Армирование монолитного пояса: Устройство монолитных поясов

под балки, под плиты, высота, чертежи

Армопояс в доме из газобетона под плиты перекрытия и балки — обязательная конструкция, без которой невозможно обеспечить стабильность и безопасность строения. Необходимость устройства армирующего пояса указана в СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции».

Армопояс — это замкнутая (кольцевая) монолитная бетонно-металлическая конструкция под стенами из газоблока. Другими словами: это бетонная лента небольшой высоты, которая устраивается сверху газоблочной стены, когда планируется укладка межуровневых перекрытий. Количество армопоясов в доме из газоблока под плиты перекрытия зависит от этажности сооружения. Пояса располагают между фундаментом и стеной первого этажа (ростверк), между этажами, между последним этажом и крышей (под мауэрлат).

По типу конструкции армирующий пояс по газобетону может быть двух типов:

• монолитный — делается путем бетонирования в опалубке;
• сборный — собирается из блоков заводского производства.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Главное требование к конструкции — монолитность и способность равномерно воспринимать и распределять нагрузки, действующие от вышерасположенных уровней дома. Армопояса в доме из газобетона даже под деревянные перекрытия должны быть железобетонными. Исключение делается только для легких нежилых строений. Армопояс из кирпича на стены из газобетона под плиты перекрытия, как правило, не используется по причине слишком большого веса кирпичной кладки.

В соответствии с правилами СП 15.13330.2012 армопояс в обязательном порядке выполняется при использовании для кладки блоков из ячеистого бетона. Газобетон — это разновидность ячеистого бетона, значит, армирующий пояс в газоблоковом доме нужен.

Функции армопояса:

• укрепление несущих стен из газоблока;
• равномерное распределение нагрузки ;
• снижение риска появления трещин в кладке;
• устранение точечных нагрузок, губительных для газобетона;
• обеспечение равномерной усадки на нестабильных грунтах;
• обеспечение сейсмоустойчивости.

В некоторых случаях монолитный пояс по газобетону под перекрытия дополнительно способствует выравниванию кладки в горизонтальной плоскости. Например, если одна стена просела или по каким-либо причинам получилась ниже других стен, то армирующий пояс поможет выровнять конструкции по высоте.

Основные характеристики армопояса — это его высота, ширина и несущая способность. В строениях из газобетонных блоков ширина этого конструктивного элемента принимается равной ширине несущей стены или шире на 20 см, если речь идет о ростверке. Наибольшее значение имеет высота, которая зависит от места расположения конструкции:

1. Ростверк — пояс между фундаментом и первым уровнем здания. Высота ростверка составляет 30-50 см.
2. Цокольный пояс — монолитная лента, разделяющая основание и стены первого этажа. Высота — 25-50 см.
3. Межэтажный пояс — железобетонная лента под плиты перекрытия между этажами дома. Высота — 20-30 см.
4. Пояс под мауэрлат крыши — армопояс для газобетона под балки стропильной системы. Высота — 15-25 см.

Несущая способность рассчитывается по методике, описанной в СП 15.13330.2012. Результат расчета — размеры и материал (марка бетона), который будет использоваться при бетонировании. В отсутствии этих сложных расчетов достаточно использовать бетон марки М200 — для ленты под мауэрлат и М300 — для остальных типов армопоясов.

Технология устройства армирующего пояса ничем не отличается от сооружения обычной фундаментной ленты. Исключение — узлы соединения армопояса с перекрытием или мауэрлата.

Монолитный пояс по газобетону под перекрытия или балки выполняется по чертежу, который входит в состав проекта:

Армопояс под мауэрлат будет иметь немного другой вид:

Для того чтобы сделать армопояс в доме из газобетона под плиты, крышу или фундамент понадобятся материалы:

• опалубка или пиломатериалы для ее строительства;
• бетонная смесь М200…М350;
• арматура с сечением 10-12 мм;
• металлические анкера;
• пленочная гидроизоляция.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Из инструментов потребуется: бетономешалка, желоб для заливки бетона, крючок для вязки арматурных прутов, болгарка, молоток, рулетка, строительный уровень, сварка.

Армирующий пояс и стена, на которую он опирается, должны создавать единую монолитную конструкцию. Только так пояс будет в полной мере выполнять свои функции. Подумать о соединении пояса и стены нужно еще на этапе кладки газоблока. На высоте 0.3…0.5 м до будущего перекрытия внутри кладки нужно сделать армирование путем установки внутрь газобетонных блоков металлических анкеров, которые выступают над поверхностью кладки на 10-20 см. Эти анкера соединяются с армокаркасом пояса, образуя монолитную конструкцию, способную эффективно воспринимать нагрузки.

Технология включает следующие этапы:

1. Подготовка поверхности — верхнего слоя газоблоковой кладки: удаление пыли, обезжиривание.
2. Установка опалубки: съемной — из пиломатериалов, несъемной — из теплоизоляционных материалов.
3. Вязка армирующего каркаса из арматуры на 4 нити.
4. Укладка внутрь опалубки армирующие каркаса.
5. Связка сваркой анкеров и армокаркаса.
6. Приготовление или заказ бетонной смеси.
7. Послойное бетонирование армопояса до нужной высоты.
8. Уход за бетонной поверхностью.
9. Укладка гидроизоляции после набора проектной прочности.

Армопояс для газобетона под балки готов. По истечении 28 суток можно продолжать строительство. В том случае, когда ждать набора бетоном проектом прочности нельзя, можно для устройства пояса использовать готовые ЖБИ.

Для устройства армирующего пояса можно использовать специализированные ЖБИ: П- или U-образные блоки из армированного газобетона, обычного бетона или фибробетона. При использовании готовых блоков не нужна опалубка, не требуется расчет высоты армопояса для газобетона под балки перекрытия. Технология будет следующая:

1. П- или U-блоки монтируются по периметру газобетонных стен на клей для газоблока.
2. В углубление блока укладывается подготовленный армокаркас.
3. Пространство бетонируется бетонной смесью М200.

Основную нагрузку здесь воспринимает U-блок, а слой монолитного бетона небольшой, поэтому набор прочности длится 3-5 дней.

Устройство армирующего пояса — обязательное условие для строительства прочного дома из газобетона. К возведению конструкции нужно подойти ответственно, использовать качественные материалы.

Монолитный пояс

Категория: Как построить дом.

В этой статье мы разберем, что такое монолитный пояс, зачем он нужен, как правильно его сделать и как лучше заливать, варианты исполнения бетонного пояса. Это ответственная конструкция здания требует особого внимания.

Что такое монолитный пояс?

Так называют бетонную конструкцию, выполняемую по периметру несущей конструкции (может быть стена здания, сборный ж/б фундамент или фундамент из бутового камня), на месте перехода от несущей конструкции к элементам, находящимся выше и опирающимся на несущую конструкцию для распределения нагрузок с верхнего элемента (как правило, разнонаправленной нагрузки) на площадь всей нижней конструкции.

Как правильно выполнить?

Монолитный пояс выполняется в следующей последовательности:

• Подготовка поверхности.
• Армирование.
• Монтаж опалубки (если делается У-образный блок, то сперва делается опалубка, потом армирование).
• Утепление.
• Бетонирование.
• Снятие опалубки.
• Заливка бетона.

Как обработать поверхность стены перед укладкой монолитного пояса?

Перед началом заливки бетона поверхность, на которую опирается монолитный пояс, очищают ото льда, снега, пыли, масляных пятен и т. п.

Подушка под монолитный пояс для керамического блока  

Перед выполнением монолитного пояса на керамический блок укладывается сетка (кладочная) и делается небольшая сплошная подушка, буквально 5 мм (при необходимости 10).

Для подушки подойдет раствор повышенной марки М200. Подушка не дает попасть бетонному молочку внутрь керамического блока. Если бетонное молочко заполнит полости, керамический блок начнет пропускать тепло и мокнуть со стороны отапливаемого помещения (а там и до грибка недалеко).

Либо вместо подушки выполняется У-образный керамический блок.

Армирование монолитного пояса

Как правило, для горизонтального армирования применяют арматурные стержни А3 d12 мм, а для вертикального — А1 d6 мм.

Важно! Связи должны снаружи огибать арматуру монолитного пояса

Армирование делается так, чтобы с каждой стороны оставался защитный слой бетона 3–4 см, то есть арматурная сетка должна быть уже монолитного бетонного пояса на 6–8 см.

Арматурный каркас обычно собирают внизу, на весу между двух козлов.

Собранные сегменты арматурной сетки монолитного пояса поднимают наверх и связывают между собой. Главное условие — арматурные стержни в местах стыковки должны иметь нахлёст в 40 диаметров применяемой арматуры.

В местах поворота, как правило, выкладывается 2 сегмента арматурного пояса. Между собой они увязываются арматурными стержнями, загнутыми на 90° с нахлёстом 50 см + 40 диаметров применяемой арматуры (общая длина нахлёста при арматуре 12 мм получается 980 мм).

После поднятия и увязывания арматурного каркаса, если есть необходимость, делается опалубка монолитного пояса (могут применяться У-образные блоки, они выполняют функцию опалубки).

Как устроить опалубку?

Главное ее назначение — удержать бетон от растекания в ближайшие 5–7 часов. Опалубка может быть разной.

Могут применяться У-образные блоки.

В качестве стенки для монолитного пояса можно применять тонкие блоки 100 мм или разрезанные пополам по 50 мм.

Можно сделать деревянную опалубку.

Тут нет предпочтений, хотя У-образные блоки проще.

Утепление

Как правило, монолитный пояс дополнительно утепляется, так как бетон имеет большую теплопроводность, чем ограждающие материалы стены (керамический блок, кирпич и т. п.).

Утепление монолитного пояса должно быть предусмотрено проектом.

Но для тех, у кого нет проектного решения, в Ленинградской области надо утеплять монолитный пояс на 10 см снаружи минеральной ватой для того, чтобы не мокла стена. 

То есть если вы собираетесь делать пирог стены с наружным утеплением 5 см, вы должны утеплить монолитный пояс дополнительно к основному утеплению на 5 см (тогда 5 см основного утепления и 5 см дополнительного будут давать 10 см утепления монолитного пояса).

Утепление очень важно, оно напрямую влияет на надежность конструкции дома и внутренний микроклимат здания.

Утеплять монолитный пояс рекомендую минватой. Многих смущает, что минвата начинает мокнуть при заливке бетона. Но это для нее не проблема. Пока идет строительство дома, она высыхает и работает как надо.

Утепление должно производиться на стенах, которые соприкасаются с улицей. Не требуется утеплять внутренние стены здания, даже если по ним идет монолитный пояс.

Как правильно бетонировать?

Монолитный пояс выполняется из бетона В15. В случае высокого здания (3 и более этажей) — В25.

Всем совет — сделать проект. Проектировщик пропишет класс бетона и необходимую арматуру. На 2-этажный дом используют обычно бетон В15.

Моменты, которые надо учесть

Раствор можно заказать с завода либо изготовить на месте.

При начале монтажа монолитного пояса возникает вопрос: как поднять наверх бетон? Если дом небольшой, то можно и вручную, ведрами, накидать раствор в опалубку. Но если бетон тяжелый, нужно заказать бетононасос — машину, которая поднимает раствор на нужную высоту. Однако надо знать, что бетон класса В7.5 такая машина не сможет подать, а вот от класса В15 и выше запросто.

Бетон должен укладываться непрерывно, перерыв не должен превышать 2 часа.

При укладке бетона обязательна плюсовая температура. Если бетон укладывается в мороз, то читайте статью по бетонированию. Там описаны необходимые мероприятия. Из практики: либо укладывать летом, либо с прогревочными кабелями. Присадки и все остальное в такой тонкой конструкции работают очень плохо.

Для бетона, укладываемого в монолитный пояс, рекомендуется использовать пластификаторы.

Обратите особое внимание: надо обязательно вибрировать бетон!

Если бетон не вибрировать глубинным вибратором, в нем возникают раковины и каверны. Они недопустимы в такой ответственной конструкции.

Как ухаживать за бетоном после укладки?

Увлажнять первые 3 дня. Если не поддерживать постоянной влажности, бетон просто потрескается.

Обычно укладывают бетон таким образом, чтобы опалубка выступала на 2–3 см над ним. Это пространство через 2–3 часа заливают водой, и получается водяная прослойка.

Вода с поверхности бетона достаточно быстро испаряется, поэтому сверху его накрывают либо пленкой, либо брезентом. Но надо внимательно следить за тем, чтобы бетон не высох полностью.

Когда можно снимать опалубку?

Снимать можно через 5 дней (при условии, что температура наружного воздуха +20°). Можно снять и через 2 дня при этом же условии, но аккуратно, чтобы не повредить бетон.

Через какое время можно нагружать монолитный пояс?

Нагружать бетон можно только при 100-процентном наборе прочности, а это происходит через 28 дней при условии, что наружная температура +20 °С.

По проектному решению возможно нагружать и при 70-процентном наборе прочности, которую бетон набирает за 7 дней при +20 °С. Но далеко не всегда можно нагружать при такой прочности: если бетон не выдержит нагрузки, в лучшем случае дело закончится трещинами, в худшем дом рухнет.

К статье приложена табличная раскладка, когда и какую прочность набирает бетон.

Как правильно нагружать монолитный пояс?

Ставить плиту перекрытия с нахлёстом в 5 см на монолитный пояс совершенно недостаточно! Сборная ж/б плита перекрытия должна заходить на монолитный пояс минимум на 16 см — это необходимая площадь опирания в месте соприкосновения монолитного пояса и бетонной плиты.

То же самое касается деревянных и металлических перекрытий.  

В принципе площадь опирания должна указываться в проекте. Эти подробности для тех, кто еще надеется строить дом без проекта.

Монолитный пояс для мауэрлата

В этом монолитном поясе нет кардинальных отличий от обычного кроме того, что для мауэрлата в него рекомендуется закладные детали. Это могут быть шпильки d16, загнутые и заложенные с шагом 500 мм в тело бетона перед бетонированием.

Особое внимание нужно обратить на то, что перед бетонированием части шпилек, торчащие после заливки над бетоном, надо замотать, например, скотчем или полиэтиленовой пленкой.

Бывает, что при укладке бетона на резьбу попадают капли раствора. И если бетон затвердеет, то потом прокрутить гайку на такой шпильке бывает не только нелегко, но и невозможно.

Вывод

Монолитный пояс сложная и очень нужная деталь практически любого типа домов. Выполнить его несложно, а вот правильно выполнить — это другая история. Надеюсь, моя статья поможет вам не наделать основных ошибок при устройстве монолитного пояса.

Другие статьи по строительству домов

Послесловие

Дорогой друг, ты только что ознакомился с моей статьей.

Я надеюсь, что моя статья была полезна для тебя, и ты нашел все необходимые тебе ответы.

Цикл статьей будет продолжаться до логического завершения, описывая этапы строительства от планирования участка до сдачи дома в эксплуатацию.

Если всё-таки статья не ответила на какой-то твой вопрос или ты нашел какие-то нечеткости, либо какая-то тема недостаточно раскрыта, задай мне свой вопрос в сообщения ниже.

устройство своими руками под монолитную плиту, опалубка, армирование, заливка, отделка и ремонт

Армопоясом, или сейсмопоясом, называют монолитную армированную обвязку стен строения. Монолитный пояс располагается по периметру здания, связывает вертикальные конструкции между собой и выполняет следующие функции:

• компенсирует ветровые, температурные нагрузки;
• противостоит деформациям при просадке или сдвиге грунта;
• равномерно распределяет по стенам вес перекрытий.

Где и когда применяется?

Применение армопояса обусловлено следующим факторами: материалом стен и возможными нагрузками. Стены из лёгких ячеистых бетонов, газобетонных и пенобетонных блоков плохо выдерживают точечную нагрузку от стропильных ног, неспособны равномерно передавать нагрузку от перекрытий на фундамент.

Деформация изгиба, всегда действующая на стены, в отсутствии армопояса может привести к разрушению швов кладки. Бетонная непрерывная лента, усиленная арматурным каркасом, компенсирует эти недостатки.

Монолитные пояса применяют:

• в районах с повышенными сейсмическими показателями;
• при строительстве на слабых, промерзающих, пучинистых грунтах;
• при кладке стен из неплотных материалов.

Важно! Армопояс – единая цельная конструкция, не имеющая швов и перерывов.

Материалы и инструменты

Перед началом работ готовят нужные инструменты, завозят материалы.

Набор инструментов прост и найдется на каждой стройке. Доски опалубки крепят шуруповёртом. Бетономешалка пригодится для смешивания бетонной смеси. Лопата, оцинкованное ведро служат для переноски раствора. Уплотняют смесь, выпуская воздух металлическим прутом или вибраторами.

Для работ по устройству армопояса понадобятся:

• бетон марки М200, готовый или заведённый вручную;
• стальная вязальная проволока;
• арматурные стержни, сечением 12 мм для продольных прутов, на поперечные кольца применяют арматуру диаметром 8-10 мм;
• доски толщиной не менее 20 мм для щитов опалубки;
• брус, обрезки досок для соединения и стяжного крепления досок;
• саморезы, гвозди, крепёж для установки опалубки на стене.

Поэтапная технология устройства

Толщина армопояса равна толщине стены, высоту принимают 30 см.

Для малоэтажного частного строительства этих размеров достаточно. В двухэтажном доме армопояс выполняют после завершения кладки стен первого этажа.

Если строение одноэтажное, армопояс устраивают под крышей. Монолитный пояс будет основанием для мауэрлата, главной функцией будет восприятие и равномерное распределение по стенам нагрузки от кровельной системы.

Опалубка из досок

Опалубку для армопояса делают из пиломатериала, скрепляя вертикальные грани обрезками досок.

Щиты поднимаются на стену для установки. Боковые поверхности досок крепят к стенам. Вид крепежа принимают от материала стены. По верху, с шагом 80-100 см, доски скрепляются поперечинами из бруса, чтобы обеспечить жёсткость формы при заполнении бетоном.

Армированный каркас

Каркас представляет собой объёмную конструкцию из четырёх прутов арматуры сечением 12 мм, обвязанных по кругу кольцами арматуры с шагом 50-70 см. Стыки скрепляют проволокой.

Каркас отступает от щитов опалубки со всех сторон на расстояние 25-30 мм для создания защитного бетонного слоя. Снизу каркас приподнимают на эту же величину обрезками досок, кирпичным боем.

Обратите внимание

Стыки арматуры в углах здания не допускаются. По углам арматуру загибают, не прерывая каркаса.

Заливка монолитного пояса

Раствор замешивают в следующей пропорции:

• 1 часть цемента;
• 2 части песка;
• 4 части щебня.

Использование добавки-пластификатора упростит работу по уплотнению смеси.

Заливку армопояса, как и все монолитные работы, выполняют за один раз, не допуская швов.

Бетонную смесь уплотняют штыкованием, убирая пустоты и выпуская воздух.

Если армопояс предназначен для крепления мауэрлата, при бетонировании закладывают через 80-100 см шпильки или отрезки вязальной проволоки для крепления бруса. Верхнюю поверхность бетона заглаживают, накрывают полиэтиленовой плёнкой.

Утепление

Утепление армопояса необходимо, когда не предполагается утепление наружных стен по всей поверхности. Пенобетон или газобетон обладают хорошей теплоёмкостью, железобетонный армопояс в тех же условиях будет промерзать. От недостаточного утепления на стенах образуется избыточная влага.

При установке опалубки наружные щиты сдвигают внутрь на необходимую глубину. После снятия опалубки в углубление закладывают утеплитель, после чего конструкция отделывается вместе со стеной.

Отделка

Правильно выполненный монолитный пояс не выступает за пределы стены. Отделывают конструкцию вместе с остальными стенами, особых требований, помимо обязательного утепления, не предъявляют.

Монолитный армопояс – необходимый укрепляющий элемент жилого дома (смотрите: типы частных домов).

Полезные видео

Устройство и назначение армопояса, варианты изготовления в газобетонном доме, смотрим:

Смотрим уже готовый монолитный пояс под плиты перекрытия:

Как залить армопояс, на чём можно сэкономить при устройстве, а на чём экономить не следует – собственный опыт, смотрим:

Как смонтировать опалубку под армопояс:

Полезная статья? Присоединяйтесь и читайте новые!

Монолитный пояс – что это такое и зачем он нужен?

Монолитный пояс – это армированная железобетонная балка, которую делают, в основном, под перекрытием в стенах из кладки.

На первый взгляд, назначение такого пояса непонятно: можно ведь перекрытие опереть сразу на кладку и никаких поясов не устраивать. Как говорится, «дешево и сердито».Разберем причины для устройства монолитного пояса.

1. Если материал кладки стен плохо несет нагрузку от перекрытия. В кирпичной стене из полнотелого кирпича, например, монолитный пояс не нужен, а вот в стене из шлакоблока при опирании перекрытия большого пролета такой пояс необходим.

В месте опирания плиты сосредотачивается значительная нагрузка (от перекрытия, полов, людей и мебели), и вся она приходится не равномерно на стену, а увеличивается в сторону опирания плит. Некоторые кладочные материалы (шлакоблок, пено- и газобетон, ракушечник и др.) плохо работают на воздействие такой сосредоточенной нагрузки, и могут просто начать разрушаться. Такой тип разрушения называется смятие. Можно выполнить специальный расчет кладки, чтобы определить, нужен ли распределительный монолитный пояс. Но в некоторых случаях (при использовании шлакоблока, пенобетона), монолитный пояс необходимо делать из конструктивных соображений, обусловленных опытом строительства из данных материалов.

2. Если здание строится на слабых грунтах (например, на просадочных). Такие грунты имеют свойство через некоторое время, при замачивании или других неблагоприятных факторах, значительно деформироваться – сжиматься под весом здания. При этом часть дома может просесть, в результате и образуются трещины в стенах, фундаменте. Одним из мероприятий, защищающих от неблагоприятного воздействия просадки, является устройство непрерывного монолитного пояса под перекрытиями. Он служит стяжкой дому и при незначительных осадках может предотвратить образование трещин. Если вы собираетесь строить дом, первым делом осмотрите дома на соседних участках (желательно те, которые построены были давно). Если в стенах есть наклонные трещины, идущие от земли вверх, от крыши вниз или от углов окон вверх, то это первый признак того, что монолитный пояс в вашем доме лишним не будет.

3. Если дом строится в сейсмическом районе (в Украине это Крым), устройство монолитных поясов обязательно.

4. В многоэтажных домах также по нормам требуется устройство монолитных поясов.

Как выполнить монолитный пояс – см. в теме  «Сборное перекрытие или монолит» .

Еще полезные статьи:

«Как выполнить армирование монолитного перекрытия частного дома» — на эту статью обращаю особое внимание, ее мало кто замечает, но по ней можно подобрать армирование перекрытия прямоугольного дома с одной внутренней несущей стеной (самый распространенный тип перекрытия).

«Монолитное перекрытие»

«Как пересчитать арматуру на другой диаметр»,

«Армирование перекрытий в районе отверстий»,

«Монолитное перекрытие по металлическим балкам»,

«Балконы»

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

class=»eliadunit»>

Добавить комментарий

Монолитный Пояс по Газобетону: Правила Укрепления Кладки

Армированный пояс усиления

Монолитный пояс по газобетону — это обязательный элемент любого сооружения, связывающий всю конструкцию здания в единый пространственный каркас.

Правильно спроектированный и собранный по техническим нормам, железобетонный пояс надежно фиксирует все вертикальные несущие элементы, и равномерно распределяет возникающие попеременные нагрузки от кровли и стен здания, на основание фундамента (см. видео в этой статье).

Содержание статьи

Общая информация

Организация монолитного железобетонного пояса (армопояса) предусматривается по всему периметру капитальных стен на отметках межэтажных перекрытий, а также на уровне крепления мауэрлата кровли.

Пояс усиления

Такое сооружение призвано обеспечить совместную работу несущих стен с горизонтальными мембранами перекрытий, а также равномерно перераспределить возникающие нагрузки и повысить устойчивость здания. Несущая способность конструкции, эффективность и технологичность строительства, во многом зависят от конструктивного решения по устройству железобетонного пояса.

При возведении дома из газобетона, устройство армопояса предусматривается на следующих этапах строительства:

1. По окончании монтажа фундамента из сборных железобетонных блоков, бутового камня и др.
2. По верхнему ряду капитальных стен — перед укладкой плит перекрытий (межэтажных).
3. По завершению кладки стен — для крепления мауэрлата кровли.

Материалы

Для устройства монолитного пояса понадобятся следующие материалы:

• доска обрезная толщиной 25 мм;
• U–образные газобетонные блоки;
• клей для U–блоков из газобетона;
• стальная арматура AIII, Ø 10–12 мм;
• арматура Вр–1;
• вязальная проволока 0,8–1,2 мм;
• тяжелый бетон, класс В15.

Монолитный пояс — обязательный элемент сборно-монолитного перекрытия МАРКО — Официальный сайт перекрытий МАРКО

Если по какой-то причине стены дома начнут двигаться, последним элементом конструкции здания, который может разрушиться при таком движении, должен стать монолитный пояс. 

Использование термина «двигаться» применительно к объектам недвижимости на первый взгляд кажется странным. Но это только на первый взгляд. На практике причин, по которым дом может начать движение достаточно много. Основные из них это: просадка фундамента здания, морозное пучение и ползучесть грунта. 

Самыми опасными для зданий являются подвижки оснований здания, вызванные сейсмической активностью. В сейсмоопасных районах в конструкции практически всех зданий используется армопояс — железобетонная  обвязка по каменным стенам, объединяющая их в пространственную конструкцию, способствующую совместной работе стен и перекрытий при сейсмических воздействиях. 

Если в этом определении слово «сейсмических» заменить на слово «силовых», то определение вполне можно отнести и к современным домам, которые строятся из слабонесущих материалов: газобетон, керамзитобетон, теплая керамика, пустотелый кирпич. Прочности таких «теплых» материалов не хватает для того,чтобы непосредственно на них укладывать пустотные плиты перекрытия или монтировать балки деревянного перекрытия. 

Под действием сосредоточенной (другой термин «точечной») нагрузки от плит или балок такие стены могут треснуть. Усилить стены в этом случае помогает бетонная балка, смонтированная по периметру стен Такая балка получила название монолитный пояс или армопояс. Монолитный пояс в данном случае перераспределят точечные нагрузки на соседние блоки, превращая нагрузки в распределенные.

Отметим для себя, что монолитный пояс и армопояс два равнозначных термина, обозначающих идентичные строительные конструкции. С моей точки зрения армопояс более точная формулировка, поскольку указывает на обязательное армирование важного элемента конструкции здания. У людей далеких от строительства может сложиться представление,  что монолитный пояс не обязательно армировать — достаточно «налить» на стену монолитный бетон.  К двум равнозначным терминам в сейсмоактивных регионах добавляется третий равнозначный — антисейсмический пояс или коротко сейсмопояс. 

Еще одна широко известная функция армопояса связана с креплением крыши здания к стенам. Для решения этой задачи используется так называемый мауэрлат — деревянный брус, который надежно закреплен на стенах здания. Надежность крепление в этом случае обеспечивают шпильки, забетонированные в монолитный пояс. 

На этом задачи, которые решает монолитный пояс в конструкции здания, далеко не исчерпываются. Польское представительство компании YTONG еще в конце прошлого века подготовило три технические тетради, отражающие принципы проектирования и строительства зданий из газобетона этой компании. В одной из этих тетрадей обобщены функции, которые возлагаются на армопояса в зданиях и сооружениях. 

Сознательно сохраняю терминологию, которую используют польские специалисты. Пользуясь возможностью. хочу поблагодарить  исполнительного  директора Ассоциации газобетонных заводов России Глеба Гринфельда, который предоставил мне эти тетради. 

Таких функция семь:

   а) соединение воедино всего здания;

   б) образование монолитного пояса по периметру перекрытия;

   в) выравнивание деформаций стен, возникающих от разности нагрузок на них;

  г) гашение растягивающих усилий , возникающих в стенах в результате неравномерного их нагрева;

  д) гашение растягивающих усилий, возникающих в стенах в результате неравномерного оседания здания. 

  е) гашение растягивающих усилий, возникающих в стенах в результате ослабления несущей способности колонн;

   ж) создание вторичной несущей системы здания. 

В рамках темы этой статьи нас прежде всего интересует функция, связанная с образованием монолитного армированного  пояса по периметру перекрытия. Сборно-монолитные перекрытия с бетонными балками, как польские так и наши российские, не предъявляли особых требований к конструкции армопояса. Балки укладывались прямо на стены.  Важно было, чтобы треугольный каркас балки надежно соединился с каркасом армопояса. На картинке слева представлена схема монтажа бетонных балок на стены из газобетона ИТОНГ, заимствованная из польских тетрадей. 

При больших пролетах (до 9м) требования к монтажу возрастали. Бетонный брусок балки необходимо было поднять над стенами на высоту 40-50 мм. В этом случае вся поверхность балки попадала внутрь  бетона монолитного пояса. Такой вариант конструкции армопояса в нашей компании получил собственное название — монолитный подъем балки. 

При первом знакомстве с польскими перекрытиями обращали на себя внимание особенности применения арматурных сеток, используемых для армирования бетонной диафрагмы перекрытия. Сетки польских перекрытий (на картинке слева обозначены красной линией) обязательно присутствовали по периметру перекрытия, и обязательно заводились в монолитный пояс перекрытия (поляки называют его железобетонным венцом). 

Обратите внимание на рекомендации из инструкции по проектированию польских перекрытий ТЕРИВА. Цитата. По  краям  перекрытий,  на  конструкционных  стенах  и  стенах,  параллельных  к  балкам следует  выполнить  на  уровне  перекрытия  железобетонные  венцы  высотой  не  меньше,  чем конструкционная высота перекрытия и шириной не меньше 100 мм. Арматура венцов должна состоять  по  крайней  мере  из  трех  стержней диаметром  не  меньше  10  мм.  Рекомендуется применение  четырех  стержней  диаметром  10  мм.  Хомуты  диаметром  4,5  мм  должны  быть расположены через 250 мм.

Многие рекомендации польской инструкции наши специалисты использовали при разработке собственной инструкции по монтажу перекрытий МАРКО. Требования к монолитным поясам стали еще жестче после создания балок МАРКО-АТЛАНТ с тонкостенным перфорированным стальным профилем в основании. Объясняется это тем, что для таких балок появилась возможность соединить прочное стальное основание балки с монолитным поясом. Соединенный с армопоясом стальной профиль стягивает (скрепляет) между собой стены здания. 

Конструкторы признают,что провести корректный расчет монолитного пояса с учетом всех особенностей несущих стен и перекрытия достаточно сложно. Рекомендации специалистов базируются преимущественно на обобщении практического опыта. 

В сети много сайтов, которые выдают рекомендации по устройству армопояса. Среди них встречаются и полезные. Обобщим рекомендации и добавим к ним свои, основанные на практике реального строительства. 

  1. Использование специальных U-образных газобетонных блоков для устройства армопоясов не дает никаких преимуществ, и приводит только к необоснованным дополнительным затратам. Такие блоки в полтора, а иногда и в два раза дороже обычных стеновых или перегородочных блоков, которые можно использовать для устройств опалубки монолитного пояса. 

   2. Вязанные каркасы (изготовленные с помощь вязки) не имеют преимуществ по сравнению со сварными каркасами. Но только при условии, что для сборки сварных каркасов используется точечная сварка. Электродуговая сварка меняет характеристики арматуры и ослабляет каркасы. 

3. Особое внимание следует уделять стыковке арматурный каркасов в углах здания. Качество стыковки в этих местах  во многом определят работоспособность монолитного пояса. В инструкции по монтажу перекрытий приведены требования к организации стыковки. Не игнорируйте эти требования. 

  4. Шпильки, которые предназначены для крепления мауэрлата к армопоясу, должны привариваться к арматуре каркаса или иметь специальное основание для надежной  фиксации шпильки в монолитном поясе. 

  5. В любом случае (даже если предусмотрено внешнее утепление дома) монолитный пояс полезно утеплить. Утепление армопояса  снижает расход бетона  и не приводит к повышению стоимости пояса. Для утепления используется пенопласт или минвата толщиной не менее 50 мм. Если  стены дома позволяют толщину утеплителя следует увеличить до 100 мм.   

6. Шаг хомутов в каркасах монолитного пояса не должен превышать 250-300 мм. Часто с целью сокращения трудозатрат рабочие этот шаг увеличивают. В интернете размещено множество фотографий каркасов, хомуты которых расположены на расстоянии 600-800 мм друг от друга. Такие хомуты не работают и служат в лучшем случает фиксаторами продольной арматуры. 

 7. Для армирования армопояса экономически целесообразно использовать готовые треугольные арматурные каркасы. Такие каркасы в сочетании с арматурными сетками позволяют быстро создать надежное армирование армопояса. Как правило, высота каркаса пояса совпадает с высотой каркаса балки. Это существенно упрощает комплектацию перекрытий. 

В настоящее время специалисты Центра сопровождения проектов МАРКО включают монолитный пояс во все проекты перекрытий. Армопояс во многом определяет несущую способность готового перекрытия. Еще в прошлом году, общаясь с заказчиками, мы говорили, что сборно-монолитное перекрытие МАРКО состоит из четырех элементов: балки, блоки, арматурная сетка и бетон. Сегодня к ним добавился пятый обязательный элемент — монолитный пояс (армопояс).    

Технология перекрытий МАРКО стремительно развивается и обогащается опытом конкретного строительства. Очень много в развитие технологии вносите Вы — наши заказчики. Благодарю Вас за совместное творчество. 

Валерий Мартынюк, автор технологии МАРКО, директор по развитию компании МАРКО. 

специалист показывает свою разработку, которая экономит время и нервы

Onliner.by старается первым рассказывать вам обо всех новинках, которые только появляются на белорусском строительном небосклоне. Каркасные и соломенные дома, панельные коттеджи и жилье из морских контейнеров — все это уже досконально изучено и проверено. Настало время познакомить вас с кое-чем необычным. Александр Скок — человек, который хорошо знаком постоянным читателям как специалист по приемке квартир, — вместе с помощниками-консультантами разработал свою конструкцию несъемной опалубки. Сейчас его проект проходит этап патентования (а это дело небыстрое), но посмотреть, как система работает, можно на «тренировочной базе» под Минском.

Заинтересовать новый вид несъемной опалубки может в первую очередь того, кто возводит свой маленький или большой дом. Если речь идет не о срубе, то без монолитных поясов не обойтись.

— Наша технология позволяет уменьшить процент брака и значительно сэкономить время, которое так ценится во время стройки, — объясняет Александр Скок. — Бонусом пойдет и небольшое итоговое удешевление. Добиваться хорошего результата позволяет сама конструкция несъемной опалубки: она продумана так, что арматурные стержни кладутся в строго отведенные места и находятся только в своих поясах, без какого-либо смещения, то есть обеспечивается защитный слой бетона.

Новая несъемная опалубка — это готовая форма, которая выполнена из цементно-стружечной плиты. Стандартный «бокс» имеет длину 120 см и ширину 30/40/50 см в зависимости от толщины возводимых стен. В короб из ЦСП «вживлен» каркас с проволокой для вязки арматуры. Шаг поперечных каркасов (хомутов) равен 40 см, что обеспечивает пространственную жесткость конструкции. Дополняет комплект верхний П-образный хомут. Форма уже готова к использованию (дополнительно сгибать хомуты не нужно) — необходимое количество «боксов» стыкуется друг к другу, крепится к основанию саморезами или дюбелями, в них укладывается арматура. Остается только «завязать» проволочные хвосты и залить бетон в опалубку.

Предусмотрено несколько вариантов опалубки — для монолитного пояса и для перемычки (у последних имеется укороченное дно). Они отличаются по высоте, но принцип действия в обоих случаях одинаковый. Дополнительная особенность формы для перемычки — возможность не останавливать процесс стройки для того, чтобы залить бетон или дождаться, когда он схватится. Блоки можно продолжать класть, в том числе и сверху.

Также опалубка может идти с пеноплексом, то есть быть сразу утепленной. Предусмотрены и более высокие варианты для заливки ростверков и мелкозаглубленных фундаментов.

— Нечто похожее применяется в Германии, но зарубежная конструкция сложнее и дороже, — продолжает рассказ Александр Скок. — Мы же постарались сделать так, чтобы каркас для монолитного пояса мог собрать каждый человек самостоятельно, сэкономив при этой много времени и не потеряв в качестве. К примеру, обычный монолитный пояс длиной 70—80 погонных метров несколько человек собирают за три-четыре полноценных дня. Трудозатраты выходят колоссальные. А этот 30-метровый пояс два человека собрали за 58 минут. (При нас  собрать пояс и завязать арматуру смогли за полчаса. — Прим. Onliner.by).

Думаю, что справиться с этой работой сможет даже тот, кто никогда не занимался стройкой. Самая большая нагрузка приходится на большой палец, который сгибает проволоку, удерживающую арматуру на своем месте. Все остальное довольно просто — как конструктор для взрослых. Задача облегчается максимально: под каждый проект дается индивидуальная раскладка, формы пронумерованы, подрезка выполняется на заводе. Так что человеку остается только действовать.

Что касается цен, то погонный метр стандартной формы с верхним хомутом, но без арматуры стоит 22 рубля. Также есть возможность примерно в течение недели изготовить опалубку по индивидуальным размерам.

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!

Железобетонные спортивные сооружения с тонким корпусом

Несколько образцов спортивных куполов до монолитного метода

Kingdome — Сиэтл, Вашингтон

• Архитектор: Naramore, Skilling and Praeger
• Инженер: Джек Кристиансен
• Описание: Футбол, футбол, бейсбольный стадион
• Диаметр: 660 ’; Высота: 250 ’
• Вместимость: 59000 для бейсбола; 66000 на футбол
• Владелец: King County, Вашингтон
• Стоимость: 67 миллионов долларов * Дата открытия: 27 марта 1976 г.
• Снесено: 26 марта 2000 г.

Бетонный многоцелевой стадион стоимостью 67 миллионов долларов, кресла Kingdome были спроектированы для футбола и открылись футбольным матчем 9 апреля 1976 года.Первые распродажи бейсбольных матчей в истории Kingdome произошли только в ночь открытия 1990 года, в 14-м сезоне команды, и всего три раза команда привлекла 2 миллиона болельщиков.

В Kingdome четыре потолочные плитки упали за несколько часов до того, как ворота должны были открыться для игры Mariners в 1994 году. Это вынудило Mariners сыграть свои последние 15 игр сезона, прежде чем забастовка закончилась, на выезде. Ремонт крыши обошелся в 70 миллионов долларов.

Kingdome принимал Матч всех звезд в 1979 году.Гейлорд Перри выиграл там 300-ю игру в своей карьере в 1982 году, и Рэнди Джонсон (1990) и Крис Босио (1993) не попали ни в одну игру. История бейсбола вошла в историю, когда Кен Гриффи-старший и Кен Гриффи-младший вместе начали игру на одном поле, что стало первым случаем, когда отец и сын вышли на поле вместе как игроки.

Ссылка: www.ballparks.com

Якима-Вэлли SunDome — Якима, Вашингтон

• Инженер: Джек Кристиансен
• Диаметр: 270 ’; Высота: 90 ’
• Запущен: 1970-е — Используется до сих пор
• Вместимость: 5602 для бейсбола; 6 698 — бокс; От 3 831 до 7926 на концерты; 4850 за родео; 7 782 по борьбе; 5686 для манежа

Помещение часто арендуют для других мероприятий, например, для конгрессов.Он арендует 3000 долларов или 10% от стоимости билетов, в зависимости от того, что больше, за представление. Кроме того, SunDome вмещает 300 выставочных стендов размером 10 × 10 футов и 4 выставочных стенда.

Актовый зал Университета Иллинойса — Урбана, Иллинойс

• Архитектор: Макс Абрамовиц
• Инженер: Эдвард Коэн, генеральный директор Amman & Whitney Consulting Engineers
• Описание: Диаметр 400’, ребристый, армированный, бетонный купол
• Вместимость: 16000 постоянных мест
• Завершено: Лето 2000

Актовый зал Университета Иллинойса буквально оживает после наступления темноты, с его огромным белым куполом, сияющим в ночном небе, яркость которого символична для суперзвезд, которые выступают под его уникальной крышей.От рок-шоу до Бродвея и семейных шоу до баскетбола Fighting Illini и многого другого — Assembly Hall принимал у себя ведущих представителей шоу-бизнеса, а также проводил многочисленные университетские и общественные мероприятия.

Исполнители и мероприятия, организованные в Актовом зале, включают The Rolling Stones, Гарт Брукс, Элвис Пресли, U2, Фрэнк Синатру, «Отверженные», Боб Хоуп, Михаил Барышников, Aerosmith, Реба Макинтайр, Тина Тернер, «Кошки», Билл Косби, Посвящение в университет Иллинойса, The Harlem Globetrotters, Брюс Спрингстин, «Улица Сезам в прямом эфире!» и бесчисленное множество других.

Актовый зал

открылся 2 марта 1963 года и продолжает привлекать внимание своим дизайном и строительством. В свое время это был один из двух куполов в мире, поддерживаемых краями. Крыша поддерживается 614 милями стальной проволоки толщиной в четверть дюйма, обернутой у основания купола под интенсивным давлением.

Архитектор Макс Абрамовиц, выдающийся выпускник Университета Иллинойса. Его фирма также спроектировала Здания Организации Объединенных Наций, большую часть Линкольн-центра исполнительских видов искусства и собственный Центр исполнительских искусств Краннерта при университете Иллинойса.

По вместимости Актовый зал находится в одном ряду с большими аренами крупных городов. В нем почти 16 000 постоянных мест, но когда переносные стулья размещаются на полу для круглого выступления, их потенциал может достигать 17 200, в зависимости от размера сцены. Самая большая арена Иллинойса за пределами United Center в Чикаго, Assembly Hall, продолжает представлять самых горячих и захватывающих исполнителей и событий в мире!

Ссылка:
http: //www.uofiassemblyhall.com

Hershey Park Arena — Херши, Пенсильвания

• Архитектор / Инженер: Антон Тедеско
• Владелец: Hershey’s
• Описание: Бочкообразный свод железобетонный. Первый тонкий корпус, построенный в США.
• Ширина: 232 ’; Длина: 362 ’; Высота: 100 ’
• Вместимость: 7228 постоянных мест
• Начато: Начало 1936 г.
• Завершено: 19 декабря 1936 г.

В 1996 году Томас К.Стивенс, операционный директор Арены, получил некоторые проекты и планы стадионов с монолитным куполом. Г-н Стивенс был впечатлен и написал это рекомендательное письмо, основываясь на своем опыте работы со старейшим в стране стадионом из тонкостенного бетона:

«Когда Hersheypark Arena была построена в 1936 году, она считалась одним из лучших зданий своего времени. Теперь, 60 лет спустя, он выдержал испытание временем. Арена представляет собой монолитную железобетонную конструкцию овальной формы, которая прослужит долго.Hersheypark Arena, рассчитанная на 7350 мест, была домом для хоккея с момента постройки. В этом уникальном сооружении на протяжении многих лет проходило множество мероприятий, с одной выдающейся особенностью — неплохое место в доме.

«Идея ледового комплекса« Монолитный купол »улучшила концепцию проекта. Проникновение воды в бетон и компенсационные швы — наша самая большая проблема при обслуживании зданий. Этих проблем не существует с этим дизайном. Любой, кто хочет построить ледовую арену, должен быть впечатлен дизайном, энергосбережением, безопасностью и уникальной открытостью этих конструкций.После постройки вы можете рассчитывать на то, что у вас будет отличное сооружение на долгие годы.

С уважением,
Thomas C. Stephens

Pallazzo Dello Sport (Большой дворец спорта) — Рим, Италия

• Инженер: Пьер Луиджи Нерви
• Описание: Диаметр 330 футов, ребристый, железобетонный купол
• Стоимость: 2 миллиарда лир
• Построен: с 1958 по 1960 год для летних Олимпийских игр 1960 года

Palazzo Dello Sport (Большой дворец спорта) — Рим, Италия

• Инженер: Пьер Луиджи Нерви
• Диаметр: 194 ’; Высота: 69 ’
• Вместимость: 5,000
• Стоимость: 265 миллионов лир
• Построен: с 1956 по 1957 год для летних Олимпийских игр 1960 года

Thompson Arena, Дартмутский колледж — Ганновер, Нью-Гэмпшир

• Архитектор / инженер: Пьер Луиджи Нерви
• Описание: Высота 64 фута, железобетон, цилиндрический свод
• Вместимость: 3500 мест с индивидуальной спинкой, 5 раздевалок, 2 тренировочных зала, сложное, подвесное табло
• Стоимость: 4 доллара.4 миллиона
• Строительство: 1973-1976

Руперт С. Томпсон Арена — одно из лучших в стране многофункциональных спортивных сооружений. Строительство началось в 1973 году, а первый хоккейный матч был проведен в ноябре 1975 года, когда Дартмут и олимпийская сборная США завершили матч со счетом 3: 3.

Официальная церемония вручения награды за 4,4 миллиона долларов была проведена утром во время игры на зимнем карнавале в Дартмуте против Корнелла в 1976 году, когда Big Green одержали драматическую победу со счетом 9: 7.Самая большая публика в истории хоккея Дартмута была зафиксирована 12 января 1980 года, когда 5017 зрителей наблюдали за поражением Биг Грин от Йеля 7-3.

При строительстве Арены было задействовано 9 500 ярдов сборного и монолитного бетона, 600 тонн армированной стали и контрфорсы, которые являются уникальными конструктивными особенностями.

Помещение включает в себя пять просторных раздевалок с ковровым покрытием для университетских, субвузовских и приезжих команд, а также две полностью оборудованные тренировочные комнаты, офисы, зал William Smoyer ’67, где проводятся хоккейные приемы друзей Дартмута, а также складские помещения площадки для заточки коньков.

Ссылка: http://www.dartmouth.edu/~mhockey/thompson.html

Leverone Field House, Дартмутский колледж — Ганновер, Нью-Гэмпшир

• Архитектор / инженер: Пьер Луиджи Нерви
• Строитель: Кэмпбелл и Олдрич
• Описание: 91 800 квадратных метров, железобетонный свод

.

• Характеристики: крытый трек; тренажерный зал; крытая тренировочная площадка для футбола, лакросса, футбола, гольфа, регби
• Выполнено: 1962-1963

Norfolk SCOPE Arena & Conference Hall — Норфолк, Вирджиния

• Архитектор / инженер: Пьер Луиджи Нерви
• Диаметр: 440 ’; Высота: 110 ’
• Вместимость: 85000 квадратных футов.12 600 мест для спортивных мероприятий; 13 800 мест для собраний; Ресторан на 150 мест
• Стоимость: 28,1 миллиона долларов
• Строительство: 1970-1972

Открытый в 1972 году, Norfolk Scope проводит множество мероприятий, включая Ringling Bros и Barnum and Bailey Circus, съезды, концерты и семейные шоу. Scope гордится тем, что является домом для Норфолкских адмиралов АХЛ и футбольной команды Norfolk Nighthawks Arena. Объем состоит из гибкой главной арены, модульных выставочных залов и конференц-залов, которые могут вместить как небольшие, так и большие группы для частных встреч, выставок или конференций.

Ссылка: http://www.norfolkcvb.com/meeting/scope.cfm

Waikiki Shell — Гонолулу, Гавайи

• Вместимость: Мест 2400 с лужайкой еще для 6000
• Строительство: 1952-1956

На фоне всемирно известной Даймонд-Хэд и пляжа Вайкики через дорогу отель Waikiki Shell является уникальным местом для проведения концертов на открытом воздухе и других крупных мероприятий. Отель Waikiki Shell находится в нескольких минутах ходьбы от отелей, что делает его идеальным местом для проведения конференций, встреч и приемов.

Тропический климат Гавайев делает Waikiki Shell идеальным местом для незабываемой вечеринки на лужайке после обеда или вечернего концерта. Организаторам мероприятий следует учесть, что в отеле Waikiki Shell есть недавно отремонтированная кухня для обслуживания мероприятий. Здесь есть две погрузочные площадки, раздевалки, большая сцена, великолепная акустика, профессиональное световое и звуковое оборудование, а также электрические службы для крупных телепрограмм.

Ссылка: www.blaisdellcenter.com

Kresge Auditorium, MIT — Кембридж, Массачусетс

• Архитектор: Ээро Сааринен
• Описание: Крытый павильон и школьная аудитория
• Вместимость: 3943 места
• Строительство: 1950-1955
• Строительная система: Геодезический купол, медная кровля

Открытый амфитеатр был построен в 1940-х годах как оркестровый корпус на берегу Зеленого озера.«Американская архитектура и строительство вряд ли останутся прежними после завершения строительства нового центра Массачусетского технологического института», — заметил критик Architectural Forum в 1955 году. Но каким бы ренегатом он ни был при строительстве, необычный зал для представлений Ээро Саайнена скрупулезно соблюдал функции и архитектурные решения. словарный запас университетского городка.

В 1950-х годах Массачусетский технологический институт был в разгаре послевоенного строительного бума, лишь немногим менее амбициозного, чем тот, который он предпринял полвека спустя. Сааринену было поручено спроектировать два сооружения на обширной неурегулированной границе Западного кампуса, новую аудиторию и новую часовню.

Сааринен разработал трехугольный купол, чтобы объединить архитектурный ландшафт Института, копируя два фирменных купола Массачусетского технологического института, которые находятся у ворот в восточную половину кампуса. Возвышающийся на 50 футов над землей в своем апогее 1200-тонный купол Кресге представляет собой одну восьмую бетонной сферы, поддерживаемой в трех точках бетонными и стальными опорами. Конструктивно куполообразная крыша фактически свободно плавает от кирпичного основания аудитории, которую она защищает. Поскольку здесь нет колонн, каждое место в Kresge Auditorium имеет беспрепятственный вид на сцену.Нижний уровень включает в себя Маленький театр на 200 мест, зеленую комнату, раздевалку, холлы, офисы и зоны обслуживания.

Ссылки: www.greatbuildings.com, www.interlochen.k12.mi.us/arts_festival, http://web.mit.edu/evolving/projects/kresge

Комплекс Национального Конгресса Бразилиа — Центральная Бразилия

• Архитектор: Оскар Нимейер
• Описание: Вогнутый и выпуклый купол
• Строительство: 1958
• Видение: Построить город будущего

Этот правительственный объект является уникальным архитектурным памятником или мечтой о футуристическом городе.Бразилиа и сегодня остается одним из самых интересных мест в мире. Он включает в себя Дворец Конгресса (здание Капитолия), верхние части залов Национального сената и Палаты депутатов, а также различные офисы. Вокруг него две чаши, одна обращена вверх, а другая — вниз. Он красивый и абстрактный, и быстро стал одним из самых узнаваемых символов города.

Ссылка: www.viagensimagens.com

Ангар для самолетов AFB PRIDE Ellsworth — Рапид-Сити, Южная Дакота

• Архитектор: Антон Тедеско
• Описание: Мега-утилитарное сооружение пролетом 300 футов
• Строительство: 1947-1949

Ангар PRIDE воплощает в себе дух персонала базы; его аббревиатура PRIDE расшифровывается как «Профессиональные результаты в ежедневных усилиях».

Строительство ангара началось 6 июля 1947 года в рамках подготовки огромных бомбардировщиков B-36 Peacemaker. Завершенный 24 октября 1949 года, он считался одним из крупнейших в мире монолитных (без видимых внутренних опор) сооружений. Его внешний вид является историческим, напоминая о начале эпохи холодной войны и периоде значительного развития авиабазы ​​Эллсуорт.

Бетонный каркас, залитый поверх каркасной конструкции, имеет толщину 7 дюймов в основании и 5 дюймов в центре.Есть 13 ребер, каждое по 5 футов в высоту и на расстоянии около 20 футов друг от друга. Ребра, поддерживающие крышу, поддерживаются пьедесталами, которые расположены примерно на 2 фута под землей. Площадь здания составляет 125 649 квадратных футов, что достаточно для двух B-36 или шести B-29 Superfortress.

Ссылка: www.globalsecurity.org/wmd/facility/ellsworth.htm

Ангар для самолетов авиабазы ​​Лоринг — Известняк, Мэн

• Архитектор: Антон Тедеско
• Описание: Параболическая арочная конструкция, пролет 340 футов
• Строительство: Начало 1948 г.

Высота конструкции у пружин 16 футов, а у макушки — 74 фута.Оболочка состоит из железобетонной плиты толщиной от 5 дюймов до 7 дюймов, усиленной ребром 20 дюймов 5 футов, утолщенным на глубину 7 футов возле упоров. Ребра жесткости расположены на расстоянии 25 футов друг от друга, и Строительный шов расположен в центре чередующихся ребер, разделяя общую длину 300 футов на 6 секций.

Ссылка: www.arche.pus.edu/thinshells/module

Warner Auditorium, Университет Андерсона — Андерсон, Индиана

• Описание: Штаб-квартира Международной Церкви Бога Конвенция
• Аудитория: Названа в честь Дэниела Уорнера
• Вместимость: Самый большой зал 2207; Наименьшая комната 15; Банкетный зал 400

Университет Андерсона расположен недалеко от основных торговых и деловых районов, недалеко от муниципального аэропорта Андерсона, к северо-востоку от Индианаполиса и в нескольких часах езды от Чикаго.

Ссылка: www.madtourism.com/tm/anderson.html

Neal S. Blaisdell Center Arena — Гонолулу, Гавайи

• Описание: Многофункциональная арена
• Диаметр открытого пола: 190 ’
• Высота потолка: 42 фута над центром, 60 футов над планкой лоджии
• Вместимость: Зависит от события: сценические шоу с рассаживанием по кругу могут вместить до 8 800 человек; дополнительные мероприятия в суде могут вместить 7700 человек.

Арена представляет собой круглую площадку для выступлений с беспрепятственным обзором, подходящую для проведения концертов, спортивных мероприятий, встреч, конференций, потребительских шоу, семейных шоу и других специальных мероприятий.На верхнем уровне установлены постоянные мягкие театральные кресла. На нижнем уровне есть переносные мягкие сиденья и стояки для сидений, которые можно перенастроить или снять.

Ссылка: www.blaisdellcenter.com

.

Могу ли я использовать стальную фибру в качестве основного армирования?

Ответ: нет, нет, нет, ч… НЕТ.

Бетон — фантастический строительный материал. Однако настоящая прочность бетона заключается в сжатии. При растяжении бетон имеет небольшую надежную прочность. Недостаток прочности на растяжение восполняем армированием. Мы узнали, что стальной арматурный стержень (арматурный стержень) обеспечивает лучшую прочность на растяжение при минимальной стоимости любого армирующего материала. Доступно множество других подкреплений.Они варьируются от бамбука до углеродных нитей и арматуры из стекловолокна и т. Д. Кроме того, многие волокна (стекло, полипропилен, углерод, нейлон и сталь) использовались в основном для вторичного армирования. Теперь у нас есть базальтовая арматура. Это ново для нас и намного лучше, чем то, что у нас было в прошлом. Он вдвое прочнее стали и весит в пять раз меньше. А главное не ржавеет. Это новое усиление для EcoShells.

Волокна используются в сотнях бетонных конструкций как для основного, так и для дополнительного армирования.Но нас беспокоит его использование в тонкостенных куполах. Арматура — единственная арматура, признанная кодами первичной арматуры. Небольшие купола могут быть армированы волокном, но они не соответствуют нормам и не так прочны, как здания, армированные арматурой. До сих пор у нас были серьезные неудачи в нескольких проектах, где мы использовали стальную фибру в качестве основного армирования. Я никогда не смогу убедить меня попробовать это снова. В 1998 году мы еще раз попробовали стальные волокна на небольшом куполе (20 футов в диаметре).Это тоже была неудача. Несмотря на то, что он не упал, на нем образовались трещины, и с каждым годом они становятся все больше. Трещины не являются проблемой для арматуры, но они — катастрофа для армирования волокном. См. Некоторые уроки, которые можно извлечь

Даже если бы стальные волокна работали (а они не работают) в качестве основного армирования, вам придется преодолеть неприятие кодекса. Бетон и арматура хорошо известны, приняты и доступны во всем мире. Еще более важным является тот факт, что стальные волокна дороги и с ними сложно обращаться.По нашему опыту, подвешивание арматуры окупается за дополнительную стоимость волокон. Наконец, арматурный стержень действует как глубиномер. Если он правильно заделан, бетон обычно достаточно толстый. С фибробетоном вы не можете точно сказать, насколько он толстый. Он может варьироваться от дюйма до 12 дюймов.

.

Обучение с подкреплением, часть 5: Преодоление практических проблем обучения с подкреплением Видео

В первых четырех видеороликах этой серии рассказывалось о том, насколько велико обучение с подкреплением и как вы можете использовать его для решения некоторых действительно сложных задач управления. Таким образом, у вас может быть идея, что вы можете настроить среду, разместить в ней агента RL, а затем позволить компьютеру решить вашу проблему, пока вы уходите и пьете кофе или что-то в этом роде. К сожалению, даже если вы настроите идеального агента и идеальную среду, а затем алгоритм обучения сходится к решению, у этого метода все еще есть недостатки, о которых нам нужно поговорить.Итак, в этом видео я собираюсь обратиться к нескольким, возможно, неочевидным проблемам с RL и попытаться предоставить некоторые способы их решения. Даже если нет простых способов решить некоторые из проблем, с которыми вы столкнетесь, по крайней мере, это заставит вас задуматься о них. Итак, приступим к делу. Я Брайан, и добро пожаловать на MATLAB Tech Talk.

Проблемы, которые мы рассмотрим в этом видео, сводятся к двум основным вопросам. Первый: если у вас есть усвоенная политика, есть ли способ изменить ее вручную, если она не совсем идеальна? И во-вторых, как узнать, что решение будет работать?

Начнем с первого вопроса.Чтобы ответить на этот вопрос, предположим, что мы изучили политику, которая может заставить робота ходить на двух ногах, и собираемся развернуть эту статическую политику на целевом оборудовании. Подумайте, что это за политика математически. Он состоит из нейронной сети с, возможно, сотнями тысяч весов и смещений и нелинейными функциями активации. Комбинация этих значений и структуры сети создает сложную функцию, которая сопоставляет наблюдения высокого уровня с действиями низкого уровня.

По сути, эта функция — черный ящик для дизайнера.У нас может быть интуитивное представление о том, как работает эта функция. Вы знаете математику, которая превращает наблюдения в действия. Мы можем даже понять некоторые скрытые функции, которые обнаружила эта сеть. Однако мы не знаем причины ценности любого данного веса или смещения. Итак, если политика не соответствует спецификации или если предприятие или остальная операционная среда меняются, как вы корректируете политику для решения этой проблемы? Какой вес или смещение вы измените? Проблема в том, что именно то, что упростило решение проблемы, а именно сведение всей сложной логики к одной функции черного ящика, сделало наше окончательное решение непонятным.Поскольку человек не создал эту функцию и не знает ее до мелочей, трудно вручную определить проблемные области и исправить их.

Сейчас ведутся активные исследования, направленные на продвижение концепции объяснимого искусственного интеллекта. Идея заключается в том, что вы можете настроить свою сеть так, чтобы люди могли легко ее понять и проверить. Однако на данный момент большинство политик, сгенерированных RL, по-прежнему классифицируются как черный ящик, где разработчик не может объяснить, почему результат такой, какой он есть.Поэтому, по крайней мере на время, нам нужно научиться справляться с этой ситуацией.

Сравните это с традиционной системой управления, где обычно существует иерархия с контурами и каскадными контроллерами, каждый из которых предназначен для управления очень специфическим динамическим качеством системы. Подумайте о том, как можно получить выигрыш от физических свойств, таких как длина придатка или моторные константы. И как просто изменить этот выигрыш, если изменится физическая система.

Кроме того, если система ведет себя не так, как вы ожидаете, с помощью традиционной конструкции вы часто можете определить проблему в конкретном контроллере или контуре и сосредоточить свой анализ на нем.У вас есть возможность изолировать контроллер, протестировать и модифицировать его в автономном режиме, чтобы убедиться, что он работает в указанных условиях, а затем вернуть этот контроллер в более крупную систему.

Это действительно сложно сделать, когда решение представляет собой монолитный набор нейронов, весов и смещений. Итак, если в итоге мы получим неправильную политику, вместо того, чтобы исправить некорректную часть политики, мы должны перепроектировать модель агента или среды, а затем заново ее обучить.Этот цикл перепроектирования, обучения и тестирования, а также перепроектирования, обучения и тестирования может занять много времени.

Но здесь вырисовывается более серьезная проблема, которая выходит за рамки времени, необходимого для обучения агента. Все сводится к необходимой точности модели окружающей среды.

Проблема в том, что действительно сложно разработать достаточно реалистичную модель — такую, которая учитывала бы всю важную динамику в системе, а также помехи и шум.В какой-то момент это не будет полностью отражать реальность. Вот почему нам все еще нужно проводить физические тесты, а не просто проверять все с помощью модели.

Итак, если мы воспользуемся этой несовершенной моделью для разработки традиционной системы управления, тогда есть шанс, что наша конструкция не будет идеально работать на реальном оборудовании, и нам придется внести изменения. Поскольку мы понимаем созданные нами функции, мы можем настраивать наши контроллеры и вносить необходимые изменения в систему.

Однако с политикой нейронной сети у нас нет такой роскоши. А поскольку мы не можем построить идеальную модель, любое обучение, которое мы проведем с ней, будет не совсем правильным. Следовательно, единственный вариант — завершить обучение агента на физическом оборудовании. Что, как мы обсуждали в предыдущих видео, само по себе может быть сложной задачей.

Хороший способ уменьшить масштаб этой проблемы — просто сузить область действия агента RL. Как я показал в последнем видео, вместо того, чтобы изучать политику, которая берет на себя наблюдения самого высокого уровня и управляет действиями самого низкого уровня, мы можем обернуть традиционные контроллеры вокруг агента RL, чтобы он решал только очень специализированную проблему.Решая меньшую проблему с помощью агента RL, мы сокращаем необъяснимый черный ящик до тех частей системы, которые слишком сложно решить традиционными методами.

Очевидно, что уменьшение размера агента не решает нашей проблемы, а просто снижает ее сложность. Политика более сфокусирована, поэтому легче понять, что она делает, время на обучение сокращается, а окружающая среда не нуждается в такой большой динамике. Однако даже при этом у нас все еще остается второй вопрос: как узнать, что агент RL будет работать независимо от его размера? Например, устойчив ли он к неопределенностям? Есть ли гарантии стабильности? А вы можете убедиться, что система соответствует спецификациям?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте снова начнем с того, как мы будем проверять традиционную систему управления.Один из самых распространенных способов — это просто тест. Как мы уже говорили, это тестирование с использованием симуляции и модели, а также с использованием физического оборудования, и мы проверяем, соответствует ли система спецификациям — то есть, она делает правильные вещи — во всем пространстве состояний и в присутствии нарушений и отказов оборудования.

И мы можем провести такой же уровень проверочного тестирования с помощью политики, созданной RL. Опять же, если мы обнаруживаем проблему, мы должны переобучить политику, чтобы исправить ее, но тестирование политики похоже.Однако есть некоторые довольно важные отличия, которые затрудняют тестирование политики нейронной сети.

Во-первых, с изученной политикой трудно предсказать, как система будет вести себя в одном состоянии, основываясь на ее поведении в другом. Например, если мы обучаем агента управлять скоростью электродвигателя, научив его следовать пошаговому вводу от 0 до 100 об / мин, мы не можем быть уверены, без тестирования, что та же политика будет следовать аналогичному шагу. вход от 0 до 150 об / мин.Это верно, даже если двигатель ведет себя линейно. Это небольшое изменение может вызвать активацию совершенно другого набора нейронов и получение нежелательного результата. Мы не узнаем этого, пока не проверим.

При использовании традиционных методов, если двигатель ведет себя линейно, у нас есть некоторые гарантии, что все ступенчатые входы в линейном диапазоне будут вести себя одинаково. Нам не нужно проводить каждый из этих тестов отдельно. Таким образом, количество тестов, которые мы должны выполнить с политикой RL, обычно больше, чем с традиционными методами.

Вторая причина, по которой проверка с помощью тестов затруднительна с политиками нейронной сети, заключается в возможности чрезвычайно больших и трудно определяемых входных пространств. Помните, что одним из преимуществ глубоких нейронных сетей является то, что они могут обрабатывать разнообразные датчики, такие как изображения с камеры. Например, если вы пытаетесь проверить, может ли ваша система распознавать препятствие с помощью изображения, подумайте о том, сколькими различными способами может появиться препятствие. Если изображение состоит из тысяч пикселей, и каждый пиксель может находиться в диапазоне от 0 до 255, подумайте о том, сколько перестановок чисел подходит и насколько невозможно проверить их все.И, как и в примере с пошаговым вводом, только потому, что ваша сеть научилась распознавать препятствие в одной части изображения при определенных условиях освещения, ориентации и в каком-то масштабе, это не дает вам никаких гарантий, что она работает в любом другом. путь в образе.

Последняя сложность, которую я хочу затронуть, связана с формальной проверкой. Эти методы включают гарантию того, что какое-то условие будет выполнено, путем предоставления формального доказательства, а не использования теста.

Фактически, при формальной проверке мы можем заявить, что спецификации будут соблюдены, даже если мы не сможем заявить об этом путем тестирования.Например, с контроллером скорости двигателя мы протестировали ступенчатый вход от 0 до 100 об / мин и от 0 до 150. Но как насчет всех остальных, например, от 50 до 300 или 75-80? Даже если мы выберем 10 000 комбинаций скоростей, это не гарантирует, что каждая комбинация будет работать, потому что мы не можем протестировать их все. Это просто снижает риск. Но если бы у нас был способ проверить код или выполнить некоторую математическую проверку, охватывающую весь диапазон, то не имело бы значения, что мы не сможем проверить каждую комбинацию. У нас все еще была уверенность, что они сработают.

Например, нам не нужно тестировать, чтобы убедиться, что сигнал всегда будет положительным, если абсолютное значение этого сигнала определяется в программном обеспечении. Мы можем проверить это, просто проверив код и показав, что условие всегда будет выполняться. Другие типы формальной проверки включают вычисление факторов устойчивости и устойчивости, таких как запасы усиления и фазы.

Но для нейронных сетей этот тип формальной проверки сложнее, а в некоторых случаях даже невозможен.По причинам, которые я объяснил ранее, сложно проверить код и дать какие-либо гарантии относительно его поведения. У нас также нет методов для определения его надежности или стабильности, и мы не можем предположить, что произойдет, если датчик или исполнительный механизм выйдет из строя. Все сводится к тому факту, что мы не можем объяснить, что функция делает внутри.

Хорошо, вот некоторые из способов, которыми изученные нейронные сети затрудняют проектирование. Трудно проверить их работу по ряду спецификаций.Если система действительно выходит из строя, трудно определить источник сбоя, а затем, даже если вы можете точно определить источник, трудно вручную настроить параметры или структуру, оставляя вам единственный вариант — изменить дизайн и начать обучение. процесс снова.

Но я не хочу разрушать вашу уверенность в обучении с подкреплением как полезном инструменте для производственных систем, потому что, несмотря на все вышесказанное, есть способы настроить обучение так, чтобы результирующая политика была более надежной при наличии неопределенностей. .Есть также способы повысить безопасность и сделать обучение с подкреплением жизнеспособным вариантом для производственных систем. И мы даже можем использовать обучение с подкреплением для решения немного другой проблемы, которая позволяет избежать многих из этих проблем. Итак, давайте закончим это видео на позитивной ноте и поговорим обо всех трех из них. Начнем с того, что сделаем политику более надежной.

Несмотря на то, что мы не можем количественно оценить надежность, мы можем сделать систему более устойчивой, активно регулируя параметры в среде, пока агент учится.

Например, для нашего шагающего робота допустимые производственные допуски приводят к тому, что максимальный крутящий момент для двигателя шарнира падает между 2 и 2,1 Нм. Мы собираемся построить десятки таких роботов, и мы хотели бы изучить единую политику для всех роботов, устойчивую к этим вариантам. Мы можем сделать это, обучив агента в среде, где значение крутящего момента двигателя регулируется каждый раз при запуске моделирования. Мы могли бы единообразно выбрать другое значение максимального крутящего момента в этом диапазоне в начале каждого эпизода, чтобы со временем политика сходилась к чему-то, что устойчиво к этим производственным допускам.Настраивая таким образом все важные параметры — вы знаете, такие вещи, как длина отростков, задержки в системе, препятствия, опорные сигналы и т. Д. — мы получим в целом надежную конструкцию. Возможно, мы не сможем заявить о конкретном коэффициенте усиления или запасе по фазе, но у нас будет больше уверенности в том, что результат может обрабатывать более широкий диапазон в пределах рабочего пространства состояний.

Это касается надежности, но все же не дает нам никаких гарантий, что политика будет работать правильно с оборудованием.И мы не хотим, чтобы оборудование было повреждено или кто-то пострадал из-за непредсказуемой политики. Таким образом, нам также необходимо повысить общую безопасность системы. И один из способов повышения безопасности — это определение ситуаций, которых вы хотите, чтобы система избегала, несмотря ни на что, а затем создание программного обеспечения вне политики, отслеживающей эту ситуацию. Если этот монитор срабатывает, ограничьте систему или переведите ее в какой-либо безопасный режим, прежде чем он сможет нанести ущерб.Это не помешает вам развернуть опасную политику, но защитит систему, позволит вам узнать, как она дает сбой, и настроить среду вознаграждения и обучения для устранения этой ошибки.

Исправление для повышения надежности и безопасности — это своего рода обходные пути к ограничениям, которые мы имеем с изученной политикой нейронной сети. Тем не менее, есть способ использовать обучение с подкреплением и по-прежнему иметь возможность воспользоваться преимуществами результата, который будет таким же надежным, безопасным, изменяемым и проверяемым, как и система управления с традиционной архитектурой.И это за счет использования его просто как инструмента оптимизации для системы управления с традиционной архитектурой. Позвольте мне объяснить это так. Представьте себе разработку архитектуры с десятками вложенных циклов и контроллеров, каждый из которых дает несколько преимуществ. Вы можете столкнуться с ситуацией, когда вам нужно настроить 100 или более индивидуальных значений усиления. Вместо того, чтобы пытаться вручную настраивать каждое из этих усилений вручную, вы можете настроить агента RL, чтобы узнать лучшие значения для всех сразу.

Агент будет вознагражден за то, насколько хорошо работает система и сколько усилий требуется для достижения этой производительности, и тогда действия будут иметь сотню или около того выигрышей в системе.Итак, когда вы первоначально начинаете обучение, случайно инициализированная нейронная сеть в агенте просто генерирует случайные значения, а затем вы запускаете моделирование, используя их для усиления контроля. Теперь, более чем вероятно, что первый эпизод даст какой-то мусорный результат, но после каждого эпизода алгоритм обучения будет настраивать нейронную сеть таким образом, чтобы прибыль двигалась в том направлении, которое увеличивает вознаграждение, то есть улучшает производительность и снижает усилия.

Самое приятное в использовании обучения с подкреплением таким образом заключается в том, что, как только вы усвоили оптимальный набор возможностей контроля, все готово; тебе больше ничего не нужно.Нам не нужно развертывать какие-либо нейронные сети, проверять их или беспокоиться об их изменении. Нам просто нужно закодировать окончательные значения статического усиления в нашей системе. Таким образом, у вас все еще есть система с традиционной архитектурой (которую можно проверить и вручную настроить на оборудовании, как мы привыкли), но вы заполнили ее значениями усиления, которые были оптимально выбраны с помощью обучения с подкреплением. Что-то вроде подхода из двух миров.

Итак, надеюсь, вы видите, что обучение с подкреплением действительно эффективно для решения сложных проблем, и что его определенно стоит изучить и выяснить, как объединить его с традиционными подходами таким образом, чтобы вы чувствовали себя комфортно с конечным продуктом.Существуют некоторые проблемы, связанные с пониманием решения и проверкой его работы, но, как мы уже немного рассмотрели, у нас есть несколько способов обойти эти проблемы прямо сейчас.

Вот мысль, с которой я хочу вас оставить. Алгоритмы обучения, инструменты проектирования RL, такие как MATLAB, и методы проверки постоянно развиваются. Мы далеки от полного потенциала обучения с подкреплением. Возможно, в недалеком будущем он станет первым предпочтительным методом проектирования для всех сложных систем управления.Спасибо за просмотр этого видео.

Если вы не хотите пропустить будущие видео Tech Talk, не забудьте подписаться на этот канал. Кроме того, если вы хотите проверить мой канал, «Лекции по системе управления», я также освещаю там другие темы управления. Увидимся в следующий раз.

.