагрузка на конструкцию будет распределена равномерно.

Если на стены из плохо воспринимающего нагрузки материала установить армопояс, то нагрузка от плит перекрытия будет распределяться равномерно по всей длине стен, что благотворно скажется на их прочностных характеристиках.

Опалубка для межэтажного армопояса

Армирование межэтажного пояса выполняется сеткой из ребристых арматурных прутьев толщиной 10–12 мм в 2 жилы. Если толщина стен варьируется в пределах 510–610 мм, то в качестве опалубки можно использовать двухстороннюю кирпичную кладку, как и для цокольного пояса. Но при этом для внутренней кладки следует применять забутовочный кирпич, а для наружной лицевой. В таком случае армопояс будет иметь ширину равную 260 мм. При меньшей толщине стен забутовочный кирпич следует уложить на ребро либо использовать вместо него деревянную опалубку, а с внешней стороны так же, как и в предыдущем случае укладывается лицевой кирпич.

Под мауэрлат

Заливать армопояс под мауэрлат можно только после отвердения клея/раствора для кладки стен. Технология, по которой кладется армопояс по газобетону отличается устройством опалубки, но об этом мы поговорим чуть позже. Изготовление деревянной опалубки осуществляется по уже знакомой вам схеме. Бетон же готовится по такой формуле: 2,8 части песка на 1 часть цемента и 4,8 части щебня. Таким образом, у вас получится бетон М400.

После заливки исключите остатки пузырьков воздуха в массе. Чтобы выполнить эти задачи, используйте строительный вибратор или протыкайте жидкую массу прутом.

Крепление мауэрлата

При монолитном устройстве армопояса следует соблюсти правила крепления мауэрлата. Во время монтажа каркаса из арматуры следует вывести из него вертикальные отрезки на определенную в проекте высоту. Прутья арматуры должны возвышаться над армопоясом на толщину мауэрлата + 4 см. В брусе необходимо сделать сквозные отверстия, равные диаметру арматуры, а на ее концах следует нарезать резьбу. Так, у вас получится надежное крепление, что предоставит вам возможность осуществить качественный монтаж крыши любой конфигурации.

Армопояс для газобетона

Газобетон – это альтернатива кирпича, обладающая высокими теплоизоляционными качествами наряду с небольшой стоимостью. Газобетонные блоки уступают кирпичу по прочности. Если при устройстве армопояса на кирпичных стенах заливать бетон не приходится, так как арматура укладывается в процессе кладки, то с газобетоном дела обстоят иначе. О том, как сделать армопояс на деревянной опалубке уже говорилось выше, поэтому в этом подразделе мы рассмотрим, как сделать армированный пояс из U-образных газобетонных блоков D500. Хотя стоит сразу заметить, что эта технология более затратная.

В этом случае все предельно просто. Установите блоки на стену в обычном порядке. Затем проведите армирование центральной их части, а после залейте бетоном. Таким образом, стены вашего дома будут более долговечными и надежными.

Если у вас остались вопросы по теме, то задавайте их работающему на сайте специалисту. При необходимости вы можете проконсультироваться по поводу заливки армопояса с нашим экспертом. Есть личный опыт? Делитесь им с нами и нашими читателями, пишите комментарии к статье.

Видео

О том, как сделать армопояс для дома из газобетона вы можете узнать из видео:

возможные варианты и их особенности

Кирпичи были популярны всегда, однако сейчас у них появились конкуренты — разные виды легкого бетона. Несмотря на серьезные отличия, есть у этих материалов одно общее. Частные дома, возводимые из искусственных блоков, всегда нуждаются в защите от деформации стен и подвижек грунта. По этой причине в любом подобном строении предусматривают армирующие пояса. Такая железобетонная конструкция создается по всему периметру дома. Ее задача — снижение и перераспределение нагрузок от стропильной системы, от перекрытий, вес которых может спровоцировать трещины и деформацию стройматериала. Чтобы сделать по-настоящему надежное здания, будущим владельцам надо точно знать, из чего состоит такая защита, как сделать армопояс, есть ли случаи, когда можно обойтись без него.

Необходим ли армирующий пояс?

Армопояс, предназначенный для перекрытий, стропильной системы, нужен всегда. Этот элемент — монолитный бетонный контур, усиленный арматурным каркасом. Другие его названия — железобетонный, разгрузочный пояс, сейсмопояс.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Задачи армопояса

Он призван усилить стеновую конструкцию, которая испытывает на себе воздействие:

  • порывов ветра;
  • неравномерной усадки здания;
  • проседания грунта под основанием;
  • температурных перепадов: сезонных или тех, что возникают в течение суток.

Железобетонный пояс в этом случае выполняет ту же задачу, что и фундамент. Он принимает нагрузки на себя, распределяет их равномерно, а затем передает на несущие стены, на фундамент, на грунт.

Однако функция жесткой рамы, обеспечивающей максимальную устойчивость конструкции, не единственная задача, которая возложена «на плечи» армирующего пояса. Он дает возможность:

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

  • соорудить проемы любого размера, но обойтись без использования специальных перемычек;
  • обеспечить отсутствие деформации стен, в которых из-за дверных и оконных проемов нагрузки воспринимаются по-разному;
  • избежать нарушения целостности строительных материалов при создании мауэрлата: в этом случае крепление производят анкерами, которые способны со временем ослабить или разрушить блоки.
  • гарантировать надежное, жесткое крепление стен с крышей, так как в противном случае стропильные ноги будут оказывать распирающее давление на стены, а оно может стать причиной деформации несущих конструкций.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Поскольку сейчас появилось очень большое количество (можно сказать, засилье) новых стройматериалов, которые не отличаются достаточной жесткостью, армопояс стал почти обязательным элементом зданий.

Каким стеновым материалам он нужен?

Для ячеистых бетонов эта конструкция необходима практически всегда. Кирпич позволяет пропустить этап сооружения армопояса под мауэрлат. Однако если кирпичный дом будет «вынужден» находиться в сейсмоопасном регионе, то таким сооружениям армирующий пояс необходим. Есть и другие условия. Чаще армопояс сооружают, когда:

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

  • необходимо исправить ошибки, допущенные во время строительства стен;
  • строительные работы ведутся в местности с просадочным грунтом;
  • занимаются сооружением мелкозаглубленного фундамента;
  • здание располагается близко к какому-либо водоему;
  • строят дом на участке со сложным рельефом.

Легкие и хрупкие газо-, пено- и керамзитобетон — материалы, требующие такого «опоясывания» «по умолчанию». Эти блоки, отличающиеся прочностью на сжатие, совершенно не способны достойно «работать» на изгиб. Появление трещин из-за неравномерного распределения нагрузок будет только вопросом времени.

По этой причине новомодные крупные изделия не рассчитаны на точечные нагрузки плит перекрытия, на давление стропильной системы и на подвижки грунта. Некоторые считают, что при сооружении перекрытий из дерева этот этап можно пропустить. Это не так: материал роли не играет, армопояс нужен в любом случае.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Нагрузка на стены стропильной системы — другая реальная угроза дому. Самая важная задача армопояса — гарантировать надежную фиксацию мауэрлата, однако иногда поступают по-другому: крепят его прямо к блокам. Потенциальная опасность такого решения — постепенное расшатывание креплений из-за ветровой нагрузки. Последствия столь опрометчивого шага предугадать нетрудно.

Армопояс и его разновидности

Перед тем как сделать армопояс, необходимо познакомиться с конструкцией и ее видами. Чтобы она выполняла свои функции, нужно обеспечить главное условие — неразрывность, закольцованность по периметру стен.

Ширина армирующего пояса в идеале совпадает с толщиной стен. Высота определяется проектом: она может быть как 150, так и 300 мм. Однако это, скорее, обычай, а не правило. Люди, которые хорошо разбираются в строительстве, считают, что в большинстве случаев для армопояса достаточно ширины 100 мм, высоты — 150 мм.

Есть 4 вида конструкций, которые могут быть использованы в частном строительстве:

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

  1. Ростверк. Это монолитная железобетонная лента. Ее сооружают для объединения в одну конструкцию элементов столбчатых или свайных фундаментов. Ростверк бывает заглубленным, повышенным (находящимся над уровнем земли) или высоким.
  2. Цокольный вид. В этом случае армопояс соединяет две части конструкции — фундамент и стены. Однако такая конструкция может считаться армирующим поясом только условно, так как из-за дверных проемов невозможно обеспечить замкнутость контура.
  3. Межэтажный армопояс. Его предназначение — распределение нагрузок от плит перекрытий. Эта разновидность должна сооружаться для любого здания, потому что она предотвращает расхождение стен под тяжестью перекрытий. К ним добавляется и «увесистая» крыша.
  4. Разгрузочный армирующий пояс. Он используется для надежного крепления мауэрлата к стенам, для равномерного распределения нагрузки от стропильной системы, кровли, осадков, которые имеют обыкновение задерживаться на пологих (малоуклонных) скатах.

Существует еще один вид конструкции. Самый нижний пояс называется базовым разгрузочным. Он сооружается перед строительством ленточного фундамента. Задача этого армирующего пояса — минимизация нагрузок на фундамент. Его делают на 300-400 мм шире, чем будущая лента. Необходим он для всех несущих стен. Толщина базового пояса — 400-500 мм, но она больше зависит от этажности здания.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Если говорить о самой конструкции, то обычный, классический армопояс состоит из пространственного металлического каркаса и бетона, внутри которой находится «скелет». Однако эта относительная простота сооружения еще не означает, что ответ на вопрос, как сделать армопояс, тоже элементарен.

Как сделать армопояс самостоятельно?

Самый простой вариант армирующего пояса — кирпичный. В этом случае делают кладку из керамического полнотелого кирпича. Несколько рядов армируют кладочной сеткой либо арматурой, диаметр ее — от 6 до 8 мм. Но сначала речь пойдет о традиционном, самом распространенном решении. Классическая бетонная конструкция потребует больших объемов работ и таких же вложений.

Опалубка

Сначала изготавливают опалубку. Ее монтаж и фиксацию можно сделать несколькими способами. Самым привычным вариантом является разборная конструкция. Ее сооружают из досок, фанеры, ОСП, ЦСП или других листовых материалов. Однако можно использовать удобные U-блоки или комбинацию обоих материалов.

Классическая съемная опалубка

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Этот вариант всем знаком, так как редкий дом обходится без бетонного основания. Однако при создании армирующего пояса, в отличие от конструкции для фундамента, необходимо гарантировать надежную фиксацию опалубки в непривычном для нее месте. Деревянные щиты в этом случае фиксируют на стенах несколькими способами:

  1. По бокам, к стенам — длинными саморезами (75, 135 мм), гвоздями, анкерами, кусками арматуры.
  2. Соединить части опалубки можно толстой металлической (стальной) проволокой, которую после застывания бетона оставляют внутри, отрезав торчащие концы.
  3. Сверху. Противоположные края соединяют отрезками досок (брусом 40х40 мм). Их прибивают к верху конструкции, шаг — 1000-1500 мм.
  4. В углах. Для фиксации используют небольшие квадратные (прямоугольные) куски досок. Их крепят саморезами.

На высоту опалубки влияет только высота армирующего пояса. Чем она больше, тем толще должны быть доски съемной конструкции. Чтобы предотвратить вытекание раствора, все щели, зазоры, стыки рекомендуют предварительно герметизировать.

Помощь U-блоков

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Если в первую очередь хозяев интересует вопрос о том, как сделать армопояс быстро, беспроблемно, но качественно, то строителям можно рассмотреть использование стандартных U-блоков. Такое решение — хороший шанс избежать теплопотерь на стыке материалов, несколько различающихся структурой. В этом случае работа особых сложностей не обещает.

  1. На верхний ряд блочной стены наносят клеевой состав, затем на него укладывают блоки.
  2. Для дополнительной теплоизоляции внутрь помещают слой утеплителя. Нередко используют пенополистирол, пенополиуретан, каменную вату.

Большой плюс метода — отсутствие необходимости устанавливать, а потом заниматься демонтажом опалубки. Это важно, так как на этот этап уходит минимум времени. Минус — высокая стоимость U-блоков. Еще одним недостатком можно считать то, что придется распиливать газобетон. Однако для тех, кто уже сталкивался с операцией при возведении стен, это не представляет трудностей.

Комбинация щитов и блоков

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Этот способ дает возможность сэкономить на бетоне, арматуре, блоках и опалубке. С наружной стороны здания к стенам приклеивают тонкие блоки (150 мм), а с противоположной стороны крепят опалубку из дерева или ОСП. В оставшееся пространство укладывают арматурный каркас и теплоизоляционный материал.

Утепление

Если здание не планируют теплоизолировать с внешней стороны, то когда заканчивают монтаж опалубки, задумываются об утеплении конструкции. На роль материала для опалубки выбирают несколько претендентов.

  1. Экструдированный пенополистирол (ЭППС). Данный утеплитель очень популярен, так как он обеспечивает максимальную защиту из-за низкой теплопроводности.
  2. Пенопласт (ПСБ-25). Поскольку хрупкость этого утеплителя для армопояса не является большим недостатком, этот вариант вполне подходит. К тому же цена его гораздо ниже.
  3. Минеральная вата. Это не лучший вариант, так как утеплитель будет «тянуть» влагу из бетонного раствора. После ее поглощения он потеряет теплоизоляционные качества. Исключением может стать минвата высокой плотности, которую используют для сооружения «мокрых фасадов».

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Теплоизоляционный материал нарезают полосками, ширина который аналогична высоте армирующего пояса, оптимальная толщина — 50 мм. Для пенопласта — как минимум 80 мм. Затем полосы укладывают с наружной стороны стен так, чтобы примыкание соседних элементов было максимально плотным. Фиксация утеплителя не нужна, эту задачу выполнит раствор.

Армирование опалубки

Толщина прутьев для армирующего каркаса определяется проектом. Обычно используются материалы, имеющие сечение от 10 до 14 мм, квадратное либо прямоугольное. Поперечные элементы (хомуты) фиксируют вязальной проволокой, ее диаметр — 6-8 мм. Шаг перехлеста — 300-500 мм.

В углах арматуру рекомендуют изгибать, а не сооружать каркас из отрезков. Только в этом случае получится цельная, максимально надежная конструкция. Арматуру необходимо полностью погрузить в толщу бетона, поэтому для установки каркаса в опалубку используют пластиковые фиксаторы или одинаковые по размеру обломки блоков, кирпича и т. д.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Определенное расстояние оставляют до стенок и утеплителя. Точные его значения заложены в проекте. К армирующему каркасу крепят либо шпильки для фиксации мауэрлата, либо прутья, предназначенные для соединения с плитой перекрытия. Если несколько правил, соблюдение которых необходимо:

  1. Горизонтальность, вертикальность элементов каркаса проверяют уровнем. Особенно важно второе условие для армопояса под мауэрлат.
  2. Загибание стержней на углах — более сложная операция, но она обеспечит максимальную надежность.
  3. Бетонный слой, защищающий арматуру, должен быть толщиной не менее 50 мм.
  4. Оптимальная длина использующихся прутьев — 6000-8000 мм.
  5. Обязательный нахлест продольной арматуры — 800 мм.

При расчете расстояния между стержнями ориентируются на толщину и высоту армопояса, не забывая о необходимости защитных слоев бетона со всех сторон конструкции.

Заливка бетоном

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Оптимальное решение — использование покупного бетона марок М200 или М250, потому что бетонирование пояса необходимо делать за один раз, в противном случае образуются рабочие швы. Для частного строительства прочность этих марок будет достаточной.

Если мастер предпочитает изготавливать раствор собственноручно, то в этом случае приобретают цемент марки 500. Классический, универсальный рецепт — 1 часть цемента, 2 — песка, 4 — щебня. Существует и другое соотношение — 1:2,8:4,8. Добавки-пластификаторы не только облегчат работу, но и сделают армопояс более прочным.

После заливки бетона его уплотняют, потом накрывают плотной полиэтиленовой пленкой, однако первые 2-3 дня ее периодически снимают и обильно смачивают поверхность. Спустя неделю съемную опалубку снимают, но полного созревания бетона ждут как минимум 28 дней, с момента заливки.

Последний этап — гидроизоляция армопояса. Для этой цели традиционно используют рубероид, его укладывают как минимум в 2 слоя. Это операция нужна для армопояса под деревянный мауэрлат, однако необходимость в ней отпадает, когда речь идет о конструкции, предназначенной для бетонных перекрытий.

Как к армопоясу крепят мауэрлат?

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Ответ на вопрос, как сделать армопояс, зависит от того, для какой части конструкции он предназначается. Одной из самых требовательных и сложных задач можно по праву назвать создание разгрузочного пояса, сооружаемого для монтажа мауэрлата.

Высота конструкции не должна превышать толщины стен, оптимально значение, не превышающее 250 мм. Бетон марки М250 предпочтительнее. В этом случае необходимо обеспечить надежное соединение элементов.

Самый простой вариант — шпильки (12-16 мм), имеющие на конце резьбу. Их до заливки бетона крепят к арматурному каркасу. Расстояние между вертикальными элементами должно быть одинаковым (1000-1500 мм). Но это не все особенности работы.

  1. Чтобы во время заливки бетона раствор случайно не попал на резьбу, все шпильки обматывают полиэтиленовой (например, пищевой) пленкой. Если нужно, то фиксируют материал проволокой. Другой вариант — использование скотча.
  2. Для того чтобы предотвратить коррозионные процессы, часть шпилек, которая будет спрятана в толще бетона, защищают краской. Лучше использовать тот состав, что предназначен для металла.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Шаг и расположение креплений необходимо рассчитать так, чтобы они находились как раз посередине между стропильными ногами. Иначе при сооружении крыши могут возникнуть непредвиденные проблемы. Длина наружной части шпилек должна быть достаточной для того, чтобы после монтажа мауэрлата была возможность накрутить 2 гайки и одну шайбу. Например, хватит 50 мм.

Армопояс из кирпича для блоков

Это второй способ сделать надежную конструкцию, но избежать долгой работы, связанной с обустройством бетонного пояса. Кирпичный армирующий пояс — кладка в несколько рядов, этот вариант чаще используют для конструкций под перекрытия. Ее усиливают либо металлическими стержнями, либо сеткой. Такое сооружение не может называться полноценным монолитом, однако в некоторых случаях это решение может стать хорошей заменой железобетонному сооружению.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Кирпичный армирующий пояс допустимо использовать для жилых зданий малой этажности, для небольших хозяйственных построек. Он сможет успешно противостоять проседанию, неравномерному пучению грунта, а также сильным ветровым нагрузкам. Преимущество пояса из небольших керамических блоков — простота, возможность обойтись без заливки бетона на высоте, относительная скорость работ.

Высота кирпичного пояса — от 4 до 7 рядов, ширина тоже совпадает с толщиной стен здания. Армирование в этом случае необходимо каждому ряду кладки. В шов укладывают или стальную сетку с ячейками 30-40 мм, или арматуру (жесткая проволока) сечением не менее 5 мм. Кладку производят с перевязкой — со смещением в 1/3 длины блока. Тычковую перевязку делают после каждого третьего ряда.

Как сделать армопояс: особенности и этапы создания прочной конструкции

Если кирпичный армирующий пояс делают для монтажа мауэрлата, то в кладку сразу замуровывают резьбовые шпильки, их диаметр тот же — 12-16 мм. Шаг — тоже (1000-1500 мм). Чаще вертикальные штыри вмуровывают на всю высоту кирпичного армирующего пояса. Готовую кладку аналогично защищают рубероидом.

Если кирпичному зданию не всегда требуется дополнительная защита, то будущим хозяевам домов из популярных, крупных газо- и пеноблоков придется узнавать о том, как сделать армопояс. Только эта конструкция защитит дом от неприятных и опасных неожиданностей, позволит владельцам не задумываться о потенциальных нагрузках, «капризах» грунта и серьезных внешних воздействиях.

В завершение темы армирующего пояса — видеоматериал о самом главном:

заливка армопояса, устройство, диаметр арматуры, высота, из керамического кирпича

Для получения стен с хорошей теплоэффективностью, в малоэтажном жилищном строительстве преимущественно используют пустотелые или поризованные материалы. Наличие в кирпиче или камне воздушных полостей и ячеек позволяет уменьшить коэффициент теплопроводности - но, к сожалению, при этом пропорционально снижаются и прочностные характеристики. Чтобы нивелировать этот недостаток - обеспечить жёсткость, равномерно распределить нагрузки от вышележащих конструкций, поверх стен каждого этажа устраивается кольцевая армированная балка. Для чего она нужна и что представляет собой армопояс в доме из газобетона, будет рассказано далее.

Армопоясом принято называть элемент здания в виде кольцевой балки, лежащей на верхнем обрезе стен, на которую должны опираться плиты перекрытия. Главная её функция заключается в том, чтобы нивелировать неравномерные деформации кладки под нагрузкой от вышележащих конструкций. Сейсмопояс обеспечивает жёсткую связь стен, которые не могут работать одинаково как на растяжение, так и на сжатие – к таковым относятся все виды кладок из бетонных блоков и кирпича.

Есть три типа армопоясов:

  1. Аромошов. Он представляет собой ряд арматурных стержней, защищённых слоем цементного раствора. В газобетонных домах такие швы (толщина не превышает 30 мм) устраивают в первом и каждом четвёртом ряду кладки, а так же усиливают или проёмы.
  2. Армокирпичный пояс. Это включение кладки из керамического полнотелого кирпича в стены, возводимые из бетонных блоков. Такой пояс может быть предусмотрен в цокольной части дома, между этажами, в подкровельных зонах. Чаще всего такие пояса делают не кольцевыми, а только там, где опираются торцы плит перекрытий. Но это подходит не для каждого дома – тут всё зависит от конструктива фундамента и кровли.
  3. Монолитный ЖБ пояс. По своей сути это то же самое, что и армошов, только здесь арматура укладывается не в ряд, а связывается в объёмный каркас. Соответственно, увеличивается и толщина монолита – от 150 мм и более. Такой пояс обычно устраивают по всему периметру стен, в том числе и внутренних. За счёт веса самого пояса и воздействующих на него усилий от вышерасположенных конструкций, стены получают примерно одинаковую нагрузку и столь же равномерно передают её фундаменту. Заливка армопояса по газобетону предохраняет кладку от смятия под весом тяжёлых плит.
Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Примечание: Ещё одним вариантом армопояса можно считать перемычку над дверным или оконным проёмом. Работает она несколько иначе, так как имеет две опоры по торцам, а не лежит на кладке всем массивом. Но технология обустройства может быть абсолютно одинаковой - разве что для опалубки в проёме, даже несъёмной, требуются подпорки.

Исходя из информации, представленной в предыдущей главе, ответ на вопрос: нужен ли армопояс для одноэтажного дома из газобетона, напрашивается сам собой. Однозначно нужен – вопрос только в том, какой именно: замкнутый или разорванный. Правильно решить этот вопрос может только проектировщик, который рассматривает работу всех конструкций вкупе. Но мы постараемся пояснить доступно.

  • Многие в целях экономии стараются сделать мелкозаглублённую фундаментную ленту, полагая, что раз газобетон лёгкий, то и основание под ним может быть облегчённым. Однако у такой ленты нет надлежащей жёсткости. В каменных домах она обеспечивается именно за счёт устраиваемого поверху стен армопояса.
  • Чтобы пояс как надо работал, он должен быть существенно пригружен. То есть, выше него должен быть ещё этаж, причём, полноценный, а не мансардный, или же перекрытия должны быть плитные железобетонные.
  • Одна кровля не даёт нужной нагрузки, поэтому вся надежда в одноэтажном доме только на фундамент, который должен быть максимально жёстким – монолитным. Если же для его устройства использовали блоки ФБС, поверх них обязательно должен заливаться монолитный пояс!
  • Нужен он и под опирание кровли, от её конструктива зависит и разновидность опорного пояса. Например, когда каркас крыши спроектирован с висячими стропилами, соединёнными в нижних концах затяжкой с подкосами, она компенсирует распорное усилие.
  • Поэтому армопояс под такую крышу может устанавливаться только в той части, где происходит непосредственно опирание стропил на стены. То есть, он может быть разорванным. Когда у крыши нет нижней затяжки, а есть только короткая верхняя, на стены будут воздействовать остаточные распорные усилия. Чтобы их компенсировать, нужен кольцевой армопояс.

Повторимся, такие тонкости учитывает проектировщик - рядовой застройщик, который строит без проекта, вряд ли в них правильно разберётся. Поэтому, во избежание ошибок, устройство монолитного пояса в газобетонных стенах лучше сразу делать с замкнутым контуром.

Особенно это касается случаев, когда монтаж блоков производился на раствор. У него адгезия к поверхности газоблоков плохая, да и кладочный материал лёгкий. Такие стены сильнее подвержены воздействию распорных усилий – как минимум, на них появляются трещины. Поэтому в проекты газобетонных домов, даже одноэтажных, чаще всего закладывается полноценный армирующий пояс.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Важно: Пояс, сложенный из нескольких рядов кирпича без внутреннего усиления стальными стержнями назвать армирующим нельзя. Такой вариант используют только для перераспределения нагрузок при опирании стропил в разорванном поясе (если полноценный пояс не нужен), но это не лучший вариант для газобетонного дома. Если надо обеспечить кольцевую жёсткость, кирпич использовать можно - но только обязательно с заложенной между рядами кладки арматурой!

В случае с односкатной крышей, ситуация несколько иная. Как делается армопояс в этом случае, зависит от того, за счёт чего сформирован уклон крыши: кладки из газобетона, имеющей на параллельных стенах разную высоту (соответственно, по торцам получаются треугольные щипцы или фронтоны), или же стоек стропильной системы. В первом случае, армирующие балки могут выполняться только на двух стенах, на которые опираются стропила. Во втором случае, пояс должен быть замкнутым.

Так как опорным основанием для заливной балки является обрез стеновой кладки, её толщина и обуславливает размеры армопояса на газобетоне. Высота – во всяком случае, когда в структурировании пояса используют блоки с U-образным сечением, так же соответствует высоте ряда кладки.

Однако ширина может быть немного уменьшена или высота увеличена. Делается это для того, чтобы сечение балки получилось не прямоугольным, а квадратным - так оно гораздо лучше сопротивляется механическим усилиям. При заливке балки по съёмной опалубке, уменьшенную ширину наращивают до общей толщины стены за счёт утеплителя, который затем закрывается облицовочным материалом.

При использовании лотковых блоков в этом необходимости нет, так как армированный монолит защищён изнутри и снаружи газобетонными стенками блока. С наружной стороны они утолщены, чтобы армопояс не промерзал. Например, при ширине U-блока 300 мм, толщина внутренней стенки составит 60 мм, а наружной – 70 мм. Ширина выемки, соответственно, 170 мм. У более толстого блока ширина выемки увеличивается всего на 10 мм, значительно утолщается только внешняя стенка – до 145 мм. Толщина донышка лотка составляет 60-70 мм – в зависимости от его общего размера.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

На заметку: Армопояс заливается из тяжёлого бетона класса В15 (М200). Изготавливается он из портландцемента марок М400 или М500. В первом случае, на 1 часть цемента добавляется 2,8 частей песка и 4,8 частей щебня, во втором случае песка должно быть 3,5 частей, а щебня – 5,6 частей.

В газобетонных домах заливка армопоясов нередко производится по несъёмной опалубке. Её роль играют U-образные блоки плотностью 500 кг/м³ - то есть, марка обозначается, как D500. За неимением лотковых блоков, многие применяют перегородочные. Устанавливают их вдоль наружного края стены, за счёт чего и формируют квадратное сечение заливаемой балки. С внутренней стороны может быть установлен такой же блок, либо щит съёмной опалубки. В любом случае, марку перегородочных блоков так же нужно брать не менее D500.

Мы не раз упомянули про U-блоки, как идеальное решение для обустройства армирующего пояса. Только вот у них есть один большой минус – высокая цена (на апрель 2020 года 400-420 руб за штуку). Поэтому заказчики склонны отдавать предпочтения другим вариантам, о которых мы в принципе уже упоминали. Теперь обобщим информацию, остановившись более подробно на конструктиве.

Ват как можно сформировать армопояс без применения П-образных блоков:

  1. В качестве несъёмной опалубки используется ряд устанавливаемых с внешней стороны газобетонных блоков толщиной 100 мм (перегородочных). Блоки монтируются на клей, как и в обычной кладке - единственное отличие заключается в том, что за счёт их меньшей толщины образуется уступ, в котором и располагается монолитная балка. Изнутри к перегородочному блоку приставляется полоса пенопласта толщиной 50 мм, а с противоположного конца производится крепление щита опалубки из деревянных досок или фанеры. Таким образом, если толщина стены 400 мм, ширина монолитной балки получится 250 мм. При такой же высоте перегородочного блока, сечение армопояса получится квадратным.
  2. Если в первом варианте одна стенка опалубки была съёмная, вторая несъёмная, то здесь обе стенки съёмные. То есть, снаружи тоже устанавливается деревянный щит. Вдоль него так же монтируется слой пенопласта, но более толстый – 100 мм. Когда опалубка будет снята, со стороны фасада будет виден утеплитель. Неэстетично, конечно, но если учесть, что газобетонные стены всегда чем-то отделываются снаружи, большой роли это не играет. Некоторые застройщики обходятся без пенопласта, но тогда армопояс становится мостом холода, через который тепло будет уходить из помещений - да и на заливку армопояса уйдёт больше бетона.
  3. В третьем варианте обе стенки опалубки будут несъёмными. Снаружи так же монтируется газоблок толщиной 100 мм + пенопласт 50 мм, а вдоль внутренней грани кладки устанавливаются блоки толщиной 50 мм. Плюс этого решения в том, что залитая балка не будет видна ни с улицы, ни из помещения. Ну и небольшая экономия на количестве заливного бетона.

Каких либо преимуществ по прочности нет ни у одного из вариантов, поэтому выбор обычно осуществляется исходя из себестоимости конструкции. Самой дешёвой оказывается вариант со съёмной опалубкой. Особенно на внутренних стенах, в которых использовать пенополистирол не нужно. Соответственно, он и самый популярный, поэтому расскажем о нём более подробно.

Для установки бортов опалубки может использоваться ламинированная или влагостойкая фанера, OSB, листовой металл. Но чаще всего для этой цели применяют обрезную доску толщиной 25 и шириной 150-200 мм, из двух-трёх рядов которой собирают широкие щиты. Брать саму доску большей ширины не рекомендуется, так как при увлажнении она сильнее деформируется, не позволяя получить балку с ровной и гладкой поверхностью.

Доски сбивают в щит путём скрепления их поперечными брусками или обрезками досок, которые устанавливаются с наружной стороны щита. Шаг установки – 80-100 мм. Гвозди же, наоборот, забивают с внутренней стороны так, чтобы стержень прошёл навылет и его конец был загнут. Это уберегает соединение от самопроизвольного выпадения крепежа под действием распирающей силы бетона. Количество креплений – по 2 на каждую доску.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Крупные щели между элементами опалубки заделываются паклей или закрываются рейками - мелкие и сами закроются, когда дерево набухнет. Места примыкания щитов к кладке можно заделать полосками полиэтилена, закрепляемого скобами строительного степлера.

После того, как щиты сбиты, их устанавливают на стену. Они должны быть закреплены жёстко, чтобы под тяжестью бетона опалубка не развалилась. Щиты должны плотно прилегать с стене, строго вертикально, чтобы придать балке правильную форму. Для этого и доска для опалубки должна подбираться максимально ровная. Деревянные борта фиксируют к кладке съёмными анкерами длиной 100 см, под которые предварительно высверливают отверстия.

В среднем высота у армопояса 250-300 мм. Щиты выставляют на нужный уровень, а после крепления к стенам соединяют между собой брусками или кусками оцинкованного профиля, смонтированными по верхним рёбрам щитов. Некоторые строители стягивают борта опалубки проволочными скрутками, но делать это нежелательно, так как под воздействием массы бетона проволока удлиняется, заставляя доску изогнуться внутрь опалубки. Как минимум, из-за этого могут получиться неровными поверхности балки, но иногда из досок даже выворачивается крепёж.

Как и для любой монолитной несущей конструкции, для усиления армопояса делается каркас. Минимально допустимое сечение продольных периодических стержней для армопояса дома из газобетона – 10 мм, класс АIII. На поперечные элементы, задающие форму каркасу, идут гладкие пруты диаметром 8 мм.

В объёмную конструкцию всё это соединяется вязальной проволокой сечением 3 мм. В местах пересечения наружных стен с внутренними, используются стержни с радиусным изгибом, установленные с нахлёстом к прямым участкам, и привязанные к ним проволокой.

Чтобы после заливки со всех сторон каркаса образовался защитный слой бетона, его укладывают не прямо на дно опалубки или под её стенки, а на расстоянии 2,5-3 см от них. Обеспечивается оно за счёт специальных пластиковых фиксаторов, надеваемых на продольные стержни в нижнем ряду.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

С учётом защитного слоя, ширина каркаса должна быть меньше ширины опалубки на 5-10 см.

У газобетона довольно слабая адгезия к цементно-песчаному раствору, поэтому многие строители забивают в горизонтальную поверхность кладки (она же дно опалубки) гвозди так, чтобы половина стержней оставалась свободной и замонолитилась в бетоне армопояса.

Какой бетон использовать, уже было сказано - теперь разберёмся, как правильно его залить:

  1. Прежде всего, нужно определить уровень заливки, для чего на внутренней стороне опалубки делаются метки с помощью нивелира. Обычно забивают гвоздики и отчерчивают линию красящим шнуром.
  2. Если будет использоваться автобетоносмеситель, и он сможет беспрепятственно двигаться вокруг здания, для выполнения работ по бетонированию достаточно двух человек. Рабочие помогают машинисту маневрировать при установке на стоянку.
  3. Начинается заливка с самой дальней точки. Пока машинист определяет наилучшее положение лотка, по которому бетон будет скатываться в опалубку, бетонщики занимают удобные позиции, позволяющие распределять лопатами смесь.
  4. Пока автобетононасос перемещается на другую стоянку, рабочие уплотняют вибраторами уже залитый участок. Операции повторяются, пока опалубка не будет заполнена по всему периметру.
  5. После уплотнения, уровень бетона может снизиться, поэтому при необходимости его доливают до отметки на опалубке.
  6. На долитых участках вибрирование производится ещё раз, после чего поверхность армопояса выравнивается штукатурным полутёрком.
  7. Конструкция, которая при непрерывной заливке должна быть сформирована за одну рабочую смену, укрывается полиэтиленом, полотнища которого прикрепляют степлером к опалубке. Плёнка защитит монолит он размывки дождём, а так же предупредит слишком быстрое испарение влаги, которое нарушает процесс гидратации цемента.
  8. В жаркую погоду поверхность бетона нужно дополнительно увлажнять.

Снимать опалубку можно через несколько дней, когда монолит наберёт 50% прочности. При температуре + 20 градусов, это произойдёт уже на третьи сутки, при +5 – на седьмые. Но нагружать армопояс можно только после полного набора прочности, который в среднем составляет 28 дней.

Мауэрлат – это деревянная балка, монтируемая поверх армопояса, чаще всего по размеру соответствующая его ширине. Она принимает и распределяет нагрузки от веса стропил, к ней же они и фиксируются. В домах балка всегда цельная, в хозпостройках нередко в точках опоры стропил подкладывают просто куски бруса.

  • Для крепления мауэрлата к стене, в процессе армирования сейсмопояса вертикально устанавливают длинные резьбовые шпильки. Под них в брусе просверливают отверстия, через которые и насаживают, закручивая гайку с шайбой. Монтаж стропильной системы крыши и начинается с мауэрлатных балок.
  • Кроме того, что мауэрлат поддерживает стропила, к нему ещё и присоединяются балки перекрытия. От точности его положения зависит и точность установки всего каркаса крыши. Поэтому так важно, чтобы поверхность армопояса была ровной, противоположные друг другу деревянные балки были строго параллельны, и сам брус не имел кривизны. Мнение эксперта
    Виталий Кудряшов

    строитель, начинающий автор

    Важно: Чтобы дерево не контактировало с бетоном, мауэрлат укладывают на предварительно настеленную рулонную гидроизоляцию.

  • Сечение бруса подбирается в зависимости от толщины стены, их длины и предполагаемых нагрузок от кровли. Как правило, ширина мауэрлата составляет 1/3 толщины кладки, но не меньше 100х100 мм. Сечение может быть как квадратным, так и прямоугольным.
  • Если требуется нарастить его по высоте, а бруса подходящего сечения нет, строители попросту берут пару боле тонких брусьев и сдваивают их. Первый крепится к армопоясу, а потом уже второй – к первому. Это может быть удобным в том случае, когда длины анкера не хватает и на бетонную балку, и на деревянную.
Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Если длина стены превышает размер цельного бруса, мауэрлат составляют из двух элементов, соединяя их в полдерева. Важно только, чтобы они были одинаковой или примерно одинаковой длины, а не один длинный, другой короткий.

Оценивая выгоду конструкции, многие заказчики принимают во внимание только её себестоимость. Например, предпочитают залить армопояс по дощатой опалубке по всей толщине стены, потому что так дешевле. Однако ячеистый бетон в силу относительно малой прочности плохо выдерживает лишние нагрузки. При использовании лотковых или перегородочных блоков в качестве несъёмной опалубки, их можно значительно уменьшить, что снизит и вероятность образования трещин в кладке.

Армопояс как правильно сделать

Армопояс как правильно сделать, не допустить ошибок, в каких случаях делать обязательно, монолитный и из кирпича, технология. Потребность в заложении армопояса и его параметры определяются на стадии проектирования дома и в первую очередь зависит от устойчивости его основания и материала стен.

Экономить на нем не рекомендуется, отсутствие укрепляющей и перераспределяющей нагрузки ленты по периметру несущих стен считается главной причиной появления трещин в домах из пористых блоков. С технологией их возведения следует ознакомится заранее, ошибки на этом этапе строительства дома не всегда исправимы.


Назначение армопояса, в каких случаях делать обязательно

Армирующий или сейсмический пояс закладывается по периметру здания с целью:

• Равномерного распределения нагрузки от кровельных систем или перекрытий на стены.

• Улучшения показателей прочности и сопротивления внешним нагрузкам, включая усадку здания, колебания почвы и фундамента, перепады температур.

• Предотвращения появления трещин.

Последнее особенно актуально при ведении строительства в районах с сейсмической активностью, на водонасыщенных или неустойчивых грунтах. Также закладка армопояса считается обязательной при возведении дома из пористых строительных блоков и аналогичных материалов с низкой прочностью на разрыв и склонностью к образованию трещин.

Отказаться от этого этапа можно только при возведении домов из кирпича, прочных блоков (шлакоблок или качественный арболит) или при 100% уверенности в устойчивости грунта и основания.

Совет! При строительстве из газобетона или пенобетона делайте армопояс обязательно.

Где делаются армопояса

Укрепление дома непрерывными лентами из ж/б или кирпича выполняется на всех участках стен: от низа (ростверк, цокольный армопояс под плитами-перекрытиями первого этажа) до верху (пояса между этажами и под мауэрлатом). В домах из облегченных строительных блоков также всегда армируются ряды под оконными проемами и перемычки над ними.

-перемычки, как элемент армопояса

По правилам возведения домов из газобетона и аналогичных материалов участки над оконными и дверными проемами всегда армируются монолитными перемычками.

Данное требование распространяется как на несущие стены, так и на перегородки. При этом ширина и высота перемычек совпадают с толщиной стен и габаритами блоков, длина зависит от параметров проема. Каждый край заходит на стены как минимум на 25 см, у нестандартно широких проемов это значение увеличивается до 40 см.

Перемычки с длиной свыше 150 см армируются прутьями с сечением от 10 см и выше, с закладкой от 3 до 6 прутьев снизу и 2-4 – сверху. Для заливки перемычек используется густой бетон с маркой прочности от М300, длинные конструкции всегда утепляются снаружи.

Альтернативой монолитному ж/б служат готовые заводские изделия или армированные металлом и раствором U-образные газобетонные блоки, монтируемые поверх жестких подпорок. Внутрь таких блоков укладываются не менее 4 прутьев металла, требования к раствору остаются неизменными.

Вне зависимости от способа монтажа перемычку оставляют ненагруженной в течении 7 дней, в идеале конструкция набирает прочность все прописанные нормами 28 дней.

-между этажами

Межэтажный армопояс закладывается по периметру всех несущих стен с целью их укрепления и перераспределения осевых нагрузок опоры плит перекрытий на коробку дома. Его рекомендуемая высота совпадает с шириной, при условии заложения как минимум 4 рядного объемного каркаса из прутьев с сечением от 12 мм. По нормам заливаемую из бетона конструкцию оставляют не нагружаемой полные 28 дней, требования к утеплению и бетонированию остаются стандартными.

-перед мауэрлатом

Армирование перед мауэрлатом выполняется с целью выравнивания горизонтали верхнего ряда стен, снятия распорных напряжений от стропильной системы и упрощения работ по закреплению самого бруса.

На этапе возведения пояса помимо обязательного горизонтального армирования (2-6 прутов в нижнем ряду, 2-4 – в верхнем) внутри закрепляются вертикальные металлические шпильки, наружная стенка утепляется 50 см пенополистирола или выкладывается из тонкой газобетонной плиты.

В отличии от междуэтажных поясов такие ленты заливаются или выкладываются из блоков лишь по периметру наружных стен, исключение делается лишь при большой площади дома, высоком весе чердачных перекрытий и сложной конфигурации кровли.

Армопояс как правильно сделать

Армопояс как правильно сделать, не допустить ошибок.
Порядок действий определяется способом заложения пояса. При заливке этого элемента из бетона выделяют четыре основных этапа:

1. Расчет параметров армопояса и подготовку материалов.

2. Заложение и крепление опалубки.

3. Вязку армокаркаса

4. Бетонные работы.

На первом этапе помимо расчета металла и объема раствора выбирается способ утепления армопояса. При этом владельцы могут выложить внешнюю стенку из тонких плит газобетона и утеплителя толщиной от 50 см (оптимальный вариант), заложить несъемную пенополистирольную опалубку, уложить кусок пенополистирола внутрь опалубку (с последующим докреплением тарельчатыми дюпелями) или оставить 80 мм зазор для монтажа утеплителя снаружи в будущем.

При отсутствии какого-либо зазора армопояс нуждается в дополнительном утеплении, что в свою очередь ограничивает способы отделки фасада и приводит к необходимости полного закрытия наружных стен теплоизоляционными материалами, так как отдельные выступающие участки выглядят не эстетично.

Высота опалубки подбирается с учетом обязательного захода любых съемных щитов на стены из блоков и 2-3 см запаса сверху. При уверенности в ровности кладки стен бетон может заливаться вровень с краями опалубки, но при необходимости их выравнивания проще установить более высокие щиты и обозначить линию заливки с помощью уровня и маркера.

Большинство специалистов рекомендуют сразу делать внешнюю стенку несъемной, последовательно размещая газобетон и утеплитель, а внутреннию – съемной, с креплением к блокам в нижней части, поперечными перемычками из тонких дощечек в верхней или сквозной стяжкой шпильками.

Для упрощения вынимания после застывания бетона последние обматываются пергаментом и смазываются машинным маслом.

Армокаркас устанавливается в опалубке с учетом стандартных требований:

• Отступа от края бетона в 5 см. Для выполнения этого требования под нижние ряды прутьев подкладываются кусочки кирпича, через каждые 1,5-2 м по бокам устанавливаются жесткие распорки из проволоки.

• Жесткости и непрерывности по всему объему. Нижние и верхние ряды соединяются более тонкими перемычками с помощью хомутов или проволоки по вертикали и горизонтали сшагом в 50-70 см, на углах и участков отвода несущих стен арматура дополнительно прихватывается сваркой. На этих же проблемных участках и стыках отрезков арматура укладывается с нахлестом от 30 см.

• Увеличении сечения прутьев или их числа при заливке толстых лент или ожидании высоких распорных и весовых нагрузок.

После установки и проверки ровности каркаса внутрь опалубки заливается густой бетон с мелкофракционным наполнителем и классом прочности не ниже В15. Работы ведутся без перерывов, с обязательной выгонкой пузырьков воздуха и разравниванием верхнего слоя. Залитая конструкция накрывается пленкой и поливается водой первую неделю (в холодное время – первые 3 дня или при необходимости), к снятию опалубки приступают после появления трещины между щитами и бетоном. Первыми снимаются нижние крепежи, продольные набивные доски и резьбовые шпильки, последними – сами стенки, при необходимости на этом этапе используется ломик или болгарка (без ударов пояса или резки его краев).

Важный нюанс: при заложении армопояса под мауэрлат или планировании привязки бетонного межэтажного перекрытия к стенам внутри заранее размещаются соответствующие вертикальные шпильки или выступающая арматура. Игнорирование этого требования считается нарушением, делать дополнительные отверстия в готовом поясе не рекомендуется.

При возведении пояса из U-образных газобетонных блоков (заводских или выпиливаемых самостоятельно) технология упрощается. В этом случае достаточно уложить совпадающие по ширине со стенами блоки на раствор или клей, разместить внутри тонкую прослойку экструдированного пенополистирола и армокаркас и залить конструкцию густым бетоном.

Последний шаг проводится после окончательного отвердевания кладочного раствора, при сомнении в устойчивости газосиликатных блоков или ограниченных сроках конструкция укрепляется опалубкой. Т

ребования к надежности каркаса, предварительной закладке шпилек или качеству раствора остаются неизменными, но при необходимости к нагрузке таких армопоясов можно приступать через 2 недели вместо обязательных для монолитного бетона 28 дней.

Ошибки при возведении

К нарушениям технологии относят:

• Использование неоднородных бетонных смесей или заливку пояса с длительными технологическими перерывами.

• Экономию на арматуре, а именно – использование прутьев с сечением менее 8 мм2, отсутствие нахлеста на стыках и

• Отсутствие утепляющей или изолирующей прослойки, смещенной к наружному краю, что в свою очередь приводит к образованию «мостиков холода» и накоплению граничащими с армопоясом блоками конденсата. При внешнем утеплении фасада эта проблема проявляется меньше, но игнорировать ее нельзя. На практике это означает что при определении ширины армопояса и потребности в его утеплении нужно заранее знать каким способом будет отделываться фасад.

• Отказ от армирования других участков дома из блоков (в частности – перемычек и рядов) и монтажа мауэрлата. Мнение, что армопояс упрочняет все стены дома ошибочно, его основной функцией является перераспределение нагрузок, а не увеличение прочности исходных материалов несущих конструкций. По этой же причине при монтаже любых деревянных стропильных систем поверх армопояса всегда размещается цельный мауэрлат из бруса. Исключение допускается в редких случаях монтажа металлической крыши, но такие тяжелые системы не рекомендуется укладывать на стены из пористых блоков.

• Заливку пояса в зимнее время или при неблагоприятных погодных условиях. При резком похолодании опалубка нуждается в укрытии и утеплении, застывание бетона при температуре ниже +5°С отрицательно сказывается на прочности и сроке службы перемычек и лент.

Типичной ошибкой новичков также является слабое крепление опалубки, чреватое ее распиранием под весом бетона. Во избежание подобных ситуаций опалубка закладывается из толстых листовых материалов (фанера, OSB, пластик) или плотно сбитых ровных досок и стягивается по верхним краям доской с шагом в пределах 1,2-2 м или посередине резьбовыми шпильками.

Нижние края щитов могут прикручиваться прямо к газобетону шпильками с длиной в 75 мм.

В каком случае можно делать армопояс из кирпича

При возведении бань и аналогичных малоэтажных хозяйственных построек от заложения дорогостоящей монолитной ленты из ж/б можно отказаться в пользу кирпичного армопояса.

Такие пояса выкладывают из 4-7 рядов красного полнотелого кирпича, армируемого жесткой проволокой или стальной сеткой со средним размером ячеек. Остальные правила укладки кирпичного армопояса (смещение блоков на треть, тычковая перевязка, контроль за качеством раствора и толщиной швов, заложение металлических шпилек для крепления мауэрлата на этапе сборки) остаются неизменными.

Для утепления кирпичного армопояса используются те же материалы, что и для бетона (а именно – тонкие панели газосиликата или листы уплотненного полистирола), потребность в таких работах возникает из-за разницы в коэффициентах теплопроводности у пористых стеновых блоков и кирпича.

При этом следует помнить, что сборные конструкции всегда будут уступать по прочности и выдержке растягивающих нагрузок монолитному ж/б. По этой причине кирпичные пояса не закладываются в жилых домах с распорными стропильными системами (по сути – любыми конструкциями с двумя и более скатами) или высокой этажностью. Также от них отказываются при ведении строительства на участках с проседающими грунтами или отсутствии уверенности в устойчивости фундамента.

Теперь вы знаете ответ на вопрос: армопояс как правильно сделать.

Как сделать армопояс своими руками

Содержание статьи:

Любое без исключения сооружение, выполненное из каких-либо блочных материалов, будет постоянно подвергаться воздействию природных явлений – вспучивание почвы, осадка здания, другое движение грунта. К тому же усиленные ветра, а также дожди тоже могут оказывать влияние на целостность всего здания. Именно для исключения различных подвижек здания поверх стен и выполняется бетонный армопояс. А как сделать армопояс своими руками и поговорим в этой статье.

Устройство армопояса

Армирующий пояс или, как еще иногда он называется сейсмопояс, дает возможность улучшать прочность всего дома, а также позволяет предотвращать растрескивание стен в результате движения грунта с фундаментом и под воздействием атмосферных явлений. Помимо этого, если правильно сделать армопояс, он позволяет равномерно распределить нагрузки от находящейся над ним кровли или бетонных перекрытий.

Обращаем внимание! Даже если в доме перекрытия обустраиваются из дерева необходимость делать армопояс не отпадает. Тип перекрытия не определяет делать ли армопояс или нет. В любом случае пояс должен замыкать все стены.

С назначением армопояса все понятно. Теперь несколько слов о его конструкции. Обычный армопояс обладает двумя стандартными элементами – жесткий объемный каркас из арматуры, а также бетон, в котором она находится. В общем-то все достаточно просто, но сделать армопояс своими руками без изучения своих особенностей, наверное, будет сложно.

Как сделать армопояс – последовательность

Для того, чтобы определить всю сложность работ, а также для более детального разбора того, как изготавливается армированный пояс, проведем разбивку технологии изготовления на несколько этапов. Можно сказать, что приведем определенную инструкцию по изготовлению армопояса.

Металлический каркас из арматуры

Начинать сборку каркаса необходимо с того, что следует установить в верху стены отрезки арматуры. Для этого нужно либо просто вбить отрезки, если это позволяет плотность материала, либо просверлить отверстия и вставить в них куски. Арматура устанавливается точках пересечения стен и по всему периметру сооружения через 1-1,5 мета. Отрезки устанавливаются квадратом по четыре штуки, они будут задавать габариты всего каркаса. После этого нужно закрепить нижний продольный ряд арматуры на высоте в 3-4 см от верхнего края стены. Для этого вязальной проволокой продольные пруты привязываются к вертикально установленным штырям. Таким образом закрепляется два параллельно идущих прута.

После того, как установлена продольная арматура, ее нужно соединить короткими перемычками через 2,5-3 см. Для перемычек нужно использовать отрезки арматуры.

Подобным способом устанавливаются и вертикальные отрезки. На них позже будет крепиться верхний продольный ряд арматуры. Верхний ряд будет крепиться таким же образом и с таким же шагом, как и горизонтальный. Длина отрезков будет зависеть от общей толщины армопояса. Рекомендованная толщина армопояса 200 – 250 мм. Из этих размеров и нужно определять длину вертикальных отрезков. К вертикальным отрезками опять закрепляются продольные пруты арматуры, которые после крепятся поперечными отрезками. В общем, все точно также, как и с нижним уровнем продольный прутов.

Опалубка

На этом этапе можно поступить двумя способами: либо устанавливать несъемную опалубку, либо делать разборную из досок. Самым оптимальным вариантом будет разборная конструкция. Она собирается почти, что из любых досок или листовых материалов. В процессе возведения опалубки необходимо следить за верхним ее краем – перепад не должен быть более 1 см.

Идеальным вариантом будет комбинированная система, в которой с одной стороны она будет несъемной, а вторая – по застыванию залитого раствора будет удалена. Если фасад будет отделываться каким-либо материалом или утепляться, то на лицевой стороне можно ставить несъемную полистирольную опалубку, которая позже станет одним из элементов утепляющего слоя. По внутренней стороне можно выставить обычную доску или OSB, фиксировать которые можно подручными метизами и крепежами. Чего не скажешь про работу с пенобетоном, у которого имеются свои варианты креплений к пеноблоку.

Самым сложным моментом здесь будет соединение двух частей опалубки армопояса. Здесь нужно подойти со всей ответственностью и продумать, как соединить две противоположные части таким образом, чтобы заливаемый бетон не раздавил их по сторонам. Для этого по верхней кромке опалубки нужно закрепить деревянные распорки с шагом 30 – 40 см, а также можно стянуть ее проволокой. Для закрепления проволокой необходимо просверлить отверстия в досках и продеть насквозь проволоку, которая и стянет две части конструкции. После застывания раствора эту проволоку просто откусите бокорезами и она останется внутри армопояса. После стяжки можно приступать к следующей стадии возведения армирующего пояса.

Заливка бетоном

Здесь все достаточно не сложно, за исключением поднятия бетона внутрь опалубки сверху стены. Но с этим вопросом легко можно разобраться при заказе. У фирм, предоставляющих услуги доставки бетона имеется возможность заказа бетононасоса, которым и осуществляется перекачка раствора в любую точку заливаемого армопояса.

Еще скажем несколько слов о качестве бетонной смеси и о способе ее приготовления, если будете готовить ее самостоятельно. При заказе марка должна быть не ниже В15. А вот если будете готовить своими силами, то состав будет следующим: одно ведро цемента и по два ведра щебня и песка. Бетонную смесь лучше всего будет готовить погуще, т.к. она не будет сильно раздавливать опалубку. Однако у такого раствора имеется свой нюанс – смесь в опалубке необходимо тщательно утрамбовывать и уплотнять. В идеальном случае для этого используется глубинный вибратор, но он в бытовом строительстве не часто встречается. Для уплотнения можно использовать либо отрезок арматуры, либо отрезок деревянного бруска, которыми тщательно утрамбовывается весь раствор в опалубке.

Завершение

Завершающий этап изготовления армопояса своими руками – это контролирование застывания бетона. Сразу же после заливки бетонной смеси ее лучше всего накрывать целофанной пленкой. Это необходимо для уменьшения потерь влаги и появления трещин в армопоясе. Через несколько дней, когда будет набрана начальная прочность, опалубка может быть снята (съемная). Кстати, советуем вам почитать вам статью “Трещины в стенах кирпичного дома: причины и устранение“.

Обращаем внимание! Влажность застывающего бетона необходимо постоянно поддерживать увлажнением его поверхности. Здесь нужно знать, что чем медленнее будет проходить высыхание раствора, тем большей прочностью он будет обладать.

Это, в общем, и все. Уточним только одну деталь, которая касается гидроизоляции армопояса. Обычно на армопояс укладывается мауэрлат для дальнейшего монтажа крыши. Для этого на поверхность бетона нужно уложить рубероид или другой современный битумный материал для осуществления гидроизоляции. Подобным образом вы сможете защитить основу своей крыши от поступающей влаги от стен.


Советуем почитать:


 

 

 

 

Армопояс в доме из газобетона

Армопояс (или армирующий пояс, как его еще называют) это армированная монолитная конструкция, полностью повторяющая контур несущих стен дома по периметру и служащая для их укрепления и правильного перераспределения нагрузок. Заливка армопояса в доме из газобетона является необходимым условием, гарантирующим прочность постройки. О его устройстве, утеплении и армировании мы поговорим подробно в сегодняшней статье.

Что такое армопояс и зачем он нужен

Если рассматривать прочностные характеристики таких материалов как газобетон, пенобетон, арболит и кирпич, то станет ясно, что сами по себе эти материалы достаточно хрупкие, поэтому при точечном воздействии на них большой нагрузки, они могут легко разрушиться.

В процессе возведения дома нагрузка на его стены постепенно возрастает как с верхней части, так и с нижней, в виде подвижек грунта и неравномерной усадки. Завершающий элемент – крыша – также оказывает значительное поперечное (распирающее) давление на стены. Отсутствие армирующего пояса в таком случае может привести к появлению трещин в стенах дома, а также к их полному разрыву и разрушению.

Армопояс, формируя жесткий каркас и связывая все стены воедино, принимает на себя нагрузки от верхних этажей и крыши и равномерно распределяет их по всему периметру. Заливка армированного пояса нужна в местах повышенной сейсмической активности, а также при условии дополнительных серьезных нагрузок на здание.

При возведении одноэтажных газобетонных домов, к заливке армопояса приступают после окончательного возведения стен, перед монтажом кровли. В этом случае, как правило, в армопояс закладываются шпильки, к которым крепится мауэрлат крыши. Это позволяет жестко «привязать» крышу к коробке дома.

Если в доме больше одного этажа, то армопояс заливается после возведения каждого последующего этажа под плиты перекрытия и в завершении, перед монтажом кровли.

Нужен ли армопояс под деревянные перекрытия

Как сказано выше, армопояс нужен для правильного распределения нагрузки от  тяжелых перекрытий на стены здания. Но что, если в качестве перекрытия в доме используются не железобетонные плиты или монолитный бетон, а обычные деревянные балки, вес которых в разы меньше бетона?

При строительстве домов из газобетона часто можно встретить такой подход, когда стены возводятся без использования армирующейй конструкции. В таком случае деревянные балки перекрытия монтируются непосредственно на газобетонные блоки, а торцы балок, как правило, выходят наружу.

Без воздействия больших нагрузок такой подход может быть оправданным, но в большинстве случаев отсутствие армопояса в таких домах является признаком отсутствия проекта строительства. Такое строение может простоять десятилетиями без повреждений, но при превышении стандартных нагрузок, локальное давление бруса на газобетон может привести к образованию трещин и его разрушению.

Как сделать армопояс в доме из газобетона

Перед тем, как начинать строительство дома, важно помнить, что армопояс – это железобетонная конструкция, поэтому после его монтажа бетону нужно минимум 28 дней для того чтобы высохнуть и набрать марочную прочность. Поэтому важно правильно спланировать ход строительства, чтобы технологические паузы (которых будет столько, сколько армирующих поясов в вашем доме) не нарушили ход строительства.

Ширина армопояса, как правило, выбирается равной ширине газобетонного блока, но здесь есть свои особенности. Застывший бетон является серьезным мостиком холода, приводящим к утечкам тепла из дома, поэтому необходимо предусматривать терморазрыв, который будет отсекать поступление холода извне.

В случае, если утепление дома из газобетона будет производиться снаружи по технологии мокрого фасада, то сам утеплитель будет являться терморазрывом, защищающим строение от теплопотерь.

Если же утепление фасада не планируется, либо предусмотрен фасад с вентзазором, тогда утепление армопояса необходимо производить непосредственно при его заливке. В этом случае минеральный утеплитель, либо пенополистирол или пенопласт укладываются в опалубку рядом с арматурой ближе к внешней стороне дома, уменьшая ширину армопояса примерно на 5 см.

Опалубка для армопояса

Первый этап создания армопояса в доме из газобетона — монтаж опалубки. На этом же этапе нужно предусмотреть, какой будет высота армопояса, с этим учетом и подбирается ширина досок для опалубки. Стандартная высота армирующего пояса составляет 10-20 см и схожа с высотой стандартного газобетонного блока.

В устройстве опалубки армирующего пояса есть два принципиально разных подхода. В первом случае в качестве опалубки могут использоваться специальные U-образные блоки заводского производства, которые представляют собой обычные газобетонные блоки с выбранными полостями в виде буквы U.

Ряд таких блоков кладется на стеновые блоки по обычной схеме, в них укладывается арматура и заливается бетон. После высыхания получается готовый армопояс, который, ко всему прочему, защищен от образования моста холода внешним слоем газобетона. Толщина внешней стенки в таких блоках толще внутренней, что придает таким ей свойства теплоизоляции.

Такие блоки достаточно дороги, поэтому часто на стройке используются обычные газобетонные блоки с вручную сделанными пазами по размерам U-блоков, благо газобетон легко поддается обработке специальной пилой по газобетону.

Второй случай – традиционная опалубка из досок или деревянных щитов, как для ленточного фундамента. Она монтируется из доcок, толщиной от 20 мм или из листов фанеры. Обычно нижний край опалубки напрямую крепится с двух сторон к газобетону, а сверху она скрепляется между собой деревянными брусками с шагом 60-100см.

Обязательным условием в таком случае является выравнивание опалубки для армопояса по уровню во всех плоскостях, так как залитый армирующий пояс будет являться основанием для плит перекрытия, либо для мауэрлата крыши.

Армирование армопояса

На данном этапе необходимо сделать силовой металлический каркас армопояса, который придаст основную прочность всей конструкции. При армировании армопояса есть несколько основных правил, которым необходимо следовать:

  • Армирование должно производиться по всей длине армирующего пояса без разрывов;
  • Конструктивно арматурный каркас выполняется в два слоя по два прута арматуры диаметром 10-12мм;
  • Размер каркаса выбирается так, чтобы со всех сторон было как минимум 5см защитного слоя бетона;
  • Не допускаются стыки арматурных прутов между собой. Нахлест продольных прутьев друг на друга должен быть 80-100см;
  • В поперечном направлении каркас связывается арматурой толщиной 6-8мм и с шагом 20-40см;
  • Технологически правильно связывать арматуру между собой вязальной проволокой, а не сваркой, так как сварка не является корозийно-устойчивым способом связи металлов, и разрушаясь может нарушить жесткость всего армопояса;
  • Не допускаются стыки прутьев в углах армирующего каркаса. Нахлест арматуры в таким местах должен составлять от 30 до 50 диаметров продольной арматуры, то есть 30-50см для арматуры диаметром 10мм.

Схемы армирования г-образных углов и т-образных примыканий армопояса показаны на рисунке ниже.

Частой ошибкой начинающих строителей является использование арматуры диаметром свыше 12мм для обычных частных домов. Такой подход ошибочен, так как использование более толстой арматуры уже не ведет к увеличению прочности армопояса, но увеличивает расходы на ее приобретение.

Также рекомендуется использовать фиксаторы для армирующего каркаса. Фиксаторы нужны для того, чтобы при заливке бетона не произошло смещение арматуры и ее оголение. На этом же этапе происходит закладка и фиксация утеплителя в опалубке.

Заливка армопояса

Заливка бетона в опалубку — самый ответственный этап создания армопояса в газобетонном доме. Для заливки армопояса проще всего использовать покупной бетон. Обычно для этой цели используется бетон марок М200 или М250. Его прочности с запасом хватает для частного строительства.

Удобнее всего, если бетон доставляется на объект в миксере вместе с бенононасосом. Бетононасос принимает готовую смесь из миксера и при помощи длинного рукава доставляет его прямо к месту заливки. В противном случае бетон придется доставлять вручную ведрами, что увеличит время заливки и трудозатраты.

То, как происходит заливка при помощи бетононасоса, можно увидеть на видео:

При невозможности использования заводского бетона, его замешивают вручную. В таком случае нужно обращать особое внимание на постоянство соотношения компонентов во всех замесах для получения однородного состава по всей длине армопояса.

Отдельное внимание стоит обратить на то, что армопояс должен заливаться за раз, чтобы избежать разрывов и неоднородностей. При использовании миксера этого достичь легко, но при ручном замесе бетонной смеси, нужно заранее распланировать все этапы заливки, чтобы сделать это за один день.

После заливки бетона в опалубку, нужно произвести вибрирование смеси при помощи специального строительного вибратора. Это позволит вывести наружу весь воздух, который при застывании бетона может стать причиной воздушных раковин, приводящих к потере прочности армопояса. При этом нужно стараться не задевать вибратором арматуру, чтобы не менять ее положения.

После заливки армопояса необходимо время для набора бетоном марочной прочности. Как правило, на это нужно 28 дней. После этого можно приступать к укладке плит перекрытия, либо к монтажу крыши.

Полезные советы при заливке армопояса

  • Если армопояс заливается на верхнем этаже перед возведением крыши, то перед заливкой полезно будет заложить в опалубку куски проволоки или стальные резьбовые шпильки с шагом 80-100 см. Они пригодятся для закрепления мауэрлата крыши, который будет надежно крепить крышу к коробке дома.
  • В теплое время года влага интенсивно высыхает. Поэтому рекомендуется накрыть армирующий пояс полиэтиленовой пленкой для предотвращения быстрого высыхания. Помните: для правильного набора прочности бетона, ему необходимо создать соответствующие условия по температуре и влажности.Также в жаркие периоды можно периодически поливать водой конструкцию. Через неделю можно размонтировать опалубку и дать армопоясу высохнуть полностью.
  • Не экономьте на качестве бетона, утеплении и арматуре. От того, какие именно материалы будут использоваться в строительстве, зависит в конечном итоге качество готового армирующего каркаса.

Надеемся, что материал статьи был полезен. В случае возникновения вопросов, оставляйте их в комментариях, постараемся найти ответ вместе.

Помогла статья? Оцените ее

 

Проверки крепления арматуры в опалубке бетонных элементов

Перед заделкой арматуры в опалубку необходимо выполнить несколько проверок, таких как состояние арматуры и опалубки, точность изгиба стальных стержней, стыков и дюбелей и т. Д. опалубка.

Проверки для крепления арматуры в опалубке

Проверка состояния опалубки

Необходимо проверить способность опалубки выдерживать нагрузки.Палуба должна нести нагрузки, возникающие из-за операции крепления арматуры. После завершения установки опалубки необходимо проверить опалубку, строительные леса, опалубку и удержание фасада.

Если такие проверки будут проводиться после установки арматуры, работа будет не только дорогостоящей, но и приведет к задержкам в строительстве.

Рис.1: Перед фиксацией арматуры необходимо проверить опалубку, чтобы определить, выдерживает ли она рабочие нагрузки, связанные с фиксацией арматуры

Фиг.2: Операция по фиксации стальной балки создает нагрузку на опалубку

Проверка состояния арматуры

Стальной стержень со слабой ржавчиной допустим, но он не должен влиять на его поперечное сечение.

Если стержни имеют отслоение или отслоение окалины, их следует очистить от этих вредных воздействий и проверить диаметр, поперечное сечение, соединение и форму стальных стержней.

Стальные прутки, на которых во время доставки образовались окалины, точечная коррозия и расслоение, необходимо вернуть поставщику.

Следует избегать стальных покрытий, которые разрушают бетон или уменьшают сцепление арматуры. Проектировщик должен предоставить четкие рекомендации по устранению соединений в определенных местах конструкции, например, в местах соединений.

Рис. 3: Арматурные стержни с небольшой ржавчиной, что является нормальным явлением и может использоваться для строительства железобетонных элементов

Проверка точности стального прутка при гибке

Размеры и формы гибки стержня должны быть выполнены в соответствии с графиком гибки, и должна использоваться желаемая форма, которая предусмотрена применимыми нормами.Изгиб стержней, непосредственно влияющих на бетонное покрытие, например хомутов, как показано на рисунках 4 и 5, требует большего внимания.

Обычно допуски на изгиб определяются такими кодами, как ACI 315-99, ACI 117M-10 и BS 8666.

Если размер стального стержня превышает 16 мм в диаметре, рекомендуется избегать регулировки стали вручную. Это связано с тем, что такие усилия не только будут дорогостоящими, но также приведут к деформации опалубки.

Наконец, необходимо провести проверки, чтобы гарантировать, что критические размеры, необходимые для точной фиксации стержня, не останутся в виде спуска при изгибе.

Рис.4: Гнутый арматурный стержень следует проверить на точность перед его фиксацией

Рис.5: Соответствующий изгиб арматуры не влияет на требуемое бетонное покрытие

Проверка установки услуг

Требуется убедиться, что все требования к обслуживанию, отверстия и вставки учтены. Запрещается резать или перемещать для установки труб и других объектов без подтверждения проектировщика.

Наконец, необходимо гарантировать, что вокруг отверстий по обе стороны от бетонного элемента размещена соответствующая арматура.

Рис.6: Услуги, установленные перед креплением арматуры

Рис.7: Установка услуг

Проверка соединений и дюбелей

Дюбели обычно используются для деформационных швов между элементами, прилегающими друг к другу.Необходимо убедиться, что дюбели размещены параллельно друг другу и в направлении движения, чтобы допускать движения в стыке.

Плоские стержни желательно использовать в качестве дюбелей, и их следует обработать разрыхлителем для облегчения движений. Конструкция и деформационные швы должны быть указаны на чертежах, а детализация арматуры должна учитывать это обстоятельство.

Если необходимо изменить расположение этих соединений, проектировщик должен согласовать такие изменения до фиксации арматуры.

Рис.8: Плоские стержни, пригодные для использования в качестве дюбелей в деформационных швах

Проверить арматуру от предыдущих работ

Предыдущее усиление включает в себя непрерывные и стартовые стержни из предыдущих левых или секций конструкции. Следует проверить расположение этих подкреплений, чтобы выяснить, в правильном ли они месте или нет.

Проектировщик должен быть проинформирован, если стержни были потеряны во время предыдущих работ.В этом случае дизайнер должен предоставить подходящие решения по этому вопросу.

Необходимо проверить количество стартовых планок, чтобы убедиться, что установлены необходимые номера. Кроме того, необходимо проверить длину сварного соединения. Наконец, перед установкой арматуры необходимо очистить выступающие из бетона стальные стержни.

Рис.9: Необходимо проверить количество стержней и их расположение выступающей арматуры

.

Опалубка в строительстве | Типы | Применение опалубки

Что такое опалубка?

Название «Опалубка» означает «Форма», что означает, что это опалубка, в которую заливается литейный материал, обычно бетон, для получения желаемой структурной формы. В строительной промышленности опалубка похожа на форму для отливки бетонного элемента различной формы и размеров с использованием различных материалов, таких как древесина, сталь, алюминий, пластик и т. Д. Опалубка - это синоним термина, используемого для опалубки.Опалубка должна иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать постоянную и временную нагрузку, приходящую на нее во время операции заливки, а затем до тех пор, пока бетон не затвердеет и не наберет некоторый процент от расчетной прочности.

Различные типы опалубки, используемые в строительной отрасли, перечислены ниже:

Деревянная опалубка

Деревянная опалубка - одна из наиболее часто используемых в строительной индустрии, она изготавливается на месте из древесины. Его легко изготовить, но для больших конструкций требуется много времени. Фанерная облицовка имеет небольшой срок службы.Древесина легко ремонтируется, снимается и легка. Деревянная опалубка - самый гибкий вид опалубки; его можно использовать для любой формы и размера. Деревянная опалубка должна удовлетворять следующим требованиям:

  • Легкая
  • Хорошо выдержанная
  • Без атак термитов
  • Легко обрабатываемая
Деревянная опалубка в строительстве лестниц
Преимущества использования деревянных форм:
  • Деревянную опалубку легко построить любой формы, размера и высоты.
  • Экономично для небольших проектов.
  • Ей легко придать любую форму и размер.
  • Его можно построить из древесины, доступной на месте.
  • Легкость по сравнению со стальной или алюминиевой опалубкой.

Формы из фанеры (в сочетании с деревом)

Фанера - это искусственно изготовленный деревянный материал, доступный разной толщины и размера, используемый в опалубке для бетонных элементов. Он достаточно прочный, прочный и легкий.Фанера - один из наиболее часто используемых материалов для обшивки, настила и опалубки опалубки.

Фанерные формы в сочетании с деревом

Стальная опалубка

Стальная опалубка в настоящее время становится популярной из-за длительного срока службы и многократного повторного использования. Стальная опалубка стоит дорого, но может использоваться для большого количества проектов. Стальные опалубки придают бетонной поверхности очень гладкую отделку. Он подходит для круглых или изогнутых конструкций, таких как резервуары, колонны, дымоходы, канализационные трубы, туннели и подпорные стены.

Стальная опалубка для железобетонной стены
Преимущества стальной опалубки по сравнению с деревянной опалубкой
  • Стальная опалубка прочная, долговечная и долговечная.
  • Придает очень гладкую поверхность элемента.
  • Он водонепроницаем и сводит к минимуму сотовый эффект.
  • Может использоваться более 100 раз.
  • Стальная опалубка может быть легко установлена ​​и демонтирована.

Алюминиевая опалубка

Алюминиевая опалубка во многом похожа на стальную.Алюминиевые формы легче стальных из-за низкой плотности, и это их главное преимущество по сравнению со сталью. Опалубка экономична при большом количестве повторных применений в строительстве. Недостатком является то, что после сооружения опалубки никакие изменения невозможны.

Алюминиевая опалубка в отливке кровельных плит

Пластиковая опалубка

Пластиковая опалубка - это легкая модульная система блокировки, которую можно использовать более 100 раз. Его можно использовать для простых бетонных конструкций.Этот вид опалубки становится популярным для жилья подобной формы и большой схемы.

Преимущество работы с пластиковыми формами: -
  • Это легкая опалубка, поэтому требует меньших затрат на транспортировку.
  • Может использоваться для большого сечения.
  • При осторожной транспортировке и использовании возможно многократное повторное использование, что делает его очень экономичным.
Пластиковая опалубка Бетонная стена

Тканевая опалубка

Тканевая опалубка - новая технология в опалубочной промышленности для строительства элементов сложной формы и сложной формы.Гибкость этого материала позволяет производить бетон любой формы.

Coffor Опалубка

Coffor - это система опалубки с фиксированным креплением. Он состоит из двух фильтрующих решеток, усиленных вертикальными ребрами жесткости и соединенных шарнирными соединителями, которые можно складывать для транспортировки на месте. Coffor остается на месте после заливки бетона и действует как арматура. Coffor доставляется на площадку в собранном виде с завода. Этот тип опалубки можно использовать для любого типа конструкции, например, для домов, многоэтажных домов и т. Д.

Типы опалубки на основе элемента конструкции

Опалубка перекрытий

Стеновая опалубка

Стеновая опалубка, используемая для бетонирования поперечной или RCC стены в плотинах, стенах крыла, стенах подвала и т. Д. Стеновая опалубка из вертикально расположенных вертикальных деревянных балок (опоры), к которым с внутренней стороны прибиваются фанерные доски. Стойки с двух сторон по диагонали скреплены досками.

Балка Опалубка

Балка - самый важный элемент в каркасной конструкции RCC.Балочная опалубка имеет сборную опалубку, в которую входит опалубка днища и боковые панели обшивки. Отдельные части опалубки изготавливаются по размеру балки. Для предварительного изготовления листовых деталей стол для изготовления должен быть изготовлен на месте.

Опалубка фундамента

Опалубка фундамента спроектирована в соответствии с типом фундамента. Конструкция опалубки для фундамента зависит от типа фундамента: фундамент, комбинированный фундамент, плот. В основном есть разница в конструкции для отдельных фундаментов и опалубки для ленточных фундаментов.Конструкция опалубки диктуется размерами, в основном высотой фундамента.

Опалубка колонн

Расположение опалубки колонны может отличаться в зависимости от контура колонны, например прямоугольной, круглой, шестиугольной или любой другой формы. Обшивка опалубки колонн изготавливается по размерам колонн. Панели помещаются в опорную кромку, закрепленную в грунте с помощью болтов.

.Система рекомендаций

с обучением с подкреплением | Автор: Ичжоу Ван

Гарвардский проект Data Science Capstone, осень 2019 г.

Члены команды : Софи Чжао, Ичжоу Ван, Фэн Цянь

Система рекомендаций может быть жизненно важным конкурентным преимуществом для таких поставщиков услуг, как Spotify, которые в основном развивают бизнес за счет подписки пользователей. Точные рекомендации помогают улучшить пользовательский опыт и укрепить лояльность клиентов.

Традиционные методы рекомендаций включают моделирование взаимодействия пользователя с элементом с контролируемым обучением, такое как классификация, фильтрация содержимого на основе памяти из истории пользователя и многое другое.Эти идеи упускают из виду зависимость между последовательными временными шагами. Вдохновленные прогрессом обучения с подкреплением в других областях, таких как игра в игру Atari, мы применяем современную модель, политику глубокого детерминированного градиента (DDPG), чтобы моделировать музыкальные рекомендации как последовательный процесс принятия решений. В этой настройке действие ученика DDPG - это песня, выбранная из огромного пула. Представляя каждую песню с помощью набора непрерывных функций и впоследствии расширяя пространство действий с дискретного до непрерывного, наш агент успешно увеличивает количество песен-кандидатов, которые он может разместить, сохраняя при этом удовлетворительную точность и разнообразие рекомендаций.

Мы используем «Набор данных сеансов потоковой передачи музыки» (MSSD), первоначально опубликованный Spotify для конкурса. Набор данных содержит как данные сеанса прослушивания, так и таблицу поиска для функций песни.

Структура данных

Выше показан график структуры данных, которые у нас есть. У нас есть два файла данных: один файл со строками сеансов и другой файл со строками функций треков. Дорожки - это песни, а сеанс - это последовательность треков, которые слушает один пользователь. Spotify ограничивает максимальную продолжительность сеанса до 20.

Внутри сеанса записываются действия между дорожками и внутри них. Действия между дорожками включают в себя: skip_very_briefly, skip_briefly, most_played_before_skip, no_skip, указывая шаблон, который пользователь переносит с одной дорожки на другую. Действия в песне в основном включают move_forward, move_backward, no_move, что указывает на поведение пользователя при прослушивании трека; и no_pause_before_play, short_pause_before_play, long_pause_before_play, указывающие на поведение пользователя при приостановке. Вышеупомянутые ответы можно интерпретировать как пользовательские предпочтения по каждому треку.

У нас также есть данные о функциях для каждой дорожки, а функции предоставляются Spotify вручную или автоматически. К таким характеристикам относятся акустичность, beat_strentgh, танцевальность и т. Д. И варьируются в пределах [0,1]. Мы можем включить эти функции в нашу модель.

Выборка данных

MSSD - это огромный набор данных, содержащий более 20 миллионов песен и 17 миллионов сеансов, содержащих около 600 ГБ данных. Чтобы приспособить нашу модель к этому набору данных, мы берем подмножество песен и сессий, как мы объясним ниже.

Чтобы выбрать подмножество MSSD, мы делаем следующее: сначала мы выбираем данные сеанса, затем мы выбираем данные трека сеанса. В исходных данных мы решили отобрать 100 тысяч сеансов из данных. Поскольку данные разделены на 10 zip-файлов с одинаковыми размерами, нам нужно выбрать 10 тысяч сеансов из каждого zip-файла. Каждый zip-файл состоит из N файлов данных, поэтому нам нужно выбрать 10k / N тысяч сессий из каждого файла данных. Поскольку каждый файл данных содержит разное количество сеансов, нам нужно брать выборку из каждого файла данных с разной вероятностью.Например, если есть сеанс $ M $ в файле данных $ f_1 $, мы принимаем каждый сеанс в файле f1 случайным образом с вероятностью 10k / NM.

После выборки всех сессий нам нужно найти все треки, которые появляются в наших выборочных данных. Это может быть легко, если размер данных небольшой: мы могли бы использовать заданную структуру данных для поиска набора идентификаторов дорожек. Однако, поскольку размер данных слишком велик для хранения в памяти, мы решили использовать базу данных (Mysql на Macbook Air 2014), чтобы позволить базе данных поддерживать древовидную структуру для нас.Используя базу данных, мы могли легко находить нужные нам треки.

Мы выбрали равномерную выборку из более чем 300 файлов данных и сократили данные до 106 375 сеансов (376 МБ) и 281 185 треков (167 МБ).

Модель обучения с подкреплением состоит из следующих компонентов: агент, среда, состояние, функция вознаграждения, функция ценности и политика. Чтобы упростить проблему, мы предполагаем, что это гипотетический пользователь, чей опыт объединен со всеми реальными пользователями. Наша рекомендательная модель будет агентом системы, который обрабатывает песни для этого гипотетического пользователя, который пропустит / не пропустит рекомендацию.Пользователь ведет себя как среда системы , отвечая на рекомендации системы в зависимости от состояния системы. Отзывы пользователей определяют нашу награду , то есть один балл только в том случае, если пользователь не пропускает. Действие агента рекомендовано песней. Наше состояние определяется как особенности песни и соответствующие реакции пользователя за последние 5 шагов, исключая текущий шаг. Таким образом, обратная связь и действие вместе дают нам следующее состояние. Цель агента - изучить политику , которая максимизирует накопленные вознаграждения за 15 шагов.Мы устанавливаем длину прогноза равной 15, чтобы избежать холодного старта, то есть прогнозирования, когда не хватает истории, учитывая, что наша исходная длина сеанса - 20, а длина истории - 5.

Более формально математическое определение выглядит следующим образом: далее:

Model Pipeline

Overview

Наши данные сначала проходят автокодировщик, состоящий из двух частей: цифрового компрессора и временного компрессора. Каждая точка данных изначально имеет размер 5 x 21, что соответствует 20 характеристикам песни для 5 песен и наблюдаемому действию пользователя (пропуск / запрет).Мы сжимаем 20 функций песни с помощью автокодировщика с прямой связью, который преобразует входные данные в 5 x 8. Мы объединяем ответ пользователя в конце, чтобы получить это 5 x 9. Затем мы вводим это скрытое представление в автокодер LSTM, который сжимает по временному измерению. в один вектор размерностью 1 x 9.

Реализация

Во время обучения мы сначала создаем автокодер и обучаем его на наборе данных характеристик песни.

Затем мы исправляем уровни кодирования и уровни декодирования и соединяем их с компрессором времени LSTM.Уровни кодирования отвечают за предварительную обработку числовых функций, а уровни декодирования отвечают за расширение вывода временного декодера до полной длины.

Компрессор времени пытается сжать входной сигнал 5 x 9 в 1 x 9, а затем декодировать его в 5 x 9. Чтобы учесть данные смешанного типа, мы используем два временных декодера, один с потерей MSE для восстановления числовых значений, а другой - с потерей кросс-энтропии, чтобы восстановить поведение пользователя при пропуске двоичных файлов. Окончательная потеря представляет собой линейную комбинацию этих двух потерь, и присвоенные веса влияют на производительность модели в этих двух задачах.Несмотря на использование двух декодеров, они используют скрытое представление единой длины 9 в качестве входных данных. Во время прогнозирования одним дополнительным шагом является то, что числовой декодер принимает выходные данные временного декодера и восстанавливает исходное измерение для числовых характеристик.

Возможное расширение

Вместо сжатия только числовых характеристик бывший «числовой компрессор» сжимает как характеристики песни, так и двоичные ответы пользователя, которые мы называем «комбинационным компрессором», чтобы отличить его от «числового компрессора».Освободив нагрузку сжатия категориального отклика от нашего компрессора времени, эту структуру можно еще больше улучшить. В этом проекте мы еще не подключили комбинационный компрессор к временному компрессору.

Результат

Таблица 1: Результаты автоэнкодеров

Наши числовые характеристики нормализованы в пределах от 0 до 1. MSE для реструктуризации 5 x 20 из скрытого 1 x 9 составляет 0,0111, примерно 1% диапазона функций. Точность восстановления бинарного поведения пользователя - 88.89%. MSE от обучения числового компрессора составляет 0,0016. Вся статистика рассчитывается на тестовой выборке. Последние две строки - это статистика производительности экспериментального комбинационного компрессора. Экспериментальный комбинационный компрессор имеет точность одного извлечения двоичного поведения пользователя при пропуске на тестовом наборе и немного увеличенную MSE численной реконструкции на уровне 0,0064.

Framework

  • State : скрытый вектор временного компрессора. Состояние длиной 9 содержит информацию о пяти предыдущих песнях и соответствующие ответы пользователей.
  • Действие : скрытый вектор числового компрессора. Действие - рекомендуемая песня. Чтобы уменьшить размерность, мы используем скрытое представление характеристик песни длиной 8.
  • Награда : сумма вероятности непропуска и разнообразия рекомендаций.
  • Агент : функция политики и Q-функция.

Среда

Предполагается, что при наличии пары состояния и действия среда должна вернуть вознаграждение.Однако в этой проблеме мы не можем наблюдать реакцию пользователя в реальном времени. Что мы будем делать, так это использовать существующие данные для оценки поведения пропуска / непропуска.

Глубокий детерминированный градиент политики

DDPG, сокращение от Deep Deterministic Policy Gradient, представляет собой алгоритм критики субъектов вне политики без использования моделей, сочетающий DPG с DQN. Исходный DQN работает в дискретном пространстве, а DDPG расширяет его до пространства непрерывного действия с помощью структуры «субъект-критик» при изучении детерминированной политики.

В этом алгоритме четыре нейронные сети: актер, критик, цель актора и цель критика. Акторная сеть изучает функцию политики, в то время как критическая сеть приближается к Q-функции.

Результат

Поскольку наша модель требует информации о предыдущих пяти песнях, агент будет давать 15 рекомендаций для каждого сеанса. Поэтому мы выполняем 15 шагов в каждом эпизоде.

Максимальный балл, который система рекомендаций может набрать за наши усеченные музыкальные сессии, составляет 15.Поведение без пропуска занимает 34% всех данных, что соответствует контрольному показателю около 5. Как видно из графика слева, после обучения всего лишь на нескольких сотнях эпизодов наш агент набирает около 11 баллов. , демонстрируя гораздо лучшую производительность, чем эталонный тест. Справа - оценка разнообразия. Если расстояние между текущим действием и предыдущим действием превышает определенный порог (0,4 стандартного отклонения), мы получаем оценку разнообразия, равную 1, в противном случае мы получаем 0.Он рассчитывается для каждого шага, следовательно, максимальный балл также равен 15. Из графика мы видим, что вначале наш агент имеет тенденцию рекомендовать похожие песни. Но примерно после 300 серий он учится учитывать разнообразие рекомендаций.

В этом проекте мы успешно используем обучение с подкреплением, чтобы зафиксировать взаимодействие пользователя с песней и временную зависимость между текущими и прошлыми решениями. Дальнейшие исследования могут расширить наше открытие, ослабив многие упрощающие допущения: во-первых, вместо того, чтобы предполагать одного гипотетического пользователя, выполните стратификацию клиентов и включите эту переменную в модель.Во-вторых, вместо того, чтобы усекать историю на пять, мы можем учитывать полную историю пользователей с начала сеанса. Кроме того, мы можем проверить, превосходит ли экспериментальный комбинированный компрессор текущую модель, подключив его к временному компрессору и последующему агенту DDPG.

Что касается обучения, мы обучаем разные компоненты модели отдельно из-за ограничений вычислительных ресурсов и времени. Было бы неплохо обучить модель от начала до конца, чтобы латентный подход лучше подходил для задачи обучения с подкреплением.Наконец, возможно, наиболее значительная модификация, которую можно внести в наши исследования, - это предоставить агенту обучения с подкреплением реальную среду. Наш текущий набор данных сильно смещен в сторону пропусков поведения (с 34% непропусками) и может не отражать реалистичное поведение клиентов. Поэтому вместо моделирования среды с использованием набора данных (600 ГБ) лучший способ подготовить модель к производству - это нанять некоторых участников, чтобы проверить, как они реагируют на рекомендации.Таким образом, агент может полностью изучить пространство рекомендаций и дать более надежные рекомендации.

Мы хотели бы выразить нашу самую искреннюю благодарность: Хавьеру Зазо, нашему наставнику, эксперту в обучении с подкреплением и отличному другу, который всегда давал нам ценные советы и поддержку, которые нам необходимы для продолжения. Павлос Протопапас, руководитель исследовательского проекта 297R, инструктор, который делает возможным это незабываемое исследовательское путешествие, и Апарна Кумар, старший научный сотрудник Spotify и аналитик данных, отличный менеджер по поддержке, которому нужно отчитываться.

Исследование выполняется в рамках исследовательского проекта IACS 297R.

.

Обучение с подкреплением 101. Изучите основы подкрепления… | by Shweta Bhatt

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

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

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

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

Вот некоторые ключевые термины, которые описывают основные элементы проблемы RL:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Другие приложения RL включают механизмы резюмирования абстрактного текста, диалоговые агенты (текст, речь), которые могут учиться на взаимодействиях с пользователем и улучшаться со временем, изучая оптимальную политику лечения в сфере здравоохранения, и агентов на основе RL для онлайн-торговли акциями.

Для понимания основных концепций RL можно обратиться к следующим ресурсам.

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

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

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

Смотрите также