Арматура классификация: Арматура — классификация и применение

alexxlab | 02.07.1983 | 0 | Разное

Классификация арматуры: виды, классы и группы

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

Классификация

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

Горячекатаная арматура

Стальная арматура делится на классы в зависимости от разных параметров.

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

Технология производства холоднодеформированной арматуры

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

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

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

Таблица арматурных классов

Различия классов

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

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

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

Дополнительная маркировка

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

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

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

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

Форма профиля

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

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

Виды профилей

Композитная арматура для бетона

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

• стальная;
• композитная.

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

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

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

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

Заключение по теме

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

Арматура. Классификация

Продажа металла является одним из самых перспективных направлений на сегодняшний день, так как металлопрокат очень востребован для нужд строительства, транспорта, машиностроения и сельского хозяйства. На современном рынке металлургической продукции представлен большой ассортимент металлопроката: трубы, арматура, уголки, швеллеры, квадраты, листы, балки, проволока и др. Листовой, сортовой металлопрокат и продажа металла (черного, нержавеющего и цветного металла) позволяют решать комплексные задачи в строительстве и в различных производственных отраслях. 

К разряду сортового проката относится арматура, которая подразделяется на горячекатаную стержневую и холоднотянутую проволочную арматуру. Стальная стержневая арматура необходима для усиления прочностных характеристик бетона и предназначена для армирования обычных либо предварительно напряженных железобетонных конструкций. Стержневая стальная арматура (ГОСТ 5781-82) представляет собой круглые профили с двумя продольными ребрами и поперечными выступами. 

По характеру профиля арматура классифицируется на гладкую арматуру (класс А-I) и на рифленую арматуру (периодический профиль для армирования, A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI). По классу прочности арматура подразделяется на следующие виды: горячекатаная, термомеханическая и термически упрочненная арматура. Строительная арматура диаметром менее 10 мм поставляется в мотках, а строительная арматура диаметром более 10 мм – в прутках (от 6-12 м). 

Эффективность использования железобетонных конструкций напрямую зависит от характеристик строительной арматуры. Арматура, активно используемая в отечественной строительной индустрии до 90-х годов, представляет собой кольцевой арматурный профиль с кольцевыми поперечными ребрами, которые пересекаются с продольными. Впоследствии перешли на производство серповидного арматурного профиля европейского образца, в котором выступы уже не пересекаются с продольными ребрами. Кольцевая арматура используется в массивных конструкциях с большой толщиной бетонного слоя, а арматура серповидного профиля – в предварительно напряженных тонкостенных конструкциях. 

Лучшим компромиссным решением стала стержневая арматура с новым (смешанным) видом профиля: чередование по длине стержня серповидных поперечных ребер во взаимно перпендикулярных плоскостях. Любая строительная арматура должна соответствовать следующим требованиям: обеспечивать жесткость сцепления с бетоном, а также отличаться хорошей свариваемостью и устойчивостью к коррозии.

Виды, применение и классификация арматурных изделий (арматуры)

Один из самых популярных запросов в интернете по теме металлопроката таков: “Сколько метров арматуры в одной тонне”. Мы на него ответим в конце статьи, но ее тема шире — металлическая арматура, ее виды, применение и немного истории.

Обычно к термину “арматура” относят гибкие пруты в виде стержней или сварной сетки. Иногда к арматуре “приваривают” и другие виды металлопроката — двутавры, швеллеры и уголки, называя это жесткой арматурой. Этот тип используются преимущественно в сварных конструкциях. Но в нашей статье под термином “арматура” мы будем иметь в виду только гибкую арматуру, а точнее — зарекомендовавшую себя надежную и популярную стержневую стальную арматуру.

Арматурой называют стержни различной формы, сечения, металлические пряди и канаты, принимающие на себя часть возникающего в изделии напряжения (растягивающего и скалывающего), которое появляется в железобетонных элементах от собственного веса сооружений и внешних нагрузок.

Еще одно определение арматуры: элементы, не входящие в основной состав, но обеспечивающие прочность и эффективную работу всей конструкции.

Преимущества применения арматуры

Рациональное сочетание различных по своим свойствам материалов позволяет создать новый материал, обладающий новыми особенностями, неприсущими исходным составляющим материалам. Например, если обычная бетонная балка при появлении трещин в растянутой зоне разрушается, то при армировании растянутой зоны, несмотря на наличие тещин в бетоне, такой балке ничто не угрожает, а её несущая нагрузка возрастает.

Работа конструкций из армированных материалов более сложна, чем работа конструкций из неармированных материалов. В зависимости от назначения конструкций и величины нагрузки, которую они будут нести при эксплуатации, выбирается и вид арматуры. Рассмотрим наиболее распространенные виды арматуры подробнее.

Как обслуживать и ремонтировать

Для выявления неисправностей трубопроводной арматуры периодически осматривают для определения целостности корпуса, герметичности соединений, наличия смазки в электрическом приводе и возможности выполнения ремонта на месте. Если это невозможно, то устройство демонтируют полностью или частично. Чтобы не останавливать работу системы, в трубопровод на время ремонтных работ устанавливают раздвижную вставку, состоящую из куска трубы и двух фланцев, по одному с каждой стороны.

При устранении утечки среды в месте соприкосновения горловины изделия с крышкой или через зазор между корпусом и шпинделем выполняют замену сальниковой набивки. Повреждённый шпиндель можно заменить или отремонтировать путём наварки металла. Трещины в корпусе стальной арматуры завариваются, что невозможно выполнить для чугунных изделий, здесь потребуется замена. В случае обнаружения течи на стыке фланцев выполняют обтяжку фланцевого соединения.

Классификация по признакам

Классифицировать арматурную сталь можно по многим признакам. Рассмотрим их подробнее.

По назначению

По назначению выделяют следующую классификацию арматуры:

1. Рабочий тип материала воспринимает усилие в бетонных конструкциях от основной нагрузки.
2. Монтажная арматура применяется для объединения рабочей или конструктивной сетки, а также каркасов. В некоторых случаях используется временно.
3. Анкерная применяется в качестве закладного материала.
4. Конструктивная предназначается для распределения возникающей нагрузки. Подобного рода арматура принимает нагрузку, возникающую при усадке или расширении материала, а также температурном воздействии. Применяется в последнее время довольно часто, так как позволяет существенно повысить прочность железобетонных конструкций.

Во многом от назначения зависит площадь поперечного сечения. Кроме этого, при изготовлении могут применяться самые различные металлы и сплавы. В последнее время большой популярностью пользуются сплавы, обладающие коррозионной стойкостью.

Ориентация в конструкции

По признаку ориентации прутков в конструкции выделяют следующие ее разновидности:

1. Поперечная используется для препятствования образованию наклонных трещин. Кроме того, этот материал усиливает железобетонные конструкции в растянутой зоне.
2. Продольная не позволяет образовываться вертикальным трещинам в растянутой зоне конструкции.

По условию применения выделяют напрягаемую и ненапрягаемую арматуру.

Внешний вид

Проводится классификация арматуры по внешнему виду:

1. Гладкая арматура обладает ровной матовой поверхностью по всей длине. Подобный вариант исполнения строительного материала прост в изготовлении, за счет чего уменьшается стоимость.
2. Периодический профиль характеризуется наличием большого количества выступов и насечек. Подобного рода поверхность увеличивает степень сцепления металлического прута с бетоном. За счет этого бетонная конструкция становится намного прочнее.

Периодический профиль бывает трех видов:

Кольцевая форма поверхности соответствует стандартам, установленным в ГОСТ 57–81 . Подобного рода поверхность создается отечественными производителями. Серповидный профиль характерен продукции европейских производителей.

Арматура со смешенным типом поверхности появилась относительно недавно. К её особенностям относятся:

1. Подобного рода профиль позволяет быстро определить класс арматуры.
2. За счет ребристости повышается степень сцепления с бетоном примерно на 20%. Именно поэтому сегодня при создании качественных железобетонных конструкций используют вариант исполнения прутков со смешенным типом поверхности.
3. Жесткость производимой конструкции при применении стержней со смешенным типом поверхности повышается примерно на 30%.

В продаже встречается арматура самой различной длины и площади поперечного сечения. Выбор проводится в зависимости от того, какой прочности нужно получить железобетонную конструкцию.

Класс качества

Во многом характеристики создаваемого строительного материала зависят от типа применяемого металла при производстве. Рассматривая таблицу классов качества, отметим следующие моменты:

1. А1 — пруток, при изготовлении которого применяется сталь марки Ст 3 пс и Ст 3 сп и Ст 3 кп. Диаметр получаемого прутка составляет 6−40 мм.
2. А2 — класс качества, который достигается при применении марки стали 8Г2С и Ст 5 пс и Ст 5 сп. Диаметр строительного материала составляет 10−80 мм.
3. А3 — арматура, изготавливаемая из металлов 35 ГС и 25Г2 С, 32Г2 Рпс. Получаемая арматура имеет диаметр от 6 до 40 мм.
4. А4 — класс качества, который можно получить при применении легированных сплавов 80С и 20 ХГ2 Ц.
5. А5 — изготавливается из сплава 23в2Г2Т.

Более высокий класс качества получается при производстве прутка с периодическим профилем.

Методы производства

Арматура по производству разделяется на два основных класса:

1. Горячекатаная имеет периодический профиль, который характеризуется спиралевидными выпуклостями.
2. Холоднотянутая обладает специфическим видом, который напоминает круг.

Горячекатаный метод производства предусматривает нагрев заготовки до достаточно высокой температуры, за счет чего повышается пластичность материала и его степень обрабатываемости. Холоднотянутая технология применяется в том случае, если заготовка представлена пластичным металлом.

В современном строительстве арматурой называют металлические и неметаллические стержни разнообразной формы и диаметра, предназначенные для повышения устойчивости конструкций из бетона к воздействиям сжимающего, растягивающего и скалывающего характера, поступающим снаружи и изнутри. Арматура обладает множеством характеристик, в зависимости от особенностей которых и происходит ее деление на виды.

Схема расположения армоконструкции в сооружении

1 — пакеты; 2 — армокаркасы; 3 — сетки
Несущие арматурные конструкции — армофермы представля­ют собой решетчатые сварные элементы, обладающие достаточной прочностью и жесткостью для воспринятая в процессе возведения сооружения технологических нагрузок (собственного веса, веса опалубки и бетонной смеси, монтажных нагрузок при бетонирова­нии, давления ветра на опалубку и др.). Их применяют для арми­рования отдельных балок, плит тяжелых перекрытий, колонн, рам­ных конструкций, подпорных стен и других массивных сооруже­ний и подразделяют на вертикальные и горизонтальные армофермы. Несущая способность армоферм обеспечивается их конструирова­нием и расчетом как металлических ферм с геометрически неизме­няемой решеткой. При этом все растянутые элементы ферм выпол­няют из круглой арматурной стали, а сжатые — из профильной.

Соединения арматуры. Ненапрягаемую арматуру соединяют стыковой или дуговой сваркой и внахлестку (без сварки).

В заводских условиях для соединения арматурных стержней диаметром 10 мм и более при d2 > 0,85d1 применяют контактную стыковую сварку (рис. ниже). Для соединения встык в построеч­ных условиях стержней диаметром 20 мм и более применяют дуго­вую ванную сварку (рис. ниже), а меньшего диаметра — дуговую сварку с накладками с четырьмя фланговыми швами (рис. ниже). Допускается также сварка двумя удлиненными фланговыми швами (рис. ниже).

Строительная арматура – основные виды

Деление арматурных элементов на группы производится в соответствии со следующими характеристиками: материалом изготовления, способом использования в конструкции, профильной формой, назначением и техникой монтажа.

Материалы изготовления арматуры

На территории России и стран СНГ в традиционно принято использовать стальную арматуру, изготовленную в виде горячекатаных стержней или холоднотянутой проволоки с последующим упрочнением термическим способом или методом холодного волочения (вытяжки). Применяется и арматура, изготовленная из синтетических материалов – стекловолокна, базальта и углепластика, но в гораздо меньших объемах. Каждый материал обладает своими преимуществами и недостатками и не всегда может взаимозаменять друг друга.

Читать также: Температура плавления твердых металлов

Формы арматурного профиля

Профиль арматуры может иметь круглую или квадратную форму. Изделия квадратной формы изготавливаются исключительно из горячекатаной стали, с шириной каждой из сторон от 5 до 200 мм. Арматуру подобной формы удобно использовать как угловые опоры или стойки для разнообразных заборов.

Круглая арматура подразделяется на гладкую и рифленую. Главная задача гладких изделий – придание конструкции общей формы, рифленых – распределение основной нагрузки, так как рифление стержней улучшает схватываемость бетона с арматурными элементами. Для предотвращения скольжения гладких изделий в системе, их концам придают форму крюков. Рифление на стержневой арматуре выглядит как выступы продольного, поперечного или диагонального вида на поверхности, на проволочной – как вмятины, расположенные на расстоянии друг от друга.

Назначение строительной арматуры

В строительстве используется арматура рабочего, распределительного и монтажного типа, а также, выделяемые в отдельную группу, дополнительные элементы: хомуты, закладные детали и монтажные петли. Рабочая арматура – основной вид арматуры, берущей на себя растягивающие, сжимающие, скалывающие и прочие виды нагрузок, влияющие на создаваемую конструкцию.

Распределительная арматура – обеспечивает целостность конструкции, удерживая рабочие элементы в правильном положении, и распределяет нагрузку равномерно по всей площади.

Монтажная арматура – обеспечивает создание жесткого каркаса, фиксирующего все части при бетонировании. Функции монтажной арматуры могут выполнять как рабочие, так и распределительные изделия. Дополнительные элементы служат для сбора и укрепления конструкции, присоединения к ней дополнительных деталей и соединения отдельных фрагментов в общие пространственные каркасы.

Виды арматуры по монтажным принципам

• Штучная арматура – отдельные стержневые пруты или жесткие профильные элементы (швеллеры, уголки, двутавровые балки, трубы и т.д.) предназначенные для сборки на месте в пространственные каркасы или другие конструкции такой формы, которая необходима для дальнейшей работы. Штучные изделия применяются при маломасштабном строительстве или в ситуациях, когда установка готовых каркасных конструкций невозможна. • Арматурные каркасы – конструкции решетчатого вида, для сбора которых используются отдельные штучные элементы. Соединения могут быть как сварными, так и обвязанными. Простые каркасы собираются в одной плоскости, а из нескольких простых каркасов, при необходимости, создается пространственный. Используются для упрочнения фундаментов, балок, колонн. • Арматурные сетки – изделия готовые к монтажу, представляющие собой сочетание пересекающихся стержней, сваренных в точках соприкосновения. Этот вид широко применяются для повышения прочности плит. Готовые сетки и каркасы включают в себя элементы арматуры каждого вида.

Арматура по условиям применения

В зависимости от условий применения арматуру делят на напрягаемую и ненапрягаемую. Напрягаемой бывает только рабочая арматура, используемая для придания конструкциям большей надежности при воздействии разнонаправленных сил. Арматура подобного типа изготавливается из материала особой прочности и подвергается натяжению при размещении в готовой форме.

Ненапрягаемая арматура используется в качестве монтажной, распределительной и прочей не несущей основной рабочей нагрузки.

Арматура по пространственному расположению

Поперечная арматура – элементы, связывающие бетон, расположенный в зоне сжатия с арматурой, размещенной в зоне растяжения. Подобная арматура позволяет сократить количество трещин, появляющихся под воздействием раскалывающего напряжения возле опор. Продольная арматура – элементы, минимизирующие вероятность возникновения трещин в зоне растяжения строительных конструкций продольного направления. Такая арматура берет на себя основную нагрузку, приходящуюся на рабочую поверхность.

Арматурная сетка

При масштабном строительстве используют арматурную сетку. Сваривают, либо вяжут прутья арматуры непосредственно перед заливкой бетоном и редко перевозят готовую сетку. Для сварки применяют изделия, изготовленные из специальной стали. Или используют специальную сварочную проволоку. К минусам сварки относится повышенная ломкость изделия в свариваемом месте и плохую реакцию на изгиб. Связанный каркас более прочный и гибкий. Если, конечно, соблюдены условия вязки и используется качественная проволока.

Классификация стальной арматуры

В зависимости от того, в соответствии с какой технологией изготавливаются стальные арматурные элементы, они подразделяются на:

• Стержневые – основной метод получения – горячая прокатка стали; • Проволочные – получаемые методом волочения в холодном виде.

Если стержневые элементы подвергаются дальнейшему упрочнению (а это необязательно), существует их дальнейшее подразделение по способу упрочнения: термической обработкой или вытяжкой в холодном состоянии.

Арматурные изделия имеют собственную систему классификации. Выглядит она следующим образом: А 240С, А 800, А 600К и т.д. Числовой параметр в маркировке указывает на предел текучести стали, индексы С и К указывают на возможность сваривания материала и повышенную его устойчивость к коррозийному воздействию. На наличие индекса С необходимо обратить особое внимание тем, кто собирается соединять арматуру путем сваривания – если его нет, сваривать изделия не рекомендуется, так как сталь в месте сварки будет очень хрупкой.

Для повышения некоторых характеристик в арматурную сталь дополнительно вводят углерод. Чем большее количество углерода содержится в металле, тем тверже и прочнее он становится. Однако при этом повышается его хрупкость и ухудшается качество сварки.

Кроме углерода используют и другие легирующие добавки: хром, никель, молибден, титан, марганец и т.д. Одни из них повышают прочность, другие – стойкость к коррозии, третьи – увеличивают твердость. Наличие таких добавок также отражается в маркировке арматурной стали: Г- марганец, Т-титан, М-молибден, Ц-цирконий, Х-хром. Цифры перед буквенным обозначением указывают на процент углерода в стали, а цифры после – на процентное содержание самого элемента.

Композитная арматура и ее виды

Композитная арматура делится на три основных вида: стеклопластиковая (АСП), базальтопластиковая (АБП) и углепластиковая.

Основу стеклопластиковой арматуры составляет стекловолокно, связанное между собой специальными термоактивными смолами. Изделия, получаемые из такого материала, отличаются высокой прочностью, легкостью и неподверженностью коррозии. АСП широко применяется в малом и загородном строительстве, так как обладает минимальным весом и позволяет строить легкие, но прочные конструкции, не требующие основательных фундаментов.

Читать также: Как подключить двигатель от старой стиральной машины

Базальтопластиковая арматура – изготавливается из базальтового волокна и смол, связывающих материал в единое целое. Материал обладает повышенной устойчивостью к агрессивным средам и низкой теплопроводностью, однако малоустойчив к воздействию высоких температур (более 160оС).

Углепластиковая арматура – создается на основе углеродного волокна и обладает высокой прочностью на разрыв, превышая по этому параметру стальные изделия в разы. Так же, как и прочие композитные материалы углепластик долговечен, стоек к коррозии и химикатам, а также легок по весу и использованию в работе.

Общими недостатками композитной арматуры можно считать ее малую упругость и жаропрочность, а, кроме того, невозможность сварки и изгиба деталей на месте непосредственного монтажа.

Разобраться в многообразии видов арматуры и подобрать необходимый для конкретного случая материал на первых порах достаточно сложно. Однако этому вопросу необходимо уделить особое внимание, так как лишь правильное использование арматуры нужного вида гарантирует качество и долговечность возводимого сооружения.

Мир трубопроводной арматуры огромен и разнообразен, и при первом знакомстве может показаться хаотичным и малопонятным.

Но если разобраться в принципах его классификации, предложенной в нормативных документах, он станет хорошо структурированным и упорядоченным. Классификация ─ очень удобный и полезный инструмент, отводящий каждому изделию свое место и позиционирующий его относительно других изделий, задач, которые он должен решать, принципиального устройства, особенностей конструктивного исполнения, использованных в нем материалов и т. д.

Применительно к трубопроводной арматуре можно говорить о двух основных принципах классификации ─ видах и типах трубопроводной арматуры.

Сталь против композита: что выбрать?

Характер работы железобетона предполагает возможность воздействия влаги на арматуру при раскрытии трещин в изделиях, работающих на изгиб и растяжение. Естественно, это увеличивает риск потери прочности и снижает сроки службы конструкций. При бетонировании или кирпичной кладке в зимнее время сталь подвергается агрессивному воздействию морозостойких добавок, что также создаёт вероятность снижения эксплуатационных характеристик. Полимерные материалы позволяют избегать негативного воздействия коррозии на несущие элементы зданий и сооружений. Синтетическая арматура это обеспечивает. Однако композиты имеют худшие показатели по огнестойкости, быстрее теряя прочность при нагревании. Меньший вес арматуры из композитов является привлекательным свойством при индивидуальном и малоэтажном строительстве, как правило, не обеспеченном грузоподъёмными механизмами. Снижение расходов на транспортировку и перемещение по стройплощадке может составлять ощутимую сумму.

Виды трубопроводной арматуры

Своего рода водоразделом между различными видами арматуры является ее функциональное назначение, в зависимости от которого она распадается на несколько крупных сегментов: запорная, обратная, предохранительная, распределительно — смесительная, регулирующая, отключающая.

Запорная арматура является одним из наиболее распространенных и востребованных видов трубопроводной арматуры. Благодаря ее использованию, удаётся той или иной степенью герметичности полностью перекрывать поток рабочей среды. Поэтому герметичность и ресурс герметичности служат базовыми показателями функциональности и качества запорной трубопроводной арматуры.

Применительно к запорной арматуре говорят о двух состояниях – «открыто» и «закрыто». Промежуточное положение рабочего органа может не предусматриваться.

Сфера ее применения чрезвычайно широка и охватывает морской транспорт, глубоководные аппараты, авиационную и космическую технику, атомную энергетику и, конечно же, кровеносные сосуды российской экономики ─ магистральные нефте- и газопроводы.

Современный трубопровод представляет собой сложный комплекс инженерных сооружений, любые сбои в работе которых, чреватые нарушением нормального хода технологического процесса, могут привести к тяжелейшим экономическим и экологическим последствиям.

Повсеместное распространение запорной арматуры ярко иллюстрирует тот факт, что по умолчанию слова «запорный», «запорная» в сочетании с типом (подробнее о типах будет сказано ниже) арматуры не применяют. Например, не говорят «запорная задвижка», хотя именно задвижки являются самым распространенным типом запорной арматуры.

*** Обратная арматура (называть ее арматура обратного действия не рекомендуется) служит для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды. *** Задача предохранительной арматуры ─ защитить оборудование от аварийного превышения давления или иных параметров рабочей среды посредством автоматического сброса ее избытка. Пожалуй, одним из самых ярких примеров предохранительной арматуры является предохранительный клапан, установленный на паровом котле.

Предохранительная арматура вносит весомый вклад в обеспечение безотказной работы и общей надежности систем трубопроводного транспорта, промышленных и энергетических установок. Она сводит на нет последствия выхода параметров рабочей среды за границы допустимого, по какой бы причине они не происходили: поломка оборудования, ошибка обслуживающего персонала, внутренние физические процессы или воздействие сторонних факторов. *** С помощью распределительно-смесительной арматуры происходит распределение потока рабочей среды по определенным направлениям и его смешивание. Впрочем, возможно полное «разделение труда». В этом случае трубопроводная арматура, предназначенная только для распределения потока, называется распределительной, а только для его смешивания ─ смесительной. *** Очень важное место в общей номенклатуре трубопроводной арматуры занимает регулирующая арматура, обеспечивающая точное и надежное регулирование параметров рабочей среды, без чего невозможна организация экономичных и безопасных технологических процессов и формирование сложных многокомпонентных производственных цепочек. Регулирующая арматура в своем «чистом» виде и в комбинации с запорной обеспечивает условия нормального функционирования оборудования и его хорошую управляемость на самых ответственных объектах, включая АЭС. На фоне усложнения условий работы в электроэнергетике (повышение начальных параметров теплоносителей, рост единичной мощности энергетических установок) ее актуальность только возрастает. *** Отключающая арматура (иногда ее называют защитной) предназначена для перекрытия потока рабочей среды при превышении заданной, непредусмотренной технологическим процессом, величины скорости его течения за счет изменения перепада давления на чувствительном элементе. Отличие от предохранительной трубопроводной арматуры в том, что поток не стравливается, а лишь отключается конкретный элемент. К комбинированной относится арматура, сочетающая функции вышеупомянутых видов. Они носят «говорящие» названия, из которых следует, функции каких видов арматуры они совмещают. Например, запорно-регулирующая арматура (не рекомендуется называть запорно-дроссельная ) или запорно-обратная арматура. Невозвратно-запорная и невозвратно-управляемая арматура выполняют функцию обратной арматуры, в которой может быть осуществлено принудительное закрытие или ограничение хода запирающего элемента, а в невозвратно-управляющей ─ еще и ограничение его хода.

Типы трубопроводной арматуры

Основных типов арматуры еще меньше, чем видов ─ всего четыре: задвижка, клапан, кран, дисковый затвор. Принадлежность к каждому из них определяется конструктивными особенностями, выражающимися в направлении перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды.

Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно к оси потока рабочей среды, носит название задвижка.

Читать также: Диск для заточки коньков

Клапан (лучше не называть его вентилем из-за неоднозначности и расплывчатости этого термина) ─ тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды. В кране запирающий (регулирующий) элемент, выполненный в форме тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси (этому может предшествовать возвратно-поступательное движение) произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды. В дисковом затворе имеющий форму диска запирающий (регулирующий) элемент поворачивается вокруг оси, расположенной перпендикулярно или под углом к направлению потока рабочей среды. Каждый из этих типов поддается более детальному структурированию. Так, задвижки в зависимости от конструкции седла и затвора бывают клиновыми и параллельными, с выдвижным или невыдвижным штоком (шпинделем). Клапаны с затвором в форме тарелки называют тарельчатыми, а в виде конусной иглы ─ игольчатыми. Кроме того, клапаны могут быть односедельными и двухседельными . Краны разделяют на конусные, цилиндрические, шаровые. У каждого из перечисленных типов трубопроводной арматуры свои преимущества и недостатки, а в соответствии с ними – более и менее предпочтительные области применения. Так, особенностью задвижек являются значительная строительная высота (размер от горизонтальной оси проходного сечения корпуса арматуры до верхнего торца шпинделя, штока или привода при полном открытии арматуры), малая строительная длина (линейный размер арматуры между наружными торцевыми плоскостями ее присоединительных частей к трубопроводу или оборудованию), малое гидравлическое сопротивление, большое усилие на привод затвора, достаточно неторопливое срабатывание, а при загрязненных жидкостях – износ поверхности седла. Задвижки гораздо лучше справляются с ролью запорной арматуры, нежели регулирующей. В отличие от задвижек самый распространенный вид трубопроводной арматуры ─ клапаны ─ обладают малой строительной высотой, большой строительной длиной, быстрым срабатыванием, значительным гидравлическим сопротивлением, высокой герметичностью. Клапаны входят в конструкцию большинства регуляторов. Краны, так же как и клапаны, имеют малую строительную высоту и быстрое срабатывание. И как задвижки ─ малую строительную длину. У дискового затвора (от названия «заслонка» правильнее воздержаться) малые строительная высота, строительная длина, усилие на привод затвора, гидравлическое сопротивление и быстрое срабатывание.

Маркировка и требования стандартов

В нашей стране для обозначения основных данных арматуры принято использовать маркировку из 6 элементов — цифровых и буквенных кодов:

• Первые две цифры обозначают тип арматуры (задвижка, вентиль, заслонка).
• Следующие за ней буквы — вид материала корпусных деталей (чугун, сталь, алюминий, бронза).
• Первая цифра за буквами — тип привода (механический, пневматический, электрический).
• Две последующие цифры — номер трубопроводного изделия по каталогу ЦКБА.
• Одна или две буквы — вид материала для уплотнительных прокладок.
• Последующее буквенное обозначение — тип покрытия внутренних поверхностей корпуса.

Пример маркировки арматуры: 30с41нж Дy150 — задвижка стальная, номер модели — 41, уплотнительные детали из нержавейки, номинальный диаметр 150 мм.

ГОСТы

Технические условия производства ТА регламентирует ГОСТ Р 55018-2012.

Требования к основным параметрам трубопроводной арматуры указаны для:

• Задвижек — в ГОСТ 9698 и ГОСТ 28308.
• Запорных клапанов — в ГОСТ 9697 и ГОСТ 28291.
• Регулирующих — в ГОСТ 12893 и ГОСТ 23866.
• Арматуры предохранительного типа — в ГОСТ 31294.
• Дисковых затворов — в ГОСТ 12521.
• Шаровых и конусных кранов — в ГОСТ 9702.
• Обратных затворов и клапанов — в ГОСТ 27477, ГОСТ 22445 и ГОСТ 28289.

Разновидности трубопроводной арматуры

Подобно тому, как в математике множества распадаются на подмножества, виды арматуры можно структурировать на разновидности.

● разновидности по назначению и области применения

Самое большое из этих «подмножеств» ─ разновидности по назначению и области применения. В качестве классификационных признаков могут быть использованы особенности эксплуатации – вакуумная арматура, криогенная арматура; или особенности функционирования, например, отсечная арматура (запорная арматура с минимальным временем срабатывания). Основанием для разделения также являются: место установки (приемная арматура ─ обратная арматура, устанавливаемая на конце трубопровода перед насосом) и наличие дополнительных опций (арматура с обогревом). Но наиболее весомая причина разделять трубопроводную арматуру на разновидности ─ ее назначение: контрольная арматура, противопомпажная арматура, редукционная арматура, спускная арматура, пробно-спускная арматура и т. д. Области применения трубопроводной арматуры не могут не накладывать на нее особые требования. Арматура, используемая в газовом хозяйстве, должна быть герметичной в связи с высокой пожаро- и взрывоопасностью являющегося в данном случае рабочей средой ─ газа. Трубопроводная арматура для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей из-за достаточно высокой химической агрессивности нефти должна обладать повышенной коррозионной стойкостью. Еще более агрессивная среда, включая концентрированные кислоты и щелочи, воздействует на трубопроводную арматуру, применяемую в химической промышленности.

● разновидности по присоединению к трубопроводу

По этому признаку арматуру разделяют на фланцевую, бесфланцевую , межфланцевую (т. е. бесфланцевую , устанавливаемую между фланцами трубопровода). Муфтовая арматура снаряжена присоединительными патрубками с внутренней резьбой. Арматура под приварку – патрубками для приварки к трубопроводу. Присоединительные патрубки есть и у штуцерной арматуры.

● разновидности по конструкции и формообразованию корпуса

Исходя из положения патрубков, можно говорить о проходной арматуре (присоединительные патрубки соосны или взаимно параллельны) или угловой арматуре (оси входного и выходного патрубков расположены перпендикулярно или не параллельно друг другу). Производится также арматура со смещенными осями патрубков.

Если площадь сечения проточной части меньше площади отверстия входного патрубка ─ это неполнопроходная арматура. Если примерно равна или больше ─ полнопроходная арматура. По методу изготовления корпусных деталей выделяют арматуру литую, литосварную , литоштампосварную , штампосварную .

● разновидности по типу уплотнений

Арматура, у которой герметизация штока, шпинделя или иного подвижного элемента относительно окружающей среды обеспечивается сальниковым уплотнением, носит название сальниковая арматура.

Арматура, у которой для герметизации сальниковое уплотнение не применяется, называется бессальниковой арматурой. В этот разряд попадают сильфонная и мембранная арматура.

Алфавиты большинства языков мира содержат по несколько десятков букв. Но это не помешало им накопить сотни тысяч слов, с использованием которых написаны миллионы книг. Так и с трубопроводной арматурой ─ ее невероятное разнообразие складывается из сравнительно небольшого, измеряемого единицами, иногда десятками, количества классификационных единиц. И появилось оно не случайно, а в силу необходимости дать ответ на огромное количество вопросов, найти алгоритм решения большого числа задач. Трубопроводной арматуре предъявляется столь широкий набор требований, что зачастую технические решения, с помощью которых можно добиться их выполнения, вступают в конфликт между собой, и появление большого числа разнообразных конструкций является одним из путей его преодоления. А классификация ─ лучший способ в этом разнообразии не потеряться.

Методы производства

Существующие технологии производства трубопроводной арматуры обеспечивают неукоснительное соблюдение её геометрических размеров и механических свойств. Для изготовления корпуса применяют методы:

• Ковки.
• Литья.
• Сварки.
• Штамповки.
• Их комбинирование (литоштампосварной, штампосварной корпус).

Стальные корпуса трубопроводных контуров в основном бывают штампованными. Технология изготовления штампованного корпуса заключается в нарезке трубной заготовки, её нагреве до температуры пластичности материала, термопластической деформации на обжимном пуансоне, имеющем форму его внутренней поверхности. Затем с помощью формовочного пуансона выдавливается патрубок. Отформованная таким образом заготовка снимается со штампа, подвергается дробеструйной и механической обработки, нанесению защитного покрытия.

Чугунные же корпуса чаще бывают литыми.

Классификация, виды и типы стальной арматуры, Арматура стальная

Арматура стальная — это вид сортового металлопроката, который производится в виде гладких или рифленых стальных стержней заданного диаметра.

Сортамент и технические условия производства и применения стальной арматуры регламентируется следующими стандартами: ГОСТ 5781-82, ГОСТ Р 52544-2006, СТО АСЧМ 7-93, ТУ 14-1-5254-2006, ТУ 14-1-5526-2006, ГОСТ 10884-94. 

По способу производства выделяют следующие виды арматуры: канатная, стержневая, проволочная. 

По технологии изготовления арматуру разделяют на горячекатаную (класс А500С) и холоднокатаную (класс В500С).

По профилю поверхности выделяют: гладкую арматуру (класс А1), рифленую арматуру (классы А2, А3, А4, А5).

По назначению — строительная распределительная, рабочая, монтажная по способу изготовления — горячекатаная стержневая и холоднотянутая проволочная;

По способу изготовления — напрягаемая и ненапрягаемая арматура.

По диаметру стержня — легкая (до 12 мм) и тяжелая арматура.

Арматурный прокат выпускается в бухтах (мотках) и прутах (стержнях). Пруты изготовляют длиной от 6 до 12 м мерной и немерной длины.

Металлобаза «Аксвил» продает оптом и в розницу: • АРМАТУРУ РИФЛЕНУЮ А3 • АРМАТУРУ ГЛАДКУЮ А1 • АРМАТУРУ КОМПОЗИТНУЮ Первый поставщик арматуры. Низкие оптовые и розничные цены. Консультация по выбору. Оформление заказа на сайте и в офисе. Нарезка в размер. Доставка по Беларуси, в том числе, и в выходные дни.

 

Смотрите также статью: Сортамент арматуры.

 

Арматура рифленая А3

Арматура стальная рифленая А3 — вид арматурного проката изготавливаемый со сформированным на поверхности периодическим профилем (арматура периодического профиля).

Стальная рифленая арматура А3 производится из низколегированной конструкционной стали, в повышенным содержанием углерода, для придания ей большей пластичности, и марганца, для повышения сопротивления коррозии. 

Рифленая арматура А3 широко применяется в сфере строительства при изготовлении арматурных каркасов, железобетонных конструкций, заливке фундаментов и полов, при строительстве монолитных зданий и сооружений, с целью увеличения их прочности и жесткости.

Основания сфера применения рифленой арматуры дала ей второе название — строительная арматура.

Строительная арматура защищает монолитные бетонные конструкции от образования трещин и помогает перераспределять нагрузку. 

В зависимости от заложенных в проектной документации требований к прочности конструкции, планируемых нагрузок, условий эксплуатации, применяются арматурный прокат разного класса и диаметра.

Наиболее ходовые диаметры рифленого арматурного проката А3: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 14 мм, 16 мм.

Арматура рифленая класса прочности А3 производится в соответствии с требованиями ГОСТ 5781-82.

Арматура А500С

Арматура А500С изготовлена из горячекатаной низкоуглеродистой стали прокаткой с последующим термоупрочнением, что позволяет снизить количество легирующих элементов и тем самым существенно удешевить арматуру без ухудшения прочностных и пластических свойств.

Термомеханическая обработка наряду с низким содержанием углерода способствует улучшению свариваемости (сварные соединения обладают повышенной прочностью как при дуговой, так и при точечной сварке), повышению долговечности арматуры. Существенным преимуществом также является низкая себестоимость производства и соответственно низкая стоимость самой арматуры. Использование арматуры А500С дает возможность снизить расход металла на 25 %, что на 10 % экономит рабочее армирование. Арматура А500С не теряет своих свойств при температурах до –55 °C.

Она выпускается круглого сечения с серповидным профилем (что дает возможность увеличения угла изгиба по сравнению с кольцевым профилем А35ГС с 90° до 180°). Может использоваться в качестве монтажных петель.

Применяется для устройства ленточных фундаментов, каркасов, армирования любых строительных конструкций, в том числе при строительстве высотных монолитных зданий и сооружений, а также для устройства дорожного покрытия.

На металлобазе «Аксвил» вы можете купить арматуру оптом и в розницу, штангами длиной от 2 до 11,7 м и более, с отгрузкой со склада либо с поставкой на указанный объект. Продажа арматуры в Минске производится как за безналичный, так и за наличный расчет.

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

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

Виды по назначению

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

Рабочая

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

Распределительная

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

Хомуты

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

Монтажная

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

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

Штучная

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

Арматурная сетка

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

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

Какая бывает арматура по ориентации в конструкции

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

Продольная

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

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

Поперечная

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

Типы по прочности

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

A240

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

А300

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

А400 и А500

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

А600

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

А800 и А1000

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

Классификация по другим параметрам

Арматура также классифицируется по другим признакам и параметрам.

По технологии изготовления

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

По типу профиля

Выделяют три типа.

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

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

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

По условиям использования

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

По герметичности

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

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

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

По химическому составу стали

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

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

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

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

Дополнительная маркировка

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

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

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

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

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

Виды строительной стальной арматуры, классификация и применение

Арматура для железобетона (классификация) ⋆ Смело строй!

Классификация арматуры применяемую для фундамента и ж. б. блоков.
Предназначение арматуры – укреплять бетонную конструкцию, брать на себя значительные растягивающие нагрузки или усиливать железобетонный блок при сжатии.

Определение

Арматура для железобетона это жесткие или гибкие стержни, сети или пространственные каркасы из этих стержней.

Для улучшения сцепления с бетоном стержни могут иметь периодические утолщения.

Арматурные сетки и каркасы

Арматурные каркасы и сетки – готовые конструкции из арматурных стержней для производства железобетонных элементов. Могут быть как фабричного производства, так и сделаны на строительной площадке.

Различают вязанные или сварные арматурные каркасы и сетки.

Классификация арматуры

Приведем в порядок то, что мы знаем о типах арматуры для фундамента и ж. б. блоков. Можно ориентироваться на назначение, расположение в конструкции, условия применения и по материалу арматуры.

По назначению

• Рабочая арматура воспринимает растягивающие нагрузки.
• Распределительная (конструктивная) арматура предназначена передать равномерно нагрузку между стержнями рабочей арматуры.
• Монтажная арматура служит для объединения рабочей и распределительной арматур в единый каркас.
• Анкерная арматура или закладные детали нужна для монтажа или сборки сваркой сборных железобетонных конструкций.

По ориентации

По отношению к направлению действия сил арматура делится на продольную или поперечную. Продольная арматура препятствует образованию вертикальных трещин и хорошо воспринимает продольные растягивающие нагрузки.

Поперечная арматура препятствует образованию наклонных трещин от скалывающих напряжений в сжатой зоне.

По условиям применения

Арматурные стержни могут, перед бетонированием, быть предварительно растянуты (напряжены). Эта технология позволяет перекрывать большие пролеты иметь меньшие прогибы перекрытий и выдерживать большие растягивающие нагрузки без образования трещин.

Напрягаемая арматура в железобетонных конструкциях может быть исключительно рабочей.

Обычно предварительно напряженный железобетон в частном и малоэтажном строительстве не применяется.

Композитная арматура

Арматурные стержни на основе стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных волокон, пропитанных термореактивным или термопластичным полимерным связующим и отверждённых.

Набирающая популярность композитной арматуры в частном строительстве объясняется легким весом (удобство транспортировки) и стойкость к коррозии.

Типы арматуры

Типы арматуры по ГОСТ 5781-82 различаются по механическим качествам, смотри таблицу:

Какую арматуру при менять для фундамента

а – не рекомендуется, б – подходит, в – подходит, но редко встречается

В частном и малоэтажном строительстве рекомендуется применять армирующие стержни классов A300 или A400.

Внешне, арматура A240 рифления не имеет, A300 – рифление кольцевая ёлочка, A400 – серповидная ёлочка.

Допустимо заменить стальную арматуру сопоставимой композитной.

Использование арматурных прутьев более высокого или наоборот более низкого качества – не рационально.
Рекомендуем прочесть статью о расчете армирования вашего типа фундамента.

Арматура для железобетона (классификация) Ссылка на основную публикацию

Источник: https://SmeloStroi.ru/klassifikaciya-armatury/

Классификация строительной арматуры

Прайс-лист

Продукция

Оставить заявку

Акции и скидки

Услуги

Контакты

Класс арматуры	Диаметр профиля, мм	Марка стали
A-I	6-40	Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп
A-II	10-40	Ст5сп, Ст5пс
40-80	18Г2С
Ac-III	10-32	10ГТ
A-III	6-40	35ГС, 25Г2С
6-22	32Г2Рпс
A-IV	10-18	80С
10-32	20ХГ2Ц
A-V	10-32	23Х2Г2Т
A-VI	10-22	22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 22Х2Г2СР

Арматурная сталь класса A-V может быть изготовлена из стали марок 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 22Х2Г2СР.

Теоретический вес арматуры

Диаметр	Вес 1 метра	Метров в тонне	Предельные отклонения в %
d 6	0,222	4504,5	+9,0 -7,0
d 8	0,395	2531,65	+9,0 -7,0
d 10	0,617	1620,75	+5,0 -6,0
d 12	0,888	1126,13	+5,0 -6,0
d 14	1,21	826,45	+5,0 -6,0
d 16	1,58	632,91	+3,0 -5,0
d 18	2	500	+3,0 -5,0
d 20	2,47	404,86	+3,0 -5,0
d 22	2,98	335,57	+3,0 -5,0
d 25	3,85	259,74	+3,0 -5,0
d 28	4,83	207,04	+3,0 -5,0
d 32	6,31	158,48	+3,0  -4,0
d 36	7,99	125,16	+3,0  -4,0
d 40	9,87	101,32	-+3,0  -4,0
d 45	12,48	80,13	+3,0  -4,0
d 50	15,41	64,89	+2,0   -4,0
d 55	18,65	53,62	+2,0   -4,0
d 60	22,19	45,07	+2,0   -4,0
d 70	30,21	33,1	+2,0   -4,0
d 80	39,46	25,34	+2,0   -4,0

Чрезвычайно распространенным в строительной индустрии стал такой материал, как арматура строительная, классификация ее приведена в главном государственном стандарте, регламентирующем основные положения производства данного материала. Классы строительной арматуры определяют свойства и характеристики металлопроката в зависимости от сферы ее применения.

Арматура класса А250 имеет вид гладких стержней округлой формы. Главное ее свойство – высокая пластичность, переносимость низкой температуры, а также способность при растяжении удлиняться.

По ГОСТ 5781−82 материалом для арматуры служит сталь таких марок: Д16, 3СП, Ст3, – изготовленная методом горячего катания.

Обратите внимание

Сфера применения арматуры этого класса: изготовление несущих конструкций, сеток и других материалов.

Класс арматурного проката А400С имеет вид рифленого профиля, на который нанесены поперечные выступы, направленные под углом. Эта арматура благодаря рифлению имеет высокую степень сцепления с бетоном. Материалом для изготовления арматуры данного класса служит Ст35ГС. Это положение также указано в ГОСТе.

Строительная арматура А500С – это свариваемый прокат, имеющий профиль в виде верпа. На поверхности данного материала имеются выступы, которые не пересекают продольные ребра. За счет того, что исключается соприкосновение с ребрами, на них отсутствуют концентраторы напряжения. Это в значительной степени повышает пластику и прочность металла.

Арматуру А500С изготавливают из стали упрочненной термомеханическим способом, стали холоднодеформированной либо горячекатаной стали с примесью легированных материалов. Арматура этого класса отличается от других тем, что имеет в своем составе минимальную концентрацию легирующих составляющих.

Сфера применения арматуры: закладка фундаментной ленты, а также плит в железобетонных конструкциях.

Классы арматуры строительной А600С и Ат800. Первый класс арматурного проката – это прокат с периодическим профилем, на котором присутствуют выступы по линии винта. Выступы имеют заходы с разных сторон. В изготовлении арматуры А600С, согласно ГОСТу, принято применять горячекатаную сталь следующих марок: 20ХГ2Ц и 80С.

Арматура этого класса (и классов, которые идут выше) применяется как материал для стыковки прутьев в качестве ненапрягаемого проката. Ат800 – это прокат, упрочненный термомеханически, он имеет рифленый или гладкий профиль. Изготовление профиля регламентируется ГОСТом 10884-94. Для данного типа арматуры применима марка стали 23Х2Г2Т.

Ат800- это арматура, которая используется при укреплении напряженных и стандартных железобетонных конструкций.

Важно

В компании «Металлосервис» в наличии только качественная строительная арматура, классификация  нашей продукции полностью соответствует параметрам, предусмотренным ГОСТ. Цена изделий зависит напрямую от свойств стали, из которой изготовлен тот или иной вид арматуры.

Источник: http://MetallBase.com/articles/klassifikaciya-stroitelnoy-armatury/

Арматура строительная: классификация и сферы применения

Под арматурой строительной понимают совокупность надежно соединенных между собой элементов. Арматура – это стальной прут, который относится к продукции металлопрокатной отрасли.

Из арматуры состоят скелеты практически всех современных зданий и инженерных конструкций. Этот тип устройства воспринимает растягивающее напряжение в процессе работы с бетоном в разных железобетонных сооружениях.

Большой выбор разных видов арматуры можно найти на сайте http://kt-stal.com.ua/.

Кроме того, надежная и высокопрочная арматура, выполненная из металла, широко используется для усиления бетонов в сжатой среде. Строительная арматура может быть гибкой и жесткой.

Из гибких элементов создаются вязаные или сварные виды каркасов и сеток, к ним также относятся отдельные стержни из гладкого или периодического профиля. К жестким видам арматуры можно отнести уголки, швеллеры, двутавры прокатные и прочие аналогичные элементы.

Стержни арматурные могут быть изготовлены не только из металла, но и из композитных материалов, стали или дерева.

Классификация элементов арматуры производится согласно ориентации в конструкциях. Различают продольную арматуру, которая располагается в каркасе конструкций и воспринимает растягивающие и сжимающие нагрузки. Такая арматура предотвращает появление вертикальных трещин в зоне растяжения конструкции или здания.

Поперечная арматура исключает возможность появления наклонных трещин в местах около опорных элементов конструкций. Причиной такого явления становятся скалывающие напряжения. Кроме того, поперечная арматура используется для связки растягивающей продольной арматуры в единый каркас конструкции.

Совет

Профиль арматуры также является основой классификации. В зависимости от профиля можно выделить арматуру рифленую или периодического профиля, круглую арматуру, а также арматуру с гладким профилем.

Материалом исполнения арматуры строительной может быть, как металл или сталь, так и неметаллические материалы, типа композитной арматуры, которая сегодня становится так же популярна, как и металлическая.

В зависимости от способа установки арматура может быть каркасной или штучной. Первый вид арматуры используется для создания надежного каркаса конструкций, способствующего усилению и повышению прочности сооружения.

Второй вид чаще используют для проведения работ небольшого объема.

Также отдельно выделяются каркасные армирующие сетки, которые состоят из перекрещенных стержней, и используются для армирования поверхностей или плоских конструкций, например, плит.

Широкое применение арматуры в самых разных отраслях деятельности человека определяется не только ее качественными и эксплуатационными характеристиками, но и экономической выгодой, что связано с низкой себестоимостью материала металлопроката.

http://staliningrad.ru/armatura-a3 – купить арматуру

Источник: http://stoprsp.ru/armatura-stroitelnaya-klassifikaciya-i-sfery-primeneniya.html

Характеристики и классификация строительной арматуры | Металлобаза сортового металлопроката УкрМИНПРОМ

Производство и потребление строительной сортовой арматуры сегодня необычайно высоко. Этот продукт металлопроката используется в ходе любого строительства, ведь строительная арматура многократно повышает прочность бетона — а ЖБИ являются основным строительным материалом для зданий, в которых мы живем.

Первыми использовать металлические балки для укрепления конструкции здания стали греки, применившие армирование более двух тысяч лет назад — в 470 году до н.э. на о. Сицилия. Однако использование арматуры в кирпичной кладке не давало желаемых результатов — металл реагировал с влагой, проникавшей сквозь швы в кладке, возникающая коррозия нарушала прочность стены.

Обратите внимание

Поэтому применение арматуры в строительстве неразрывно связано с изобретением цемента — так появился железобетон, сочетающий в себе два свойства: сжатие бетона и растянутость арматуры. Арматура в составе железобетона практически не подвержена коррозии.

Строительная арматура производится из стали горячего проката, выпускается в двух видах — в виде гладкого металлического прута округлой формы и круглого стержня из металла, имеющего поверхностные выступы.

Характеристики и классификация строительной арматуры

По своему определению, арматура — это устройства и детали, не входящие в основной состав деталей каких-либо конструкций и сооружений, но обеспечивающие их эффективную работу.

Основная строительная арматура выпускается по ГОСТ 5781-822. Она различается по видам профиля, целевому предназначению, технологии производства.

Арматура периодического профиля имеет нанесенное на стержни рифление — равномерное и под определенным углом к продольной оси.

Круглая арматура — округлый стержень, по длине которого нанесены два продольных ребра и поперечные выступы, идущие по винтовой линии тремя заходами. Гладкая арматура не имеет никаких рифлений на стержнях.

Существует несколько классов строительной арматуры, в зависимости от физико-механических прочностных качеств: от A-I до A-VI, каждый из классов изготовлен из стали определенных марок.

Марка арматурной стали (например А500) может иметь дополнение в виде букв, за которыми стоят следующие качества: «т» — термически упрочненная (пример — А500т), «с» — арматура для сваривания, «к» — высокая устойчивость к коррозии, «в» — арматура упрочнена вытяжкой.

Основные требования к строительной арматуре:

• высокие показатели прочности и пластичности;
• жесткое и прочное сцепление с бетоном;
• минимальная распорность в ЖБИ;
• эффективная сварка;
• устойчивость к коррозии и усталости металла.

Строительная арматура подразделяется:

• по основному материалу: на стальную и выполненную не из металла;
• по методу производства: на проволочную, канатную и стержневую;
• по профилю: на круглую, гладкую и с периодическим профилем;
• по выполняемым функциям: на напрягаемую и ненапрягаемую;
• по предназначению: на монтажную, распределительную и рабочую;
• по способу монтажа: на вязаную (каркасную, сеточную) и сварную.

Основной ГОСТ, согласно которому ведется выпуск арматуры в настоящее время — ГОСТ 1088-94 и условия СТО АСЧМ 7-930.

Периодический профиль такой строительной арматуры имеет серповидное рифление, где поперечные ребра не пересекаются с продольными, в отличие от кольцевого профиля (ГОСТ 5781-82).

Профиль с серповидным рифлением широко используется в странах Европы и имеет свой европейский стандарт — EN-10080-1 (1998).

Важно

Необходимо отметить, что и кольцевой и серповидный арматурные профили имеют свои недостатки: кольцевое соединение ребер снижает прочность стержня, концентрируя напряжение в месте соединения; свойства серповидного профиля по жесткости и прочности сцепления с бетоном ниже, чем у кольцевого. Производители металлопроката в настоящее время ведут исследования новых типов арматурного профиля для улучшения его эксплуатационных свойств.

Арматурные стали по ГОСТ 5781 обладают механическими свойствами, связанными с химическим составом стали. Для изготовления арматурного профиля используются стали углеродистые (3-5сп), легированные кремнием и марганцем (25Г2С, 35ГС). Стандартная длина горячекатаного арматурного стержня составляет 6-11м,11,7 м, 12м.

Область применения арматуры строительной

За последние десятилетия в строительстве зданий и сооружений широко применяется техника монолитного бетонирования.

Отстроенный по такой технологии объект приобретает высокие прочностные качества, не говоря уже об эстетической привлекательности таких строений.

Строительная арматура в составе бетона служит соединительным каркасом, своеобразным скелетом, надежно закрепляясь в бетоне, благодаря своей рифленой поверхности.

Все крупные сооружения за последние десятилетия построены с применением техники монолитного бетонирования. Дамбы и гидроэлектростанции, плотины и мосты, здания общественного и гражданского назначения — все они были построены с использованием бетона, армированного строительной арматурой определенных марок.

Самое распространенное назначение арматуры — как одного основных компонентов железобетонных изделий, от плит перекрытия до статуй и постаментов.

Строительная арматура применяется в наиболее ответственных строительных конструкциях, поэтому ее характеристики должны быть неизменно высокими.

Источник: https://uminp.com/publikatsii/harakteristiki-i-klassifikatsiya-stroitelnoj-armatury/

Классификация арматуры строительной

Классификация арматуры строительной

Открыть – Цены на строительную арматуру

Арматура строительная — это незаменимый строительный материал в процессе монтажа железобетонных конструкций, поскольку именно она отвечает за увеличение прочности, а значит, и долговечности железобетонных изделий.

В зависимости от прочности, типа профиля, химического состава стали и еще целого ряда других показателей, арматура строительная имеет множество классификаций. Рассмотрим основные из них.

Первое, от чего зависит деление арматуры строительной на виды, — это тип производства. И здесь речь идет об арматуре строительной стержневой горячекатаной и арматуре строительной холоднотянутой проволочной.

Совет

Арматура строительная стержневая горячекатаная зачастую производится из чистой углеродистой или легированной стали. По желанию клиента и в целях улучшения эксплуатационных характеристик арматуры в химический состав стали для ее производства могут вводиться кремний и марганец, титан и хром.

Надо сказать, что последняя пара элементов используется в качестве легирующих компонентов в ходе работы со сталью повышенной прочности. Особой популярностью у производителей арматуры строительной пользуются такие марки стали, как Ат400С. Ат500С. Ат600С. Ат600. Ат600К. Ат800К. Ат800. Ат1000К и Ат1000.

Что же касается арматуры строительной холоднотянутой проволочной, то для ее производства одинаково хорошо подходит и высокоуглеродистая, и низкоуглеродистая сталь.

Второе деление арматуры строительной на группы связано с типом ее профиля:

• арматура строительная гладкая (изготавливается в соответствии с государственным стандартом 5781-82, производится из сталей следующих марок (СтЗсп, СтЗкп и СтЗпс) и, конечно, главное ее отличие — отсутствие каких бы то ни было рифлений на поверхности),
• арматура строительная периодического профиля (производится из стали марок 25Г2С и 35ГС, имеет ребристую поверхность, профиль круглого сечения с поперечными выступами и двумя продольными ребрами и обладает высокой анкерующей способностью). Последнее помогает арматуре строительной периодического профиля достигать максимально плотного сцепления с бетоном и делает ее идеальным строительным материалом при работе с конструкциями, обладающими внушительной толщиной бетонного слоя.

В зависимости от толщины стержня арматура строительная делится на:

• легкую (толщина стержня не превышает 12 миллиметров),
• тяжелую (толщина стержня колеблется в диапазоне от 12 до 40 миллиметров).

Также на деление арматуры строительной влияют условия работы в бетоне. И здесь можно говорить о трех основных группах:

• арматура строительная напрягаемая,
• арматура строительная ненапрягаемая,
• арматура строительная, подвергаемая предварительному натяжению.

Существует и еще один признак деления арматур на группы — гибкость-жесткость. Говоря гибкая строительная арматура, подразумевают сетки, стержни и каркасы. А под «жесткой» имеются ввиду уголки, швеллеры и двутавры.

Одним из самых популярных видов арматур на российском строительном рынке заслуженно считается арматура строительная 25Г2С. выполненная в соответствии с государственным стандартом 5781-82 и техническими условиями 14-1-55-41-06. Отличительными особенностями арматуры строительной 25Г2С являются:

• высочайшая прочность,
• стойкость к коррозии,
• отличная сцепка с бетоном,
• прекрасные пластические механические свойства,
• высокие показатели усталостной прочности.

Данный вид арматуры имеет периодический профиль, мерную длину, которая составляет 11,7 метров, и широко используется в целом ряде строительных и реконструкционных работ, как в России, так и за ее пределами.

http://www.tsb-msk.ru

Источник: http://legkoe-delo.ru/remont-doma/melkij-remont/74422-klassifikatsiya-armatury-stroitelnoj

Виды, свойства и применение арматуры

Настоящий скачек вперед строительная индустрия совершила, после того как стали применяться различные металлические армирующие элементы, проще говоря, арматура. Разновидностей таких армирующих элементов несколько.

Это могут быть стальные стержни или проволоки разного сечения, стальные пряди и канаты.

Применение арматуры позволяет рассредоточивать напряжение, возникающее в конструкциях из железобетона, что, в свою очередь, предупреждает деформацию таких конструкций.

Какие бывают виды арматуры?

Существуют четыре основных критерия классификации арматуры, среди них различают:

• По технологии производства: проволочную и стержневую арматуру. Первый вид является холоднокатаным, второй — горячекатаным. По методу упрочнения арматура стержневая горячекатаная бывает горячей упрочненной либо созданной методом холодного волочения и вытяжки суперупрочнением.
• По виду поверхности: гладкую и периодического профиля. Переменный профиль дает более сильное сцепление с бетоном.
• По методу применения в изделиях из железобетона: ненапрягаемое и напрягаемое изделие. Предварительное напряжение необходимо для напрягаемой арматуры.

Виды сталей для арматуры и их свойства

Материал, используемый для изготовления арматуры можно описать относительно нескольких его характеристик:

1. Прочность. С целью увеличения прочности изделия, изготовленного горячим катанием, в состав сталей вводят различные легирующие добавки и углерод. Легирующие добавки —
   это химические вещества, которые влияют на свойства стали, если попадают в состав металла. Чаще всего, для прочности применят хром, а также кремний или марганец. Увеличение прочности достигается с помощью закалки, которая представляет собой нагревание до 800 или 900 градусов С и резкое последующее охлаждение.

   Методика упрочнения арматуры с помощью холодного деформирования заключается в том, что проволоку протягивают через ряд отверстий, которые последовательно уменьшаются. Это позволяет делать ее высокопрочной.

2. Пластичность. Эта характеристика имеет значение в железобетонных изделиях, которые применяются в строительных конструкциях, подверженных нагрузкам. Недостаточная пластичность является первой причиной обрыва арматуры вследствие нагрузки в там, где есть перегибы. Пластические свойства наблюдаются, при определенном удлинении образцов стали, когда проводятся испытания на разрыв.
3. Свариваемость. Эта характеристика важна при производстве сеток, каркасов, соединении стыков арматуры стержневой или анкеров и т. п. Свариваемость влияет на надежность соединения металла. Отлично свариваются малоуглеродистые стали, а также горячекатаные низколегированные их виды. Не рекомендовано сваривать сталь, которая упрочнялась с помощью термической обработки или вытяжки. У этих видов изделий теряется эффект прочности в местах сварки.
4. Хладноломкость — это свойство металла, которое характеризует повышение ломкости при низких температурах, например, ниже 30°С. Хладноломкость характерна для горячекатаных сталей арматурных, в частности, определенных типов периодичного профиля. Низкая хладноломкость характерна для сталей сверхпрочной проволоки и для тех арматурных сталей, которые уплотнялись термически.
5. Релаксация — это явление, которое предполагает снижение напряжений в стержнях арматуры, притом, что длина этих стержней остается стабильной. Релаксация сказывается на работе тех конструкций, которые подвержены предварительному напряжению, так как созданное искусственно напряжение, при этом, частично теряется. Это свойство напрямую зависит от конкретных механических свойств, а также технологии производства и типов применения изделия. Большую релаксацию имеет проволока, уплотненная с помощью вытяжки, а также упрочненная термически арматура и высоколегированный стержневой её тип. Горячекатаная, низколегированная арматура обладает небольшим уровень релаксации.
6. Усталость. Это свойство проявляется во время многократных нагрузок. В железобетонных конструкциях выносливость сталей, по отношению к усталости, зависит от объема повторяющихся нагрузок, качества сцепления с бетоном, наличия трещин и др. Пониженная выносливость характерна для термически уплотненных сталей арматуры.
7. Динамичная прочность – это способность арматурной стали выдерживать интенсивные нагрузки, которые воздействуют на конструкцию за короткое время. Легированные и уплотненные термически стали имеют более низкую динамическую прочность.

Обозначение арматурных изделий и сталей

Классы стержневой горячекатаной арматуры – это А І, А ІІ, А ІІІ, А IV, A V и A VI.

Если говорить о классах от III до VI, то они подвергаются термическому упрочнению, и, в этом случае, к их обозначению добавляется индекс «Т» — АТ ІІІ, АТ IV, AТ V, AТ VI. Для обозначения применяют также индекс «С» и индекс «К».

Индекс «С» говорит о том, что для стыкования можно использовать сварку. «К» означает, что металл имеет повышенную устойчивость от коррозии.

Арматурная проволока диаметром 3-8 см также делится на классы. Два основных класса это:

• ВI – холоднотянутая стальная проволока с низким содержанием углерода.
• ВII – многократно волоченная стальная проволока с высоким содержанием углерода.

Проволока ВI подойдет для производства сварных сеток, а высокопрочный арматурный вид ВII применяется как напрягаемая арматура для создания элементов в конструкциях с предварительным напряжением. Иногда для обозначения используют индекс P, который означает, что профиль не гладкий, а периодичный. Это выглядит как: ВРI и BPII.

Сортамент арматуры и правила маркировки сталей

Сортамент составлен, ориентируясь на диаметр профиля прута в миллиметрах. Так номер арматуры 10 или 12 означает, что прутья имеют диаметр соответственно 10 и 12 мм. Существуют также и виды арматуры с меньшим диаметром. Каждый тип материалов для армирования маркируется определенным образом, в соответствии с правилами.

Правила маркировки сталей следующие:

• Первыми цифрами в марке стали указывают процент содержание углерода.
• Далее буквой обозначается конкретная легирующая добавка, примененная в стали. Например, марка стали 25Г 2С означает, что в ней содержится 0.25% углерода, буква «Г» означает, что в качестве легирующей добавки внесен марганец.
• Следующая после буквы цифра указывает процент содержания добавки. К примеру, цифра 2, означает, что количество марганца может достигать 2%.
• Легирующие добавки будут иметь следующие индексы: С – кремний, Т – титан, Ц – цирконий.

Особенности использования арматуры

Арматуру классифицируют по особенностям применения, например:

• ненапрягаемая арматура означает использование изделий классов AIII, ATIIIб арматурной проволоки ВРI. АI и AII в таких случаях может применяться лишь как монтажная конструкция, хомут для вязаных каркасов, либо в сварных каркасах как поперечные стержни.
• Напрягаемая арматура означает использование стержневого уплотненного вида классов AVI, AV,AIVC и горячекатаного вида AVI, AV и AIV. Для элементов, длина которых превышает 12 м, используют арматурные канаты, а также высокопрочную проволоку. Допустимо использование стержней класса AIV, AV.
• Конструкции, эксплуатируемые при низких температурах, не предполагают применения сталей, подверженных хладноломкости. Например, при температуре от -30 С применяется арматура класса АII, сталь марки ВСТ5ПС и класса АIV марки 80С. При температуре от -40 С подходит изделие класса АIII и марки 35ГС.

Проволочный тип арматуры

При формировании конструкций с применением предварительного напряжения, напрягаемую арматуру производят из отдельных проволок, соединяя их в пучки и канаты. Периодичность профиля таких канатов создает плотное сцепление с раствором. Большая их длина позволяет использовать их в конструкциях большой длины. Сам канат составляется из большого количества тонких, диаметром 1-3 мм, проволок.

Проволоки (14, 18 и 24 шт.) располагаются по кругу, а сверху пучок обматывается мягкой проволокой. Благодаря зазорам между пучками раствор имеет возможность проникать внутрь каната, тем самым, обеспечивая еще более надежный контакт с бетоном. Промышленностью арматурные пучки не производятся, их изготавливают на строительной площадке либо на предприятиях строительной индустрии.

Источник: http://www.4ne.ru/stati/rezka-metallov/vidy-svojstva-i-primenenie-armatury.html

Строительная арматура и сфера ее применения

Строительная арматура делает бетонные конструкции прочными, предотвращает разрушение и растрескивание бетона. По профилю арматура может быть круглой или квадратной, гладкой или рифленой.

Виды арматуры

Основные типы арматуры по назначению:

• рабочая. Это основной вид, он берет на себя растягивающие, сжимающие и другие нагрузки, которые оказывают влияние на конструкцию в целом. Относится к напрягаемым, то есть тем, на которые приходится основная часть нагрузки. Поэтому она изготавливается из особо прочных материалов;
• монтажная. С ее помощью каркас приобретает дополнительную жесткость. Относится к ненапрягаемой арматуре;
• распределительная. Распределяет нагрузку по всей площади конструкции. Относится к ненапрягаемой арматуре.

По монтажным принципам арматура может быть:

• штучной. Она представляет собой отдельные пруты и собирается на месте строительства в каркасы, которые будут нужны в каждом конкретном случае. Обычно используется при небольшом строительстве или в случаях, когда каркас невозможно собрать заранее;
• каркасы из арматуры – готовые решетчатые конструкции, собранные из единичных элементов. В зависимости от типа арматуры каркасы могут быть соединены при помощи сварки либо обвязывания. Технология вязки прутков применяется для того, чтобы каркас оставался гибким, что очень важно в сейсмоактивных зонах;
• сетки из арматуры. Эти сетки готовые к монтажу и усиливают прочность плит.

По пространственному расположению арматура бывает:

• поперечной. Не дает бетону растрескаться в зоне растяжения, так как играет роль стяжки;
• продольной. На неё приходится основная нагрузка в конструкции.

Стальная арматура изготавливается при помощи горячего проката металла.

На заводе сталь расплавляется и в жидком состоянии разливается по изложницам, затем эти стальные слитки в нагретом состоянии обжимаются и прокатываются, затем охлаждаются в специальных холодильниках.

После контроля качества обрезаются по стандарту и транспортируются. Приобрести арматуру можно в виде стрежней или мотков на legion-steel.ru.

В отличие от стержневых, проволочные элементы арматуры изготавливаются путем холодного волочения. Для этого металлический стержень в холодном состоянии скручивают по продольной оси либо обжимают, этот процесс и называют волочением.

Классификация стальной арматуры

Строительная стальная арматура

Стальная арматура, изготовленная горячекатаным способом, обозначается буквой «А», буквой «В» обозначается холодного волочения. Буква «К» обозначает арматурные канаты. В марке также фигурируют цифры. Этот параметр говорит о пределе текучести стали. В конце маркировки указываются буквы.

Буква «С» означает, что арматура приспособлена к сварке. Буква «К» говорит об антикоррозийном покрытии. Другие буквы означают различные добавки, сделанные в стали, из которой она изготовлена, например: марганец (Г), хром (Х), молибден (М), цирконий (Ц).

Цифры обозначают процент углерода и самого элемента в стали.

Помимо этого арматура может быть гладкой и рифленой. Гладкая обычно применяется в армировании стен и полов. То есть в основном в качестве монтажной.

Рифленая арматура, или, как ее еще называют, периодического профиля различается рисунком профиля – кольцевидным или серповым. В силу того, что она обеспечивает большую степень сцепления с бетоном и употребляется в качестве рабочей арматуры и обеспечивает прочные конструкции. Соответственно она и дороже в производстве.

Арматурные стержни отличаются толщиной. Рабочая арматура должна быть не меньше 10 мм в диаметре. Для фундамента нужны стержни не меньше 10-12 мм, но это в случае устойчивого грунта. Если же грунт отличается сыпучестью, потребуется арматура не меньше 14 мм или даже больше.

Шаг укладки также зависит от тяжести самого здания и сложности грунта. Чем тяжелее дом, тем меньше шаг, но важно знать, что минимальный шаг составляет 20 см, а максимальный – 80 см.

Композитная арматура

Помимо стальной арматуры сейчас получила широкое применение композитная, которую можно подразделить на три вида:

• стеклопластиковая;
• базальтопластиковая;
• углепластиковая.

Основными достоинствами композитной арматуры является легкость и прочность, что позволяет использовать ее в малом строительстве. К тому же она не подвержена коррозии. Наряду с достоинствами у нее есть и свои недостатки: очень низкая жаропрочность, пластик начинает плавиться при температуре 160 градусов. Он также не подходит для укладки фундамента. Фундамент начинает прогибаться.

В настоящее время рынок насыщен самой различной арматурой, и выбрать подходящую именно для вашего строительства, в соответствии с требованиями к вашему дому и вашими финансами, не составит большого труда.

Источник: https://www.stroysmi.ru/metalloprokat/stroitelnaya-armatura-i-sfera-ee-primeneniya/

Стальная арматура: ГОСТ, размер, назначение :

Сегодня постройка любого здания или технического сооружения не обходится без применения бетонного раствора.

Армированный каркас конструкции многократно увеличивает прочность строения, предотвращая растрескивание и разрушение построек из бетона.

Современный металлопрокат предлагает разнообразные типы стальной строительной арматуры для формирования железобетонных конструкций разного предназначения.

Основные характеристики стальной арматуры

Воспринимать растягивание и усиливать сжатые зоны бетонных конструкций – основное назначение строительной арматуры. Для реализации этой функции арматурные прутья изготавливаются с максимально высокими показателями прочности и пластичности. Чтобы получить качественный продукт, металлопрокатные предприятия повышают прочностные свойства сырья:

• регулируют химический состав стали, увеличивая содержание углерода и химических добавок;
• в холодном состоянии сталь упрочняется методом скручивания, волочения, вытяжения, сплющивания и другими способами;
• применяется термическая обработка;
• сочетается несколько методов.

Прочная и пластичная, не поддающаяся коррозии под слоем бетона, выдерживающая температурные перепады проверенная временем стальная строительная арматура используется как при строительстве малоэтажных жилых построек, так и при возведении сложных промышленно-технических сооружений.

Разновидности арматурных изделий

По назначению арматура разделяется на 4 вида:

• Рабочая. Воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях под давлением сторонних нагрузок и собственного веса.
• Распределительная. Представляет собой соединённую проволокой или сваркой арматурную сетку или каркас. Связывая прутки между собой, препятствует смещению рабочей основы при бетонировании и предназначена для распределения равномерной нагрузки между элементами рабочей арматуры.
• Хомуты. Используются при сборке каркаса, предохраняя от появления трещин около опор в балках.
• Монтажная. Используется при бетонировании или сборке каркаса для обеспечения правильного положения хомутов и рабочей арматуры. Не воспринимает никаких нагрузок и по завершении работ обычно вынимается.

Виды строительной арматуры

По ориентации в конструкции разделяется на поперечную и продольную. Поперечная арматура связывает бетон в сжатой и растянутой зонах конструкции для предотвращения образования наклонных трещин вблизи опор. Продольная арматура, воспринимая сжимающее и растягивающее напряжение, предотвращает вертикальное растрескивание в растянутой зоне сооружения.

По условиям применения разделяется на напрягаемую и ненапрягаемую арматуру. Напрягаемой может быть только рабочая арматура, предварительно натянутая для повышения прочности железобетонного строения. Натяжение арматурных прутьев, уменьшая прогибы и снижая массу конструкции, предотвращает образование трещин и сокращает количество стальной арматуры.

Методы изготовления арматуры

По технологии производства арматура для железобетонных строений бывает двух видов:

• Горячекатаная стержневая. Арматура с любым диаметром, поставляемая в стальных стержнях длиной до 13 метров или в мотках «бухтах» с массой до 1,3 тонны.
• Холоднотянутая проволочная. В процессе протаскивания (волочения) стали через отверстия волочильных станов проволока или стержни меняют форму поперечного сечения и размеры. Более длительный и дорогостоящий производственный процесс, в результате которого получают высококачественную арматуру толщиной не более 5 мм.

Горячекатаная стальная арматура по цене существенно ниже холоднотянутой и отличается более высоким уровнем устойчивости к коррозии. Стержни горячекатаной арматуры используются чаще и для повышения прочности они проходят последующую термическую и механическую обработку. Этот вид арматуры разделяется по форме поверхности на 2 типа:

1. Гладкая – металлические стержни с гладкой поверхностью. Используются для монтажа каркаса.
2. Периодического профиля (рифлёная) – прутья с поперечными выступами и продольными рёбрами на поверхности, закрученными по винтовой линии.

При отливке железобетонных изделий или строений выемки и выступы поверхности обеспечивают лучшую сцепку бетона с арматурным каркасом.

Классификация арматуры

Прочность арматурных прутьев зависит сплава стали, из которого они изготовлены. Классифицируется арматура в соответствии с механическими свойствами. Сегодня существует несколько типов маркировки стальной строительной арматуры по классам:

• А240 А-I.
• А300 A-II.
• А400 A-III.
• А600 A-IV.
• А800 A-V.
• А1000 A-VI.

Класса А240 (А-I) производится гладкая арматура, прочие классы производятся с периодическим рифлёным профилем. Особые свойства, способ производства или назначение арматуры указываются в маркировке готовых изделий дополнительными индексами.

Термомеханическая обработка обозначается «Ат», упрочение методом вытяжки – «Ав». Для регионов Крайнего Севера морозостойкая арматура маркируется «с». Повышенная устойчивость к коррозии обозначается «К», а прутки для сваривания маркируются «С».

Требования к прочности стальной арматуры определяется ГОСТами, задающими для каждого класса пределы текучести.

Обратите внимание

Для горячекатаной стержневой арматуры ГОСТ 5781, стержневая арматура, упроченная термомеханическим способом, выпускается по ГОСТу 10884.

В соответствии с требованиями ГОСТа, стальная арматура не может иметь на своей поверхности раковин, плён, трещин или закатов. Выпускаются стальные прутки арматуры с диаметром от 6 мм до 80 мм.

Маркировка готовой продукции на производстве включает в себя класс, дополнительный индекс и окрашивание кончиков стержней соответствующим марке цветом. Выглядит обозначение класса так: Ат400С или Ат800КС.

Сталь для производства арматурных прутьев

При производстве арматурных прутьев используются низколегированные и углеродистые марки стали. Путем изменения количества химических веществ сплаву придаются определённые свойства. В качестве легирующих добавок применяются алюминий, кремний, марганец, азот, хром, бор, титан, цирконий.

Добавление в сплав, например, марганца, повышает жёсткость материала, не снижая при этом его эластичности. Изменяя кристаллическую решётку, кремний повышает плотность стальных прутьев, что улучшает эксплуатационные свойства арматуры, но затрудняет сваривание элементов. Существенно повышается прочность стали при добавлении к сплаву углерода.

Но передозировка этого вещества ухудшает пластичность строительной арматуры.

Марка стали арматуры указывается заказчиком. При отсутствии в заказе требований к марке производитель согласовывает её с получателем либо завод определяет её по своему усмотрению.

Частота использования

Широким спросом пользуется арматура 12 мм из стали класса А3500С. Для скрепления пластичных ребристых прутьев этого вида можно использовать сварку. Прутья арматуры 12 мм придают каркасу более высокую прочность.

Применение строительной арматуры

Плоские или объёмные конструкции из стальных прутьев соединяются между собой электросваркой, вязальной проволокой или специальными арматурными фиксаторами.

Качественное сцепление плоских арматурных сеток (решёток) и объёмных каркасов с бетоном зависит от его прочности и величины усадки, а также от вида поверхности и формы сечения арматурных стержней.

Надёжность сцепления бетона и арматуры обеспечивают три фактора:

1. Механическое зацепление выступов и неровностей поверхности арматуры за бетон.
2. Силы трения, возникающие на поверхности арматурных прутьев при их обжатии бетоном в процесс усадки.
3. Адгезия (склеивание) арматурной поверхности с бетоном за счёт вязкости цементного раствора.

В настоящее время прочный надёжный стальной армированный «скелет» имеет любое бетонное сооружение. Современные офисные или коммерческие здания, жилые или технические строения, дамбы электростанций или мосты возводятся с применением технологии монолитного бетонирования.

Источник: https://www.syl.ru/article/338402/stalnaya-armatura-gost-razmer-naznachenie

GardenWeb

Категория: Арматурные работы

Железобетон — это строительный материал, в котором объединены вместе бетон и стальная арматура. Арматуру располагают в растянутой зоне конструкции для воспринятия растягивающих напряжений. Сжимающие напряжения передаются на бетон.

Соединение бетона и стальной арматуры обеспечивает высокую прочность железобетонной конструкции при сжатии, растяжении и изгибе.

В отдельных случаях арматуру применяют для усиления бетона против сжимающих усилий, для воспринятия усадочных, температурных, транспортных и других временных и постоянных нагрузок.

По назначению арматура железобетонных конструкций делится на рабочую, которая воспринимает главным образом растягивающие усилия, возникающие в процессе эксплуатации конструкции, распределительную — для распределения усилий между рабочей арматурой, закрепления стержней в каркасе и обеспечения их совместной работы, а также для воспринятия поперечных усилий и предотвращения косых трещин в бетоне (хомуты), монтажную — для обеспечения проектного положения отдельных стержней при сборке плоских и пространственных каркасов.

По условиям работы арматуру подразделяют на нена-прягаемую и напрягаемую. Ненапрягаемую арматуру применяют в обычных железобетонных конструкциях, а также в предварительно напряженных, где она является’ нерабочей. В качестве напрягаемой рабочей целесообразно применять арматуру из высокопрочной стали, которая может воспринимать максимальные растягивающие силы.

В зависимости от способа изготовления арматуру подразделяют на стержневую, изготовляемую горячей прокаткой стали, и проволочную, получаемую волочением в холодном состоянии. Как стержневую, так и проволочную арматуру выпускают гладкой и периодического профиля. Профильная арматурная сталь лучше сцепляется с бетоном.

Стержневую арматуру подразделяют на следующие типы: горячекатаную (классов A-I, A-II, A-III, A-IV, A-V), термически упрочненную (классов Ат-IV, At-V, At-VI), упрочненную вытяжкой (классов А-Пв и А-Шв).

Важно

Проволочную арматуру подразделяют на арматурную проволоку из низкоуглеродистой стали круглую класса B-I и периодического профиля Вр-I из углеродистой стали (высокопрочную), круглую класса В-II и периодического профиля Вр-П;

арматурные пряди семипроволочные класса К-7 и 19-прово-лочные класса К-19, а также канаты двухпрядные класса К-2, трехпрядные — К-3 и многопрядные — Кп.

Марки стали представляют собой условные обозначения их химического состава. Буквами обозначают металлы, входящие в состав стали: Г — марганец, С — кремний, Т — титан, Ц — цирконий, X — хром, М — молибден.

Первые цифры в марке показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры справа от буквы — среднее содержание металлов в процентах.

Если за буквой не стоит цифра, значит содержание данного металла не превышает 1,5%: Например, сталь 23Х2ГЦ содержит 0,23% хрома, 2% марганца и не более 1,5% циркония.

Рис. 1. Профили арматуры: а — гладкая круглая, 6, в — горячекатаная периодического профиля, классов A-II и A-III, г, д — сплющенная проволока, е — прядевая семи-проволочная

Арматурные стали классов A-I, A ll, A-III, B-I, Вр-I используют в качестве ненапрягаемой арматуры в обычных и предна-пряженных конструкциях.

Высокопрочную арматуру горячекатаную класса A-V марок 80С, 20ХГ2Ц, 23Х2Г2Т, термически упрочненную классов Ат-IV, At-V и Ат-VI применяют в предварительно напряженных конструкциях. Рабочую арматуру в предварительно напряженных конструкциях применяют в виде прядей канатов и стержней.

Совет

Железобетонные конструкции армируют арматурными изделиями заводского производства; плоскими и гнутыми сетками, плоскими и пространственными каркасами и различными типами закладных деталей (рис. 2).

Некоторые арматурные изделия унифицированы, а их производство централизовано. К таким изделиям относят тяжелые и легкие сетки.

Рис. 2.

Виды арматурных изделий:
а — плоская сетка, б, в — плоские каркасы; г — пространственный каркас, д, е — пространственные каркасы таврового и двутаврового сечений соответственно, ж — гнутая сетка, з — пространственный каркас, гнутый из сеток, и — закладные детали

Тяжелые сетки выполняют с рабочей арматурой Диаметром j2> и, 16, 18, 20, 22 и 25 мм с шагом 200 мм и монтажной арматурой диаметром 8, 10 и 12 мм с шагом 600 мм. Рабочая арматура выполнена из стали классов A-I1 и A-III, монтажная — класса A-I.

Для изготовления легких сеток используют проволоку диаметром 3, 4 и 5 мм классов Bp-1 и B-I и горячекатаную сталь диаметром 6 и 8 мм класса А-Ш. Сетки изготовляют в виде плоских элементов и в рулонах.

Длина плоских сеток до 9 м, рулонные сетки выполняют шириной от 1 до 3,8 м и массой рулона от 900 до 1300 кг.

Каркасы собирают из унифицированных тяжелых и легких сеток и стержней в виде замкнутых, прямоугольных и криволинейных конструкций, а также с переменным сечением по длине. Криволинейными каркасами армируют специальные конструкции (например, сваи, трубы). Их изготовляют намоткой и сваркой арматуры в виде спирали по образующим продольных стержней.

Металлические закладные детали (соединение сваркой для железобетонных и монолитных конструкций со сборными для образования жесткого пространственного каркаса) различной конфигурации выполняют из стальных пластин, к которым приваривают анкерные стержни.

Обратите внимание

С помощью анкерных стержней детали закрепляют в бетоне. Допускается крепление закладной детали в бетоне без стержней путем сварки с рабочей арматурой.

Размеры пластин и анкеров зависят от нагрузок, воспринимаемых закладными деталями, и вида стыкуемых элементов.

На изготовление закладных деталей расходуется около 10% стали, применяемой для армирования арматурных изделий. Поэтому непрерывно ведутся исследования по совершенствованию их конструкций и технологии изготовления. Одним из новых направлений в этой области является изготовление закладных деталей штампованием.

Закладные детали изготовляют из арматурной стали классов A-I…A-III. Для плоских элементов применяют горячекатаную листовую, полосовую и фасонную сталь марки СтЗ.

Надежность и долговечность сооружений во многом зависят от метода антикоррозионной защиты закладных деталей.

Применением лакокрасочных покрытий (масляная краска на железном сурике, эмаль и лак) не обеспечивают надежной защиты.

В таких покрытиях образуются трещины и в местах их образования возникает интенсивная коррозия металла, которая по истечении некоторого времени существенно ослабляет стыковое соединение.

Эффективным методом защиты от коррозии является цинкование стали. Цинк обладает большим отрицательным электрохимическим потенциалом, поэтому в присутствии влаги между слоем защищаемого металла и цинка образуется гальванический элемент, в котором цинк растворяется и защищает сталь от коррозии. Цинкование закладных деталей выполняют гальванизацией, металлизацией или горячим способом.

Важно

В местах с повышенным содержанием сернистых соединений, например в городах, цинкование производят методом металлизации: закладные детали очищают от коррозии пескоструйными аппаратами, затем распылением наносят слой расплавленного цинка. Для металлизации используют электрические или газопламенные металлизаторы.

Арматурные работы – Назначение, классификация арматуры и арматурных сталей

Источник: http://gardenweb.ru/naznachenie-klassifikatsiya-armatury-i-armaturnykh-stalei

Стальная арматура — область применения и классификация

Изготовление железобетонных изделий и технология монолитного строительства предполагает применение армирующих материалов из различных марок стали. Наиболее применяемой в данной сфере стала стальная арматура, позволяющая существенно увеличить несущую способность отдельных конструктивных элементов и добиться равномерного распределения создаваемых нагрузок.

Вы всегда можете ознакомиться на нашем сайте с актуальными ценами на арматуру, в том числе классов А1, А2, А3, А500С, А500СП и АТ800.

Назначение и сфера применения

В железобетонных изделиях продольная и поперечная стальная арматура, соединенная в сетки или объемные конструкции, предназначена для предотвращения образования вертикальных и косых трещин в массиве бетона под воздействием нагрузок различного рода, возникающих в процессе эксплуатации конструкции.

Основным назначением арматуры принято считать совместную работу с бетоном в части восприятия растягивающих и сжимающих нагрузок, усиление и улучшение прочностных характеристик в зонах с повышенным сжатием. Применение такого технического решения позволяет добиться увеличения механической прочности конструкции, что позволяет существенно увеличить срок ее службы.

Основная сфера применения стальной арматуры — различные направления в гражданском и промышленном строительстве. При этом, для определенных условий эксплуатации должна использоваться арматура соответствующего класса.

Преимущества изделия

Несмотря на появление материалов нового поколения, в частности арматуры из композитных материалов, стальные армирующие стержни не утратили своей актуальности по следующим причинам:

• Более высокий модуль упругости (превышает показатели композитных изделий в 4 раза), обеспечивающий минимальные прогибы даже при большой величине пролета конструкции.
• Значительная термическая устойчивость. Стеклопластиковая арматура при нагреве до 600 градусов теряет упругость, размягчается, что приводит к снижению несущей способности конструкции. Стальная арматура таким недостатком не обладает.
• Возможность изгибания стальных стержней для получения различной конфигурации. Проделать такую операцию с композитными материалами не выйдет.
• Более простой монтаж, обеспечивающий высокую скорость выполнения работ. 

Особенности производства

На практике применяют две основных технологии производства стальной арматуры, предназначенной для армирования обычных и предварительно напряженных жбк (железобетонных конструкций).

1. Горячекатаная арматура, изготовление осуществляется из непрерывной литой стальной заготовки, температура которой находится в диапазоне 1150/1200⁰С. Применение такой технологии позволяет обеспечить изготовление арматуры сечением до 80 мм. 
    
2. Более дешевая технология — изготовление арматуры холоднокатаным методом, позволяющая получать изделия сечением до 12 мм. Доля продукции данного типа на отечественном рынке сравнительно невелика, но наблюдается тенденция на увеличение потребления материалов данного класса.

При производстве арматуры различных классов используют разные марки стали, способные обеспечить требуемые технические характеристики материала.

Классификация

Основным действующим в сфере производства стальной арматуры нормативным документом считают ГОСТ 5781-82, регламентирующий основные параметры изделий.

По своему сечению различают арматуру с гладким и периодическим (рифленым) профилем, отличающуюся своими прочностными характеристиками.

По условиям применения в железобетонных конструкциях различают ненапрягаемую и напрягаемую арматуру, применение последней предполагает предварительное натяжение стального стержня, позволяющее существенно улучшить прочностные характеристики конструкции.

Вся выпускаемая арматура делится на 7 основных классов, отличающихся величиной относительного удлинения, предела текучести и временного сопротивления. Основные технические характеристики всех существующих классов арматуры приведены в таблице.

Учитывая различные характеристики разных классов стержневой арматуры, соответственно различается и сфера ее применения.

• Класс А-1 и А-2 нашел применение при изготовлении сеток и каркасов для обычных (ненапрягаемых) железобетонных изделий.
• В качестве рабочей арматуры в таких же конструкциях используется арматурная сталь класса А-3.
• В предварительно напряженных конструкциях применяют арматуру класса А-4.
• Для сооружения предварительно напрягаемых конструкций с длиной пролета более 12 метров применяют арматуру более высоких классов, имеющих более совершенные технические характеристики.

Производство арматуры различных классов требует применения определенных сортов стали, данные о которых приведены в следующей таблице:

Особенности поставки

Производители предлагают стальную арматуру в мотках и прутках, при этом возможна поставка материала мерной длины.

• В мотках обычно предлагается арматура диаметром не более 10 мм. По согласованию возможны поставки материала класса А-1 диаметром до 12 мм.
• Арматура большого диаметра, а также материал класса А-4 и выше, поставляется только отдельными прутками, длина которых составляет 6-12 метров.

Для упрощения расчета потребности можно воспользоваться таблицей соотношения веса и диаметра арматуры.

 

 

 

машинное обучение – какой алгоритм усиления использовать для двоичной классификации

, ваша проблема должна быть легко решена с помощью Q-обучения. Это просто зависит от того, как вы разрабатываете свою проблему. Само по себе обучение с подкреплением – это очень надежный алгоритм, который позволяет агенту получать состояния из среды, а затем выполнять действия с этими состояниями. В зависимости от этих действий он будет соответственно вознагражден. Для вашей задачи структура будет выглядеть так:

Государство

состояний: матрица 3 x 1.[Сектор, категория, рейтинг работодателя]

Состояние сектора – целые числа, где каждое целое число представляет отдельный сектор. Например, 1 = ИТ-сектор, 2 = Энергетика, 3 = Фармацевтика, 4 = Автомобилестроение и т. Д.

Состояние категории также может быть целым числом, где каждое целое число представляет отдельную категорию. Пример: 1 = веб-разработка, 2 = оборудование, 3 = и т. Д.

Рейтинг работодателя снова состоит из целых чисел от 1 до 5. Где состояние представляет рейтинг.

Действие

Действие: Выходное число – целое число.

Пространство действий будет двоичным. 1 или 0. 1 = принять проект, 0 = не принимать проект.

Награда

Награда обеспечивает обратную связь с вашей системой. В вашем случае вы оцениваете награду только в том случае, если действие = 1, то есть вы взяли проект. Это позволит вашему RL узнать, насколько хорошо он справился с проектом.

Награда – это функция, которая выглядит примерно так:

  def награда (указывает):
    сектор, категория, emp_rating = состояния
    награды = 0
    если сектор == 1: # ИТ-сектор
        награды + = 1

    if category == 1: # Категория веб-разработки
        награды + = 1

    if emp_rating = 5: # Наивысший рейтинг
        награды + = 2
    elif emp_rating = 4: # 2-й по величине рейтинг
        награды + = 1

    вернуть награды
  

Чтобы улучшить эту функцию вознаграждения, вы можете фактически дать некоторым секторам отрицательные награды, поэтому RL фактически получит отрицательные награды, если он возьмет на себя эти проекты.Я избегал этого здесь, чтобы избежать дальнейшей сложности.

Вы также можете отредактировать функцию вознаграждения в будущем, чтобы ваш RL мог узнавать что-то новое. Например, сделать одни сектора лучше других и т. Д.

edit: да, что касается комментария Лейлота, это в основном проблема многорукого бандита, где нет последовательного принятия решений. Постановка задачи бандита в основном такая же, как и Q-обучение, за исключением последовательной части. Все, что вас беспокоит, это то, что у вас есть проектное предложение (состояние), вы принимаете решение (действие), а затем ваша награда.Неважно, что будет дальше в вашем случае.

Обучение с подкреплением: современная классификация методов машинного обучения (часть 3) | Автор: Донни Сох

В этом третьем выпуске серии под названием Learning Machine Learning мы обсудим последний класс методов машинного обучения: обучение с подкреплением. Если вы хотите прочитать мой взгляд на контролируемое / неконтролируемое обучение, вы можете прочитать его здесь и здесь .

Как уже упоминалось, современные алгоритмы машинного обучения можно разделить на один из трех классов: обучение с учителем, обучение без учителя и обучение с подкреплением. Это разделение выбрано из-за того, как эти алгоритмы изучают модель машинного обучения. В частности:

• Обучение с учителем: изучает модель на примере
• Обучение без учителя: изучает модель на основе данных
• Обучение с подкреплением: изучает модель на опыте

Во время наших предыдущих обсуждений мы упоминали, что обучение с учителем обычно состоит из маркированные данные, тогда как обучение без учителя работает с данными без меток обучения.

Вы можете рассматривать обучение с подкреплением (RL) иначе, потому что вы не начинаете с каких-либо данных. Скорее вы начинаете с понимания проблемы, которую пытаетесь решить. Например, если вы хотите решить навигационную проблему перехода из точки A в точку B с помощью обучения с подкреплением, вам нужно будет определить следующее:

1. Агент
2. Награда агент получает, получив к пункту B. Это может включать в себя различные промежуточные этапы вознаграждения между пунктами A и B.
3. Среда ( состояние ) и то, как агент наблюдает за средой, в которой находятся точки A и B. двигаться вверх, вниз, влево, вправо)

В этом примере навигации агент находится в среде, и его цель – добраться из точки A в точку B. Агент достигает этой цели, выполняя действий .Эти действия, предпринятые агентом, могут привести к получению вознаграждений , чтобы мотивировать агента, когда он делает правильный выбор. Эти действия могут также изменить состояние среды. Наконец, это новое состояние среды наблюдает за агентом, который затем решает, какое следующее наилучшее действие следует предпринять. Это показано на изображении ниже.

Рисунок 1: Взаимодействие между агентом и средой. Источник: http://rll.berkeley.edu/deeprlcourse-fa15/

Давайте воспользуемся этим примером маршрутизации в качестве простой иллюстрации того, как может работать RL.Мы начинаем без данных, но агент сгенерирует несколько возможностей маршрутизации, чтобы добраться из точки A в точку B методом проб и ошибок. Предполагая, что мы можем предпринять следующие действия:

1. Вверх
2. Вниз
3. Влево
4. Вправо

Вознаграждение дается при достижении точки B. Предположим также, что в этой ситуации агент может сделать только четыре шага до окончания игры. Затем агент выполняет серию действий, которые могут выглядеть примерно так:

Каким должен быть результат в строке 3? Ну, это действительно зависит от обстоятельств.Если мы предположим, что агент находится в лабиринте, состоящем только из трех горизонтальных квадратов, а состояние окружающей среды перед действием 1 всегда будет следующим:

Тогда становится ясно, что самое важное – это то, что агент должен двинуться вправо два раза. для достижения точки B (действия агента, двигающегося вверх или вниз, становятся неактуальными). Действия, предпринятые для ID 3, приводят агента к точке B.

Предполагая, что если у нас есть альтернативная среда лабиринта как таковая:

Тогда самое важное, что агенту нужно спуститься один раз, а дважды пройти вправо, чтобы добраться до Пункт Б.Действия, предпринятые для ID 3, приводят агента к точке B.

В другой альтернативной среде, предположим, что теперь у нас есть области в лабиринте, куда агент не может попасть (затемненные области). В этом случае ID 0 и ID 2 перемещают агента из точки A в точку B, но ID 3 не может. (Вам потребуется, чтобы агент сначала переместился вправо, прежде чем двигаться вниз.)

В задачах RL мы не знаем об окружающей среде. В этом случае проблема в RL заключается в том, как узнать, какое действие следует предпринять в следующий раз, чтобы получить максимальное вознаграждение.Это достигается путем генерации данных с помощью этого итеративного процесса проб и ошибок, когда агент наблюдает за окружающей средой и предпринимает следующие лучшие действия.

Существует два основных метода, которые можно узнать из сгенерированных данных: Q Learning (обучение на основе ценностей) и Policy Gradients. Чтобы объяснить эти два метода, я буду решать вводную игру из тренажерного зала OpenAI, известную как CartPole-v0. Мой подход будет заключаться в том, чтобы попытаться объяснить эти методы с точки зрения программирования, и, надеюсь, оттуда мы получим интуицию для любого метода.

К тележке прикреплен шест. Когда начинается игровой эпизод, шест стоит в вертикальном положении. Тележка может двигаться как влево, так и вправо. В каждый момент времени тележка должна двигаться либо влево, либо вправо. Перемещение тележки влияет на шест. Цель состоит в том, чтобы удерживать полюс под определенным углом в более чем 195 временных точках в течение 100 последовательных эпизодов. Интуиция заключается в том, что если алгоритм RL способен уравновесить полюс более чем в 195 временных точках за 100 эпизодов, это означает, что алгоритм RL выяснил, как правильно играть в игру.

Рисунок 2: CartPole-v0

В итоге:

Награда: агент получает награду +1 каждый раз, когда шест находится в вертикальном положении.

Действия: Тележка может двигаться только вправо или влево.

Наблюдения: агент наблюдает за окружающей средой по этим четырем значениям:

Более подробную информацию можно найти здесь.

Интуиция для Q Learning следующая: учитывая определенные наблюдения, каково ожидаемое вознаграждение за каждое действие, которое может предпринять агент. Следовательно, Q Learning сродни построению огромной таблицы поиска, где в каждой точке наблюдения таблица сообщает вам ожидаемую награду за выполнение любого из возможных действий.Давайте разберем это на следующие пять деталей:

По сути, основной цикл Q-обучения выглядит просто так:

• Выберите следующее наилучшее действие, которое нужно предпринять
• Выполнить действие в среде
• Наблюдать / дискретизировать новое состояние в среде
• Обновите Q-таблицы
• Повторяйте до тех пор, пока не закончите

В RL существует концепция, известная как использование против исследования. Это означает, что для каждого временного шага агент может либо выполнить действие, которое он в настоящее время считает лучшим ходом (эксплуатация), либо агент может выполнить новый ход (исследование).

Это можно сделать с помощью жадного эпсилон-метода. Жадный-эпсилон генерирует случайное число и проверяет, меньше ли оно переменной (эпсилон). Если это так, используется случайное действие (исследование). В противном случае используется лучшее действие для наблюдения (эксплуатация).

И последний момент: в самом начале Q-таблицы в основном пусты, поэтому вам нужно, чтобы агент выполнял больше исследовательских действий. Однако вы бы хотели, чтобы агент становился все более и более эксплуататорским, поскольку Q-таблицы начинают заполняться за счет увеличения эпсилон с течением времени.

Как мы видели ранее, результаты наблюдений из окружающей среды представлены непрерывными числами. Однако при создании Q-таблиц эти числа легче преобразовать в дискретную форму. Это достигается с помощью следующей функции:

Этому элегантному способу дискретизации приписывается эта статья.

Наконец, мы обновляем Q-таблицы по формуле:

Полученное значение – это предполагаемое будущее вознаграждение за новое действие. Полученная ценность состоит из двух частей: текущего вознаграждения и будущего вознаграждения со скидкой.Это дисконтированное будущее вознаграждение представляет собой оценку оптимальной будущей стоимости после совершения действия, умноженную на коэффициент дисконтирования (чтобы учесть это вознаграждение в будущем).

Переменная alpha управляет скоростью обновления существующих значений Q-таблицы.

Последний шаг обновляет альфа-скорость обучения. Как и в случае с epsilon, вначале вы можете захотеть, чтобы обновления были более агрессивными. Однако со временем вы, вероятно, захотите сократить количество обновлений, чтобы сделать вашу таблицу более стабильной.

Интуиция для градиентов политики заключается в следующем: при определенных наблюдениях, какая политика является наилучшей для агента, чтобы действовать. Градиенты политики немного сложнее, но стоит отметить, что недавние достижения в RL связаны с градиентами политики.

Программно вы можете представить, что существует основной цикл, который определяет, какими должны быть политики. В этом случае мы будем использовать нейронную сеть и основной цикл, чтобы узнать эти политики. Следовательно, мы будем описывать нейронную сеть и три основные детали в этом цикле:

• Нейронная сеть
• Прямой проход (вычисление выходных действий из нейронной сети)
• Вычислить вознаграждение (вычислить обучающие данные, которые будут введены в нейронная сеть)
• Функция потерь
• Обратный проход (обновление весов нейронной сети)

Мы показываем нейронную сеть, которую мы строим.Он состоит из двух скрытых слоев по 32 узла.

Деталь 2 передает в нейронную сеть текущее состояние среды и генерирует вероятности действий. Мы вызываем случайный выбор (на основе вероятностей действий, предоставляемых нейронной сетью), чтобы решить, какое действие мы предпримем.

На втором этапе мы генерируем список действий из прямых проходов, которые будут переданы в среду. Когда мы скармливаем эти действия окружающей среде, мы получаем список наград из-за этого списка действий.

Из списка действий мы вычисляем вектор, известный как текущая награда. Это вознаграждение за выполнение рассчитывается с учетом вознаграждений, полученных от текущей отметки времени до конечной точки. Однако на награды, полученные дальше, будут снижены.

Чтобы описать функцию потерь градиентов политики, мы сначала описываем функцию отрицательного логарифма правдоподобия контролируемого обучения как

Это похоже на максимизацию вероятностного члена в левой части уравнения.Для градиентов политики формула аналогична, но с добавлением члена A , который известен как преимущество. В RL преимущество заменяется накопительным дисконтированным вознаграждением.

Следовательно, это дает нам следующую реализацию, в которой мы берем логарифм:

• результат модели (вероятность предпринятого действия) умножается на
• предпринимается фактическое действие

Этот логарифмический член дополнительно умножается по льготному вознаграждению.

Наконец, мы используем оптимизатор Adam для обновления весов нейронной сети на основе функции потери журнала.

Эндрю Нг сказал, что ажиотаж и пиар, стоящий за обучением с подкреплением, немного несоразмерны по сравнению с экономической ценностью, которую оно создает сегодня (источник). При этом были некоторые конкретные отрасли, которые добились успеха в применении RL. Примеры:

Вы можете сказать, что все эти приложения имеют общую черту RL.А именно способ определения проблемы в качестве агента, наблюдения и принятия действий в среде с очень четкими результатами вознаграждения (например, охлаждение центра обработки данных вознаграждает за экономию затрат; управление светофором вознаграждает за уменьшение задержек / перегрузок).

Сопроводительную серию коротких видеолекций можно найти на YouTube здесь.

На этом завершается вводная серия из трех частей «Современные классификации машинного обучения». Надеюсь, вам понравилось их читать так же, как и мне!

Автор – доцент Сингапурского технологического института (SIT).Он имеет докторскую степень в области компьютерных наук Имперского колледжа. Он также имеет степень магистра компьютерных наук NUS в рамках программы Singapore MIT Alliance (SMA).

Взгляды в этой статье принадлежат автору и не обязательно отражают официальную политику или позицию каких-либо организаций, с которыми связан автор. Автор также не является аффилированным лицом и не получает никакой платы за какие-либо продукты, курсы или книги, упомянутые в этой статье.

Суть решения CartPole с Q-Learning можно найти здесь:

Суть решения CartPole с градиентами политики можно найти здесь:

Классификация механизма усиления в интерфейсе волокна-матрица: Применение машинного обучения по данным наноиндентирования

https: // doi.org / 10.1016 / j.matdes.2020.108705Получить права и контент

Основные моменты

•

Искусственный интеллект (ИИ) определил усиление интерфейса в углепластиках.

•

Машины опорных векторов хорошо показали себя как при тестировании, так и при валидации модели.

•

Функционализация CF была предсказана с оценкой F1, равной 65%, и точностью 67%.

•

Модель была проверена на различной глубине наноиндентирования с точностью 72.7%.

•

Обратная связь от ИИ может улучшить дизайн материалов, принятие решений и контроль качества.

Реферат

Развивается производство полимеров, армированных углеродным волокном, с многочисленными исследованиями, направленными на разработку межфазного армирования для обеспечения максимальных свойств композита, а также, соответственно, для обеспечения возможности производства без дефектов. Разногласия по поводу инженерного подхода – это задача, основанная на данных, которую можно эффективно решить, задействовав искусственный интеллект для установления беспристрастных отношений между структурой и свойством.В настоящем исследовании данные отображения наноиндентирования были обработаны с помощью классификационных моделей машинного обучения для определения межфазного усиления. Подготовка данных включала нормализацию и сортировку очень похожих данных с помощью кластеризации k-средних, поскольку наноиндентирование на эпоксидной матрице не улучшает понимание механизма армирования. Обученные модели включали нейронные сети, деревья классификации и опорные векторные машины. Реализация производительности моделей оценивалась на тестовом наборе данных как скрининг для получения наиболее подходящих моделей для каждого алгоритма.Потенциал обучения передачи был продемонстрирован путем экстраполяции прогнозов наиболее обученных моделей на набор данных проверки с разной глубиной отступа с машинами опорных векторов, превосходящими другие модели. Общая точность составила 67% в наборе тестовых данных, оценка F1 составила 65% при прогнозировании классов механизмов армирования и 72% в случае нетронутого образца, в то время как точность набора данных проверки составила 72,7%. Метрики прогноза были сопоставимы с другими тематическими исследованиями реальных проблем классификации.Вычислительные затраты времени на настройку и обучение были устойчивыми и равнялись 2,3 мин.

Ключевые слова

Искусственный интеллект

Машинное обучение

Наноиндентация

Интерфейс

Композиты, армированные углеродным волокном

Классификация мультиклассов

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Автор (ы). Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Глубокое обучение с подкреплением для несбалансированной классификации

1.

Япкович Н., Стивен С. (2002) Проблема дисбаланса классов: систематическое исследование. Intell Data Anal 6 (5): 429–449

Статья Google ученый

2.

Weiss GM (2004) Редкость добычи: объединяющие рамки. Информационный бюллетень ACM Sigkdd Explorations 6 (1): 7–19

Статья Google ученый

3.

He H, Garcia EA (2008) Уроки несбалансированных данных. IEEE Trans Knowl Data Eng 9: 1263–1284

Google ученый

4.

Haixiang G, Yijing L, Shang J, Mingyun G, Yuanyue H, Bing G (2017) Обучение на данных, несбалансированных по классам: Обзор методов и приложений. Expert Syst Appl 73: 220–239

Статья Google ученый

5.

Mnih V, Kavukcuoglu K, Silver D, Graves A, Antonoglou I, Wierstra D, Riedmiller M (2013) Игра в атари с глубоким обучением с подкреплением. arXiv: 1312.5602

6.

Gu S, Holly E, Lillicrap T, Levine S (2017) Глубокое обучение с подкреплением для роботизированных манипуляций с асинхронными обновлениями вне политики.В: Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации (ICRA), 2017 г., IEEE, стр. 3389–3396

7.

Чжао X, Чжан Л., Дин З, Инь Д., Чжао Й, Тан Дж. (2017) Глубокое обучение с подкреплением для списковые рекомендации. arXiv: 1801.00209

8.

Фэн Дж, Хуанг М., Чжао Л., Ян И, Чжу Х (2018) Обучение с подкреплением для классификации отношений на основе зашумленных данных. В: Proceedings of AAAI

9.

Martinez C, Perrin G, Ramasso E, Rombaut M (2018) Подход с глубоким обучением с подкреплением для ранней классификации временных рядов.В: EUSIPCO, 2018

10.

Drummond C, Holte RC, et al. (2003) C4. 5, несбалансированность классов и чувствительность к стоимости: почему недостаточная выборка лучше передискретизации. In: Workshop on Learning from Imbalanced datasets II, vol 11, Citeseer, pp 1-8

11.

Han H, Wang WY, Mao BH (2005) Borderline-smote: новый метод избыточной выборки в несбалансированных наборах данных обучение. В: Международная конференция по интеллектуальным вычислениям, Springer, стр. 878–887

12.

Mani I (2003) И. Чжан, известный подход к несбалансированному распределению данных: тематическое исследование, связанное с извлечением информации.В: Proceedings of Workshop on Learning from Imbalanced Datasets, vol 126

13.

Batista GE, Prati RC, Monard MC (2004) Исследование поведения нескольких методов балансировки данных обучения машинного обучения. Информационный бюллетень ACM SIGKDD Explorations 6 (1): 20–29

Статья Google ученый

14.

Akkasi A, Varolu E, Dimililer N (2017) Сбалансированная недостаточная выборка: новый метод недостаточной выборки на основе предложений для улучшения распознавания названных сущностей в химическом и биомедицинском тексте.Appl Intell, стр. 1–14

15.

Gupta D, Richhariya B (2018) Машина векторов опорных векторов нечетких наименьших квадратов на основе энтропии для обучения дисбалансу классов. Appl Intell 48 (11): 4212–4231

Статья Google ученый

16.

Wu G, Chang EY (2005) Kba: Выравнивание границ ядра с учетом несбалансированного распределения данных. IEEE Trans Knowl Data Eng 17 (6): 786–795

Статья Google ученый

17.

Tang Y, Zhang Y-Q, Chawla NV, Krasser S (2009) Моделирование SVMS для сильно несбалансированной классификации. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B (Cybernetics) 39 (1): 281–288

Статья Google ученый

18.

Su C, Cao J (2018) Улучшение ленивого дерева решений для несбалансированной классификации с использованием критериев, не учитывающих перекос. Прикладной интеллект

19.

Задрозный Б., Элкан С. (2001) Обучение и принятие решений, когда затраты и вероятность неизвестны.В: Материалы седьмой Международной конференции ACM SIGKDD по открытию знаний и интеллектуальному анализу данных, ACM, стр. 204–213

20.

Задрозный Б., Лэнгфорд Дж., Эйб Н. (2003) Экономически чувствительное обучение путем взвешивания примеров со пропорциональными затратами . В: ICDM, 2003 г., Третья международная конференция IEEE по интеллектуальному анализу данных, 2003 г., IEEE, стр. 435–442

21.

Zhou Z-H, Liu X-Y (2006) Обучение чувствительных к стоимости нейронных сетей с помощью методов, решающих проблему дисбаланса классов. IEEE Trans Knowl Data Eng 18 (1): 63–77

MathSciNet Статья Google ученый

22.

Krawczyk B, Woźniak M (2015) Экономичная нейронная сеть с подвижным порогом на основе roc для несбалансированной классификации. In: International Conference on Intelligent Data Engineering and Automated Learning, Springer, pp 45–52

23.

Chen J, Tsai CA, Moon H, Ahn H, Young J, Chen CH (2006) Корректировка порога принятия решения в прогнозировании класса . SAR QSAR Environ Res 17 (3): 337–352

Статья Google ученый

24.

Yu H, Sun C, Yang X, Yang W, Shen J, Qi Y (2016) Odoc-elm: Оптимальное решение выводит основанную на компенсации машину экстремального обучения для классификации несбалансированных данных. Система на основе знаний 92: 55–70

Статья Google ученый

25.

Тинг К.М. (2000) Сравнительное исследование чувствительных к стоимости алгоритмов повышения. В: Материалы 17-й Международной конференции по машинному обучению Citeseer

26.

Яниш Дж., Певне Т., Лису В. (2017) Классификация с дорогостоящими функциями с использованием глубокого обучения с подкреплением.arXiv: 1711.07364

27.

Ван С., Лю В., Ву Дж, Цао Л., Мэн Кью, Кеннеди П.Дж. (2016) Обучение глубоких нейронных сетей на несбалансированных наборах данных в нейронных сетях (IJCNN). В: Международная совместная конференция, 2016 г. IEEE, стр. 4368–4374

28.

Хуанг Ц., Ли И, Смена Лой Ц., Тан Х (2016) Изучение глубокого представления для несбалансированной классификации. В: Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, pp 5375–5384

29.

Ян И, Чен М., Шю М.-Л, Чен С.-К (2015) Глубокое обучение для несбалансированной классификации мультимедийных данных. В: Мультимедиа (ISM). В: Международный симпозиум IEEE 2015 г. IEEE, pp 483–488

30.

Хан С.Х., Хаят М., Беннамун М., Сохель Ф.А., Тогнери Р. (2018) Экономичное обучение глубоких представлений функций на основе несбалансированных данных. IEEE Trans Neural Netw Learn Syst 29 (8): 3573–3587

Статья Google ученый

31.

Dong Q, Gong S, Zhu X (2018) Несбалансированное глубокое обучение путем постепенного исправления класса меньшинств. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence

32.

Wiering MA, van Hasselt H, Pietersma A-D, Schomaker L (2011) Алгоритмы обучения с подкреплением для решения задач классификации. В: 2011 IEEE Symposium on Adaptive Dynamic Programming And Reinforcement Learning (ADPRL), IEEE, pp 91–96

33.

Zhang T, Huang M, Zhao L (2018) Структурированное представление обучения для классификации текста с помощью обучения с подкреплением.AAAI

34.

Лю Д., Цзян Т. (2018) Глубокое обучение с подкреплением для сегментации и классификации хирургических жестов. arXiv: 1806.08089

35.

Zhao D, Chen Y, Lv L (2017) Глубокое обучение с подкреплением с визуальным вниманием для классификации транспортных средств. IEEE Trans Cogn Develop Syst 9 (4): 356–367

Статья Google ученый

36.

Абди Л., Хашеми С. (2014) Подход с сокращением ансамбля, основанный на обучении с подкреплением в присутствии несбалансированных данных по нескольким классам.В: Proceedings of the Third International Conference on Soft Computing for Problem Solving, Springer, pp 589–600

37.

Dixit AK, Sherrerd JJ, et al. (1990) Оптимизация в экономической теории. Oxford University Press on Demand

38.

Лин Т-И, Гойал П., Гиршик Р., Хе К., Доллар П. (2017) Потеря фокуса для обнаружения плотных объектов. В: Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision, pp 2980–2988

39.

Gu Q, Zhu L, Cai Z (2009) Оценка показателей эффективности классификации несбалансированных наборов данных.В: Международный симпозиум по интеллектуальным вычислениям и приложениям, Springer, стр. 461–471

40.

Bengio Y (2012) Практические рекомендации по градиентному обучению глубоких архитектур. В: Neural Networks: Tricks of the Trade, Springer, pp 437–478

41.

Demšar J (2006) Статистические сравнения классификаторов по множественным наборам данных. J Mach Learn Res 7 (январь): 1–30

MathSciNet МАТЕМАТИКА Google ученый

42.

Benavoli A, Corani G, Mangili F (2016) Должны ли мы действительно использовать апостериорные тесты, основанные на средних оценках? J Mach Learn Res 17 (1): 152–161

MathSciNet МАТЕМАТИКА Google ученый

43.

Wilcoxon F (1992) Индивидуальные сравнения методами ранжирования. В: «Прорывы в статистике», Springer, стр. 196–202

44.

Holm S (1979) Простая процедура многократного последовательного отбраковывания. Скандинавский статистический журнал, стр. 65–70

Можно ли обучить классификатора с помощью обучения с подкреплением без доступа к единым результатам классификации?

Вопрос: Можно ли обучить классификатор с помощью обучения с подкреплением без доступа к единым результатам классификации?

Я хочу обучить классификатора, используя обучение с подкреплением.Однако есть одно большое ограничение: программа не имеет доступа к счету регулярно, даже после каждой классификации. Только после завершения многих классификаций (например, около 40-200 классификаций, назовем их партией) становится доступна окончательная оценка этой партии. Один пакет может быть выполнен довольно быстро: это занимает около секунды. Следовательно, могут быть выполнены тысячи пакетов, каждый из которых возвращает балл для своей классификации. Каждый раз, когда выполняется пакет, текущая модель машинного обучения предоставляется в качестве входных данных для использования пакета.

Кроме этого, конечно, известен вектор признаков (содержит около 60 объектов) и известны метки (около 6 меток).

Я никогда раньше не применял обучение с подкреплением, поэтому не могу сказать, может ли это сработать. Теоретически, думаю, так и должно: все данные есть. Алгоритм может выбрать некоторые значения параметров для модели, опробовать их и получить оценку. Затем попробуйте разные значения и снова получите результат. Таким образом, он должен улучшаться шаг за шагом.

Дополнительные примечания: Хотя приведенного выше текста должно быть достаточно, чтобы понять проблему и дать ответ (который может быть общим, а не специфическим для конкретного варианта использования), здесь объясняется мой личный вариант использования и подробности о нем. Это может быть полезно для более подробного понимания проблемы.

Редактировать: Раньше я использовал «Случайный лес» как пример возможной модели машинного обучения, которую можно было бы использовать. Поскольку случайный лес, в отличие от обучения с подкреплением, требует контролируемого обучения, я удалил его из текста (не считая некоторых особых случаев использования, таких как этот).

(PDF) Алгоритмы обучения с подкреплением для решения задач классификации

задач очень важны для получения инвариантных представлений

представлений входных изображений. Большинство современных подходов имеют дело с

с этим за счет использования определенных прямоугольных фильтров или линий в конкретных направлениях

. Эти методы можно комбинировать с максимум

или операторами усреднения для вычисления, например, инвариант перевода

фич. Хотя их можно довольно успешно использовать для

различных задач распознавания изображений, они довольно статичны.

Вместо этого агенты обучения с подкреплением могут быть помещены в определенные

позиции в сетке и могут научиться вычислять определенные значения

, описывающие особенности вокруг этой точки на изображении. Такие агенты

могли бы научиться ориентироваться, чтобы находить определенные изгибы градиентов ориентации, или могли бы сосредоточиться на обнаружении определенных красочных частей объекта

. Применение RL для извлечения признаков может сыграть важную роль

для привлечения внимания к определенным элементам в изображении

, и было бы очень интересно изучить.Такие агенты

могут быть частью предлагаемой в настоящее время структуры, но

также могут применяться только для извлечения признаков, после чего

обычных алгоритмов машинного обучения могут использоваться для обучения

классификаторов, отображающих извлеченные признаки в метки классов.

VI. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье описывается новая структура, которая позволяет алгоритмам

RL обучать классификаторов. Вместо минимизации конкретной функции потерь

для настройки параметров некоторого сифера класса

агент RL, основанный на функции значений, изучает функции значений

на основе своего взаимодействия с входом.Существует множество возможных расширений

базового подхода, описанного в этой статье.

Помимо оценки этих расширений, мы хотим получить лучшее теоретическое понимание

полезности использования алгоритмов RL

для решения задач классификации. Текущий метод

не использует напрямую созданные ментальные представления входных данных

, и мы проверим, не даст ли это

лучших характеристик, особенно когда могут быть сформированы более сложные ментальные представления

.Также будет интересно объединить

метод RL с регрессией SVM, что может привести

к улучшенной способности обобщения. Мы также хотим ускорить

предлагаемого алгоритма, чтобы его можно было применить к наборам данных распознавания текста, лиц,

и объектов. Для этих приложений мы также

хотим сосредоточиться на методах RL, которые учатся извлекать информативные функции

из изображений. Это можно сделать, разрешив агентам

искать информацию в изображении и вывести значения

, которые описывают содержимое посещенных областей в изображениях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Л. П. Кельблинг, М. Л. Литтман и А. В. Мур, «Подкрепление

обучение: обзор», Журнал исследований искусственного интеллекта, вып. 4,

pp. 237–285, 1996.

[2] Р. С. Саттон, А. Г. Барто, Обучение с подкреплением: Введение.

The MIT press, Cambridge MA, A Bradford Book, 1998.

[3] Х. ван Хасселт и М. Виринг, «Использование пространств непрерывного действия для решения

дискретных задач», в Proceedings of the International Joint Conference

по нейронным сетям (IJCNN 2009), 2009, стр.1149–1156.

[4] П. Дж. Вербос, «Передовые методы прогнозирования для предупреждения глобального кризиса

и модели интеллекта», в General Systems, vol. XXII, 1977, стр.

25–38.

[5] Д. Э. Румелхарт, Г. Э. Хинтон и Р. Дж. Уильямс, «Изучение внутренних представлений

путем распространения ошибок», в Параллельная распределенная обработка.

MIT Press, 1986, т. 1. С. 318–362.

[6] Вапник В. Природа статистической теории обучения. Springer-Verlag,

1995.

[7] К. Блейк, Д. Ньюман и К. Мерц, «Репозиторий UCI

баз данных машинного обучения», 1998 г. [Online]. Доступно:

http://www.ics.uci.edu/∼mlearn/MLRepository.html

[8] М. Виринг и Х. ван Хасселт, «Два новых алгоритма подкрепления политикой

, основанные на TD (λ) -методы », в материалах Международного симпозиума

IEEE по адаптивному динамическому программированию и

обучения с подкреплением, 2007, стр. 280–287.

[9] С.Дж. К. Х. Уоткинс, «Учимся на отсроченных вознаграждениях», доктор философии. диссертация

, Королевский колледж, Кембридж, Англия, 1989.

[10] Р.С. Саттон, «Обучение прогнозированию с помощью методов временных различий», Машинное обучение, т. 3, pp. 9–44, 1988.

[11] М. Хаттер, Универсальный искусственный интеллект: последовательные решения, основанные на алгоритмической вероятности

. Берлин: Springer, 2004.

[12] Дж. Поланд и М. Хаттер, «Универсальное обучение повторяющихся матричных игр»,

в материалах 15-й ежегодной конференции по машинному обучению

Бельгия и Нидерланды (Benelearn’06). ), Гент, 2006, стр.7–14.

[13] Дж. Шмидхубер, Дж. Чжао и Н. Шраудольф, «Обучение с подкреплением

с самомодифицирующимися политиками», в Learning to learn, S. Thrun и

L. Pratt, Eds. Kluwer, 1997, стр. 293–309.

[14] Дж. Шмидхубер, Дж. Чжао и М. Виринг, «Смещение индуктивного смещения с помощью алгоритма

истории успеха, адаптивного поиска Левина и постепенного самосовершенствования

», Машинное обучение, т. 28, pp. 105–130, 1997.

[15] Дж. Шмидхубер, «Окончательное познание`

a la G¨

odel ”, Cognitive Computa-

ction, vol.1, стр. 177–193, 2009.

[16] М. Виринг и Х. ван Хасселт, «Ансамблевые алгоритмы в усилении

обучения», IEEE Transactions, SMC Part B, специальный выпуск по Adaptive

Dynamic Programming and Обучение с подкреплением в контексте обратной связи –

trol, 2008.

[17] Х. ван Хасселт и М. Виринг, «Обучение с подкреплением в непрерывных

пространствах действий», в материалах Международного симпозиума IEEE по

адаптивному динамическому программированию. и обучение с подкреплением (ADPRL

2007), 2007, стр.272–279.

[18] Дж. Х. Шмидхубер, «Эволюционные принципы в самореферентном обучении,

или об обучении тому, как учиться: мета-мета -… крючок. Institut f¨

ur Infor-

matik, Technische Universit¨

at M¨

unchen, 1987.

[19] Дж. Р. Коза, Генетическое программирование II – Автоматическое обнаружение повторно используемых программ

. MIT Press, 1994.

Замена наград примерами в RL

Автор: Бенджамин Айзенбах, студент-исследователь, Google Research

Общая цель исследований в области робототехники – разработать системы, которые могут помочь в решении множества задач, которые потенциально могут улучшить повседневную жизнь.Большинство алгоритмов обучения с подкреплением для обучения агентов выполнению новых задач требуют функции вознаграждения , , которая обеспечивает положительную обратную связь с агентом для выполнения действий, которые приводят к хорошим результатам. Однако фактическое определение этих функций вознаграждения может быть довольно утомительным и может быть очень сложным для ситуаций без четкой цели, например, чиста ли комната или достаточно ли закрыта дверь. Даже для задач, которые легко описать, фактическое определение того, решена ли задача, может быть трудным и может потребовать добавления множества датчиков в среду робота.

В качестве альтернативы, обучение модели с использованием примеров, называемое управлением на основе примеров , может преодолеть ограничения подходов, основанных на традиционных функциях вознаграждения. Эта новая постановка проблемы больше всего похожа на предыдущие методы, основанные на «детекторах успеха», а эффективные алгоритмы управления на основе примеров могут позволить неспециалистам научить роботов выполнять новые задачи без необходимости в знаниях кодирования, знании функции вознаграждения. проектирование, либо установка датчиков окружающей среды.

В разделе «Замена вознаграждений примерами: поиск политики на основе примеров с помощью рекурсивной классификации» мы предлагаем алгоритм машинного обучения для обучения агентов тому, как решать новые задачи, предоставляя примеры успеха (например, если примеры «успеха» показывают гвоздь, вставленный в стену, агент научится поднимать молоток и вбивать гвозди в стену). Этот алгоритм, рекурсивная классификация примеров (RCE), не полагается на созданные вручную функции вознаграждения, функции расстояния или особенности, а скорее учится решать задачи непосредственно из данных, требуя от агента научиться решать всю задачу. само по себе, не требуя примеров каких-либо промежуточных состояний.Используя версию обучения с разницей во времени – аналогичную Q-обучению, но заменяющую типичный термин функции вознаграждения с использованием только примеров успеха – RCE превосходит предыдущие подходы, основанные на имитационном обучении на смоделированных задачах робототехники. В сочетании с теоретическими гарантиями, аналогичными гарантиям обучения на основе вознаграждения, предлагаемый метод предлагает удобную альтернативу для обучения роботов новым задачам.

Вверху: Чтобы научить робота забивать гвоздь в стену, большинство алгоритмов обучения с подкреплением требуют, чтобы пользователь определил функцию вознаграждения. Внизу: Метод управления на основе примеров использует примеры того, как выглядит мир после выполнения задачи, чтобы научить робота решать задачу, например, примеры, когда гвоздь уже забит в стену.

Управление на основе примеров и имитационное обучение
Хотя метод управления на основе примеров аналогичен имитационному обучению, есть важное отличие – он не требует демонстрации со стороны экспертов. Фактически, пользователь может плохо справляться с задачей самостоятельно, если он может оглянуться назад и выделить небольшую долю состояний, в которых им действительно удалось решить задачу.

Кроме того, в то время как в предыдущем исследовании использовался поэтапный подход, в котором модель сначала использует примеры успеха для изучения функции вознаграждения, а затем применяет эту функцию вознаграждения с помощью стандартного алгоритма обучения с подкреплением, RCE учится непосредственно на примерах и пропускает промежуточный этап определения функции вознаграждения. Это позволяет избежать потенциальных ошибок и обойти процесс определения гиперпараметров, связанных с изучением функции вознаграждения (например, как часто обновлять функцию вознаграждения или как ее упорядочить), а при отладке устраняется необходимость изучения кода, связанного с изучением функции вознаграждения. функция вознаграждения.

Рекурсивная классификация примеров
Интуиция, лежащая в основе подхода RCE, проста: модель должна предсказать, решит ли агент задачу в будущем, учитывая текущее состояние мира и действия, предпринимаемые агентом. Если бы были данные, указывающие, какие пары состояние-действие приводят к будущему успеху, а какие пары состояние-действие приводят к будущему отказу, то эту проблему можно было бы решить, используя стандартное обучение с учителем. Однако, когда единственные доступные данные состоят из примеров успеха, система не знает, какие состояния и действия привели к успеху, и хотя система также имеет опыт взаимодействия с окружающей средой, этот опыт не помечен как ведущий к успеху или нет. .

Слева: Ключевая идея состоит в том, чтобы изучить классификатор будущего успеха, который предсказывает для каждого состояния (кружка) на траектории, будет ли задача решена в будущем (большие пальцы вверх / вниз). Справа: В подходе к управлению на основе примеров модель предоставляется только с немаркированным опытом (серые кружки) и примерами успеха (зеленые кружки), поэтому нельзя применять стандартное обучение с учителем. Вместо этого модель использует примеры успеха, чтобы автоматически маркировать непомеченный опыт.

Тем не менее, можно собрать воедино, как бы выглядели эти данные, если бы они были доступны. Во-первых, по определению успешным примером должен быть тот, который решает поставленную задачу. Во-вторых, даже если неизвестно, приведет ли произвольная пара состояние-действие к успеху в решении задачи, можно оценить, насколько вероятно, что задача будет решена, если агент запустится в следующем состоянии. Если следующее состояние, вероятно, приведет к успеху в будущем, можно предположить, что текущее состояние также может привести к успеху в будущем.По сути, это рекурсивная классификация , где метки выводятся на основе прогнозов на следующем временном шаге.

Основная алгоритмическая идея использования прогнозов модели на будущем временном шаге в качестве метки для текущего временного шага очень похожа на существующие методы временной разницы, такие как Q-обучение и функции-преемники. Ключевое отличие состоит в том, что описанный здесь подход не требует функции вознаграждения. Тем не менее, мы показываем, что этот метод наследует многие из тех же гарантий теоретической конвергенции, что и методы временной разницы.На практике реализация RCE требует изменения всего нескольких строк кода в существующей реализации Q-обучения.

Оценка
Мы оценили метод RCE для ряда сложных задач, связанных с манипуляциями с роботами. Например, в одном задании нам требовалось, чтобы рука робота подняла молоток и забила гвоздь в доску. В предыдущих исследованиях этой задачи [1, 2] использовалась сложная функция вознаграждения (с условиями, соответствующими расстоянию между рукой и молотком, расстоянию между молотком и гвоздем, а также тому, был ли гвоздь вбит в доску) .Напротив, метод RCE требует лишь нескольких наблюдений за тем, как бы выглядел мир, если бы гвоздь был забит в доску.

Мы сравнили производительность RCE с рядом предыдущих методов, включая те, которые изучают явную функцию вознаграждения, и методы, основанные на имитационном обучении, все из которых с трудом решают эту задачу. Этот эксперимент подчеркивает, как элемент управления на основе примеров позволяет пользователям легко определять даже сложные задачи, и демонстрирует, что рекурсивная классификация может успешно решать подобные задачи.

По сравнению с предыдущими методами, подход RCE решает задачу забивания гвоздя в доску более надежно, чем предыдущие подходы, основанные на имитационном обучении [SQIL, DAC] и методы, которые изучают явную функцию вознаграждения [VICE , ORIL, PURL].

Заключение
Мы представили метод обучения автономных агентов выполнению задач, предоставив им примеры успеха, вместо тщательного проектирования функций вознаграждения или сбора демонстраций от первого лица.Важным аспектом управления на основе примеров, который мы обсуждаем в статье, является то, какие предположения система делает о возможностях разных пользователей. Разработка вариантов RCE, устойчивых к различиям в возможностях пользователей, может иметь важное значение для приложений в реальной робототехнике. Код доступен, а на веб-сайте проекта есть дополнительные видеоролики об изученном поведении.

Благодарности
Мы благодарим наших соавторов Руслана Салахутдинова и Сергея Левина.Мы также благодарим Сурью Бхупатираджу, Камьяра Гасемипура, Макса Игла и Харини Каннана за отзывы об этом посте и Тома Смолла за помощь в разработке фигур для этого поста.

.