Надежность и долговечность любого сооружения, построенного на ленточном фундаменте, зависит от нескольких факторов, главным из которых является прочность самого фундамента. При этом важную роль в прочности фундамента играет его правильное армирование, так как арматура является «силовым скелетом» основания. О правильной вязке арматуры под ленточный фундамент мы поговорим в этой статье.

Часто будущие владельцы домов задают вопрос, можно ли заливать фундамент без арматуры. Такие вопросы возникают из-за желания экономии, и они вполне обоснованы. Но необходимо учитывать, что бетон хорошо воспринимает нагрузки на сжатие, но плохо переносит нагрузки, направленные на растяжение и изгиб. Напротив, арматура работает на растяжение, поэтому бетон и арматура удачно дополняют друг друга. Только совместная работа этих двух элементов позволяет основанию стать монолитным и крепким.

Для удовлетворения требований по безопасности, фундаментные конструкции должны иметь такие начальные характеристики, чтобы при различных расчетных воздействиях в процессе строительства и эксплуатации были исключены разрушения любого характера или нарушения эксплуатационной пригодности. В зависимости от нагрузок, каждый фундамент отличается прочностью, закладываемой на этапе проектирования. На это влияет два параметра – вид бетона и вид арматуры. Поговорим подробнее про арматуру.

Виды арматуры для фундамента

В соответствии со сводом правил СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», для армирования железобетонных конструкций следует применять отвечающую требованиям соответствующих стандартов или утвержденных в установленном порядке технических условий арматуру следующих видов:

• горячекатаную гладкую и периодического профиля с постоянной и переменной высотой выступов (кольцевой и серповидный профиль соответственно) диаметром 6-50 мм;
• термомеханически упрочненную периодического профиля диаметром 6-50 мм;
• холоднодеформированную периодического профиля диаметром 3-16 мм;
• арматурные канаты диаметром 6-18 мм.

Арматурный каркас представляет собой металлический скелет, состоящий из продольных прутьев, проходящих вдоль фундамента, и поперечных прутьев-хомутов, поддерживающих продольные прутья в правильном пространственном положении.

Различают два вида арматурных каркасов – сварные и вязаные. Сварные каркасы изготавливают в заводских условиях с применением технологии сварки, не допускающей ослабления арматуры. В полевых условиях использовать сварку не рекомендуется, так как сварные швы ухудшают физико-механические свойства металла в районе шва, что может привести к разрушениям и потери целостности металлического каркаса.

Вязаный арматурный каркас сооружается на месте. Рабочая продольная арматура связывается с поперечной при помощи тонкой стальной проволоки, которая надежно фиксирует прутья в правильном положении.

Рабочая продольная арматура определяется расчетом, а для одноэтажных зданий и временных сооружений назначается конструктивно, не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента. Диаметр арматуры для ленточного фундамента должен составлять при длине здания:

• до 3 м – не менее 10 мм;
• более 3 м – не менее 12 мм.

В качестве продольной арматуры используют рифленые пруты, т.к. они имеют большую прочность и способны лучше сопротивляться изгибающим усилиям.

Поперечная арматура назначается конструктивно, диаметром 6 мм при высоте фундамента до 80 см, в других случаях ставят арматуру диаметром 8 мм. Диаметр поперечной арматуры не должен быть меньше четверти диаметра продольной арматуры. Шаг конструктивной арматуры составляет 30-80 см. В качестве поперечной арматуры подойдут обычные гладкие пруты, т.к. они не несут на себе нагрузку, а только поддерживают продольные прутья в правильном положении.

Альтернативой традиционной стальной арматуре является композитная арматура, появившаяся не так давно. К ее достоинствам можно отнести следующие факторы:

• Цена. Арматура из стекловолокна дешевле стального прута.
• Легкость и прочность. Несмотря на то, что вес стекловолоконных прутьев намного ниже, чем стальных, их прочность примерно в 3 раза выше.
• Стойкость к коррозии и долговечность. Стекловолокно не подвержено коррозии, поэтому срок службы таких элементов не ограничен.
• Композитная арматура не намагничевается и не создает помех радиоволнам.

Как правильно армировать ленточный фундамент

Для совместной работы бетона и арматуры необходимо четко следовать правилам и схеме армирования ленточного фундамента, изображенной на рисунке ниже:

• размеры фундамента должны позволять свободно и правильно разместить арматурные каркасы;
• в арматурном каркасе должно быть не менее четырех продольных прутьев;
• рабочие стержни необходимо располагать с таким расчетом, чтобы обеспечить совместную работу арматуры и бетона, правильную стыковку арматуры и заливку фундамента;
• необходимо обеспечить требуемый защитный слой бетона, чтобы обеспечить сохранность арматуры от воздействий окружающей среды, для фундаментов он должен быть не менее 5 см;
• продольную стыковку арматуры нужно проводить внахлест, длина его должна составлять не менее 60 диаметров арматуры и не менее 25 см;
• расстояние между продольными хомутами должно быть в пределах 30-80 см;
• при плотном расположении арматуры нужно использовать бетон с мелкими заполнителями.

Армирование углов и мест примыкания ленточного фундамента

Как правило, последовательность сборки арматурного каркаса фундамента состоит из последовательной сборки прямых участков и связи их в углах фундамента и в местах примыкания внутренних перегородок. На эти участки стоит обращать особенное внимание, так как основные изгибающие и скалывающие напряжения возникают здесь.

Армирование углов ленточного фундамента и мест примыкания стен проводят при помощи жестких лапок, Г и П-образных хомутов.

При использовании жесткой лапки, напоминающей кочергу, длиной не менее 35d рабочего стержня, гнутая часть арматуры располагается таким образом, чтобы внешние стержни в обоих направлениях были соединены, а внутренние стержни привариваются к внешним прутьям. Этим способом можно избежать распространенной ошибки при армировании– отсутствия связи между внешними и внутренними стержнями. В местах изгиба с внутренней стороны ставится вертикальная арматура.

Принцип установки Г-образного хомута аналогичен, только вместо лапки используют гнутый стержень стороной не менее 50d рабочей арматуры. Здесь также внутренние стержни одного направления соединяются с внешними прутьями другой стороны. Хомуты П-образной формы позволяют соединять параллельные внешние и внутренние стержни в одном направлении соединить к перпендикулярно расположенному внешнему стержню в другом направлении. На углах фундаментов применяют два таких хомута, на местах примыкания стены только один.

Наглядно схемы примыкания углов и стыков арматуры показаны на схемах ниже:

Здесь возникает вопрос, как правильно гнуть арматуру для фундамента. Для этого используют специальное приспособление — арматурогиб, состоящее из трех стержней разного диаметра, жестко закрепленных на устойчивое, преимущественно стальное основание. Такое приспособление можно изготовить самостоятельно, либо приобрести в магазине.

Правильная вязка арматуры

Вязка арматуры процесс трудоемкий, требует знаний и навыка, а также специальных приспособлений – вязального пистолета или крючка. Вязальный пистолет вещь удобная, но дорогостоящая, поэтому покупать его для монтажа одного фундамента нецелесообразно. Также можно взять такой инструмент в аренду, либо использовать один с соседями по стройке.

Вязальный крючок продается нескольких видов и легко изготавливается своими руками.

Для вязки арматуры под ленточный фундамент используется отожженная проволока диаметром 0,8-1,4 мм.

Различают схемы вязки при продольном соединении арматуры внахлест и перекрестном соединении двух перпендикулярно расположенных стержней. Применяют различные способы вязки, наиболее эффективными являются: двухрядные, крестовые и мертвые узлы.

Необходимо проследить, чтобы вязальная проволока находилась в углублении профиля арматуры. Продольное соединение внахлест осуществляется вязкой как минимум в 3-5 местах.

Наглядно процесс вязки арматуры показан на видео:

Технологически грамотное армирование ленточного фундамента позволит избежать ошибок, а главное достичь максимальной надежности всего основания, так как от этого зависит долговечность всего сооружения.

Помогла статья? Оцените ее

как правильно вязать арматуру своими руками

Многие застройщики стремятся выполнить часть строительных работ собственными силами. Просто из соображений снижения стоимости проекта. Стараются экономить, как правило, уже с первых этапов строительства, но для многих уже армирование ленточного фундамента становится непреодолимым препятствием, и часто его выполняют с грубыми нарушениями. Что позднее может сказаться на всем объекте – фундамент — это очень ответственный элемент любого строения.

Собственно, сам бетон изобретен еще в античные времена. И с успехом использовался еще древними римлянами. Но в «чистом» виде бетонные элементы имеют одну особенность – они хорошо держат нагрузки на сжатие, и совершенно не переносят нагрузку, направленную на разрыв.

Преодолеть этот недостаток материала удалось одному английскому пастору (он жил в викторианскую эпоху), увлекавшемуся выращиванием оранжерейных растений. Тому потребовались уличные горшки для апельсиновых деревьев, и из-за ограниченности бюджета пришлось изобрести железобетон – своеобразный композит, в котором на сжатие работает бетон, а на разрыв – внутренний стальной каркас. Но, чтобы элемент получился прочным и надежным, обязательно нужно правильное армирование.

Содержание статьи

Пункт первый – выбор материалов

Прежде, чем создавать каркас из арматуры, нужно правильно выбрать саму арматуру. Ее существует несколько разновидностей, так что обоснованный корректный выбор расходных материалов позволит сэкономить средства.

Какую арматуру использовать для ленточного фундамента

Арматура различается по целому комплексу характеристик. Но частный застройщик должен выбирать тот вариант, что оптимален для малоэтажного строительства. Сейчас в основном применяются два вида армирования: из металла и стеклотекстолита. Металл дешевле, стеклопластик легче.

Но в частном строительстве все же лучше применять именно металл. Все потому, что конструкция фундамента не отличается прямолинейностью, и рано или поздно каркас придется изгибать. И металлические прутья согнуть самому получится. А вот стеклопластиковые элементы с изгибом готовят заранее, на заводах-производителях – согласно проектной документации.

Арматура может иметь гладкую или рифленую поверхность. Выбирать следует однозначно вариант с рифлением. Поперечные ребра на поверхности прута помогают фиксировать его в толще бетона. И готовое изделие получится прочнее из-за лучшего удержания каркаса.

Для некоторых железобетонных изделий, изготавливаемых промышленным способом, закладываемый металлический каркас предварительно грунтуют. Но в кустарных условиях такой подход невозможен, да и не нужен. Достаточно просто очистить стальные прутья от ржавчины механическим способом (щеткой крацовкой, например) – если они долго пролежали под открытым небом и изрядно заржавели. Если налет ржавчины чуть заметен, то и беспокоиться не о чем. Можно сразу приступать к подготовке каркаса.

Расчет арматуры для армирования фундамента

Есть методики, позволяющие точно проводить расчет армирования любых строительных конструкций, но человеку, не так недавно закончившему школу и не сталкивающемуся большую часть жизни с проектным сектором строительных технологий, эти математические выкладки могут оказаться слишком сложными и непонятными. Поэтому имеет смысл все упростить и использовать некий облегченный, унифицированный подход, позволяющий определить нужный диаметр арматуры для воплощения задуманного проекта без опасения за его качество. И при этом не допустить излишних расходов.

Тут все просто. Если готовится основание под какие-то легкие, невысокие стены вроде деревянных и каркасных или вообще вспомогательных построек, то вполне возможно обойтись прутьями диаметром в 10 мм. Но если стены будут уже пусть легкими, но двухэтажными или одноэтажными кирпичными, то стоит брать прокат уже диаметром 12 мм. Ну а для тяжелых двухэтажных стен на основную продольную арматуру стоит уже пускать прутья 18 мм в диаметре. Для поперечных и вертикальных связей достаточно 10 – 12 мм.

Если грунт под фундаментом сложный, неоднородный, то толщину продольных связей лучше довести до 24 мм.

Если остались какие-то сомнения или хочется просчитать все элементы конструкции максимально досконально и точно, то можно обратиться к СНиПу 52-01-2003. Именно этот нормативный документ оговаривает все требования и нормы к арматуре железобетонных конструкций.

Важно обратить внимание на сталь, которая пошла на изготовление арматурного прута. В зависимости от используемой марки, прут имеет различную цену. И платить за него лишние деньги не имеет смысла. Для большинства малоэтажных конструкций вполне достаточно низкоуглеродистого материала из основной конструкционной стали марки Ст3 или близкой ей по свойствам.

Но важно знать, как собираются закреплять всю конструкцию в пространстве до заливки бетоном – варить или вязать. О чем более подробно будет чуть ниже. Пока же следует уяснить, что сваривать между собой можно только ту арматуру, в маркировке которой присутствует буква С. Но этот вариант существенно дороже и не всегда оправдан.

Чтобы сосчитать, сколько арматуры нужно для сборки внутреннего каркаса, нужно знать, с какой частотой укладывают прутья. И тогда, зная количество слоев и плотность поясов можно рассчитать общий погонаж – с учетом необходимого при соединении отдельных элементов перехлеста.

Общий принцип примерно следующий. Продольную арматуру кладут на расстоянии, не превышающем 400 мм, но так, чтобы оно и не превышало умноженную на два высоту монтируемого элемента. Последнее требование, правда, актуально только при отливке каких-то перемычек или невысоких лент фундамента. В большинстве случаев разбег шириной 40 см будет вполне достаточной величиной. За особой точностью следить не обязательно, но и отходить от заданных значений лучше не стоит.

На каждые 40 см высоты фундамента требуется 1 дополнительный горизонтальный пояс. То есть при 40 см высоте элемента таких поясов будет два – верхний и нижний. Но при толщине заливки в метр, таких поясов уже должно быть три.

Поперечные стяжки пускают примерно через 45 см, но не реже, чем через 0,75 высот монтируемого элемента. В местах угловых соединений частота поперечных элементов увеличивается и расстояние между ними сокращают примерно до 24 см.

Вертикальная арматура пускается через каждые 60 см. Эти все значения касаются прямых участков фундамента, поскольку армирование углов ведется немного по иной схеме, что будет оговорено позднее.

Зная количество слоев и конфигурацию каждого из них, нетрудно сосчитать и общее количество необходимого материала.

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

С точки зрения важности, укладка и вязка каркаса никак не менее ответственный этап, что и расчет. Прежде всего нужно понять, для чего все эти хлопоты по предварительному сбору каркаса. Задача тут стоит расположить в пространстве все металлические элементы и зафиксировать до заливки бетоном. И удержать на месте во время заливки. Не нарушая при этом прочностных характеристик самой арматуры – вот почему арматуру вяжут, а не сваривают.

Фото: Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

Термическая обработка ослабляет отдельные участки по краям соединения и на разрыв они становятся менее прочными. Хотя в сейсмических районах сварку все же применяют. Но соединяют только вертикальные и продольные связи. А поперечные все равно вяжут. Правда, как уже говорилось, в этом случае стоит применять особую марку арматуры. Той, в маркировке которой есть буква С.

Сначала в траншее устанавливают опалубку. Иногда в качестве нижнего ограничителя использует стенки траншеи, но это не всегда удобно и возможно. Поэтому лучше все же работать с полноразмерной опалубкой.

На опалубку пускают любые доступные материалы: доски, листы РСП, металл. Важно, чтобы все элементы конструкции стыковались с щелями не более 3 мм. В противном случае возможно образование раковин.

Обязательно предусматривают подпорки – чтобы масса бетона не выперла опалубку наружу. Обычно их делают из дерева, но при высоте свыше 1,5 лучше использовать металлические конструкции.

Лучше, когда схема армирования ленточного фундамента нарисована заранее – легче будет ориентироваться при закладке арматуры внутрь опалубки. Если опалубка выходит высокая, то желательно проектировать ее шириной 50 см или более, даже если требуются в теории менее массивные конструкции – просто чтобы можно было работать внутри нее и нормально соединять элементы.

Вяжут в местах пересечения любых элементов конструкции и там, где они соединяются, наращиваются. Вязки при этом идут не реже чем через 25 см, а взаимный перехлест прутьев должен быть в пределах 25 – 50 диаметров. То есть при толщине 10 мм нахлест должен составлять от 25  до 50 см. На углах частота хомутов удваивается.

Нельзя в углах просто соединять нахлестом продольные прутья и связывать их. Для крепления углов нужно использовать Г-образные или П-образные (при Т-образном примыкании стен) гнутые элементы. При этом нахлест арматуры при вязке минимум 50 диаметров. В углах увеличивают количество и поперечных элементов, пуская их с шагом 0,4 высоты элемента, но не реже чем через 25 см.

Вязка арматуры на углах

Технически это выглядит примерно так. На дно траншеи засыпают песок толщиной примерно 15 см, проливают его. Затем монтируют опалубку и заливают первый слой бетона примерно в 5 см. Чтобы выровнять основание. Потом монтируют опалубку.

Продольные связи должны проходить не ближе чем в 5 см от стен опалубки. В противном случае они заржавеют. Чтобы арматурный пояс не соприкасался с низом формы, под него подкладывают небольшие камни или кирпичи, которые потом останутся в заливке. Но можно поступить иначе. На месте поперечных арматурин по всему нижнему поясу сверлятся в опалубке отверстия, равные диаметру арматуры или чуть больше. В которые затем вставляют прутья арматуры, отрезанные с небольшим запасом. Получаются как бы небольшие кронштейны, на которые потом и опираются продольные элементы, а уж к ним прикручиваются и вертикальные.

Схема вязки на углах

Арматуру монтируют поясами. Лучше прямо в опалубке. Крутить все это снаружи, а потом переносить в опалубку много сложнее и тяжело физически. Прутья режут ножовкой по металлу, болгаркой, гидроножницами – чем удобнее, что имеется под рукой.

Соединения

Традиционный материал для фиксации арматуры – мягкая вязальная проволока, сложенная вдвое. Считается, что удобнее

Так вяжут арматуру крючком

всего в работе проволока для вязки арматуры, диаметр которой 1,2 – 1,5 мм. Правда, в пособиях по строительству часто поднимается вопрос, можно ли вязать арматуру пластиковыми хомутами. Этот способ несколько менее бюджетен, но предпочтительнее с точки зрения временных затрат.

Конечно, задача вязки – зафиксировать некую пространственную конструкцию до заливки ее бетоном. И с этой позиции применение хомутов допустимо. Но на деле метод лучше оставить для каких-то неответственных и малогабаритных элементов. Для фундамента все же лучше применять проволоку, поскольку где-то придется опираться на вязки, где-то потребуется максимально жесткое крепление, которых пластиковый хомут не в состоянии обеспечить. Тем более, что существует простое приспособление для вязки, заметно ускоряющее процесс.

Делаем крюк для вязки арматуры своими руками

Собственно, сам процесс вязки прост. Соединение несколько раз обматывается проволокой, которая затем скручивается, стягивая элементы. Конечно, можно это делать и пассатижами, но если объем хоть сколько-нибудь серьезен, то много проще вязать арматуру крючком, закрепленном в патроне шуруповерта. А сделать крючок для вязки самому довольно просто.

Самодельные крюки для вязки арматуры

Для этого потребуется стальной прут диаметром примерно 6 – в мм и длиной около 8 см. Его стоит немного сточить на конус напильником или на наждаке. Потом слегка зачистить – чтобы убрать заусенцы. А после на одном конце (где сужение) загнуть крючок. Толстый край зажимается патроном, а крючком цепляется петля из проволоки, сделанная вокруг соединения. Достаточно после ненадолго включить шуруповерт, и проволока закрутится, стягивая соединение. Ну а небольшая сбежалость на крючке нужна только для того, чтобы его можно было без особых усилий снять с петли.

Монтирование арматуры под фундамент, возможно, и окажется непростой и хлопотной задачей, но самостоятельное ее выполнение поможет сэкономить приличные средства, которые можно пустить потом на другие, более насущные нужды.

Видео: Армирование ленточного фундамента

Рейтинг автора

Автор статьи

Около 15 лет в строительстве. Накопил большой опыт в фундаментных работах и делится им на страницах нашего онлайн журнала.

Написано статей

подготовительный этап, инструкция по армированию, установка

В настоящее время существует огромное множество различных типов фундаментных оснований. На них могут возводиться как жилые дома, так и здания, имеющие другое назначение. Но их объединяет одно – это то, что они представляют собой надёжную и прочную основу. От правильного и грамотного изготовления фундамента зависит действительно многое, начиная от комфорта и тепла помещения и заканчивая сроком службы постройки. Наиболее распространённым является ленточное основание, но оно склонно к проседанию. Чтобы исключить эту возможность осуществляется вязка арматуры для ленточного фундамента. Она также необходима с целью продления долговечности конструкции.

Вообще, армирование всегда являлась. Для каждой из разновидностей фундаментной основы имеет место своя разновидность вязания. В нашей сегодняшней статье разберём подробнее процесс вязки арматуры для фундамента ленточного типа. Этот вопрос сегодня весьма актуален, поскольку данный тип основания характеризуется широчайшим распространением и наибольшей популярностью среди своих аналогов. Поэтому ниже пойдёт речь о том, как вязать арматуру ленточного фундамента.

Конструкция армирования ленточного фундамента

С чего необходимо начинать процесс армирования ЛФ

Перед тем, как вы начнёте выполнять работы, связанные с армированием ленточного фундамента, стоит ознакомиться с некоторыми особенностями рассматриваемой конструкции. Так, к примеру, ленточное фундаментное основание подразумевает то, что большая часть нагрузки на растяжение выносят арматурные прутья. Что касается непосредственно бетонной составляющей, то на неё возлагается нагрузка на сжатие. Исходя из этого фактора, и осуществляется расчёт арматуры ленточного фундамента. Кроме того, в связи с такими условиями особо важным становится грамотное и верное осуществление армирования.

Одной из конструктивных особенностей армирования ленточного фундамента является то, что особое внимание уделяется верхней и нижней его части. Объясняется это тем, что на среднюю часть нагрузка практически не оказывается, в связи с чем, отпадает острая необходимость в её армировании. Для того чтобы стало возможным обеспечение долговечности фундаментного основания, требуется качественно выполнить его армирование. С этими целями сперва следует осуществить правильный выбор данного изделия, после чего может быть выполнена укладка арматуры и вязка углов ленточного фундамента.

Вязка углов ленточного фундамента

В процессе приобретения такого изделия рекомендуется особо внимательно осмотреть обозначения, которые наносятся на арматуру. Таким образом, если продукция помечена индикатором С, то это определяет область её применения состоит в том, что её лучше всего использовать с целью сваривания. Если же имеет место пометка К, то в данном случае мы можем говорить об устойчивости к воздействиям коррозии. Рекомендуется также обращать внимание в тех ситуациях, когда арматурные изделия не оснащены какими-либо обозначениями. В большинстве случаев это означает то, что при обустройстве фундаментных оснований такая арматура совершенно не подходит. Конечно же, такая «сомнительная» продукция может стоить значительно меньше, но лучше не экономьте на данном материале. Объясняется это тем, что укладка арматуры в ленточный фундамент сомнительного качества чаще всего приводит к образованию трещин в основании постройки, причём они в дальнейшем переходят и на поверхность стен.

Для осуществления вязки арматурного каркаса вам могут пригодиться следующие материалы, которыми желательно заблаговременно запастись:

Арматурные прутья

• Непосредственно арматурные прутья;
• Некоторое количество вязальной проволоки, диаметр которой должен составлять один миллиметр. Допускается также использование материала диаметром в 0,8 миллиметров.

Такую операцию, как вязка арматуры для ленточного фундамента, будет достаточно сложно осуществлять одному, особенно если у вас нет некоторого опыта в данном деле. Рекомендуем поискать себе хотя бы двух помощников, которые смогли бы помочь в обустройстве фундамента. Согласно стандартам, армирование следует выполнять втроём.

С целью обустройства армирования ЛФ-основания следует выполнить комплекс действий. Так, для начала из арматурных прутьев создаются квадратные короба. Что касается длины сторон в сечении, то она находится в диапазоне от трёхсот пятидесяти и до четырёхсот миллиметров. Что же касается показателей длины, то они составляют примерно три метра. Вязку арматуры следует осуществлять заблаговременно. Кроме того, необходимо заранее подсчитать количество коробов, которое может понадобиться.

Поэтапный план действий по армированию с использованием проволоки

При осуществлении работ по армированию монолитных фундаментных оснований ленточного типа можно также вместо проволоки использовать специализированные хомуты, выполненные из пластика. Стоит отметить, что применение данных изделий актуально только в тех ситуациях, когда в процессе заливки бетонного раствора, никто не будет стоять на армирующем каркасе. Ходить по нему, тем более, запрещается. Это единственная уязвимость, которая является недостатком перед использованием проволоки.

Если вы решили рассчитать арматуру на ленточный фундамент, где при его обустройстве используются пластиковые хомуты, то данное действие выполняется точно таким же способом. Что касается вяжущих свойств и прочих характеристик, то эта технология ни в чём не уступает своему традиционному, классическому аналогу – способу с использованием металлической проволоки.

Рассмотрим пошагово, как необходимо действовать при армировании фундамента с использованием проволоки:

1.  Для начала следует отрезать кусок проволоки, причём его длина должна равняться тридцати сантиметрам;
2. Отрезанная часть проволоки должна быть сложена пополам;
3. Проволоку помещаем в левую руку. Вязальный крючок, в свою очередь, ставим в правую ладонь.
4. Далее необходимо подвести проволоку под арматуру. Если быть точнее, то это место должно находиться под соединениями прутков.

   Крюк для вязки арматурного каркаса

5. В рамках следующего этапа необходимо выполнить такие действия, чтобы проволока полностью огибала арматурный каркас, а её свободный конец нужно уложить на крючок. Делается это вне зависимости от того, какое используется количество арматуры для ленточного фундамента.
6. Крючок следует закрутить по часовой стрелке. Это необходимо сделать для того чтобы в результате концы проволоки были замотаны вместе. Рекомендуем осторожно выполнять действия по закручиванию проволоки, поскольку имеет место возможность порвать изделие. Как показала практика, с целью обеспечения наиболее надёжного соединения арматуры хватит и прокрутить крючок на три полных оборота.
7. В конце крючок вынимается из петли. На этом моменте процесс соединения можно считать оконченным.

В рамках вышеприведенного плана действий мы описали осуществление одного соединения. В то же время, следует помнить о том, что для выполнения армирования ленточного фундаментного основания монолитного типа порой необходимым является использование достаточно объёмных каркасных конструкций, имеющего большой шаг арматуры в ленточном фундаменте. В результате чего, процесс является весьма трудоёмким. Стоит также отметить и то, что все эти действия можно выполнить значительно быстрее. С этой целью необходимо приобрести в строительном магазине специализированный вязальный пистолет для арматуры.

Монтаж арматурного каркаса

Как только арматурная конструкция будет готова, её следует уложить в основание. Стоит отметить, что это довольно-таки немаловажный этап. В его рамках необходимо обратиться за помощью к третьему человеку, он будет заниматься укладкой каркаса одновременно с вами. Его задача состоит в подаче сигнала в то время, в то время, когда эта потребуется. В то же время, два человека устанавливают стержень там, где это необходимо.
Третий же человек занимается контролем над их действиями. После завершения процесса укладки, все стыки должны быть связаны посредством вязальной проволоки, что даст возможность в обеспечении лучшей устойчивости сооружения.

Итак, как вы видите, осуществить самостоятельную вязку арматуры для ленточного основания не так уж и сложно. К тому же, существуют различные разновидности арматуры. Так, к примеру, сегодня набирает популярность стеклопластиковая арматура для ленточного фундамента. К выполнению процесса армирования следует подходить со всей ответственностью, и тогда полученная конструкция будет служить вам многие годы.

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

Основным элементом каждого строения считается его основание, то есть фундамент. Для придания ему прочности и долговечности в середину всей конструкции вставляют арматуру в виде каркаса или решетки определенного размера.
 
 
 

Армирование различных типов оснований

Изначально стоит обратить внимание на вариант самого основания для здания. Ведь для каждого определенного вида фундамента используются свои способы армирования и правила работ.

Так для столбчатых типов оснований выполняется решетка из металлических прутьев в виде прямоугольника с параметрами меньше, чем сама яма на 5 см с каждой стороны.

Для свайных оснований выполняется армирование в виде установки пучков прутьев вдоль каждой сваи. Соединение пучков происходит при помощи проволоки, оборачивающей элементы конструкции в одну вертикальную трубу.

Монолитные основания требуют применения большого количества арматуры. Вязать такую конструкцию стоит на отдельном месте котлована и только потом укладывать на подготовленный участок отдельными секциями.

При выборе ленточного фундамента решетка выполняется более простым способом, чем у монолитных аналогов. Но создание армирующей сетки для такого типа основания имеет свои нюансы.

Начало вязки армирующей сетки

Перед тем, как вязать прутья в одну общую решетку стоит знать некоторые общие параметры работ:

• методы вязки элементов в конструкцию;
• способы выбора материалов для армирования;
• особенности армирования выбранного типа фундамента;
• порядок работ по созданию решетки из прутьев.

Для начинающих строителей каждый из перечисленных пунктов считается важным. Поэтому стоит уделить им пристальное внимание, чтобы правильно выполнить все операции.

Так как самым распространенным вариантом основания для строений является ленточный фундамент, рассматривать стоит все параметры только для данного типа.

Не стоит забывать, что армирование ленточного фундамента представляет собой определенную схему, которая присуща только такому типу оснований.

Способы вязки армирующей сетки

Имеется несколько методов вязки арматуры, которые применяются как опытными застройщиками, так и начинающими мастерами:

1. Соединение конструкции вручную, где прутья следует вязать при помощи строительной проволоки.
2. Выполнение конструкции сваркой, где стыки привариваются точечным способом.
3. Создание решетки с применением пистолета, где приспособление позволяет связать прутья автоматически.

Все эти способы имеют свои приятные и не очень стороны, которые стоит знать каждому строителю.

Ручные способы считаются довольно прочными, так как мастер сам регулирует величину петли и прочность ее обхвата. Но времени, чтобы вязать арматуру своими руками (особенно с непривычки) уходит много. Да и частые ошибки на первых порах сильно затрудняют работу по созданию секций для решетки.

Самый быстрый метод соединения армирующего пояса – сварка прутьев. Времени на выполнение работ уходит мало, вязать арматуру легко, ошибок почти не бывает. А вот качество полученной решетки не всегда хорошее. При значительной подвижности почвы сварочные соединения со временем разрушаются, и само основание дает трещины.

Довольно недолгий, но в то же время прочный метод вязки арматуры получается при применении специального пистолета, который позволяет правильно вязать прутья.

Выбор материалов для армирующей сетки

Так как ленточный фундамент предполагает не сильно большую нагрузку от строения, то выбирать толщину прутьев армирования можно без сложных расчетов.

Минимальное значение параметров арматуры составляет 6 мм. Такие прутья берутся для поперечин и вертикальных штырей, соединяющих верхний и нижний пояса. А для продольных элементов средними значениями считаются величины в пределах 10-16 мм.

Выбирать внешний вид  прутьев тоже достаточно легко. Так как соединение лучше получается за счет неровностей на металлических элементах, то продольные прутья лучше брать ребристые. А для поперечин и вертикальных частей вполне подойдут обычные недорогие гладкие прутья круглого сечения. Таким образом существенно сокращаются финансовые затраты на строительство здания.

После того, как материалы выбраны, способы вязания установлены, стоит приступать к созданию самой решетки армирования.

Как выполнять рабочие операции

В такой работе существуют определенные правила, позволяющие делать каждую операцию с максимальным эффектом:

• каждую секцию стоит выполнять в отдельном месте и только потом укладывать в траншеи;
• длина секции может быть такой же, как длина самого продольного прута, а ширина ленты должна быть меньше ширины траншеи с опалубкой на 10 см;
• концы поперечин лучше слегка загнуть в сторону дна, чтобы обеспечить долговечность всей конструкции и меньший доступ внешней среды к металлу;
• начинать работы по соединению секций в траншеях стоит с углов, накладывая одну часть конструкции на другую;
• для того чтобы правильно выполнить соединение армирующего пояса ленточного фундамента необходимо оставлять некоторый припуск в каждой секции еще при их создании;
• укладка каждой секции должна проводиться с первого раза, чтобы не повредилась гидроизоляция всего основания;
• верхний пояс соединяется с остальной конструкцией после правильно установленной нижней частью армирующей решетки.

Выполнение таких рекомендаций позволит выполнить армирование ленточного фундамента достаточно прочно и без лишних затрат времени.

Создание каркаса из металлических прутьев

Для начала стоит уложить продольные прутья на расстояние будущей решетки. Далее поверх них положить первую поперечину, которая отмерена и отрезана по необходимым размерам. Соединение проводить любым выбранным способом, после чего уложить вторую поперечину на нужном расстоянии. Так же соединить в конструкцию.

Этим способом стоит выполнить то количество секций, которое запланировано изначально для каждого из поясов.

Половину секций оставить без изменений, а на второй половине через определенные расстояния укрепить вертикальные прутья для последующего соединения верхнего пояса решетки.

Так как ленточный фундамент предполагает гидроизоляцию по всей ширине траншеи с припуском со всех сторон, то укладывание нижней секции армирующего пояса должно проводиться осторожно, чтобы не повредить целостность изолирующего слоя.

Несущая способность ленточных фундаментов в армированных почвах

Несущая способность ленточных фундаментов в армированных почвахDebarghya Chakraborty1 и Jyant Kumar2

Аннотация: Предлагается метод определения предельной несущей способности ленточных фундаментов, размещаемых над зернистыми и связно-фрикционными грунтами. с горизонтальными слоями арматуры. Предполагается, что армирующий лист противостоит осевому растяжению, но не изгибающему моменту. Анализ проводился с использованием теоремы о нижней границе предельного анализа в сочетании с конечными элементами.Один слой и группа из двух слоев арматуры были рассмотрены. Были установлены коэффициенты эффективности hg и hc, которые необходимо умножить на соответствующие коэффициенты несущей способности Ng и Nc для учета включения подкреплений. Результаты были получены для различных значений угла внутреннего трения грунта (f). Критические положения подкрепления, которые привели бы к максимальному увеличению несущей способности, были установлены. Требуемая прочность на растяжение арматуры, чтобы избежать ее разрушения при загрузке фундамента, также была рассчитана.Результаты анализа сравнивались с доступными в литературе. DOI: 10.1061 / (ASCE) GM.1943-5622.0000275. 2014 Американское общество гражданских инженеров.

Автор ключевые слова: Несущая способность; Неудача; Предельный анализ; Пластичность; Усиленная почва.

Введение

Понятно, что включение любой формы арматуры в массив грунта ниже фундамента не только увеличивает его несущую способность, но также снижает его оседание. Различные конструкции слоев армирования, такие как оцинкованные стальные полосы, геотекстиль и геосетки, часто используются при строительстве фундаментов.Среди доступных важных экспериментальных исследований, Binquet and Lee (1975) и Fragaszy and Lawton (1984) провели модельные испытания с использованием металлических полос, чтобы исследовать ответные ответвления, загруженные над усиленным слоем почвы. Бинкет и Ли (1975) отметили, что несущая способность мелких оснований с использованием полос из оцинкованной стали может быть увеличена в два-четыре раза по сравнению с неармированными грунтами. Binquet and Lee (1975) также идентифицировали три различных типа механизмов разрушения, а именно: (1) разрушение при сдвиге на границе полос армирования и прилегающей массы почвы, (2) разрушение при сдвиге в пределах массы почвы над верхним слоем повторного информирования, и (3) поломка (разрушение при растяжении) подкреплений.Проводя лабораторные испытания на квадратной основе, Guidoet al. (1986) определили несущую способность фундаментов, армированных геосетками и геотекстилем. Благодаря лабораторным модельным испытаниям Khinget al. (1993) исследовали несущую способность полосового фундамента, размещенного над песком, армированным геосетками. Омар и соавт. (1993), Shin et al. (1993), Das et al. (1994) и Das and Omar (1994) также провели лабораторные испытания с использованием нескольких слоев геосеток. Адамс и Коллин (1997) провели полномасштабные модельные испытания, чтобы определить влияние геосинтетического армирования на несущую способность фундаментов.Dash et al. (2004) сравнили эффективность различных типов геосинтетических материалов для полосовых оснований. По сравнению с существующими экспериментальными исследованиями в литературе сообщалось о многих теоретических исследованиях для изучения влияния усиления грунта на несущую способность фундаментов.

С использованием упругопластического FEM, различные исследователи получили решения для определения несущей способности фундаментов без какого-либо усиления для различных почв и условий нагрузки (Griffiths et al.2006; Gourvenec et al. 2006; Ямамото и др. 2008). С использованием жесткого пластика FEM, Asaoka et al. (1994) andOtani et al. (1998) определили стабильность армированных структур почвы. Рассматривая усиленную массу почвы как однородный, но анизотропный материал, Yu и Sloan (1997) использовали конечно-элементные формулировки анализа нижнего и верхнего предела для армированной массы почвы. Аналитические методы, которые обычно основаны на методе предельного равновесия, также весьма популярны для решения различных проблем несущей способности без какого-либо усиления (Terzaghi 1943; Meyerhof 1963; Rodriguez-Gutierrez и Aristizabal-Ochoa 2012a, b).Blatz andBathurst (2003) использовали метод предельного равновесия, предполагая механизм отказа, чтобы учесть влияние усиления на несущую способность фундаментов. Михаловский (2004) использовал верхнюю границу теоремы предельного анализа, но, предполагая геометрию механизма коллапса, для расчета несущей способности усиленных оснований. Деб и др. (2007) использовали Fast Langrangian Analysis of Continental (FLAC) для изучения эффективности многослойного геосинтетического армированного гранулированного слоя.В настоящей статье был предложен анализ с использованием теоремы о нижнем пределе для расчёта предельного анализа с конечными элементами для определения несущей способности опоры полосы, которая размещена над гранулированным и когезионно-фрикционным слоем, встроенным в слои горизонтальной арматуры. Предполагалось, что арматура может противостоять осевому натяжению, но не изгибающему моменту. Результаты расчетов были получены для одного и двух слоев армирования для различных значений угла трения грунта (f).Критические глубины подкрепления были определены. Прочность на растяжение арматуры, которая требуется, чтобы избежать возможности какого-либо разрушения (разрушения) арматуры, была также рассчитана для различных случаев. Результаты, полученные в результате анализа, сравнивались с данными, имеющимися в литературе. Ожидается, что исследование будет полезным с точки зрения дизайна.

Определение проблемы

Требуется определить предельную несущую способность грунтовой опоры, размещенной над почвенной средой, которая усилена (1) одним слоем и (2) группой из двух горизонтальных слоев.

1 Исследовательский ученый, Отдел гражданского строительстваИндийский институт науки, Бангалор 560012, Индия. E-mail: [email protected]

2Профессор, кафедра гражданского строительства, Индийский институт науки, Бангалор560012, Индия (соответствующий автор). Электронная почта: [email protected]

Примечание. Эта рукопись была представлена ​​23 мая 2012 г .; утверждено 4 декабря 2012 г .; опубликовано в сети 6 декабря 2012 года. Период обсуждения открыт до 1 июля 2014 года; Отдельные обсуждения должны быть представлены для отдельных документов. Эта статья является частью Международного журнала Geomechanics, Vol.14, № 1, 1 февраля 2014 года. ASCE, ISSN 1532-3641 / 2014 / 1-4558 / $ 25,00.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ГЕОМЕХАНИКИ ASCE / ЯНВАРЬ / ФЕВРАЛЬ 2014/45

Int. J. Geomech. 2014,14: 45-58.

Dow

nloa

от

от

asc

elib

рари

.org

от

Гал

/ 2

0/15

.Полицейский

yrig

ht A

SCE

. Для

на

сона

л используйте

только

год;

или

ГГц

res

erve

d.

http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000275http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000275mailto:[email protected] .inmailto: [email protected]

подкрепления. Предполагается, что масса почвы соответствует правилу потока и критерию отказа Мора-Кулона.Анализ основан на приближении того, что упрочняющий лист обладает сопротивлением против осевого натяжения, но не против изгибающего момента. Такое предположение обычно применимо для гибкого армирования, такого как геотекстиль; с другой стороны, другие формы относительно жесткой арматуры, такие как оцинкованные стальные полосы и геосетки, также обеспечивают некоторое сопротивление изгибающему моменту, кроме осевого натяжения. Поэтому улучшение несущей способности, которое следует оценивать с этим допущением, останется на консервативной стороне по сравнению с использованием жестких усилений.

Также предполагалось, что арматура не будет разрушаться (разрушаться) конструктивно при осевом растяжении, а скорее сдвиг будет происходить вдоль границы раздела между арматурой и прилегающей массой грунта. Он также предназначен для определения осевой прочности этих сил, которые могут потребоваться, чтобы избежать любого разрушения при растяжении.

Анализ

Для анализа существующей проблемы железобетонных грунтов предполагалось, что масса грунта соответствует двумерной модели континуума, а упрочняющий слой действует как одномерный

Рис.1. Выбранная область и граничные условия напряжения для (а) одного слоя арматуры; (б) группа из двух слоев арматуры

46 / МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ АССЕ / ЯНВАРЬ / ФЕВРАЛЬ 2014

Int. J. Geomech. 2014,14: 45-58.

Dow

nloa

от

от

asc

elib

рари

.org

от

Гал

/ 2

0/15

.Полицейский

yrig

ht A

SCE

. Для

на

сона

л используйте

только

год;

или

ГГц

res

erve

d.

Чертежи строительных норм. Секция B: Бетонная конструкция Построение чертежей. Раздел Б: Бетонные конструкции

Карибская катастрофа Смягчающий проект Осуществляется Организацией американских государств Отдел устойчивого развития и окружающей среды для Управления USAID по оказанию помощи в случае стихийных бедствий и Карибской региональной программы

Секция B: Бетонная конструкция

Введение | Раздел A | Раздел Б | Раздел C | Раздел D | Раздел E | Раздел F | Секция G
Загрузите файлы AutoCAD DWG (zip-архив): Раздел A | Раздел Б | Раздел C | Разделы D-G

Рисунок B-1 : Допустимое расположение стоек

Все наружные стены и внутренние несущие стены должны опираться на армированные опоры бетонных полос.Внутренние стены могут быть поддержаны путем утолщения плиты под стены и соответственно укрепляя ее. Фундаменты, как правило, должны быть расположены на слое почвы или породы с хорошими характеристиками подшипников. Такие почвы будут включать плотные пески, мергель, другие гранулированные материалы и жесткие глины.

Фундамент должен быть отлит не менее 1 ’6« до 2 ’0» под землей его толщина не менее 9 «и ширина не менее 24″ или как минимум в три раза больше ширины стены, непосредственно поддерживаемой ею.куда глина должна использоваться в качестве несущего материала фундамента, ширина основания должна быть увеличено до минимума 2 ’6».

Рисунок B-2 : Типичная деталь опоры для разбрасывания

Когда отдельные железобетонные колонны или колонны из бетонных блоков при этом они должны опираться на квадратные футы площадью не менее 2′-0 «и 12 «толщиной.Для опор колонн минимальное усиление должно быть диаметр баров в 6 «центров в обоих направлениях, образуя 6» сетки.

Рисунок B-3 : Усиление стальных опор

Укрепление в фундамент необходим для обеспечения непрерывности структура. Это особенно важно в случаях плохой земли или когда Здание может подвергнуться землетрясению.Подкрепление предполагается деформированные высокопрочные стальные прутки, которые обычно поставляются в OECS. Для полосы фундаменты, минимальное усиление должно состоять из 2 прутьев № 4 («) продольные и «диаметральные бруски расположены поперек в 12» центрах.

Рисунок B-4 : Бетонный пол в строительстве из древесины

Рисунок B-5 : бетонная полоса и бетонное основание с Деревянное строительство

Приемлемое устройство для фундамента небольшого деревянного здания с бетонным или деревянным полом показано на этих рисунках.Эта конструкция подходит в достаточно жесткие почвы или мергель Где здание будет на скале, толщина опора может быть уменьшена, но деревянные постройки очень легкие и могут быть легко снесены их основы. Поэтому здание должно быть надежно прикреплено к бетонному основанию, и опоры должны быть достаточно тяжелыми, чтобы предотвратить подъем.

Рисунок B-6 : Типичные детали кладочного блока

Бетонные блоки, используемые в стенах, должны быть прочными и без трещин и их края должны быть прямыми и правдивыми.Номинальная ширина блоков для наружных стен и несущие внутренние стены должны быть минимум 6 дюймов, а лицевая оболочка минимальная толщина 1 «. Лучше строить наружные стены толщиной 8» бетонный блок. Не несущие перегородки могут быть построены с использованием блоков с номинальная толщина 4 «или 6». Кладка стен должна быть усилена как вертикально и горизонтально; Это должно противостоять ураганам и землетрясениям. это обычная практика в большинстве OECS использовать бетонные колонны на всех углах и Пересечения.Дверные и оконные косяки должны быть усилены.

Рекомендуемая минимальная арматура для строительства бетонных блоков выглядит следующим образом:

1. 4-дюймовый диаметр стержней по углам вертикально.
2. 2-дюймовый диаметр стержней на стыках вертикально.
3. 2- «диаметр стержней на косяках дверей и окон
4. для горизонтального армирования стен используйте стержни Dur-o-waL (или аналогичные) или любой другой курс следующим образом:

4 «блоки 1 бар
6 «блоки 2 бара
8 «блоки 2 бара

5. Для армирования вертикальных стен используйте «стержни, расположенные следующим образом:

4 «блоки 32
6 «блоки 24
8 «блоки 16

Рисунок B-7 : Деталь бетонной колонны

Колонны должны иметь минимальные размеры 8 «х 8» и могут быть образованный опалубкой с четырех сторон или опалубкой с двух сторон с блоками с двух других.Минимальное усиление колонны должно быть 4 диаметра стержней с «стременами на 6-дюймовые центры. Заполненная колонна или бетонная колонна должны быть полностью заполнены Высота до хода ремня (кольцевая балка) на каждом дверном косяке.

Рис. B-8 : Альтернативные устройства для установки колодцев в кладке

Эта железобетонная опора монолитно построена с плита перекрытияОн состоит из серии сгущений плит под стенами с минимальная глубина 12 «вниз по периметру. Основание полностью лежит на колодце уплотненный сыпучий материал.

Рисунок B-9: Деталь плиты пола

Железобетонная плита перекрыта по периметру. стены. Арматура в плите размещается сверху с 1 «крышками.Плита строится на хорошо уплотненном гранулированном заполнителе, щебне или мергеле.

Рисунок B-10 : Альтернативная деталь плиты перекрытия

Подвесная железобетонная плита привязана к внешней запирающая балка на уровне пола. Верхняя (стальная) арматура важна. Главный усиление должно быть порядка «диаметра в 9» центрах, а распределительная сталь 3/8 «диаметром в 12» центрах.

Рисунок B-11 : Крепежная деталь для рельса Вернады к колонне

Важно, чтобы рельсы были надлежащим образом закреплены в стороне колонка. Как минимум, болты должны быть оцинкованы для предотвращения коррозии. Эпоксидный раствор или химические анкеры рекомендуются для крепления балясины к бетону. колонка.

Рисунок B-12 : Усиление для подвесных плит

Арматура должна быть согнута и закреплена знающими рабочими.Необходимо соблюдать осторожность, чтобы поддерживать верхнюю сталь в верхней части с соответствующим покрытием.

Рисунок B-13 : Усиление для Подвесные балки

Арматура должна быть согнута и закреплена знающими рабочими. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы поддерживать верхнюю сталь в верхней части с соответствующим покрытием.

Рисунок B-14 : Усиление для Консольные балки подвесные

Арматура должна быть согнута и закреплена знающими рабочими.Необходимо соблюдать осторожность, чтобы поддерживать верхнюю сталь в верхней части с соответствующим покрытием.

Рисунок B-15 : Усиление для Подвесная лестница

Введение | Раздел А | Раздел Б | Раздел C | Раздел D | Раздел E | Раздел F | Секция G

,

Концепция UCB объяснена с кодом

В настоящее время, Reinforcement Learning, одна из наиболее изученных и любимых методик машинного обучения самых больших и ярких ИИ-мозгов, является термином, известным практически каждому, кто работает в области ИИ. Процесс обучения с помощью подкрепления сам по себе является сильным признаком интеллекта, к которому мы, люди, можем легко относиться. Мы уже обсуждали обучение с подкреплением с помощью очень популярного алгоритма под названием Thompson Sampling в одной из наших предыдущих статей.

Тем временем, не стесняйтесь проверить наш последний хакатон в Machinehack — Predict Стоимость подержанных автомобилей — Hackathon By Imarticus. Хакатон проводится в партнерстве с Imarticus Learning. Участвуйте сейчас и выигрывайте захватывающие призы.

В этой статье мы рассмотрим другой популярный алгоритм, который реализует обучение с подкреплением, называемый Upper Confidence Bound или UCB.

---

---

Что такое UCB

В отличие от выборки Томпсона, которую мы обсуждали в одной из наших предыдущих статей, это вероятностный алгоритм, означающий, что распределение вероятности успеха бандитов было рассчитано на основе распределения вероятности.UCB — это детерминированный алгоритм, означающий, что нет фактора неопределенности или вероятности.

Мы будем использовать ту же задачу MultiArmed Bandit для понимания UCB. Если вы не знакомы с проблемой многорукого бандита (MABP), пожалуйста, ознакомьтесь со статьей «Интуиция за сэмплингом Томпсона, объясненная кодом Python».

---

---

UCB — это детерминистический алгоритм обучения с подкреплением, который фокусируется на разведке и эксплуатации на основе доверительной границы, которую алгоритм назначает каждой машине в каждом раунде исследования.(Раунд — это когда игрок тянет руку машины)

Внутри UCB

Мы постараемся понять UCB как можно проще. Предположим, есть 5 бандитов или игровых автоматов, а именно B1, B2, B3, B4 и B5.

Учитывая 5 машин, используя UCB, мы разработаем последовательность игры на машинах таким образом, чтобы максимизировать доход или вознаграждение от машин.

Ниже приведены интуитивно понятные шаги за UCB для максимизации вознаграждений в MABP:

Шаг 1. Предполагается, что каждая машина имеет одинаковый доверительный интервал и распределение успеха.Этот доверительный интервал — это предел распределения вероятности успеха, который, скорее всего, состоит из фактического распределения показателя успешности каждой машины, о котором мы не знали в начале.

Шаг 2: Машина выбирается случайным образом для игры, так как изначально они имеют одинаковые доверительные интервалы.

Шаг 3: В зависимости от того, дал ли машина вознаграждение или нет, доверительный интервал смещается либо в сторону, либо в сторону от фактического распределения успеха, а также сходится или сокращается по мере его изучения, что приводит к получению значения верхней границы доверительного интервала. также будет уменьшено.

Шаг 4. На основе текущих верхних доверительных границ каждой из машин выбирается та, которая имеет наивысшую оценку для изучения в следующем раунде.

Шаг 5: Шаги 3 и 4 продолжаются до тех пор, пока не будет достаточно наблюдений для определения верхней доверительной границы каждой машины. Тот, у кого самая высокая верхняя граница достоверности, — это машина с самым высоким уровнем успеха.

Узнайте математику за UCB

Ниже приведен алгоритм внутри UCB, который обновляет доверительные границы каждой машины после каждого раунда.

Шаг 1. Для каждого раунда исследования машины учитываются два значения.

1. Количество раз, когда каждая машина была выбрана до раунда n
2. Сумма наград, собранных каждой машиной до раунда n

Шаг 2: В каждом раунде мы вычисляем среднее вознаграждение и доверительный интервал машины i до n раундов следующим образом:

Среднее вознаграждение:

доверительный интервал:

Шаг 3: Выбран аппарат с максимальным UCB.

UCB:

Реализация UCB с проблемой многоруких бандитов

Импорт набора данных

Мы будем использовать простой набор данных с 200 наблюдениями для 5 машин. Нажмите здесь, чтобы загрузить образец или создать свой собственный, генерируя случайные числа.

импорт pandas as pd
data = pd.read_csv («UCBbandits.csv»)

Импорт необходимых библиотек

импорт математика
импорт matplotlib.pyplot as plt
импортные панды как pd

Внедрение UCB

Так как мы должны повторять каждое наблюдение каждой из 5 машин, мы начнем с инициализации количества наблюдений и машин.

наблюдений = 200
машин = 5

Теперь мы инициализируем две необходимые переменные, обсуждаемые в алгоритме, следующим образом:

numbers_of_selections_of_each_machine = [0] * машины
sums_of_rewards_for_each_machine = [0] * машины

Мы также определим еще две переменные до алгоритма, одну для хранения последовательности машин, выбранных в каждом раунде, и другую переменную для хранения общего вознаграждения, произведенного алгоритмом.

machines_selected = []
total_rewards = 0

Теперь давайте начнем наш алгоритм, мы будем перебирать каждую машину в каждом наблюдении, начиная с B1 (с индексом 0) и с максимальным значением верхней границы, равным нулю.

В каждом раунде мы будем проверять, была ли машина (бандит) выбрана раньше или нет. Если да, алгоритм переходит к вычислению среднего вознаграждения машины, дельты и верхней достоверности. Если нет, то есть, если машина выбирается в первый раз, тогда она устанавливает значение верхней границы по умолчанию 1e400.

Смотрите также

После каждого раунда выбирается машина с наивысшим значением верхней границы, обновляется количество выборов, а также фактическое вознаграждение и сумма вознаграждений за выбранный автомат.

После того, как все раунды завершены, у нас будет машина с максимальным значением верхней границы.

Алгоритм может быть закодирован следующим образом:

для n в диапазоне (наблюдения):
бандит = 0
max_upper_bound = 0

для меня в диапазоне (машины):

if (numbers_of_selections_of_each_machine [i]> 0):
medium_reward = sums_of_rewards_for_each_machine [i] / numbers_of_selections_of_each_machine [i]
di = математика.sqrt (3/2 * math.log (n + 1) / numbers_of_selections_of_each_machine [i])
upper_bound = средняя_ награда + ди

остальное:
upper_bound = 1e400

, если upper_bound> max_upper_bound:
max_upper_bound = upper_bound
бандит = i

machines_selected.append (бандит)
numbers_of_selections_of_each_machine [bandit] = numbers_of_selections_of_each_machine [bandit] + 1
вознаграждение = данные.значения [n, бандит]
sums_of_rewards_for_each_machine [bandit] = sums_of_rewards_for_each_machine [bandit] + награда
total_rewards = всего_ вознаграждений + награда

Визуализация результатов

print ("\ n \ nRewards By Machine =", sums_of_rewards_for_each_machine)
print ("\ nTotal Rewards by UCB =", total_rewards)
print ("\ nМашина выбирается на каждом раунде с помощью выборки Томпсона: \ n ", machine_selected)
Выход:

Визуализация наград каждой машины

plt.bar (['B1', 'B2', 'B3', 'B4', 'B5'], sums_of_rewards_for_each_machine)
plt.title ('MABP With UCB')
plt.xlabel («Бандиты»)
plt.ylabel («Награды за каждую машину»)
plt.show ()
Выход:

Визуализация выбора каждой машины

plt.bar (['B1', 'B2', 'B3', 'B4', 'B5'], numbers_of_selections_of_each_machine)
plt.title ('Гистограмма выбранных машин')
plt.xlabel («Бандиты»)
plt.ylabel («Количество раз, когда каждый бандит был выбран для игры»)
plt.show ()
Выход:

Вот как выглядит полный код с правильными отступами:

Предоставьте ваши комментарии ниже

комментариев

,