Объем арматуры: Рассчитать вес, объем, длину и стоимость арматуры — онлайн калькулятор

Содержание

вес и длина, расчеты в строительных работах

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

В капитальном строительстве загородных домов из монолита не обойтись без армированных конструкций. При этом большинство затрат в процессе приобретения материалов в основном приходится именно на арматуру. Вес материала, рассчитанный точно и правильно, поможет реально оценить не только расходы на организацию строительных работ, но и важную часть стоимости всего объекта.

Во время проведения строительных работ необходим точный расчет массы армированных конструкций

Необходимость расчетов веса арматуры: таблицы соответствия веса и длин

Арматура – стройматериал, представляющий совокупность определенных металлических элементов, предназначенный для сооружения монолитной конструкции с цементным раствором. Служит в качестве опоры для удержания растягивающего напряжения и с целью усиления бетоноконструкции в зоне сжатия.

Расчет массы арматуры поможет при оценке стоимости строительства, а также цены уже готового объекта

Арматурные составляющие в основном применяются в сооружении фундамента и возведении стен зданий бетономонолита. Значительная часть времени, сил и материальных расходов при строительстве здания из бетона приходится именно на создание армокаркаса, который изготавливают из армированных прутьев и сеток. Во избежание лишних затрат следует максимально точно рассчитать необходимое количество материала. Здесь не обойтись без знаний веса арматуры в метре. Таблица соотношений веса и длины разных видов конструкций помогут сделать правильные вычисления.

Чтобы рассчитать вес арматуры, необходимо сложить общую протяженность всех стержней и умножить ее на массу одного метра. Все нужные данные, с учетом класса стали и диаметра прутьев, приводят в расчетных таблицах. Во внимание также берется марка материала, из которого производят арматуру.

Таблица массы арматуры: ГОСТ, регламентирующий качество товара

Показатель стандарта массы арматуры соответствующего диаметра регламентируют разработанные нормативы – ГОСТ 5781-82 и ГОСТ Р 52544-2006.

Таблица веса погонного метра арматуры, длины и диаметра прута поможет выполнить правильные вычисления:

Сечение арматуры, ммМасса погонного метра, гОбщая длина арматуры в тонне материала, м
62224505
83952532
106171620
128881126
141210826
161580633
182000500
202470405
222980336
253850260
284830207
326310158
367990125
409870101
451248080
501541065
551865054
602219045
703021033
803946025

 

Пользоваться этой таблицей довольно просто. В первой колонке указаны данные о диаметре стрежня, во второй – масса погонного метра арматурного стержня конкретного типа. В третьей колонке отображена общая длина арматурных элементов в одной тонне.

Формула расчета веса арматуры очень простая – длина арматуры, умноженная на вес погонного метра арматуры

Изучив таблицу, можно заметить одну закономерность. Чем выше показатель диаметра арматуры, тем больше вес метра материала. Общая длина в одной тонне, наоборот, обратно пропорциональна толщине прутьев.

Полезный совет! Размер диаметра нужно узнавать у производителя. Если измерить его самостоятельно, то это повлечет за собой погрешности в расчетах, так как поверхность арматурных стержней имеет ребристую структуру.

Таким образом, зная вес арматуры по ГОСТ 5781-82, легко вычислить коэффициент общей армированной конструкции, можно определить массу арматуры по отношению к необходимым объемам бетона. Имея в наличии эти данные, несложно рассчитать общее количество материалов, которое потребуется для сооружения конкретной конструкции – будь то фундамент или монолитное здание. Количество расхода материалов производится из расчетов на кубометр бетона.

Удельный вес арматуры: таблицы соответствий с учетом погонного метража

Погонный метр стержня профиля – это отрезок материала протяженностью в один метр. Он может иметь как гладкую, так и рельефную поверхность. Масса прутьев, соответственно, регламентирует их диаметр. ГОСТом установлены показатели от 6 до 80 миллиметров. За основу материала взята периодическая сталь.

Чем выше показатель диаметра арматуры, тем больше вес метра материала

Масса сетки из арматурной проволоки для штукатурки, армокаркаса для фундамента из железобетона, армосетки под кладку из кирпича зависит от габаритов полотна, площади ячеек и диаметра прутьев в миллиметрах. Арматурная сталь, выпускаемая на отечественном рынке, широко используется в строительстве, отличается высококачественными характеристиками, соответствует всем требованиям ГОСТа на металлопрокат.

Вычисления выполняют с использованием приведенной таблицы арматуры. Вес 1 погонного метра зависит от внешнего строения профиля, который бывает рифленым или гладким. Наличие ребер и рифлений снаружи обеспечивает более надежное сцепление прутьев с бетонным раствором. Таким образом, сама бетоноконструкция в таком случае обладает более высокими качественными характеристиками.

Особенности технологического процесса изготовления арматурной стали определяют весь сортамент арматуры. По таким показателям сталь бывает горячекатаной стержневой или холоднотянутой проволочной.

Арматура широко используется в строительстве, отличается высококачественными характеристиками, соответствует всем требованиям ГОСТа

Арматура, произведенная согласно ГОСТ 5781-82, – это прутья с гладкой поверхностью класса А, а также профили из периодической стали классов от А-ІІ до А-VI. ГОСТ Р 52544-2006 – это профили классов А500С и В500С из периодической стали, предназначенные для сварки. Буквой А маркируют горячекатаную и термоупрочненную арматуру, буквой В – холоднодеформированный материал, буквой С – свариваемый прокат.

Маркировка материала, вес 1 метра: таблица сортамента

Если брать за основу механические характеристики арматурной стали, такие как прочность и масса, то материал подразделяют на отдельные классы сортамента с соответствующими специальными обозначениями от A-I до A-VI. При этом вес метра арматуры горячекатаной стали от них не зависит.

Соответствие класса, диаметра и марки наглядно продемонстрировано в таблице:

Класс стали по ГОСТ 5781-82Диаметр стержня, ммКласс стали по ГОСТ Р 52544-2006Диаметр стержня, ммМарка арматуры
A-I6-40А2406-40Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп
A-II

 

10-40А30040-80Ст5сп, Ст5пс

18Г2С

Ас-II10-32Ас30036-4010ГТ
A-III6-40A4006-2235ГС, 25Г2С

32Г2Рпс

A-IV10-32A6006-8 36-4080С

20*2ГЦ

A-V6-8 и 10-32А80036-4023*2Г2Т
А-VI10-22А100010-2222*2Г2АЮ, 22*2Г2Р,

20*2Г2СР

 

Если взять, к примеру, арматуру класса A-ІІІ, то ее используют для укрепления основы зданий из бетона, возводимых в короткие сроки. Масса арматуры в данном случае равна весу всего каркаса из стали, включая фундамент, стены и бетонные перекрытия, а также массу сваренных сеток, заливаемых бетоном.

Диаметр арматурного стержня в диапазоне от 8 до 25 мм считается самым популярным размером профилей на строительном рынке. Вся отечественная арматура до попадания на металлобазы проходит этапы контроля качества, что гарантирует ее соответствие ГОСТу.

Арматурный материал подразделяется на классы сортамента со специальными обозначениями от A-I до A-VI

Справка! Объем стального прута рассчитывается путем умножения метража на геометрическую площадь круга – 3,14*D*D/4. D – это диаметр. Удельный вес арматуры – 7850 кг/м³. Если умножить его на объем, то получится общий показатель удельной массы одного метра арматуры.

Арматура: вес и различные варианты его вычисления

Вес арматуры рассчитывается разными способами:

  • по данным о нормативном весе;
  • взяв за основу удельную массу;
  • с использованием онлайн-калькулятора.

Необходимое количество прутьев по нормативному весу определяют с использованием приведенной выше таблицы веса в соотношении с погонным метром. Это наиболее простой вариант расчета. Для примера вычислим вес арматуры 14.

Сколько весит метр арматуры, необходимо знать и проектировщикам, и строителям зданий и сооружений из армируемого бетона

Главное условие проведения таких подсчетов – наличие соответствующей таблицы. Сам процесс вычисления (при составлении плана строительства, учитывая возведение арматурной сетки) включает такие этапы:

  • выбрать соответствующий диаметр прутьев;
  • вычислить метраж требующейся арматуры;
  • умножить вес одного метра арматуры соответствующего диаметра на количество необходимых стержней.

Например, для стройки предполагается использовать 2300 метров арматуры 14. Вес 1 метра прутьев составляет 1,21 кг. Проводим вычисление: 2300*1,21=2783 килограмм. Таким образом, для выполнения данного объема работ потребуется 2 тонны 783 килограмма стальных прутьев. Аналогично рассчитывается количество стержней соответствующего диаметра в одной тонне. Данные берутся из таблицы.

Вычисления по удельной массе на примере расчета веса метра арматуры 12

Способ расчётов по удельной массе требует специальных умений и знаний. В его основе заложена формула определения массы с использованием таких величин, как объем предмета и его удельный вес. Это самый сложный и трудоемкий вариант вычисления веса. Он применим исключительно в тех случаях, когда в распоряжении нет таблицы с нормами и исключена возможность использовать онлайн-калькулятор.

При самостоятельном расчете объёма арматуры нужно учитывать то, что стержень имеет цилиндрическую форму

Наглядно рассмотреть данные расчеты можно на примере определения веса 1 метра арматуры 12 мм. Для начала необходимо вспомнить формулу вычисления веса из курса физики, согласно которой масса равна объёму предмета, умноженному на его плотность, то есть удельный вес. У стали этот показатель соответствует 7850 кг/м³.

Объём определяется самостоятельно, с учетом того, что стержень арматуры имеет цилиндрическую форму. В данном случае пригодятся знания по геометрии. Формула гласит: объем цилиндра вычисляется путем умножения сечения площади на высоту фигуры. В цилиндре сечение – это круг. Его площадь вычисляют по другой формуле, где постоянное число Пи со значением 3,14 умножают на радиус в квадрате. Радиус – это, как известно, половина диаметра.

Порядок расчетов веса арматуры 12 мм за метр, длины всего стержня

Диаметр арматурных стержней берется из планов и расчётов стройки. Самостоятельно его лучше не измерять во избежание погрешностей. Определяем, сколько весит один метр арматуры 12 мм. Таким образом, получаем, что радиус равен 6 мм или 0,006 м.

Если необходимо рассчитать массу конкретного прута арматуры, то площадь круга умножают на его длину

Полезный совет! Наиболее простой способ расчетов – использование специальных программ (или онлайн-калькулятора). Для этого в определенные ячейки вводят данные массы арматуры в тоннах, номер соответствующего профиля и длину прута в миллиметрах. Стандартная длина стержней – 6000 или 12000 мм.

Последовательность самостоятельных расчетов с использованием формулы следующая:

  1. Определение площади круга: 3,14*0,006²=0,00011304 м².
  2. Вычисление объема метра стержней: 0,00011304*1=0,00011304 м³.
  3. Расчет веса арматуры 12 в 1 метре: 0,00011304 м³*7850 кг/м³=0,887 кг.

Если полученный результат сверить с таблицей, то обнаружим соответствие данных государственным стандартам. Если необходимо рассчитать массу конкретного прута, то площадь круга умножают на его длину. В целом алгоритм расчетов аналогичный.

Полный порядок проведения вычислений веса 1 метра арматуры 12, представленный математическим выражением, будет выглядеть таким образом:

1м*(3,14*0,012м*0,012м/4)*7850кг/м³=0,887 кг.

Чтобы самостоятельно обчислить вес арматуры 12 мм за метр, нужно использовать определенную формулу

Результат идентичен предыдущему. В зависимости от длины арматуры соответствующее значение подставляют в формулу и по ней рассчитывают вес. Вычислить вес всей сетки можно путем умножения значения, полученного для 1 м², на нужное количество квадратных метров в армокаркасе.

Расчет веса арматурной проволоки в квадратном метре

Арматурная проволока соответствует требованиям ГОСТ 6727-80. Для ее производства используют низкоуглеродистую сталь. Диаметральные значения обычной проволоки – 3, 4 и 5 мм. Сортамент имеет два класса: B-I – с гладкой поверхностью и Вр-1 – материал из периодического профиля.

Статья по теме:

Балка двутавровая: таблица размеров, вес и технические характеристики профилей

Особенности конструкции изделия. Формулы расчета двутавров. Цена погонного метра двутаврового профиля.

Вес проволоки рассчитывают в соответствии со специальными стандартами и данными, приведенными в таблице:

Диаметр проволоки, ммМасса одного метра, г
352
492
5144

 

Вычислить вес для конкретного случая можно по следующему алгоритму. Для того чтобы определить массу ста метров арматурной проволоки диаметром 4 мм, необходимо удельный вес умножить на метраж. Расчет будет выглядеть следующим образом:

92*100 = 9200 г (или 9 кг 200 г).

Можно провести и обратное вычисление. Например, моток проволоки диаметром 4 мм весит 10 кг. Чтобы определить метраж, нужно разделить общую массу на удельный вес. Расчет имеет такой вид: 10/0,092 = 108,69 метра.

Для производства арматурной проволоки используется низкоуглеродистая сталь

Для подсчета веса арматурной сетки используются следующие способы. Например, размеры сетки 50х50х4. Площадь квадратного метра включает 18 стержней по 1 м. Таким образом, получается всего 18 м арматуры 6, вес которой составляет 0,222 кг/м. Погонный метр проволоки в конструкции рассчитывается таким образом: 18*0,222=3,996 кг/м². Необходимо добавить приблизительно 1%, учитывая погрешность при сварке. Получим полные 4 килограмма.

Характеристики, размеры и расчет веса арматуры 8 мм за метр

Арматурные прутья диаметром 8 мм считаются тонкими. На первый взгляд, они напоминают простую проволоку. Технологический процесс их изготовления регламентирует ГОСТ 5781. Поверхность арматуры 8 бывает рифленой или гладкой.

Полезный совет! При любых расчетах и вычислениях массы арматуры не следует забывать о допустимых показаниях погрешностей. Они колеблются в диапазоне от 1 до 6%. Особенно это важно учитывать при предполагаемых больших объемах сварочных работ.

Основные технические характеристики материала следующие:

  • для изготовления используют сталь с маркировкой 25Г2С и 35ГС;

Арматурные прутья диаметром 8 мм считаются самыми тонкими и напоминают обычную проволоку

  • ребристый шаг – А400 и А500;
  • класс арматуры А3.

Вес прутьев 8 мм за метр наиболее уместен в местах, где недопустима излишняя масса, но необходима дополнительная прочность. Вес 1 метра арматуры 8 равен 394,6 граммам. В тонне количество материала составит 2 534,2 м.

Рассчитывается вес 1 метра арматуры 8 мм по вышеприведенной формуле с применением значения удельного веса соответствующей стали:

1м*(3,14*0,008м*0,008м/4)*7850кг/м3=0,394 кг. Именно такое значение веса арматуры 8 приведено в таблице соответствия веса и длины арматуры.

Сфера применения и вычисление веса арматуры 10 мм за метр

Одним из наиболее популярных в строительстве считается стержень диаметром 10 миллиметров. Такая арматура, как и прутья другой толщины, производится горячекатаным или холоднокатаным способом. Это металлические стержни средней толщины с высокой степенью прочности.

Арматура 10 мм применяется при создании легких построек: частных домов, гаражей, где используется ленточная заливка фундамента

Вычислить общий вес арматуры 10 довольно просто: достаточно суммировать общую протяженность и умножить ее на массу погонного метра материала. Необходимые данные можно найти в общей таблице.

Общие характеристики арматуры 10 следующие:

  • диаметр стержня – 10 мм;
  • в одной тонне насчитывается 1622 м проката;
  • вес 1 метра арматуры 10 мм – 616,5 г;
  • допустимая погрешность при расчете веса составляет +6%;
  • классы стали, используемые в производстве данного вида металопроката: Ат-400, Ат-500С, Ат-600, Ат-600К, Ат-800К, Ат-1000, Ат-1000К, Ат-1200.

Располагая приведенными параметрами, можно легко узнать необходимое количество и вес строительного материала. Самостоятельный расчет достаточно несложно произвести по уже накатанной формуле, он будет выглядеть следующим образом:

1м*(3,14*0,01м*0,01м/4)*7850 кг/м³=0,617 кг. Аналогичный показатель веса 1 метра арматуры 10 содержит таблица соотношения диаметра и массы одного метра.

Арматуру 10 мм относят к легкообрабатываемым материалам, поскольку стержень легко сгибается или подвергается любой другой необходимой деформации

Универсальные особенности и идеальный вес арматуры 12

Арматура диаметром 12 мм по праву считается самой популярной в сфере металлопроката и самой востребованной. Ее габариты являются наиболее оптимальными в разных видах строительных работ. В данной арматуре удивительным образом сочетаются такие качества, как прочность, гибкость и довольно низкий вес. В то же время она обладает высокой степенью сцепления с бетоном. Армакаркасы и конструкции с ее применением служат очень долгое время. Они практически не поддаются разрушению. Именно арматура 12 рекомендуется стандартами строительства для сооружения ленточного фундамента для коттеджей и частных домов.

Характеристики арматуры 12:

  • диаметр стержня – 12 мм;
  • в одной тонне насчитывается 1126 м проката;
  • овальность прута – не более 1,2 мм;
  • шаг поперечных выступов – от 0,55 до 0,75* dH;
  • вес 1 метра составляет 887,8 г;
  • длина проката – от 6 до 12м.

Допуск возможен только в большую сторону и не более 10 см, а кривизна не должна превышать показатель 0,6%.

Арматура диаметром 12 мм считается самой популярной и востребованной в строительной сфере

Важно! Каждый вид арматуры имеет свои особенности, и необязательно большой диаметр гарантирует хорошую прочность. Это же касается и веса. Арматура 20, к примеру, более уязвима к воздействию коррозии, но она идеально подходит для сварки. Поэтому выбор материала индивидуален.

Именно на арматуре 12 был рассмотрен пример вычисления веса погонного метра изделия. Проведенные расчеты совпали с данными таблицы веса арматуры за метр 12 мм. Данный показатель во всех случаях составил 887,8 г.

Вес арматуры 16 мм за метр: особенности и технические характеристики

К разряду сортового металлопроката относится арматура 16. Вес и качество материала обеспечивают его надежность, поэтому строители характеризуют его как прочный, надежный, износостойкий и экологичный. Кроме того, он доступен по цене и удобен в монтаже, а также применяется в других сферах производства.

Арматура 16 способна воспринимать существенные нагрузки на растяжение и изгиб, перераспределяя их равномерно по всей поверхности

Чаще всего арматура 16 используется для качественного армирования бетоноконструкций. Она выдерживает высокие нагрузки на гибкость и растяжку, распределяя ее равномерно по всей поверхности. Широко употребляются 16-миллиметровые прутья в обустройстве сваренных металлоконструкций, армировании бетонных сооружений, строительстве дорог, мостов, пролетов. В производстве используют сталь высокого качества в соответствии с ГОСТ 5781-82.

Основные характеристики следующие:

  • гладкий и рифлёный тип профиля;
  • в производстве применяется сталь марок: 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс, А400;
  • вес 1 метра арматуры 16 мм – 1580 г;
  • площадь диаметра – 2,010 см²;
  • длина прутьев – от 2 до 12 м.

Согласно проведенным расчетам, по аналогии с предыдущими марками арматуры и в соответствии с таблицей соотношения диаметра и массы одного метра вес арматуры 16 в 1 метре равен 1,580 кг.

Среди главных достоинств присущих арматуре 16 можно выделить: прочность, надёжность и устойчивость к коррозии

Вес арматуры необходимо знать еще на этапе проектирования строительного объекта. Правильные вычисления помогут в составлении сметы и позволят избежать лишних затрат на материалы. Таким образом, безошибочно рассчитав массу и метраж арматурных стержней, можно значительно сэкономить в процессе стройки и, наоборот, избежать недостатка прутьев уже на этапе сооружения армированной конструкции.

Количество метров и штук арматуры в 1 тонне: расчеты и таблицы

Количество метров и штук арматуры в 1 тонне зависит от диаметра используемого прута. Знать это необходимо при закупке материала, чтобы самостоятельно можно было проверить количество поставленного товара, а так же рассчитать объём арматуры для армирования монолитных конструкций.
тонны арматуры

Метраж арматуры в тонне: пример расчета, таблица

Разберем на примере, как производится подсчет, узнаем, сколько метров арматуры диаметром 12 мм в 1 тонне.

Для расчета нам необходимо знать массу 1 метра, смотрим таблицу веса арматуры, он равен 0,888 кг. Теперь 1000 кг делим на 0,888 кг, получаем 1126,13 м. Для удобства, ниже представлена таблица, в которой сразу указан метраж самых популярных в строительстве стальных стержней.

Диаметр прутка, мм.Количество метров в 1 тонне
64504,5
82531,65
101620,75
121126,13
14826,45
16632,91
18500
20404,86
22335,57
25259,74
28207,04
32158,48
36125,16
40101,32
4580,13

Зная сколько метров в 1 т., можно без труда перевести арматуру из метров в тонны. Например: выполним перевод 8956 м., прутов диаметром 12 мм., в тонны. Для этого 8956/1126,13=7,953 (т).  Таким способом можно перевести хлысты любого размера, просто деля общую длину на длину в 1000 кг.

Количество штук арматуры в тонне: пример расчета, таблица

Зная метраж стержней в 1000 кг., можно произвести расчет по штучно. Как это делать, тоже разберем на примере, подсчитаем, сколько штук арматуры 12 мм в 1 тонне, длиной 12 м и 11,7 м (самые распространённые длинномеры выпускаемые заводами).

Для подсчета количества штук, берем общий метраж в одной тонне, для прутов 12 мм., он равен 1126,13 м, и делим на длину прута 12 м, получаем 93,84 штуки, для прута длиной 11.7 м, результат 96,25 шт. В таблице ниже представлено количество хлыстов самых распространённых размеров ( расчетные значения округлены до десятых).

Диаметр арматуры, мм.Кол-во штук в тонне стержней длиной 11,7 м.Кол-во при длине стержня 12 м.
6385375,4
8216,4211
10138,5135
1296,293,8
1470,668,9
1654,152,7
1842,741,7
2034,633,7
2228,728
2522,221,6
2817,717,2
3213,513,2
3610,710,4
408,68,4
456,86,7

Пример расчета с помощью таблицы: допустим для армирования газобетонных блоков и армопояса надо 600 кг арматуры 10 мм. Для того чтобы её было удобно транспортировать, 12 метровые пруты порезали по 6 м. Чтобы узнать их количество берем табличное значение 135 (штук в тонне) и умножаем на 0,6, равно 81 шт. Так как их поделили пополам, 81 умножаем на 2, получаем 162 прута по 6 метров.

Не забывайте, что при резки арматуры на короткие пруты, её расход  для армирования конструкции увеличивается, так как придется делать большее количество нахлестов. Стоит это учесть при подсчете и покупке материала для строительства.

По данным таблицам, вы сможете рассчитать необходимый тоннаж прутков для армирования ленточного фундамента, монолитного пояса и других армирующих конструкций, исходя из метража строения. А так же, сможете сами подсчитать, правильно ли вам привезли материал, пересчитав его количество.

Таблица веса арматуры (1 погонного метра)

Содержание   

Вес арматуры – очень важный параметр и для возведения железобетонных конструкций, и для строительства различных построек (к примеру — теплиц). Масса металлических элементов должна учитываться при планировке строительства самого здания. От нее зависит расчет количества арматурных стержней в свободных и напряженных зонах, расстояние между прутьями и т.д.

Каркас из металлической арматуры

Каркас из металлической арматуры

Кроме этого, от веса погонного метра металлических стерней будет зависеть стоимость строительства. Дешевле приобрести металлические стержни на оптовых базах, где цена указывается за тонну. Расчет же в строительстве производится в погонных метрах. Поэтому важно уметь посчитать, сколько метров прута в одной тонне.

Таблица соответствия веса арматуры для разных диаметров

Стандартная масса арматуры того или иного диаметра регламентируется стандартами ГОСТ 5781-82. Таблица стандартных расчетов величин выглядит так:

Таблица соответствия веса арматуры в зависимости от диаметра стержней

Таблица соответствия веса арматуры в зависимости от диаметра стержней

Данная таблица абсолютно проста в применении. В первой колонке выбираем диаметр стержня в мм, которая будет использоваться, во второй колонке сразу видим вес одного погонного метра стержня данного типа.

Третья колонка показывает нам количество погонных метров арматуры в одной тонне.
к меню ↑

Расчет веса арматуры

Рассчитать массу арматурных стержней, необходимых для строительства можно несколькими способами.

Читайте также: как и на чем производится стеклопластиковая арматура?

Первый и самый простой способ, позволяющий узнать, сколько весит метр арматуры – использование электронного калькулятора для аналогичных расчетов.

Для работы с ним необходимо знать лишь диаметр стержня, с которым мы будем работать. Все остальные параметры расчетов уже заложены в программе.

Два других способа, позволяющих узнать насколько тяжелый метр арматуры, несколько сложнее. Рассмотрим их в порядке возрастания сложности.

Поскольку в частном строительстве чаще всего используется арматура диаметром 12 мм и 14 мм, возьмем именно такие стержни за основу для проведения расчетов.
к меню ↑

Пример расчета веса арматуры (видео)


к меню ↑

Расчет по нормативному весу

Чтобы просчитать массу нужного количества стержней этим способом, используем приведенную выше таблицу. Нас интересует параметр, сколько весит один погонный метр. В расчетах будем использовать прутья, диаметром 14 мм.

Читайте также: для чего и как правильно применяется флюсовая проволока для сварки?

data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″
data-ad-slot=»1955705077″>

Рассчитаем количество арматуры, нужное для строительства (при условии, что таблица есть у нас под рукой).

Чтобы рассчитать вес нужного нам количества арматуры следует:

  1. Составить план строительства здания с учетом создания арматурной сетки.
  2. Определиться с диаметром стержней.
  3. Просчитать количество используемой арматуры в метрах.
  4. Умножить массу одного метра арматуры нужного диаметра на количество используемых прутьев.

Пример: Для строительства будет использоваться 2322 метра арматурных прутьев диаметром 14 мм. Вес погонного метра таких стержней 1,21 кг. Умножаем 2322*1,21 получаем 2809 килограмм 62 грамма (граммами можно пренебречь). Для строительства нам понадобится 2 тонны 809 килограмм металлических стержней.

Пример расчета веса арматуры в специальной программе

Пример расчета веса арматуры в специальной программе

Таким же нехитрым способом можно рассчитать количество в тонне прутьев любого диаметра, исходя из данных приведенных в таблице.
к меню ↑

 Расчет по удельной массе

Такой способ расчета требует определенных знаний, навыков и труда. Он основывается на формуле расчета массы, в которой используются такие величины, как объем фигуры и ее удельный вес. Прибегать к такому способу расчета погонного метра арматуры стоит лишь в том случае, если под рукой нет ни электронного калькулятора, ни таблицы с нормами ГОСТ.

Читайте также: с помощью чего можно гнуть арматуру — об устройстве специальных гибочных станков.

Данный способ мы опробуем на вычислениях, сколько весит арматура 12 диаметра. Прежде всего, вспоминаем из курса физики формулу веса.

Прутья металлической арматуры

Прутья металлической арматуры

Вес равен объему фигуры, умноженному на ее плотность. Плотность, или удельный вес, стали равен 7850 кг/м3.

Что же касается объема, то его нам так же придется высчитать самостоятельно, исходя из того, что арматурный стержень является цилиндром. Возвращаемся к школьному курсу геометрии.

Объем цилиндра равен площади его сечения умноженной на высоту цилиндра. Сечением цилиндра является круг. Площадь круга вычисляется по формуле Пи (постоянная величина, равная 3,14) умножить на радиус в квадрате. Радиус равен половине диаметра.

Читайте также: какую запорно-регулирующую арматуру используют для радиаторов отопления?

Диаметр арматуры мы должны знать, исходя из плана и расчетов строительства, либо замерить самостоятельно.

Примечание: самостоятельный замер диаметра приведет к погрешностям в расчетах, так как арматура имеет не гладкую внешнюю поверхность.

Фрагменты прутьев арматуры различного диаметра

Фрагменты прутьев арматуры различного диаметра

В нашем случае, диаметр равен 12 мм или 0,012 м. Следовательно, радиус – 6 мм или 0,006 м.

  1. Считаем площадь круга: 3,14*0,0062 =0.00011304 м2.
  2. Считаем объем одного метра арматуры: 0,00011304*1=0,00011304 м3
  3. Высчитываем вес одного погонного метра: 0,00011304 м3*7850 кг/м3=0,887 кг.

Сверяясь с таблицей видим, что полученные данные совпадают с государственными.

Если рассчитать нужно массу не одного метра, а конкретного арматурного стержня, площадь круга нужно будет умножить на длину прута. В остальном алгоритм расчета не изменится.

Статьи по теме:

 
 

Портал об арматуре » Как по таблице рассчитать вес арматуры на 1 погонный метр?

Расчёт количества арматуры для разных типов фундамента

Использование арматуры, особенно при заливке фундамента дома, особенно необходимо. Данный строительный материал позволяет уплотнить бетон и увеличить его технические характеристики, первой из которых является прочность. Для экономии арматуры следует знать, как правильно производить расчёт арматуры для фундамента.

Расчёт арматуры для ленточного фундамента

Ленточный фундамент дома применяется чаще чем плитовой, из-за следующих своих преимуществ:

  • Более низкая стоимость.
  • Требуется меньше времени для монтажа.
  • Обладает такими же сроком эксплуатации, как и монолитный тип фундамента.

Но для того, чтобы ленточный фундамент был смонтировав правильно, необходимо знать 2 основных параметра: диаметр продольных и поперечных арматурных стержней, а также их общее количество (с небольшим запасом).

Как правильно рассчитать диаметр продольной арматуры

Расчёт арматуры для ленточного фундамента дома подразумевает использование основного нормативного документа – СНиП 52-01-2003, в котором указано, что содержание продольной арматуры в железобетонном элементе должно составить не менее 0.1%. Т.е. совокупная площадь сечения прутьев арматуры должна быть не менее 0.1% от рабочей площади поперечного сечения железобетонного элемента.

Видеоролик на Youtube:

Правильный расчёт площади поперечного сечения железобетонной ленты следующий: необходимо ширину конструкции умножить на её высоту. Пример: при ширине фундамента дома 50 см и высоте 1 м, его площадь сечения составит 5000 см2. Теперь следует вспомнить СНиП 52-01-2003 и разделить полученное число на 1000, чтобы найти параметр для дальнейшего расчета. Ответ: 5 см2. Многие строители, даже с большим опытом работы, просто выбирают диаметр арматуры «на глазок», и чаще всего это оказываются стержни 8 или 10 мм. Но это неправильно, необходимо использовать установленные нормативными документами формулы и примеры расчётов.

Полезный калькулятор для расчёта ленточного фундамента: http://stroy-calc.ru/raschet-lentochnogo-fundamenta.

Теперь следует воспользоваться удобной таблицей:

Сверху указано количество стержней. Основное тело таблицы – площадь поперечного сечения арматуры (0.1% от площади поперечного сечения ленты фундамента). Совместив количество стержней и параметр площади сечения, в правой колонке узнаём необходимое сечение арматуры.

При заливке фундамента очень часто применяют стандартную схему монтажа с четырьмя арматурными прутьями. Из таблицы можно почерпнуть все необходимые данные и даже узнать расход арматуры на 1м3 бетона: 4 прутка с площадью поперечного сечения не менее 4 мм2, должны иметь диаметр 12 мм. Если взглянуть немного ниже, то можно использовать и 2 прутка, но тогда диаметр каждого из них должен составлять не менее 16 мм, что будет крайне расточительно.

Удобный калькулятор для ленточного фундамента: http://obystroy.com/kalkulyator-rascheta-kolichestva-betona-lentochnogo-fundamenta

На сегодняшний день, большинство строительных компаний не используется арматуру диаметром 8 мм при заливке бетона, пользуясь простыми расчётами:

  • При длине прутка менее чем 3 м, необходимо применять арматуру диаметром 10 мм.
  • При длине прутка более чем 3 м, необходимо применять арматуру диаметром 12 мм.

Подбирать диаметр для поперечных стержней ленточного фундамента следует точно также, как и для продольных. Никаких серьёзных особенностей в данном процессе не существует.

Расчёт общего количества арматуры для ленточного фундамента

При армировании фундамента и заливке бетона, прутья укладываются внахлёст, что обязательно следует учитывать при расчёте общего количества материала. Нижеприведённая схема точно отображает готовую конструкцию:

Сверху указана простая формула расчёта нахлёста арматуры. Диаметр прута необходимо умножить на 30. Ответом будет длина нахлёста.

Обозначения на схеме указывают на то, что нахлёст продольных прутьев должен составлять не менее 30 их диаметров. Например, диаметр одного прута составляет 8 мм, это значит, что нахлёст арматуры необходимо делать не менее чем 24 см.

Чтобы рассчитать количество материала при заливке бетона, следует привести простой пример. Ширина фундамента составляет 6 м, его длина – 12 м. Общая длина основания: складываем 6 м и 12 м, и умножаем на 2, ответом является 36 м. Фундамент простой и для армирования используются 4 прута, поэтому 36 м надо умножить на 4, ответ – 144 м. Такой расчёт несложный и его можно произвести за короткий временной промежуток. Более проблемно рассчитать тот самый нахлёст одного арматурного прута на другой.

Самым правильным способом расчёта нахлёста является составление схемы армирования, после чего следует посчитать все места стыков и умножить их на 30 диаметров прутьев. Помимо того, что данный способ правильный, он ещё достаточно трудоёмкий и требует массу времени, ведь таких стыков даже в фундаменте 6*12 будет огромное количество. Поэтому стараются сократить время расчётов и просто прибавить 15 % прутьев к общей длине армированной конструкции.

Расчёт количества продольных и поперечных стержней

Расход арматуры на куб бетона также требует такого параметра как сечение ленты фундамента. Пусть ширина будет 0.3 метра, а длина 0.8 метра. Данные значения являются реальными, но для них следует предусмотреть определенный запас. Поэтому ширина станет 0.35 метра, а длина 0.9 метра. Общая длина арматурного прута для такой конструкции составляет 2.5 метра.

Площадь сечения верхнего или нижнего пояса можно узнать по формуле: ширину ленты умножить на её высоту и на коэффициент 0.001. Получившуюся цифру найти из таблицы (значение ниже полученного указывать не следует). Верхней цифрой является необходимое количество прутов для фундамента. Слева – диаметр одного прутка. Справа – масса одного метра выбранной арматуры.

Зачем следует делать такой запас? Для большей устойчивости армированного каркаса, его немного вбивают в землю. Поэтому запас арматуры позволяет надёжно зафиксировать конструкцию и исключить её движение при заливке бетона. Расчёт одной стороны составит: 0.3 м умножить на 2 и сложить с длиной (0.9 м также умножить на 2).

На самой длинной стороне фундамента, которая составляет 12 м, необходимо разместить 6 таких конструкций. Таких сторон две, поэтому количество конструкций также следует умножить в 2 раза и получится 12 штук. Для широкой стороны фундамента потребуется не менее 10 арматурных прямоугольников, соответственно, для двух сторон – 20 штук, а общее количество 32 штуки.

Осталось длину одного арматурного прямоугольника перемножить на их общее количество, и ответом будет 80 м. Расчёт каркаса достаточно прост, и требует совсем небольшого количества времени, достаточно только набить руку.

Расчет количества арматуры для плитного фундамента

Плитный фундамент используется в тех местах, где необходима минимизация земельных работ. Для данной разновидности фундамента вполне достаточно полуметрового котлована, но необходимы такие строительные материалы как гидроизоляция, утеплители различного рода и небольшой слой песка.

Узнав диаметр арматуры или её сечение, данные необходимо подставить в таблицу, которая покажет не только вес одного метра материала, но и метраж в одной тонне, что очень удобно при расчётах общего количества.

Расход арматуры и расчёт её диаметра производится согласно следующих нормативных документов:

  • СНиП 52-01-2003.
  • СНиП 3.03.01-87.
  • ГОСТ Р 52086-2003.

Критерии выбора диаметра арматуры для плитного фундамента следующие:

  • При строительстве одноэтажных зданий с небольшой нагрузкой на площадь, следует использовать стержни диаметром 10 мм. На углы зданий необходимо укладывать материал толщиной не менее 12 мм.
  • Для каркаса двухэтажных зданий надо применять арматуру толщиной 12 мм и более. На углы плиты – 16 мм.

Удобный калькулятор для расчёта монолитной плиты: https://wpcalc.com/slab-foundation/

При расчёте количества материала для плитного фундамента следует помнить, что самым оптимальным является шаг в 20 см. Зная шаг, остаётся общую ширину монолитной конструкции поделить на данную цифру. Пример: ширина плиты составляет 8 м, необходимо разделить её на 0,2 м и получим количество 40, которое теперь следует удвоить (если ширина конструкции равна её длине), соответственно – 80 штук. Если стороны не совпадают, то их расчёт надо делать отдельно.

Видеоролик на Youtube:

Для определения общей длины арматурных стержней, их количество следует умножить на длину одной штуки: 80 штук умножить на 6 м (наиболее длинная арматура). Ответ: 480 м арматуры для плиты.

ленточного, плитного типа и столбчатого

Мероприятиям по возведению любого здания предшествуют проектные работы, в процессе которых определяется тип фундаментной базы и необходимое количество материалов для ее сооружения. Важной частью фундамента является арматурный каркас. Он повышает прочность основания, демпфирует растягивающие усилия и изгибающие нагрузки, а также предотвращает образование трещин. Для выполнения работ необходимо понимать, сколько арматуры нужно для армирования ленточного фундамента, а также для столбчатого и плитного основания. Разберемся с особенностями вычислений.

Армирование ленточного фундаментаРасход арматуры на армирование ленточного фундамента

Готовимся выполнить расчет количества арматуры для фундамента – важные моменты

Планируя постройку частного дома, следует обратить особое внимание на конструкцию арматурной решетки, воспринимающую значительные нагрузки на фундамент. Квалифицированно разработанная схема силовой решетки и применение оптимального сечения арматуры позволяет обеспечить требуемый запас прочности фундаментной базы, а также ее продолжительный ресурс использования.

Самостоятельно рассчитать арматуру на фундамент можно различными способами:

  • с использованием программных средств и онлайн-калькуляторов, которые выполняют расчет арматуры после введения рабочих параметров;
  • выполняя вычисления вручную на основании информации о конструктивных особенностях фундамента, величине усилий и параметрам решетки.

Фундаментная основа, воспринимает нагрузку от массы здания и равномерно распределяет ее на опорную поверхность почвы.

Возведение зданий осуществляется на различных типах оснований:

  • ленточных;
  • плитных;
  • столбчатых.

Схема армирования фундаментаРасчет арматуры для ленточного фундамента

 

До начала вычислений следует разобраться с конструкцией силового каркаса, который состоит из следующих элементов:

  • вертикальных и поперечных стержней, между которыми выдержан равный интервал;
  • вязальной проволоки, соединяющей продольно расположенные перемычки и вертикальные прутки;
  • муфт, обеспечивающих прочное соединение и удлинение арматурных прутков.

Для каждого вида основания применяется своя схема армирования фундамента, которая зависит от следующих факторов:

  • характеристик почвы;
  • габаритов здания;
  • конструктивных особенностей строения;
  • действующих нагрузок.

Применяется арматура, имеющая ребристую поверхность, которая отличается:

  • размером сечения;
  • классом;
  • уровнем воспринимаемых нагрузок;
  • расположением в силовой решетке;
  • стоимостью.

Укладка арматурыУкладка арматуры в ленточный фундамент

Для различных фундаментов на основании вычислений определяются следующие сведения:

  • количество арматуры для фундамента;
  • сортамент вертикальных и поперечных прутков;
  • общая масса арматурного каркаса;
  • методы фиксации стальных стержней в силовой конструкции;
  • технология сборки несущей решетки;
  • шаг обвязки арматурных элементов.

Важно правильно выполнить расчет. Арматура для фундамента в этом случае обеспечит необходимый запас прочности. Рассмотрим, какие необходимы исходные данные для расчетов, а также изучим методику выполнения вычислений для различных типов фундаментов.

Расчет количества арматуры для ленточного фундамента

Основание ленточного типа обеспечивает повышенную устойчивость строений на различных почвах. Конструкция представляет собой бетонную ленту, повторяющую контур здания и расположенную под капитальными стенами. Усиление стальной арматурой повышает прочностные характеристики бетонной основы и положительно влияет на ее долговечность. Для сооружения пространственной решетки можно использовать арматуру диаметром 10 мм.

Исходные данные для выполнения расчетов:

  • длина и ширина фундаментной базы;
  • сечение железобетонной ленты;
  • интервал между каркасными элементами;
  • общее количество обвязочных поясов;
  • размер ячеек силовой решетки.

Расход арматуры на фундаментСколько арматуры нужно для фундамента

Рассмотрим порядок вычислений:

  1. Рассчитайте общую длину ленточного контура.
  2. Вычислите количество элементов в поясах.
  3. Определите метраж горизонтальных стержней.
  4. Вычислите потребность в вертикальных прутках.
  5. Рассчитайте длину поперечных перемычек.
  6. Сложите полученный метраж.

Зная общее количество стыковых участков, можно вычислить потребность в вязальной проволоке.

Расчет количества арматуры на фундамент плитного типа

Фундамент плитной конструкции применяется для строительства жилых зданий на пучинистых грунтах. Для обеспечения прочностных характеристик применяются арматурные стержни диаметром 10–12 мм. При повышенной массе строений диаметр прутков следует увеличить до 1,4–1,6 см.

Рассчитать количество арматуры для фундамента плитной конструкции можно, используя следующую информацию:

  • пространственный каркас из арматуры сооружается в двух уровнях;
  • соединение стержней выполняется в виде квадратных ячеек со стороной 15–20 см;
  • обвязка выполняется отожженной проволокой в каждой точке соединения.

Плиточный фундаментСхема армирования монолитной плиты фундамента

Для определения потребности в арматуре выполните следующие операции:

  1. Определите количество горизонтальных прутков в каждом ярусе.
  2. Вычислите общий метраж арматурных стержней, формирующих ячейки.
  3. Прибавьте суммарную длину вертикальных опор, объединяющих ярусы.

Сложив полученные значения, получим общую потребность в арматуре. Зная количество стыков, несложно определить необходимый объем стальной проволоки.

Как рассчитать арматуру на фундамент столбчатой конструкции

Основание столбчатого типа широко применяется для строительства различных зданий. Оно состоит из железобетонных опор квадратного и круглого сечения, установленных в углах строения, а также в точках пересечения капитальных стен и внутренних перегородок. Для повышения прочности опорных элементов применяются ребристые стержни сечением 1–1,2 см.

Рассчитать количество арматуры на фундамент столбчатого типа несложно, учитывая следующие данные:

  • каркас опорного элемента квадратного профиля формируется из 4 стержней;
  • решетка железобетонной опоры круглого сечения выполняется из трех прутьев;
  • длина элементов усиления соответствует размерам опорной колонны;
  • поперечная обвязка каркаса опорной колонны производится с шагом 0,4–0,5 м.

Алгоритм расчетаАлгоритм расчета расхода арматуры фундамента

Алгоритм расчета:

  1. Определите длину вертикальных стержней в одной опоре.
  2. Вычислите метраж элементов поперечной обвязки одного каркаса.
  3. Рассчитайте общую длину, сложив полученные значения.

Умножив результат на количество опор, получим общую длину арматуры.

Как посчитать арматуру для фундамента – пример вычислений

В качестве примера рассмотрим, сколько нужно арматуры для фундамента 10х10, сформированного в виде монолитной железобетонной ленты.

Для выполнения вычислений используем следующую информацию:

  • ширина основы 60 см, позволяет уложить в каждом поясе по 3 горизонтальных стержня;
  • выполняется 2 пояса усиления, соединенные вертикальными прутками с интервалом 1 м.
  • для здания 10х10 м и глубиной основы 0,8 м используется арматура диаметром 10 мм.

Расчет фундаментаРасход арматуры для ленточного фундамента

Алгоритм расчета:

  1. Определяем периметр фундаментной основы здания, сложив длину стен – (10+10)х2=40 м.
  2. Вычисляем количество горизонтальных элементов в одном поясе, умножив периметр на количество стержней в одном ярусе – 40х3=120 м.
  3. Общая длина продольных прутков определяется умножением полученного значения на количество ярусов 120х2=240 м.
  4. Рассчитываем количество вертикальных элементов, установленных по 10 пар на каждую сторону 10х2х4=80 шт.
  5. Суммарная длина вертикальных стержней составит 80х0,8=64 м.
  6. Определяем длину перемычек размером по 0,6 м каждая, установленных на двух поясах (по 20 на сторону) – 10х2х4х0,6=48 м.
  7. Сложив длину арматурных стержней, получим общий метраж 240+64+48=352 м.

Определить длину стальной проволоки несложно. Количество соединений, умноженное на длину одного куска проволоки, равную 20–30 см, даст искомый результат.

Подводим итоги – насколько необходим расчет арматуры на фундамент

Планируя строительство дома, бани или дачного строения, несложно определить потребность в арматуре своими руками. Пошаговые инструкции позволят на калькуляторе рассчитать метраж стержней для изготовления арматурной решетки, усиливающей основу здания. Зная, как рассчитать арматуру, можно самостоятельно выполнить вычисления, не прибегая к помощи сторонних специалистов. Правильно выполненные расчеты обеспечат прочность фундаментной основы, устойчивость здания, а также длительный ресурс эксплуатации.

Расчет арматуры для фундамента: как рассчитать?

Содержание   

Занимаясь постройкой зданий из монолитного железобетона, нужно обращать максимум своих усилий на сборку качественного арматурного каркаса.

Без внутренней арматурной сетки бетонная конструкция остается хрупкой и не работает на изгиб. Железобетонный несущий элемент отличается куда более высоким уровнем устойчивости, качеством передачи нагрузок и т.д.

Сетка для армирования фундамента из арматуры

Сетка для армирования фундамента из арматуры

В этой статье мы поговорим о том, как и зачем собирают арматурные каркасы, что дает нам армирование, какую роль в нем играет расчет арматуры, а также как этот самый расчет арматуры осуществить.

Особенности и назначение

Расчет количества арматуры для фундамента или любой другой несущей конструкции выполнять нужно в строгой последовательности. Отказываться от этой операции недопустимо.

Читайте также: что такое анкеровка арматуры?

В то же время надо четко понимать, зачем армирование вообще необходимо, какие плюсы оно дает и т.д.

Сам по себе арматурный каркас для стяжки пола, фундамента (ленточного, плитного, свайно-ростверкового), колонны, стены или перекрытия, выступает своего рода скелетом.

Арматура стягивает бетон, повышает его жесткость и предел эксплуатационных возможностей. При наличии хотя бы одного стержня на 10 квадратных сантиметров бетона его устойчивость возрастает в несколько раз.

Причем возрастают показатели как стандартные, так и побочные. Если использовать правильную схему армирования, то монолитный бетон можно будет применять при постройке любого дома, начиная от мелких малоэтажных строений, и заканчивая высотной застройкой, где схема дома предусматривает исполинские конструкции высотой в несколько десятков, если не сотен метров.

В то же время, если рассчитать все расходы, то можно понять одну простую вещь – даже если для укрепления несущих конструкций дома привлекается сложная схема, состоящая из множества элементов, стоимость конструкции в итоге все равно останется приемлемой.
к меню ↑

Конструкция и схема

Для армирования каждой конструкции применяется какая-то конкретная схема. Схема армирования — это принцип и правила, по которым элементы каркаса и сетки собираются.

Арматурный каркас фундамента

Арматурный каркас фундамента

У разных конструкций она отличается. Соответственно, для разных конструкций дома нужно продумывать разные способы рассчитать, сколько материалов и веса нужно для создания того или иного каркаса.

Читайте также: о правилах армирования лестниц.

Схема сетки армирования влияет на:

  1. Расчет количества арматуры.
  2. Расчет веса арматуры.
  3. Параметры и принцип сборки сетки.
  4. Способы соединения сетки в единую конструкцию.
  5. Несущую способность и направленность сетки.
  6. Диаметр и вес самой арматуры.

Чтобы правильно посчитать все параметры, нужно в первую очередь ознакомиться с тем, что собой являет собой стандартная конструктивная схема сетки армирования дома.

Схема сетки любого основания состоит из поперечной и продольной арматуры, уложенной в определенной последовательности с заданным шагом.

Стержни поперечной и продольной арматуры связывают воедино, используя проволоку или муфты.

Проволоку следует использовать, когда надо соединить узлы поперечной и продольной арматуры внахлест, а муфты предназначаются для удлинения стержней.

Опалубка с армированием стены ленточного фундамента

Опалубка с армированием стены ленточного фундамента

Любой каркас состоит из правильно уложенной продольной арматуры, перевязанной дополнительной поперечной. Такая перевязка позволяет создать одну из граней каркаса. Дальше эти грани допустимо использовать в качестве его основных составляющих.

Читайте также: чем и как армируют кирпичную и газобетонную кладку?

Если, к примеру, мы рассматриваем каркас перекрытия дома, то здесь нужно связать всего два уровня сетки: нижний и верхний.

Для конструкций стен дома или ленточного фундамента применяют сетки двух или трехуровневые, прикрепленные к поперечной грани в виде каркаса подушек ленточного основания.

Для колонн свайного фундамента или несущих конструкций дома, формируют прямоугольные продолговатые каркасы, где роль поперечной арматуры сводится к перевязке и стабилизации общей конструкции.
к меню ↑

Используемая арматура

Расчет арматуры для фундамента осуществляется для того, чтобы иметь возможность рассчитать свои будущие расходы, а также точно определить, какая конкретно продукция нам нужна.

Как мы уже отметили выше, разные схемы предусматривают разные типы каркасов. Каркас ленточного фундамента не похож на каркас свайного, а тот, в свою очередь, не похож на каркас перекрытия.

Соответственно, и саму арматуру в них следует использовать разную. Какую конкретно, зависит от особенностей дома. Однако мы можем выделить несколько основных советов.

data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″
data-ad-slot=»1955705077″>

При подборе арматуры учитывается ее:

  • диаметр;
  • класс;
  • место в будущей конструктивной схеме;
  • предел нагрузок;
  • параметр массы и длины;
  • цена.

Диаметр влияет на то, сколько нагрузок сможет перенести стержень без деформаций. Чем больше диаметр, тем прочнее конструкция. Чем больше диаметр, тем больше цена стержня и показатели его массы.

Как правило, в каркасах задействуют арматуру, диаметр сечения которой начинается от 8 мм и доходит до 25-30 мм.

Арматурные стержни толщиной 18 мм

Арматурные стержни толщиной 18 мм

Диаметр в 8-12 мм подходит для слабонагруженных участков каркаса. Например, для устройства поперечной арматуры при армировании колонн свайного основания, устройства верхней сетки перекрытий, ленточного фундамента и т.д.

Диаметр стрежня больше 15 мм предусматривает его монтаж в рабочие нагруженные участки каркаса, как-то нижняя сетка перекрытия, основания ленточного или ростверк свайного фундаментов и т.д.

Строители стараются комбинировать рабочий диаметр стержней так, чтобы нигде не перегнуть палку. Потому собственно, расчет арматуры для фундамента и осуществляется. Он позволяет оптимизировать процесс строительства и существенно сократить лишние расходы.
к меню ↑

Расчет

Сам расчет делится на 2 этапа: этап расчета нагрузок и количества.

Первый этап позволяет понять, сколько нагрузок принимает на себя конструкция, сколько она выдержит веса, какой должен быть арматурный каркас, какие стержни в нем следует использовать и сколько их должно быть.

Второй этап – расчет конкретного количества арматуры по заранее полученной схеме.

Первый этап, как правило, делегируют специалистам. Новичкам или людям без опыта совершать расчеты нагрузок не рекомендуется. Исключения касаются только мелких несущих конструкций.

Например, если вас интересует армирование столбчатого фундамента под пристройку, дачу, выносную кухню и т.д. Армирование столбчатого фундамента, несущего нагрузки от столь мелких конструкций – некритично.

Другое дело, арматурный каркас для фундамента капитального строения, либо любой другой его конструкции. Здесь необходим наметанный глаз, четкое понимание целей, природы действий несущих нагрузок и т.д.

Можно также задействовать калькулятор расчета нагрузок. Такой калькулятор встречается в интернете на большинстве строительных сайтов. Однако калькулятор дает только общее представление. Расчеты, которые калькулятор вам предоставит, по точности и качеству не сравнятся с расчетами от опытного проверенного временем специалиста. Да и гарантии никакой калькулятор вам не даст, если вы ввели неправильные параметры в его поля, то и результат получите аналогичный.

Для чего можно задействовать калькулятор, так это для расчета количества и стоимости армирования. То есть при работе со вторым этапом.
к меню ↑

Пример расчета арматуры фундамента (видео)


к меню ↑

Расчет количества

После расчета нагрузок вы уже знаете, из какой арматуры нужно создавать тот или иной элемент каркаса, с каким шагом собирать сетки и т.д. Что вам неизвестно, так это точное количество арматуры. Тем не менее, эти знания необходимы.

Вы ведь должны прийти в магазин и назвать какую-то конкретную цифру продавцу, а не просто показать продавцу документы с непонятными формулами.

Зная все будущие параметры каркаса, его несущие нагрузки и примерный уровень, определить точное количество материала для армирования ленточного или свайного фундаментов не составит труда даже новичку.

Для этого вам понадобится обычный калькулятор и несколько листов бумаги.
к меню ↑

Пример расчета в завимости от типа конструкции

Для начала рассмотрим принцип определения количества арматуры свайного основания.

Армирование колонны

Армирование колонны

Конструкция свайного фундамента состоит из колонн и ростверка. Арматуру для колонн считать довольно легко. Достаточно узнать количество продольных толстых стержней на одну колонну.

Дальше рассчитываем поперечную арматуру. Поперечная арматура фиксирует продольную. Здесь достаточно узнать расстояние между толстой продольной арматурой и ее длину. Перевязка поперечными стержнями колонн осуществляется с шагом в 20-30 см, соответственно, определить конкретные значения не составит труда.

Расчет конструкции ленточного фундамента несколько сложнее. Для ленточного основания характерно наличие нескольких плоскостей. Однако мы рассмотрим его базовое исполнение, в виде ленты без подошвы.

Лента в таком случае вяжется из двух параллельно установленных каркасов, стянутых поперечной арматурой. Количество стержней на каркас зависит от его размеров, а также выбранного шага.

Если, к примеру, стена ленточного основания имеет длину 10 метров, а шаг арматуры составляет 30 см, то поделив 10 на 0,3 мы получаем, примерно 34-35 стержней. Именно столько материала понадобится для формирования одной из частей сетки.

Нижняя арматурная сетка в опалубке перекрытия

Нижняя арматурная сетка в опалубке перекрытия

Как видим, для подобных расчетов достаточно задействовать простейший калькулятор.

Расчет перекрытий выполняется аналогично, только в нем уже есть 2 уровня сетки. Нижний уровень делается из более толстой арматуры с большим шагом, а верхний из более тонкой, с меньшим шагом и не покрывающей всю площадь перекрытия.

Принцип определения количества здесь аналогичен. Делим длину плиты на шаг арматуры, затем производим аналогичные действия с шириной. Две цифры в результате складываем и получаем общее количество арматуры на нижнюю сетку. Затем по той же схеме считаем верхнюю, и дело сделано.

Статьи по теме:

 
 

Портал об арматуре » Армирование » Как осуществляется расчет арматуры фундамента?

Расход арматуры на 1 м3 бетона

Бетон — очень прочный материал, который с лёгкостью противостоит нагрузкам, действующим на него сверху – он не подвержен сжатию. Но в процессе эксплуатации на фундамент влияют еще и силы растяжения, которым он противостоять не может. Армирование нужно для того, чтобы укрепить бетонное основание и защитить его от растяжения и разрушения. Важно верно рассчитать количество стройматериала, которое потребуется для укрепления фундаментальной опорной части, а для этого нужно знать расход арматуры на 1 м³ бетона.

Факторы, влияющие на расходование материала

Расход арматуры на куб бетона и на армирование всего фундаментального основания в целом зависит от нескольких немаловажных факторов:

Содержание арматуры в 1 м3 бетона

Содержание арматуры в 1 м3 бетона

  • Плотность раствора (имеет значение состав) – чем меньше показатель плотности, тем мельче в армирующем каркасе должна быть сетчатая структура – уменьшается шаг.
  • Тип строения и его вес – нормы использования стройматериала на конкретный тип конструкции указаны в таких регулирующих документах: ГОСТ, ГЭСН и ФЕР.
  • Размер (длина, ширина и глубина) бетонной опорной части обуславливает количество продольных и поперечных элементов в армирующем каркасе.
  • Тип почвы – для устойчивых грунтов с высокой несущей способностью применяют металлоизделие с диаметром 10, в противном случае – 14–16 миллиметров.
  • Класс элемента, повышающего прочность, и площадь сечения прутьев обуславливают вес будущей конструкции и нагрузку на грунт.

А также влияет тип фундамента – для каждого вида есть примерные (ориентировочные) показатели затрат арматуры на куб бетона:

  • Для ленточного образца – 20 кг на 1 кубометр.
  • Для столбчатого фундамента – 10 кг на 1 кубометр.
  • Для плитного (имеет два продольных пояса – верхний и нижний) – 50 кг на 1 кубометр.

Параметры гладкой арматуры А1

Параметры гладкой арматуры А1

Варианты подсчета нормы

Выполнить расчёт расхода арматуры на куб бетона несложно. Между рядами несущей конструкции при устойчивом грунте (не подверженном плавучести и вспучиванию) расстояние может составлять 20–30 сантиметров. От всех краёв необходимо отступить по 5 сантиметров, чтобы раствор полностью скрывал каркас и защищал от его влияния окружающей среды (от коррозии). Для поперечных полос армирующего каркаса в целях экономии выбирают продукцию наименьшего диаметра и стоимости.

Поведение бетонных конструкций без арматуры под действием нагрузок

Поведение бетонных конструкций без арматуры под действием нагрузок

Пример проведения расчетов №1 (1 м³)

Расчёт расхода арматуры диаметром 12 миллиметров для горизонтальных рядов:

  • В одном бетонном кубе (то есть в блоке длиной, шириной и высотой по 100 см) поместится 4 продольных ряда (шаг 30).
  • В каждом ряду будет по 4 полосы.
  • Итого: 4*4=16 девяностосантиметровых прутьев (100-2*5).
  • Общая протяжённость армирующих элементов равна 16*90=1440 (14,4 м).

Вычисление расхода арматуры для поперечных горизонтальных и вертикальных элементов, выполненных из материала толщиной 8 мм:

Расчет арматуры для свайного фундамента

Расчет арматуры для свайного фундамента

  • В одном поперечном сечении поместится по 4 лежачих и стоячих девяностосантиметровых прута (всего 8).
  • Сечение повторяется каждые 0,3 ед., а значит, в одном кубе оно присутствует 4 раза.
  • Итого: 8*4=32 девяностосантиметровых металлопрута, расположенных по ширине в одном кубе бетона.
  • Итоговая протяжённость материала равна 32*90 = 2880 (28,8 м).

Вывод: для укрепления бетонного блока размером 1 м³ понадобится 14,4 двенадцатимиллиметровой и 28,8 метра восьмимиллиметровой арматуры.

Для расчёта общего количества стройматериала, необходимого для укрепления конкретного фундамента, нужно знать его тип и точные размеры.

Пример проведения расчетов №2 (ленточный образец)

Вычисление количества металлопродукции для укрепления ленточного фундамента шириной 40, периметром 3000 (9*6), высотой 100 сантиметров:

Расчет арматуры

Расчет арматуры

  • В ширине поместится 2 полосы арматуры (шаг — 30 см, толщина — 10 мм).
  • В основании глубиной 1 метр поместится 4 горизонтальных ряда.
  • Итого: 4*2=8 полос, длиной равных периметру опорных частей, то есть 3000 сантиметров.
  • Итоговая протяжённость равна 8*300=24000 (240 м).
  • В поперечном сечении поместится: 4 горизонтальных ряда тридцатисантиметровых прутьев толщиной 6: по формуле (40–2*5) и 2 вертикальных девяностосантиметровых металлопрута (100–2*5).
  • Итого: 4*30+2*90=120+180=300 (3 м) арматуры в одном рассматриваемом отрезке.
  • Периметр основания — 3000, а поперченное сечение будет повторяться каждые 30 см, то есть 3000/30=100 раз.
  • Итоговая протяжённость равна 100*300 = 30000 (300 м).

Вывод: для укрепления ленточного фундамента шириной 40, а глубиной 100 сантиметров для дома 6*9 понадобится 240 десятимиллиметровой и 300 метров шестимиллиметровой металлопродукции.

Схема монтажа фундамента

Схема монтажа фундамента

Перевод погонных метров в тонны

Чтобы перевести погонный метраж в килограммы или тонны нужно обладать информацией о том, сколько весит 1 метр данной металлопродукции определённого диаметра. Самые распространённые виды имеют следующие показатели:

  • 16 – 1578.
  • 14 – 1208.
  • 12 – 888.
  • 10 – 617.
  • 8 – 395.
  • 6 – 222.

Расчет веса арматуры

Расчет веса арматуры

Показатели массы элемента, повышающего прочность, для 1 м³:

  • 12-14,4*888=12787,2 г (12,787 кг).
  • 8-28,8*395=11376 г (11,376 кг).
  • Итоговый вес – 12,787+11,376=24,163 килограмма (0,024 тонны).

Показатели массы металлоизделия для ленточного фундамента (из примера №2):

  • 10-240*617=148080 г (148,08 кг).
  • 6-300*222=66600 (66,6 м).
  • Общий вес – 148,08+66,6=215,4 килограмма (0,216 т).

Расчёт арматуры для ленточного фундамента

Расчёт арматуры для ленточного фундамента

Рассчитать, сколько понадобится материалов для создания армирующей несущей конструкции любого фундамента не составит труда, если знать обозначенные выше принципы. Это нужно для того, чтобы приобрести достаточное количество стройматериалов и избежать лишних затрат.

Видео по теме: Как рассчитать расход арматуры

Обучение с подкреплением | IntechOpen

2. Отек: факторы риска

Несмотря на то, что отек является частью воспалительного процесса и, следовательно, следствием хирургического процесса, его тяжесть и локализация могут быть связаны с некоторыми факторами, свойственными пациент или связанный с операцией.

Увеличение сложности хирургической процедуры из-за одного или нескольких из этих факторов напрямую влияет на тяжесть и распространение послеоперационных заболеваний [4].

2.1. Ранее существовавшие состояния

Любое состояние, которое влияет на послеоперационный воспалительный ответ, напрямую влияет на качество послеоперационного периода, восстановление, а также на формирование отека. Поэтому прилагаются все усилия для поддержания проницаемости дыхательных путей и предотвращения их обструкции.

Вызывает беспокойство ангионевротический отек, который возникает в результате изменений иммуноглобулинов, участвующих в воспалительной реакции. В связи с тем, что это тяжелый, острый и быстро развивающийся отек, который в основном поражает гортань, глотку и лицо, существует большой риск обструкции дыхательных путей и, следовательно, он связан с повторной интубацией и риском смерти [5, 6, 7, 8].

К сожалению, возникновение ангионевротического отека трудно предсказать, особенно если пациент никогда не представлял его проявления. По этой причине важна быстрая и точная диагностика, а также создание искусственных дыхательных путей и адекватное медикаментозное лечение [6, 7, 8].

2.2. Индекс массы тела (ИМТ)

ИМТ представляет собой деление отношения массы тела к росту человека. Несмотря на отсутствие единого мнения в литературе, некоторые исследования связывают ИМТ с тяжестью послеоперационного отека [4, 9, 10, 11].

Хотя ожидается, что у людей с более высоким ИМТ (избыточным весом) разовьется более выраженный отек, эта корреляция не всегда обнаруживается. Следовательно, в этих исследованиях другие переменные, такие как возраст и пол, были сочтены более важными, чем ИМТ, на формирование послеоперационного отека [4, 9].

Связь между ИМТ и отеком лица обусловлена ​​тем, что жировая ткань отвечает за большинство провоспалительных цитокинов. Таким образом, у людей с более высоким ИМТ больше жировой ткани, больше воспалительных биомаркеров и, как следствие, больше воспаление и больший отек [11, 12].

В литературе наблюдается положительная корреляция между значениями ИМТ и развитым отеком. Таким образом, у людей с более высоким ИМТ развивается больший отек, но скорость их уменьшения быстрее в первые послеоперационные дни [10, 11]. Однако у людей с более низким ИМТ развивается меньший отек, и хотя скорость уменьшения отека в первые послеоперационные дни медленнее, полное разрешение отека происходит раньше, чем у людей с высоким ИМТ [10].

2.3. Время операции

Продолжительность операции назначается как один из прогностических факторов для большего или меньшего послеоперационного отека.Это связано с тем, что более длительная операция требует больших манипуляций с тканями и, как следствие, большего воспалительного процесса [4, 13, 14, 15, 16].

Увеличение времени операции может происходить из-за факторов, связанных с операцией и присущих пациенту, таких как возраст и анатомические особенности. Кроме того, опыт хирурга связан с увеличением или уменьшением времени операции [13, 15, 17].

Время операции зависит не только от объема отека, но и от интенсивности боли и тризма.Это связано с более крупной травмой или интраоперационными осложнениями, что напрямую связано с увеличением времени операции [4, 14, 16]. Таким образом, хотя исследования показывают, что существует корреляция между большим временем хирургического вмешательства и большим послеоперационным отеком, необходимо учитывать факторы, которые привели к увеличению времени хирургического вмешательства.

2.4. Тип операции и хирургическая травма

Тип операции непосредственно влияет на послеоперационный отек. Таким образом, ожидается, что крупное хирургическое вмешательство (такое как ортогнатическая хирургия) вызовет более выраженный воспалительный процесс и, следовательно, более крупный и диффузный отек, чем незначительное хирургическое вмешательство (например, удаление третьего моляра) [14, 18].

Однако, когда дело доходит до одного и того же типа операции, могут возникать различия в зависимости от уровня сложности операции. Ожидается, что хирургическое вмешательство с большой сложностью происходит в течение более длительного хирургического периода и вызывает более интенсивную и обширную хирургическую травму. Следовательно, воспалительный процесс будет больше, как и послеоперационный отек [4, 11, 14, 16, 19].

Некоторые факторы могут способствовать повышению уровня сложности операции, например, более плотные кости, зубы с корнями, сформированными и укрепленными в кости под действием жевательных раздражителей, количество процедур и неблагоприятное положение зубов [9, 11, 14].

Расположение третьего нижнего моляра ближе к язычной стенке, по-видимому, приводит к более тяжелому послеоперационному отеку из-за более обширной хирургической травмы из-за удаленного количества кости [11]. Кроме того, дистальное и горизонтальное положение зубов связано с более сильным послеоперационным отеком, так как необходимо выполнить остеотомию и одонтосекцию, что приводит к большей хирургической травме [14].

При больших операциях, таких как ортогнатическая хирургия, такие факторы, как продолжительность операции, комбинированные процедуры (остеотомия верхней и нижней челюсти и ментопластика) и плотность кости связаны с количеством послеоперационного отека.Таким образом, операции только на одной из челюстей представляют меньшую хирургическую травму, чем на двухчелюстной кости, и, следовательно, вызывают меньший отек. Что касается плотности костей, то более толстые и плотные кости затрудняют остеотомию, увеличивая хирургические травмы и воспалительный процесс [18, 20].

Операции с вовлечением верхней челюсти, такие как остеотомия Le Fort I, приводят к большему внутреннему отеку полостей, повышая риск обструкции дыхательных путей [18].

2.5. Опыт хирурга

Очень сложно оценить опыт одного хирурга, так как нет заранее установленных протоколов, чтобы отделить опытных хирургов от неопытных.В некоторых статьях используется классификация, основанная на фазе обучения, на которой находится хирург, в других — на том, как долго хирург закончил обучение, или даже на количестве операций, уже выполненных профессионалом [14, 17, 21, 22].

Опыт хирурга косвенно влияет на послеоперационный отек. Это связано с тем, что он напрямую влияет не на факторы, которые приводят к образованию отека, а скорее на те, которые связаны с тяжестью послеоперационного отека [14, 17, 21, 22].

Чем выше опыт хирурга, тем меньше частота послеоперационных осложнений.Кроме того, более опытный хирург способен быстрее и эффективнее решать интраоперационные осложнения, а также точно проводить хирургическое вмешательство. Более того, опыт хирурга тесно связан с возможными ошибками планирования (например, имплантация и ортогнатические операции) и выполнением. Менее опытные хирурги с большей вероятностью совершат эти ошибки, что приведет к увеличению продолжительности операции и даже к необходимости повторного хирургического вмешательства [17, 21, 22].

Таким образом, опыт хирурга влияет на время операции, распространение травмы и кровопотерю, которые являются решающими факторами воспалительного процесса и, как следствие, послеоперационного отека [14, 21].

2.6. Кровопотеря

Хотя нет исследований, связывающих количество трансоперационного кровотечения с отеком, известно, что существует связь между кровопотерей и послеоперационным качеством.

Лимфедема характеризуется увеличением объема сегмента тела.Однако не всегда припухлость проявляется только отеком, особенно в послеоперационных случаях. Гематомы и сгустки также вызывают увеличение объема области. Таким образом, транс- и послеоперационное кровотечение способствует отеку, поскольку увеличивается объем сегмента тела, но, к сожалению, невозможно четко определить, является ли это отеком, гематомами или их комбинацией [23].

Кроме того, на воспалительный процесс влияет количество кровопотери во время операции.Чем сильнее кровотечение, тем интенсивнее и продолжительнее воспалительный процесс, а

.

% PDF-1.3
1 0 obj
>
endobj
2 0 obj
>
endobj
3 0 obj
>
endobj
4 0 obj
>
>>
/ Повернуть на 360
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Аннотации [38 0 R 39 0 R 40 0 ​​R 41 0 R 42 0 R 43 0 R 44 0 R 45 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
5 0 obj
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть на 360
/ Группа 127 0 р
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Аннотации [165 0 166 0 167 0 168 0 169 0 170 0 ₽]
/ Тип / Страница
>>
endobj
6 0 obj
>
>>
/ Повернуть на 360
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Аннотации [184 0 R 185 0 R 186 0 R 187 0 R 188 0 R 189 0 R 190 0 R 191 0 R 192 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
7 0 obj
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть на 360
/ Группа 204 0 р
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Аннотации [205 0 R 206 0 R 207 0 R 208 0 R 209 0 R 210 0 R 211 0 R 212 0 R 213 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
8 0 объект
>
>>
/ Повернуть на 360
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Annots [215 0 R 216 0 R 217 0 R 218 0 R 219 0 R 220 0 R 221 0 R 222 0 R 223 0 R 224 0 R 225 0 R 226 0 R 227 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
9 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть на 360
/ Группа 204 0 р
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Annots [251 0 R 252 0 R 253 0 R 254 0 R 255 0 R 256 0 R 257 0 R 258 ​​0 R 259 0 R 260 0 R 261 0 R 262 0 R 263 0 R 264 0 R 265 0 R 266 0 Р ]
/ Тип / Страница
>>
endobj
10 0 obj
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть на 360
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Аннотации [334 0 R 335 0 R 336 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
11 0 объект
>
/ Шрифт>
>>
/ Повернуть на 360
/ Группа 611 0 руб.
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Annots [613 0 614 0 R 615 0 616 0 R 617 0 R 618 0 619 0 R 620 0 621 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
12 0 объект
>
>>
/ Повернуть на 360
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Annots [623 0 R 624 0 R 625 0 R 626 0 R 627 0 R 628 0 R 629 0 R 630 0 R 631 0 R 632 0 R 633 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
13 0 объект
>
>>
/ Повернуть на 360
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Аннотации [635 0 R 636 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
14 0 объект
>
>>
/ Повернуть на 360
/ MediaBox [0 0 612 792]
/ Аннотации [638 0 R]
/ Тип / Страница
>>
endobj
15 0 объект
>
поток
xYYs6 ~ ׯ GΖ! xDU * e; VNM,? `Hh61F78 $ G ٔ Kn0ͷx% 6d4L $ ​​HM, t 귫 WwW_ | # ӍHP $ J $ DFhsW \ nu}> ¼4Ͱ ݅ Ina & ^ mE 妞 ~ 4)] GUpCu? 9oP
=] ܽ | M_
| s [Fʗ + __ Muu; cȑFŒ% {B 힮 ~ 5j 6Wi ~ cn2Ⅻd; ^ | «| mo
J7ix0
/ xeaOEkC? 8ǀTs; Rmd] 6NA2J𸕉Nj ~ ɍ ߾ t7FbT | = p | J5x 䋂 $ G? n ڑ3- pm_I_, 7 p $$ 87X «鰗 ~ t> ЎhFk #` @ $ ~ @ k8M3X8tz @ ϴʩTΰuS` C ^ ku ~ 4 = IPW4-ăUL cpX + & 0 {Ónӱid: (& ա

.

Как выполнять обучение с подкреплением с регрессией вместо классификации

Переполнение стека

  1. Около
  2. Товары

  3. Для команд
  1. Переполнение стека
    Общественные вопросы и ответы

  2. Переполнение стека для команд
    Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

  3. Вакансии
    Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

  4. Талант
    Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

  5. Реклама
    Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

  6. О компании

.

Обучение с подкреплением на основе политик, простой способ | by Ziad SALLOUM

Пошаговый подход к пониманию методов, основанных на политике в обучении с подкреплением

Ziad SALLOUM Фото Jomar на Unsplash

Обновление : Если вы новичок в этой теме, возможно, вам будет проще начать с Политики обучения с подкреплением для Статья разработчиков.

Введение

Предположим, вы находитесь в новом городе, у вас нет карты и GPS, и вам нужно добраться до центра. Вы можете попробовать оценить свое текущее положение относительно пункта назначения, а также эффективность (ценность) каждого выбранного вами направления.Вы можете думать об этом как о вычислении функции ценности. Или вы можете спросить местного жителя, и он скажет вам идти прямо, а когда вы увидите фонтан, идите налево и продолжайте движение, пока не дойдете до центра города. Он дал вам политику, которой нужно следовать.
Естественно, что в этом случае следовать данной политике намного проще, чем вычислять функцию стоимости самостоятельно.

В другом примере представьте, что вы управляете запасами и решили, что, когда количество каждого предмета упадет ниже определенного предела, вы издаете заказ на покупку для пополнения запасов.Это гораздо более простая политика, чем изучение активности клиентов, их покупательских привычек и предпочтений, чтобы спрогнозировать влияние на ваши акции…

Разумеется, функции стоимости приведут к определению политики, как показано в предыдущих статьях, но есть и другие методы, с помощью которых можно изучить политику, которая может выбирать действия с помощью параметров, без обращения к функции значения (это не совсем правильно, поскольку функция значения необходима для повышения точности).

Итак, основная идея состоит в том, чтобы иметь возможность определять в состоянии ( s ) , какое действие предпринять, чтобы максимизировать вознаграждение.

Способ достижения этой цели состоит в точной настройке вектора отмеченных параметров 𝜽 для выбора наилучшего действия, которое следует предпринять для политики 𝜋.
Политика отмечена 𝜋 (a | s, 𝜽) = Pr {At = a | St = s, 𝜽t = 𝜽}, что означает, что политика 𝜋 представляет собой вероятность выполнения действия a , когда в состоянии s и параметры равны 𝜽.

Преимущества

  • Улучшенные свойства сходимости
  • Эффективно в многомерных или непрерывных пространствах действий
    Когда пространство велико, использование памяти и потребление вычислений быстро растут.RL на основе политик избегает этого, потому что цель состоит в том, чтобы изучить набор параметров, который намного меньше количества места.
  • Может изучать стохастические политики.
    Стохастические политики лучше детерминированных политик, особенно в игре для двоих, где, если один игрок действует детерминированно, другой игрок разработает контрмеры для победы.

Недостаток

  • Обычно сходятся к локальному, а не глобальному оптимуму
  • Оценка политики обычно неэффективна и высокая дисперсия
    RL на основе политик имеет высокую дисперсию, но есть методы для уменьшения этой дисперсии.

Стохастическая политика

Во-первых, важно отметить, что стохастика не означает случайность во всех состояниях, но она может быть стохастической в ​​некоторых состояниях, где это имеет смысл.
Обычно максимизация вознаграждения ведет к детерминированной политике. Но в некоторых случаях детерминированная политика не подходит для решения проблемы, например, в любой игре с двумя игроками, детерминированная игра означает, что другой игрок сможет принять контрмеры, чтобы постоянно выигрывать. Например, в игре Rock-Cissors-Paper, если мы играем детерминированно, имея в виду одну и ту же форму каждый раз, то другой игрок может легко противостоять нашей политике и выигрывать в каждой игре.

Итак, в этой игре оптимальной политикой будет стохастическая, которая лучше детерминированной.

Blue Print

Прежде чем углубляться в детали математики и алгоритмов, полезно иметь обзор того, как действовать, своего рода предварительный план:

  1. Найдите целевую функцию, которую можно использовать для оценки эффективности политика. Другими словами, говорят, насколько хорош результат, который дает политика.
  2. Определите политики.
    Мы имеем в виду перечисление некоторых полезных политик, которые можно использовать в процессе обучения.
  3. Наивный алгоритм.
    Предложите алгоритм, который напрямую использует политики для изучения параметров.
  4. Улучшенные алгоритмы
    Найдите алгоритмы, которые улучшают целевую функцию, чтобы максимизировать эффективность политики.

Помните, что в синем графике выше мы говорили о поиске целевой функции с целью оценки эффективности политики. В этом разделе мы определим целевую функцию и некоторые из ее полезных выводов.
(Подробнее о градиенте политики можно найти в статье «Градиент политики, шаг за шагом»).

Целевая функция

Говоря о максимизации функции, одним из выделяющихся методов является градиент.

Но как мы собираемся увеличить вознаграждение на основе 𝜽?
Один из способов сделать это — найти целевую функцию J (𝜽) такую, что

, где V𝜋𝜽 — это функция ценности для политики 𝜋𝜽, а s0 — это начальное состояние.

Короче говоря, максимальное увеличение J (𝜽) означает максимальное увеличение V𝜋𝜽 (s).
Отсюда следует, что

Согласно теореме о политическом градиенте

Где (s) — это распределение согласно (что означает вероятность пребывания в состоянии с при соблюдении политики 𝜋), q (s, a) равно функция значения действия под 𝜋, а ∇𝜋 (a | s, 𝜽) — это градиент 𝜋, заданный с и 𝜽.
Наконец, 𝝰 означает пропорциональный.

Итак, теорема утверждает, что ∇J (𝜽) пропорционально сумме функции q , умноженной на градиент политик для всех действий в состояниях, в которых мы могли бы находиться.Однако мы не знаем 𝜋 (a | s, 𝜽), как мы можем найти его градиент?

Оказывается, что это возможно, как показывает следующая демонстрация:

Напоминание: ∫ dx / x = Log (x) , что означает dx / x = (Log (x)) ‘= ∇Log (x)

«Журнал» (s, a) называется функцией оценки.
Обратите внимание, что градиент политики может быть выражен как ожидание. Если вы спрашиваете себя, почему? Проверьте эту статью в Википедии об ожидаемой стоимости.

Обновление параметров

Поскольку это градиентный метод, обновление параметров (которые мы пытаемся оптимизировать) будет выполнено обычным способом.

В этом разделе объясняется несколько стандартных политик градиента, таких как Softmax и Guassian. Мы используем эти политики в алгоритмах RL, чтобы узнать параметры 𝜽.
На практике всякий раз, когда в алгоритме RL мы видим ссылку на Log 𝜋𝜃 (s, a) , мы вставляем формулу выбранной политики.

Политика Softmax

Политика softmax состоит из функции softmax, которая преобразует выходные данные в распределение вероятностей. Это означает, что это влияет на вероятность каждого возможного действия.

Softmax в основном используется в случае дискретных действий:

Отсюда следует, что

Где

Вы можете проверить полную демонстрацию вывода здесь.

Политика Гаусса

Политика Гаусса используется в случае пространства непрерывного действия, например, когда вы ведете машину, и вы управляете колесами или нажимаете на педаль газа, это непрерывные действия, потому что это немало действий, которые вы делаете с тех пор. вы можете (теоретически) решить степень вращения или количество потока газа.

Деривация становится

В этом разделе будут представлены некоторые алгоритмы, которые будут учитывать политики и их целевую функцию, чтобы узнать параметры, которые обеспечат наилучшее поведение агента.

REINFORCE (Градиент политики Монте-Карло)

Этот алгоритм использует метод Монте-Карло для создания эпизодов в соответствии с политикой 𝜋𝜃, а затем для каждого эпизода он выполняет итерацию по состояниям эпизода и вычисляет общий доход G (t) . Он использует G (t) и «Журнал» (s, a) (который может быть политикой Softmax или другой) для изучения параметра 𝜃.

из книги Саттона Барто: Введение в обучение с подкреплением

Мы сказали, что основанное на политике RL имеет высокую дисперсию. Однако существует несколько алгоритмов, которые могут помочь уменьшить эту дисперсию, некоторые из них — REINFORCE с базовым уровнем и Actor Critic.

REINFORCE с алгоритмом базовой линии

Идея базовой линии состоит в том, чтобы вычесть из G (t) величину b (s), называемую базовой линией, с целью уменьшения значительных изменений в результатах.
При условии, что b (s) не зависит от действия a, можно показать, что уравнение J ( 𝜽) все еще верно.

Итак, теперь вопрос, как выбрать b (s)?

Один из вариантов базовой линии — вычислить оценку значения состояния, û (St, w), где w — вектор параметров, полученный некоторыми методами, такими как Монте-Карло.
Итак, b (s) = û (St, w)

Алгоритм REINFORCE с базовой линией становится

Actor Critic Algorithm

(Подробное объяснение можно найти в статье Введение в Actor Critic)
Actor Critic алгоритм использует TD для того, чтобы функция вычисления ценности используется как критик.
Критик — это государственная функция. Полезно оценивать, как идут дела после каждого действия, критик вычисляет новое состояние, чтобы определить, было ли улучшение или нет. Эта оценка является ошибкой TD:

Затем δ (t) используется для настройки параметров 𝜽 и w .
Короче говоря, и 𝜽, и w настроены таким образом, чтобы исправить эту ошибку.

из книги Саттон Барто: Введение в обучение с подкреплением.