Армирование дорожных плит: Напряженная и напрягаемая арматура в плитах: расчет, ГОСТ, анкеровка

Напряженная и напрягаемая арматура в плитах: расчет, ГОСТ, анкеровка

Известно, что бетон прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки, но разрушается уже при 10 % значений подобных нагрузок, действующих на растяжение. Именно для усиления способности противостоять растяжению бетон в плитах армируют каркасом со стальными рифлёными стержнями.

Для чего требуется предварительно напряжённое армирование

Арматура в изделиях может быть ненапрягаемой и напрягаемой. Первый вид выполняет функцию пассивного армирования — оно не работает, пока плита не изогнётся от собственного веса или от воздействия поперечной нагрузки. Только в этот момент нижние армирующие стержни будут противодействовать растяжению, но бетон уже получит свою долю растяжения и отреагирует сетью мелких трещин.

Чтобы избежать их появления и повысить прочность плиты при воздействии изгибающих нагрузок, армирующие конструкции при изготовлении бетонных плит предварительно напрягают. Железобетон с напряжённой арматурой находится постоянно в активном состоянии.

Силы напряжения, сжимающие плиту в осевом направлении, компенсируют эксплуатационные силы, вызванные собственным весом и нагрузкой. Растрескивания в напряжённой плите практически не происходят, она способна выдерживать более высокие, чем ненапряжённая плита, нагрузки. Кроме того, напряжённую плиту делают тоньше (140 мм вместо 170), что снижает расход бетона.

Натяжение напрягаемой арматуры

При изготовлении плит (дорожных, перекрытия, аэродромных) применяют метод, называемый натяжение на упоры. Он заключается в том, что арматурные стержни, уложенные в форму до заливки бетона, подвергают растяжению. Его осуществляют двумя способами:

• механическим;
• электротермическим;
• комбинированным, сочетающим оба предыдущих.

При механическом способе стержни анкеруют и растягивают гидравлическими домкратами. Заливают в форму бетон, уплотняют его и выдерживают до набора 70 %-й прочности. Затем зажимы снимают, и сила натяжения стержней через анкеры и рифление передаётся на бетон.

Изделие становится плитой с предварительно напряжённой арматурой.

Электротермический способ заключается в пропускании через стержни тока большой силы. От его действия они разогреваются и удлиняются по оси. В этот момент заливают бетон. После его схватывания и упрочнения ток выключают, стержни остывают, но укорачиваться им мешает сцепление с бетоном, поэтому арматура напрягается.
В промышленности чаще используют электротермический метод, как более простой.

Анкеровка напряжённой арматуры

Анкеровку или установку на стержни анкерных элементов выполняют с помощью:

• опрессованных в холодном состоянии шайб;
• высаженных головок, получаемых разогревом и расплющиванием концов стержней;
• привариваемых цилиндрических коротышей;
• спиралей из проволоки;
• инвентарных зажимов.

Требования к предварительно напряжённой арматуре

Для изготовления напряжённых железобетонных конструкций применяют специальные виды арматурной стали, обладающие высокими значениями рабочих напряжений (от 5000 до 7200 кгс/см²). В перечень этих материалов входят арматурные стали:

• А600, А600С и Ат600С — 5400 кгс/см²;
• А800 и Ат800 — 6000 кгс/см²;
• А800 и Ат800 — 7200 кгс/см² и другие.

Классы стали на напрягаемую арматуру устанавливают нормативные документы, по которым выпускаются изделия, в частности, ГОСТ 25912-2015 и другие. Расчет напряженной арматуры производится при проектировании изделия. Отклонения замеряемых напряжений от проектных значений не должно превышать 10 %.

Железобетонные изделия с предварительно напрягаемой арматурой являются основными конструктивными элементами, аэродромов, многоэтажных и высотных зданий, и масштабных сооружений. Например, в нашем ассортименте любые плиты перекрытия доступны для вашего выбора.

ГОСТ 21924.0-84 Плиты железобетонные для покрытий городских дорог. Технические условия (с Изменением N 1)

ГОСТ 21924.0-84

Группа Ж33

ОКП 58 4600

Дата введения 1985-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством жилищно-коммунального хозяйства РСФСР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 30.09.83 N 210

3. ВЗАМЕН ГОСТ 21924-76

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 5781-82	2.7.4
ГОСТ 6727-80	2.7.4
ГОСТ 8568-77	2.9.1
ГОСТ 8829-94	4. 1.1
ГОСТ 10060.0-95	4.3
ГОСТ 10178-85	2.6.8
ГОСТ 10180-90	4.2
ГОСТ 10181-2000	4.7
ГОСТ 10884-94	2.7.4
ГОСТ 10922-90	2.7.6, 4.8
ГОСТ 12730.0-78	4.4
ГОСТ 12730.5-84	4. 4
ГОСТ 13015.0-83	2.5, 2.6.3, 4.11
ГОСТ 13015.1-81	3.1
ГОСТ 13015.2-81	5.1
ГОСТ 13015.3-81	5.2
ГОСТ 17624-87	4.2
ГОСТ 18105-86	3.3, 4.2
ГОСТ 21924.1-84	1.4, 2.1, 2.4, 2.6.1, 2.7.7, 4.1.4
ГОСТ 21924.2-84	1. 4, 2.1, 2.4, 2.6.1, 4.1.4
ГОСТ 21924.3-84	2.7.5
ГОСТ 22362-77	4.9
ГОСТ 22690-88	4.2
ГОСТ 23009-78	1.6
ГОСТ 26633-91	2.6.1, 2.6.8
ТУ 21-20-51-83	2.6.8
СНиП 2.01.01-82	Вводная часть, 2.6.5
СНиП 2.03.01-84	Вводная часть
СНиП 2. 05.07-85	Вводная часть
СНиП III-4-80	5.11

5. ИЗДАНИЕ (январь 2002 г.) с Изменением N 1, утвержденным в декабре 1987 г. (ИУС 5-88)


Настоящий стандарт распространяется на железобетонные предварительно напряженные плиты и плиты с ненапрягаемой арматурой, изготовляемые из тяжелого бетона и предназначенные для устройства сборочных покрытий постоянных и временных городских дорог под автомобильную нагрузку Н-30 и Н-10.

Плиты применяют для дорог в районах с расчетной температурой наружного воздуха (средней наиболее холодной пятидневки района строительства по СНиП 2.01.01*) до минус 40°С включ.

_______________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 23-01-99, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

При применении плит в климатическом подрайоне IVА должны учитываться дополнительные требования СНиП 2.

03.01* к конструкциям, предназначенным для эксплуатации в этом районе.
_______________
* СНиП 2.03.01-84 отменены с 01.03.2004 г., здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.


Допускается применение данных плит для дорог в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 40°С при соблюдении требований, предъявляемых СНиП 2.03.01 к конструкциям, предназначенным для эксплуатации в этих условиях.

Стандарт не распространяется на железобетонные плиты для внутренних автомобильных дорог промышленных предприятий, для внутрихозяйственных автомобильных дорог по СНиП 2.05.07*, а также на плиты многоразового использования для временных дорог на строительных площадках.
________________
* На территории Российской Федерации действует СП 37.13330.2012. — Примечание изготовителя базы данных.


(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ТИПЫ, ОСHОВHЫЕ ПАPАМЕТPЫ И PАЗМЕPЫ

1.1. Плиты подразделяют на типы в зависимости:

— от назначения:

1 — для постоянных дорог,

2 — для временных дорог;

— от конфигурации:

П — прямоугольная,

ПБ — прямоугольная с одним совмещенным бортом,

ПББ — прямоугольная с двумя совмещенными бортами,

ПТ — трапецеидальная,

ПШ — шестиугольная,

ПШД — шестиугольная осевая диагональная,

ПШП — шестиугольная осевая поперечная,

ДПШ — диагональная половина шестиугольной плиты,

ППШ — поперечная половина шестиугольной плиты.

1.2. Форма и основные размеры плит должны соответствовать указанным на черт.1-6 и в табл.1, 2.

Чеpт.1. Фоpма и основные pазмеpы плит. Тип П

Тип П

Черт.1

Черт.2. Фоpма и основные pазмеpы плит. Типы ПБ, ПББ

Черт.2

Черт.3. Фоpма и основные pазмеpы плит. Тип ПТ

Тип ПТ

Черт.3

Черт.4. Фоpма и основные pазмеpы плит. Типы ПШ, ПШП, ПШД

Черт.4

Черт.5. Фоpма и основные pазмеpы плит. Типы ДПШ, ППШ

Тип ДПШ	Тип ППШ

Черт. 5

Чеpт.6. Фоpма и основные pазмеpы плит

Черт.6

Чеpт.7. Фоpма и основные pазмеpы плит

Черт.7

Чеpт.8. Рифление рабочей поверхности плит (верхняя поверхность дорожного покрытия)

Черт.8

Таблица 1

Типоразмер плиты	Размеры плит, мм									Масса плиты (справочная), т
			Толщина плиты ()
			предва- рительно напряженной	с ненапря- гаемой арматурой
1П60. 38	6000	3750	140	—	1200	3600	475	1400	—	7,85
1П60.35		3500					450	1300		7,33
2П60.35							—	—
1П60. 30		3000					400	1100		6,28
2П60.30							—	—
1П60.19		1870					360	1150		3,90
1П60. 18		1750					300			3,65
2П60.18							—	—
1П35.28	3500	2750	—	170	750	2000				4,08
2П35. 28
1П30.18	3000	1750			500					2,20
2П30.18
1П18.18	1750			160	450	850				1,20
2П18. 18
1П18.15		1500								1,03
2П18.15
1ПБ60.18	6000	1750	140	—	1200	3600	240	1270		4,48
1ПББ55. 20	5500	2000			935	3630	360	1280		4,40
1ПББ35.20	3500		—	160	595	2310	400	1200		3,38
1ПТ55	5500	2000/1500	140	—	1045	3300/1155	—	—		3,35
2ПТ55
1ПТ35	3500		—	170	665	2100/735				2,58
2ПТ35
1ПШ13	2480	2150		180	555	—	370		1240	1,80
1ПШД13				180(196)						1,90
1ПШП13				180(199)						1,93
1ПШ12	2320	2010		180	520		350		1160	1,58
1ПШД12				180(195)						1,65
1ПШП12				180(197)						1,68
1ДПШ13	2480	1070		180	—		484	345	1240	0,90
1ДПШ12

Бетонные плиты дорожные: технология изготовления и укладки

Дорожная бетонная плита из железобетона – конструкционный элемент, который применяют для укладки покрытий разнообразного типа для временной или постоянной эксплуатации. Изготовление плит производится в заводских условиях, с соблюдением установленных технических норм и параметров. Используют для строительства автомобильных дорог, автобанов, магистралей, аэродромов.

Бетонные плиты дорожные для обустройства дороги – прекрасный выбор, так как они способны сохранять эксплуатационные характеристики даже при высоких температурных перепадах, не боятся влаги, выдерживают высокие нагрузки, гарантируют длительный срок службы покрытия, в случае необходимости полотно может быть разобрано, а плита – использоваться повторно.

Разновидности дорожных бетонных плит

По качеству и способности выдерживать нагрузку изделия делятся на: автомагистральные, аэродромные, для обустройства городских дорог.

По назначению:

1) Элементы из тяжелых бетонов с ненапряженной арматурой. Обычно из них сооружают временные дороги, разного типа подъездные пути. После демонтажа появляется возможность повторного применения, так как они полностью сохраняют свои характеристики и могут служить дальше.

2) Предварительно напряженные железобетонные плиты служат для создания постоянных магистральных и дорогих дорожных полотен. Трассы с данным типом покрытия могут выдерживать большие нагрузки трафика обычного транспорта, а также техники с большим весом. Нагрузки выдерживают Н-30 и Н-10.

По форме дорожные бетонные конструкции могут быть прямоугольными (с одним или двумя смещенными бортами), шестиугольными и в форме трапеции. Согласно ГОСТу 219224.0-84, дорожные бетонные плиты заводского изготовления производят из бетона марки М400 и выше, с плотностью смеси в диапазоне от 2200 до 2500 кг/м2.

В качестве связующего вещества выступает высокоплотный портландцемент, наполнителя – щебень, армировки – стальные пруты класса А-I (напрягаемые), А- III (ненапрягаемые). Также могут добавлять воздухововлекающие компоненты, пластификаторы, специальные примеси. Конструкция напряженных предварительно изделий предполагает использование арматурных прутьев из горячекатанной или упрочненной термомеханически стали.

Маркировка изделий обязательно включает информацию про форму, тип, размеры, расчетную нагрузку, класс ненапряженной либо напряженной арматуры.

Для чего нужны

Дорожные бетонные плиты существенно упрощают процесс укладки железобетонной дороги. Благодаря их использованию полотно можно обустроить в любой местности, постелив в качестве верхнего покровного слоя асфальт, защищающий от воздействия внешних негативных факторов, значительно продлевающий срок службы.

При условии сохранения качественных характеристик железобетонные элементы можно использовать повторно, существенно сэкономив. Применять бетонные плиты можно в условиях эксплуатации как при низких, так и при высоких температурах. Изделия ускоряют процесс монтажа, не требуют подготовки сложных оснований, создают эстетически привлекательный вид покрытия.

Немаловажным преимуществом использования бетонных конструкций данного типа в обустройстве полотна является отсутствие необходимости разрабатывать грунт, проводить сопутствующие работы, что соответствующим образом сказывается на скорости и стоимости прокладки полотна. Дорожные плиты прочные, стойкие, сразу после укладки по ним могут передвигаться транспортные средства.

Конструкция

Железобетонная плита – это плоское изделие соответствующей формы (толщина плиты в мм составляет 140-240), сделанное из бетона с добавлением ненапряженной или напряженной арматуры. С целью облегчения процесса монтажа часто изделия производят с металлическими петлями, залитыми в плоскости конструкции и не выступающими на поверхность полотна дороги.

Дорожные плиты изготавливают из бетона, который связывает арматуру и защищает ее от механических, атмосферных воздействий, других разрушающих факторов. Используют бетон плотностью 2.2-2.5 тн/м3 с показателем морозостойкости как минимум 150 циклов.

Для предварительно напряженных каркасов подбирают стальные стержни марок АТ-4, АТ-5, А-5. Ненапряженные конструкции изготавливают с использованием прутьев А-3, А-3С, А-1, проволоки ВР-1 сечением 6-8 миллиметров. Усиливают арматурой длиной 6 метров или меньше, в соответствии с характеристиками изделия. После производства складывают на складе на прочное ровное основание, разделяя перпендикулярно деревянными опорами, горизонтально перемежая деревянными прокладками.

Маркируют в соответствием с нормами: указываются все характеристики, а также длина, ширина, толщина в сантиметрах и метрах (ширина или длина плиты в мм не считаются, обычно миллиметры актуальны лишь для определения толщины).

Классификация

Плиты отличаются по форме, нагрузкам, сфере использования, шероховатости, грузоподъемности.

Маркировка по форме:

• П – прямоугольные (самые часто используемые)
• ПТ – трапеция
• ПШ – шестиугольные элементы
• ПБ и ПББ – прямоугольные с 1-2 совмещенными бортами
• ПШП, ПШД, ППШ, ППШ – разные конфигурации шестиугольных дорожных плит

Первая цифра в маркировке говорит о том, можно ли использовать бетонную конструкцию повторно: 1 – для постоянной эксплуатации, 2 – для прокладки временных дорог. Б/у могут быть первого и второго сортов. Первый сорт – изделия с хорошей геометрией, лежали на парковочных площадках, под строительными вагончиками и т.д. Второй сорт – изделия сильно изношенные, с трещинами и сколами, бывшие неоднократно в использовании с большими нагрузками.

Классификация по технологическим свойствам:

• 1П – неармированные конструкции для укладки полотен дороги.
• ПД и 2П – без арматуры, которые выбирают для создания тротуаров, пешеходных зон, дорог временного назначения. Не выдерживают серьезных транспортных нагрузок и больших морозов.
• ПДП – наиболее распространенные железобетонные изделия с универсальными характеристиками, с ненапряженной арматурой, чаще всего используются для обустройства постоянных путей с не очень большим трафиком. Могут после демонтажа укладываться вновь.
• ПДН – изделия с предварительно напряженной арматурой, подходят для эксплуатации в сложных условиях: при большом минусе, весе.
• ПАГ – очень прочные плиты весом 4-5 тонн, предназначенные для монтажа полотен для крупногабаритных автомобилей, гусеничной техники, взлетных полос аэродромов.

Технология изготовления

Процесс производства плит и их использования в строительстве строго регламентированы, что объясняется необходимостью точно соблюдать нормативы и придерживаться установленных показателей.

Основные этапы производства:

• Подготовка форм, очистка всех емкостей от остатков раствора, смазка специальным веществом, уменьшающим адгезию бетона с металлом емкости и упрощающим извлечение готового изделия.
• Армирование конструкции металлическими сетками, которые фиксируются на специальных элементах для натягивания металлических прутьев в емкости, позволяющих установить расстояние между частями каркаса и выполнить достаточный слой бетонного покрытия.
• Приготовление раствора из щебня, песка, цемента, воды. Если нужно увеличить жесткость плиты и уменьшить расход цемента, в раствор вводят пластификаторы.
• Равномерное распределение раствора в емкости, уплотнение на вибростоле.
• Термическая обработка – емкости отправляют в специальную камеру, в которой они прогреваются и обрабатываются температурой.
• Извлечение изделий путем демонтажа конструкции.
• Проверка на предмет нужных характеристик, маркировка.
• Отгрузка готовых изделий на склад, укладка осуществляется штабелями.

Дорожные плиты изготавливают двумя способами:

1) Агрегатно-поточный метод – можно создавать сразу несколько видов изделий, для их перемещения привлекают подъемный механизм, сушат в специальных термических камерах.

2) Стендовый – для маленьких производств. Изготавливают посредством перемещения между стендами механизма, само же изделие недвижимо.

В производстве ЖБИ плит используют такие агрегаты: подъемные механизмы, пропарочная камера, смесители для раствора, домкраты для натяжки стальных стержней при напрягаемой арматуре, емкости из металла, вибростол.

Плиты ПДН

Самая востребованная в дорожном строительстве и универсальная марка изделия – прямоугольная ПДН (плита дорожная напряженная). Ее размеры составляют: длина 6 метров, ширина 2, толщина 14-18 сантиметров. Данный тип плит способен выдерживать испытания суровым климатом, сложным грунтом, неблагоприятными гидрологическими условиями.

Сборка покрытия подразумевает сварку элементов между собой благодаря наличию в их продольных гранях специальных скоб. Эти же скобы нужны для подъема плит краном. В торцевой части плиты находятся стыковочные пластины, которые вместе со скобами создают единый арматурный узел.

Плиты с рабочей поверхностью типа «вверх» чуть шероховатые за счет обработки брезентовой лентой, щеткой с щетиной из капрона, специальной накатки. Те, что с рабочей стороной «вниз», выполняются с рифлением глубиной минимум 1 миллиметров.

Также популярны аналогичные плиты с напряженной арматурой, которые маркируются, соответственно, ПДП. Они обеспечивают прекрасную адгезию с колесами транспорта (из-за рифления), стойки к морозу, водонепроницаемы, выдерживают нагрузки до 30 тонн.

О технологии укладки дорожных плит

Железобетонные дорожные плиты широко применяются как в проведении масштабных работ по дорожному строительству, так и в частной застройке: при мощении садовых дорожек, сооружении дорожек, идущих вдоль проезда.

Основание готовят в соответствии с назначением дороги, учитывая длительность ее эксплуатации. Для временных полотен, площадок и проездов готовят и трамбуют подушку из песка, укладывают без бордюрного камня.

Укладка основания для дорог постоянного пользования предполагает выполнение таких слоев: щебень для дренажа, настил из нетканого геотекстиля, плотная подушка из песка. Бордюрный камень устанавливается обязательно с зазорами в 6 сантиметров через каждые 10 метров для слива дождевой воды.

Сначала снимают верхний слой грунта по ширине будущего полотна глубиной до 30 сантиметров. Потом насыпают в углубление слой дренажа, трамбуют, покрывают геотекстилем, засыпают песок слоем толщиной до 15 сантиметров, уплотняют. Далее осуществляется укладка дорожной плиты, заделываются монтажные пазы с петлями мелкозернистым бетоном или цементным раствором. Крайними элементами покрытия должны выступать ПББ или ПБ с совмещенными бортовыми выступами, которые примыкают к бордюрному камню.

Чтобы улучшить качество покрытия, в качестве верхнего покровного слоя применяют укатку асфальтом либо устилают строительной смесью бетона.

Применение ж/б плит в частном строительстве

Довольно часто плиты используют для обустройства приусадебной территории, в индивидуальном строительстве – делают из них тротуары, садовые дорожки, подъезды к домам и гаражам. Чаще всего выбирают плиты длиной до 6 метров, способные выдерживать нагрузки до 10 тонн – это ПНД 6000х2000х140, 2П60.1.8-10, 2П30.18-10. Чтобы покрытие было долговечным, основу готовят слоем дренажа и геотекстильным покрытием, которое способствует предотвращению роста травы в швах на участке, потом уплотняют песком.

Для пешеходных дорожек выбирают трапециевидные, шестигранные, прямоугольные изделия небольшого размера и прочности. Основание покрывают геотекстилем и уплотняют подушкой из песка. Под нужные размеры плиты лучше колоть или резать поперек или вдоль арматуры, на расстоянии минимум 25 сантиметров от края. Петлевые пазы заливают бетоном мелкофракционным, швы – жидким раствором.

Использование бетонных дорожных плит оправдано и выгодно как в масштабном строительстве, так и обустройстве придомовых участков. Благодаря прекрасным эксплуатационным характеристикам, легкому и быстрому монтажу, дешевизне и простоте в работе данный материал актуален для выполнения самых разных видов полотен и элементов.

Армирование дорожных плит. Армирование дорожных плит Монтаж дорожных плит

Дорожные плиты 2П 30-18-10 необходимы для создания крепкой и надежной основы для строительства постоянных и временных дорог, транспортных веток, формирования прочных тротуаров, пешеходных зон и дорожек. Помимо этого, плиты могут использоваться как временное покрытие для подъездных путей к строящимся объектам для удобной доставки стройматериалов, въезда спецтехники и транспортировки оборудования.

Изготавливаются плиты из тяжелого бетона класса В22.5 (М300) и выше, с применением предварительно напряженной либо ненапряженной арматуры. Для повышения прочностных характеристик в бетонную смесь может быть добавлен гранитный или известковый щебень. Дорожные плиты способны выдерживать внушительные нагрузки от различного транспорта, включая фуры с объемным грузом и спецтранспорт с нагрузкой до 30т. Благодаря специальным примесям, дорожные плиты можно использовать в широком температурном диапазоне.

Производятся плиты методом заливки бетонной смеси в специальные формы с применением вибрационной технологии для уплотнения массы. После кристаллизации бетонной смеси, изделия помещают в термокамеры до окончательного отвердевания. Готовые железобетонные дорожные плиты отличаются высокой прочностью и долговечностью, позволяя в значительной мере увеличить надежность всего дорожного полотна.

Дорожные плиты 2П 30-18-10 способны выдерживать большие нагрузки. При работе с ними не возникает сложностей — технология производства позволяет укладывать плиты на любой местности, а уложенный поверх плит асфальт защищает изделия от негативного воздействия внешней среды, значительно увеличивая срок эксплуатации.

Использовать дорожные плиты повторно можно только при условии сохранения их качественных характеристик. Такой способ позволяет не только использовать плиты для обустройства временного дорожного полотна, но и снизить финансовые затраты, так как цена на монтаж б/у плит значительно ниже.

Условные обозначения

• 1П — плиты для возведения постоянного дорожного покрытия
• 2П и ПД — плиты для возведения временного дорожного покрытия (выполнены без армирования)
• ПДН — плиты для укладки дорожного покрытия в сложных климатических условиях (с использованием предварительно напряженной арматуры)
• ПДП — плиты прямоугольной формы для укладки дорожных покрытий
• ПАГ — плиты аэродромные

Для примера разберем маркировку плиты 2П 30-18-30, где:

• 2П — плита для временных дорог
• 30 — длинна плиты в дециметрах (3 метра)
• 18 — округлённая ширина плиты в дециметрах (1,75 метра)
• 30 — нагрузка (плита рассчитана на проезд автомобилей массой 30 тонн)

Технические характеристики

Дорожные плиты имеют рельефную поверхность, которая достигается путем укладки стали с ромбовидным рифлением на дно металлической формы. Дополнительная шероховатость на поверхности изделий создается с помощью специальных щеток или брезентовых лент. Шероховатая поверхность обеспечивает надежное сцепление с колесами автотранспорта. Толщина дорожных плит варьируется от 140 до 180 мм. На боковых гранях плит установлены монтажные петли. Все полотна оснащены специальными пазами и металлическими петлями для быстрого соединения во время монтажа.

Изготавливаются изделия из тяжелого бетона класса В22.5 (М300) и выше. Чем выше марка бетона, тем больший уровень нагрузки способна выдержать плита. Критерий морозостойкости бетона соответствует F200 и выше, а критерий водонепроницаемости — W6 и выше. Изделия подходят для применения в сложных климатических, геологических и сейсмологических условиях. Использование армирования позволяет сохранить качественные свойства бетонных изделий и предотвратить воздействие негативных факторов. Благодаря простому демонтажу, плита может использоваться повторно, с сохранением первичных рабочих характеристик.

Технология производства

Изготовление дорожных плит имеет определенную последовательность:

• Подготовка формы, включающая в себя очистку емкости от старой бетонной смеси. Днище и боковые стенки смазывают специальной смазкой. Смазка помогает предотвратить сцепление бетона с поверхностью металлоформы при извлечении готового изделия
• Армирование плиты осуществляется двумя стальными сетками, которые укладываются в форму и фиксируются. Фиксация служит для определения расстояния между стальными сетками и является ограничителем защитного слоя
• Подготовка бетонного раствора, в состав которого входит песок, щебень, цемент и вода. Чтобы избежать излишнего расхода цемента и увеличить жесткость готовой плиты, в бетонный раствор добавляют пластификаторы
• Залитие бетонной

2п30 18 10а расшифровка. Армирование дорожных плит. Монтаж дорожных плит

Плиты дорожные прямоугольные 2П 30-18-10

используют для обустройства дорог. Железобетонные плиты – важная составная часть многих строительных объектов и технических сооружений. Без дорожных элементов не обходится ни одна стройка. К новым объектам необходимо проложить дорожные полотна, для чего хорошо подходят плиты 2П 30-18-10 . Данные изделия позволяют обеспечить экономию при возведении домов, за счет свободного доступа транспорта к строительному участку. Так как плиты изготавливают из армированного высокомарочного бетона, то сооружения получаются высокопрочными и надежными.

1.Варианты написания маркировки.

Плиты прямоугольные 2П 30-18-10

маркируют согласно ГОСТ 21925-84 . Производство и параметры прямоугольной плиты для городских дорог закреплены в ГОСТ 21924.1(2)-84 и ГОСТ 21924.2-84 . В обозначение входит тип изделия и размерные условные ряды изделия. Написание марки может быть произведено различными вариантами, что не является ошибкой:

1. 2П 30-18-10;

2. 2П 30-18-10 а;

3. 2П 30-18-10 в1;

4. 2П 30-18-10 и.

2.Основная сфера применения.

Дорожные плиты используют для обустройства дорог. Это высокопрочные элементы и могут быть использованы для организации как временного, так и постоянного покрытия дорожных полотен. Тоннаж автомобилей рассчитывается, как Н-10 и Н-30,

дорожные плитные элементы 2П 30-18-10 данные нагрузки выдерживают, так как имеют определенный запас по прочности. Основная сфера использования – составная часть в городских дорогах.

В отличие от асфальтного покрытия данные железобетонные изделия

2П 30-18-10 служат намного дольше, при этом не разрушаются и не растрескиваются. За счет высококачественного сырья данные плиты могут работать в достаточно «жестких условиях» окружающей среды. Так средняя расчетная температура в зимний период может достигать до -40 градусов. Плиты располагают на специальной песчано-щебенчатой подсыпке, что позволяет исключить пагубное влияние на изделия щелочной среды грунтов. имеют небольшое рифление на поверхности, поэтому поверх можно укладывать асфальт или иное покрытие. Неровная поверхность обеспечивает хорошее сцепление материалов. Так как при обледенении дорожного полотна активно используют хлористые соли, то плиты прямоугольные должны проходить специальную химическую обработку, что значительно повышает эксплуатационные характеристики. Современные методы обработки строительных материалов позволяют получить сверхпрочные и износоустойчивые изделия.

3.Обозначение маркировки изделий.

Маркируют прямоугольные плиты 2П 30-18-10 согласно ГОСТ 21924.2-84. Основное обозначение включает ряд параметров:

1. П – плита прямоугольная;

2. Основная маркировка, по которой определяют предназначение изделия – это первая цифра, 2 – для временных дорог;

4. Последняя цифра обозначает расчетную нагрузку, в т.

Габаритные размеры плиты

3000х1750х170 , где обозначения соответствуют длине, ширине и высоте изделия. Геометрический объем составляет — 0,8925 , масса изделия — 2200 . Объем бетона — 0,88 .

Маркировка наносится на боковую грань плитного элемента специальной черной краской. Дополнительно указывают дату изготовления партии, товарный знак производителя и общую массу плиты.

4.Основные материалы для изготовления и их характеристики.

Все прямоугольные плиты 2П 30-18-10 изготавливают методом вибропрессования. Основное сырье – портландцемент. Для получения более высоких эксплуатационных характеристик используют мелкофракционный песок и гравийный щебень. Тяжелые бетоны марки по прочности М300, что соответствует классу по прочности – В22,5 и В30. Кроме этого, должны быть соблюдены требования по марке морозостойкости и водонепроницаемости. 2П 30-18-10 должны выдерживать 200 циклов замораживания и размораживания. По водонепроницаемости бетон должен соответствовать марке W4. Такие характеристики позволяют получить прочные и надежные железобетонные плиты.

Армирование 2П 30-18-10 гарантирует, что изделие не сломится и не продавится. В качестве арматуры используют предварительно напряженные прутки с рифленой поверхностью класса А-I, Ат-ШC, A-III сваренные в 2 сетки – тип С1 и С2, располагают металлические каркасы сверху и снизу. Дополнительно закладывают монтажные петли под цанговый захват. Все стальные элементы подвергают антикоррозионной обработке, что повышает надежность и срок службы готовых изделий.

Плиты дорожные прямоугольные 2П 30-18-10

используют для обустройства дорог. Железобетонные плиты – важная составная часть многих строительных объектов и технических сооружений. Без дорожных элементов не обходится ни одна стройка. К новым объектам необходимо проложить дорожные полотна, для чего хорошо подходят плиты 2П 30-18-10 . Данные изделия позволяют обеспечить экономию при возведении домов, за счет свободного доступа транспорта к строительному участку. Так как плиты изготавливают из армированного высокомарочного бетона, то сооружения получаются высокопрочными и надежными.

1.Варианты написания маркировки.

Плиты прямоугольные 2П 30-18-10

маркируют согласно ГОСТ 21925-84 . Производство и параметры прямоугольной плиты для городских дорог закреплены в ГОСТ 21924.1(2)-84 и ГОСТ 21924.2-84 . В обозначение входит тип изделия и размерные условные ряды изделия. Написание марки может быть произведено различными вариантами, что не является ошибкой:

1. 2П 30-18-10;

2. 2П 30-18-10 а;

3. 2П 30-18-10 в1;

4. 2П 30-18-10 и.

2.Основная сфера применения.

Дорожные плиты используют для обустройства дорог. Это высокопрочные элементы и могут быть использованы для организации как временного, так и постоянного покрытия дорожных полотен. Тоннаж автомобилей рассчитывается, как Н-10 и Н-30,

дорожные плитные элементы 2П 30-18-10 данные нагрузки выдерживают, так как имеют определенный запас по прочности. Основная сфера использования – составная часть в городских дорогах.

В отличие от асфальтного покрытия данные железобетонные изделия

2П 30-18-10 служат намного дольше, при этом не разрушаются и не растрескиваются. За счет высококачественного сырья данные плиты могут работать в достаточно «жестких условиях» окружающей среды. Так средняя расчетная температура в зимний период может достигать до -40 градусов. Плиты располагают на специальной песчано-щебенчатой подсыпке, что позволяет исключить пагубное влияние на изделия щелочной среды грунтов. имеют небольшое рифление на поверхности, поэтому поверх можно укладывать асфальт или иное покрытие. Неровная поверхность обеспечивает хорошее сцепление материалов. Так как при обледенении дорожного полотна активно используют хлористые соли, то плиты прямоугольные должны проходить специальную химическую обработку, что значительно повышает эксплуатационные характеристики. Современные методы обработки строительных материалов позволяют получить сверхпрочные и износоустойчивые изделия.

3.Обозначение маркировки изделий.

Маркируют прямоугольные плиты 2П 30-18-10 согласно ГОСТ 21924.2-84. Основное обозначение включает ряд параметров:

1. П – плита прямоугольная;

2. Основная маркировка, по которой определяют предназначение изделия – это первая цифра, 2 – для временных дорог;

4. Последняя цифра обозначает расчетную нагрузку, в т.

Габаритные размеры плиты

3000х1750х170 , где обозначения соответствуют длине, ширине и высоте изделия. Геометрический объем составляет — 0,8925 , масса изделия — 2200 . Объем бетона — 0,88 .

Маркировка наносится на боковую грань плитного элемента специальной черной краской. Дополнительно указывают дату изготовления партии, товарный знак производителя и общую массу плиты.

4.Основные материалы для изготовления и их характеристики.

Все прямоугольные плиты 2П 30-18-10 изготавливают методом вибропрессования. Основное сырье – портландцемент. Для получения более высоких эксплуатационных характеристик используют мелкофракционный песок и гравийный щебень. Тяжелые бетоны марки по прочности М300, что соответствует классу по прочности – В22,5 и В30. Кроме этого, должны быть соблюдены требования по марке морозостойкости и водонепроницаемости. 2П 30-18-10 должны выдерживать 200 циклов замораживания и размораживания. По водонепроницаемости бетон должен

Какого размера бывают дорожные плиты и как их правильно укладывать

Построить новый загородный дом или даже целый поселок нельзя без прокладки проездных дорог. Простейшим способом, которым можно изготовить такую дорогу, является сооружение дороги из уже готовых дорожных плит. И такое сооружение не обязательно должно быть временным решением, дорога из дорожных плит способна прослужить десятилетия. Причем, даже если вам дорога больше без надобности, можно изъять все эти дорожные плиты и установить в любом другом месте. Дорожные плиты никак не повредятся, и вы сможете сэкономить деньги.

 

Какими бывают дорожные плиты?

В соответствии с ГОСТ у дорожных плит очень много систем градирования. Например, по их предназначению дорожные плиты можно разделить на:

• Плиты, что предназначены для постоянного пользования. Помимо наличия обязательных петель, они должны быть изготовлены из специального морозостойкого типа бетона с повышенной водонепроницаемостью.
• Плиты, предназначенные для пользования временного характера, у них отсутствуют петли, их попросту кладут на землю специальными машинами. Требования по морозостойкости и водонепроницаемости у таких плит значительно занижены.

 

В плане геометрической конфигурации у дорожных плит также имеется своя градация:

• Прямоугольные плиты (П). Их чаще всего применяют при постройке дорог.
• Прямоугольные плиты с одним бортом (ПБ). Борт нужен для того, чтобы плита легче состыковывалась с бордюрным камнем, располагается он вдоль самой длинной стороны дорожной плиты.
• Прямоугольные плиты с двумя бортами (ПББ). Такие борта нужны для того, чтобы задать плите точную ширину, их располагают на коротких сторонах дорожной плиты.
• Трапецеидальные дорожные плиты (ПТ).
• Шестиугольные дорожные плиты (ТШ). Главной особенностью этих плит является одинаковость их толщины по все площади плит.
• Шестиугольные дорожные плиты с увеличенной толщиной вдоль осевой диагонали (ПШД). Те плиты, которые должны будут состыковываться с бордюрным камнем делаются половинчатыми, их маркировка — ДПШ.
• Шестиугольные дорожные плиты с повышенной поперечной толщиной (ПШП). У этих плит также имеется половинчатая вариация, ее используют, когда надо задать конкретную ширину дорожной плиты, маркировка вариации — ППШ.

Также у железобетонных дорожных плит есть градацию по типу поверхности, она может быть рифленой (ставят для улучшения сцепления колеса с поверхностью дороги) или гладкой.

 

Дальше рассмотрим поподробнее самый первый тип железобетонных дорожных плит. Все же, они являются самыми популярными.

Размеры прямоугольных железобетонных плит

Размер прямоугольных железобетонных плит категории П зависит в первую очередь от того, какой методикой плиту армировали, во время изготовления этой самой плиты. Если использовалась напряженная арматура, то изделие получат характеристики следующего образца: 140 миллиметров в толщину, 6000 миллиметров в длину, ширина варьируется от 1750 до 3750 миллиметров.

 

Если же при изготовлении плит используется не напряженная арматура, то плита получит следующие характеристики: 1750 миллиметров в длину, ширина варьируется от 1500 до 1750 миллиметров, толщина составит 160 миллиметров. По такой технологии иногда изготавливают плиты с толщиной в 170 миллиметров, у таких плит есть 2 типа остальных размеров: 3000 × 1750 миллиметров и 3500 × 2750 миллиметров.

Как маркируются прямоугольные железобетонные плиты

Маркировка прямоугольных железобетонных плит представляет собой наборы букв и цифр:

• В самом начале маркировки ставится цифра, что обозначает область, в которой дорожная плита будет применена: 1 — постройка постоянных дорог, 2 — постройка временных дорог.
• Далее следует буква. Данная буква характеризует дорожную плиту по ее геометрической форме. Так как раньше мы условились разобрать прямоугольную железобетонную плиту, то в нашем случае будет буква «П».
• Дальше следует цифры, обозначающие 3 размера дорожной плиты (измерения проводятся в дециметрах и округляются до целого).
• Дальше следует цифра, обозначающая максимальную нагрузку на плиту (в тонах). Обычно максимальная нагрузка плиты составляет 10 или 30 тон, в зависимости от типа машин, которые будет по ней ездить.
• Если арматура, которая применялась в производстве плиты, была напрягаемой. То в конце будет буква, обозначающая тип ее стали.

Допустим, у нас есть железобетонная дорожная плита с нанесенной на нее надписью 2П30-18-30. По одной этой надписи можно понять следующее: у данной плиты прямоугольная форма, она предназначена для построения дороги временного пользования, она 3 метра в длину, 1.75 метра в ширину и 170 миллиметров толщиной. Рассчитана на проезд автомобилей совокупной массой в 30 тон. При изготовлении была использована не напряженная арматура.

 

Давайте рассмотрим еще одну плиту, на эту пусть будет нанесена надпись 1П60-19-30AV. Опираясь на нее про плиту, можно сказать следующее: у данной плиты прямоугольная форма, она предназначена для построения дороги постоянного пользования, она 6 метров в длину, 1.87 метра в ширину и 0.14 метра толщиной. Рассчитана на проезд автомобилей совокупной массой в 30 тон. При изготовлении была использована напряженная арматура с классом стали А-V.

Достоинства и недостатки дорог, сделанных из железобетонных блоков

К преимуществам относят:

• Не нужно никакой сложной подготовки базы перед стартом постройки дороги.
• Используемые материалы (то есть блоки) крайне дешевые.
• Железобетонные блоки устойчивы к перепадам температур, хорошо держатся на морозе. По этой причине их можно использовать почти на всей территории Российской Федерации.
• Дорогу с такой технологией можно построить даже на болотистой местности.
• Железобетонные блоки можно использовать многократно.
• Очень дешевый монтаж таких дорог, также он не требует сильных временных затрат.
• Если покрыть эту конструкцию из блоков асфальтом, то долговечность возрастет еще больше.
• Такую дорогу можно будет использовать практически сразу после ее постройки.
• Данная дорога будет актуальна на местности с максимальной по модулю температурой в 40 градусов по Цельсию.

Однако существует один колоссальный недостаток. Такая дорога будет из себя представлять, в сущности, большой конструктор. Со временем геометрия плит будет нарушаться и будут появляться некоторые провалы между ними.

 

Поэтому крайне важно постоянно ухаживать и внимательно следить за такой дорогой.

Как укладываются дорожные плиты?

Укладка дорог проходит по следующему алгоритму:

1. Предварительные действия, устанавливают разметку и с помощью эскалатора снимают самый верхний слой грунта.
2. Затем роют небольшую траншею, 2. 5-5 сантиметра в глубину. Глубина зависит от типа почвы, если она глинистая, например, то надо делать поглубже. Если вы делаете дорогу для постоянного пользования, то обязательно подумайте о дренаже, для постоянного пользования — ни в коем случае не кладите плиты на сырой грунт. В таком случае грунт может просесть, и дорога от этого начнет разрушаться со временем.
3. На самом дне траншеи тщательно утрамбуйте грунт. Удобнее всего для утрамбовки воспользоваться вибрационной пилой. Обязательно контролируйте рельеф грунта, это можно сделать с помощью натяжения обыкновенной веревки.
4. Уложите на дно горку щебня толщиной в 1 сантиметр, этакую, своеобразную подушку. Толщина может быть и больше, это зависит от того, какой вес будет необходимо выдерживать будущей дороге. Уложите на дно специальное покрытие, чтобы подушка не размывалась. Если она размоется, то дорога, опять-таки начнет разрушаться. Вы также можете «усилить» подушку, смешав гравий с цементом. Правда, в таком случае дорогой можно будет воспользоваться не сразу, а лишь спустя 48 часов.
5. Дальше нужно залить подушку водой, чтобы таким образом заполнить пустоты, которые обязательно возникли за предыдущие этапы.
6. Затем землю опять тщательно уплотняют, это можно сделать, как и вибролопатой, так и вручную, утрамбовав землю ногами. Если еще остались дыры в грунте, то их экстренно засыпают песком.
7. Затем дорожные плиты, наконец-то, монтируются на подушку. Придется арендовать для этого специальные машины. После монтажа, на плиты кладут доску и пару раз бьют по ней молотом для того, чтобы железобетонная плита полностью «прилипла к подушке». Все это делают, сверяя рельеф с помощью веревки, во избежание перекосов, но учтите, что зазоры минимального размера вполне себе допустимы.
8. Оставшиеся зазоры попросту заливают цементной смесью. Перед этим обязательно укрепите петли (если таковые имеются) железобетонной плиты с помощью сварки.
9. Для поднятия долголетия рекомендуются (но не обязательно) уложить плотный слой асфальта.

Что еще следует учесть при укладке железобетонных плит

Ниже изложены основные требования к железобетонным плитам:

• Толщина плиты должна быть порядка 140 миллиметров (можно больше, но меньше — ни в коем случае).
• Процедура армирования для дорожных плит — обязательна.
• К плотности бетона, из которого делаются плиты также есть требования: его плотность должна быть 2200÷2500 кг/м³, а морозостойкость – F150.
• Форма изделий может быть любой (не обязательно ограничивать себя прямоугольной формой, трапециевидная, шестиугольная — не стоит ограничивать себя в своих желаниях, просто прямоугольные плиты стоят чуть дешевле из-за их распространённости).
• Внимательно выбирайте дорожную технику, для укладки плит. Подойдет далеко не всякая.
• Используйте только изделия с рифленой или гладкой поверхностью. Рифленая поверхность предпочтительнее, так как у нее лучше сцепление с колесами, да и наледь на ней формируется куда тяжелее, в отличии от гладкой.
• Если вы выбрали долгосрочную укладку плит. То проследите за тем, чтобы петли обязательно были в специальных углублениях, дабы после укладки дороги скобы никак не мешали в движении автомобилям.

 

В заключение хотелось бы напомнить, что, если вам данная процедура кажется трудной, или же вы столкнулись с трудностями в процессе, не стесняйтесь признать свою беспомощность и обратитесь к профессионалам, которые справятся гарантированно. Помните, что в случае провала вы можете потерять не только свои усилия и деньги, но и изначальное сырье (дорожные плиты), которые потом придется покупать заново.

Если вам необходимо заказать дорожные плиты, то следует обратиться в IS GROUP. Мы готовы предоставить различные конструкции, в любой регион страны. У нас вы сможете найти различные дорожные плиты, аэродромные плиты, блоки ФБС, СВАИ, плиты перекрытия и многие другие плиты ЖБИ. Доставка осуществляется железнодорожным транспортом. Если в вашем городе нет компании, которая может обеспечить вас строительными материалами, то обязательно обратитесь к нам по телефону 8 (800) 300-66-56.

Цели лекций Армирование конструкции перекрытий.

Презентация на тему: «Цели лекции по армированию конструкции перекрытий» — стенограмма презентации:

1 Цели лекции Армирование конструкции перекрытия

2 Введение За исключением очень сильно нагруженных плит, толщина плиты определяется критерием прогиба.Предполагается, что плита односторонняя, если соотношение боковых панелей больше 2. Предполагается, что нагрузки передаются в коротком направлении. Вблизи балок, которые параллельны односторонним полосам перекрытия, нагрузка на перекрытие поддерживается двусторонним действием перекрытия. Это не учитывается при проектировании односторонних полос перекрытия, но учитывается в ACI.

3

4 Конструкция односторонней плиты Конструкция однослойной плиты аналогична конструкции параллельных 1-метровых балок.Толщина односторонних плит Минимальная толщина сплошных односторонних плит, не поддерживающих или не прикрепленных к перегородкам и т. Д. Вероятность повреждения в результате больших прогибов: Таблица 9.5 (a) ACI

5 Расчетная толщина односторонних перекрытий для односторонних перекрытий
В таблице рассчитывается минимальная толщина t (l = длина пролета в метрах) (бетон нормального веса, fy = 420 МПа, коэффициенты модификации см. В коде)

6 Расчетная толщина односторонних перекрытий Таблица A-9
tmin, когда может произойти повреждение неструктурных компонентов

7 Расчетная толщина односторонних перекрытий Класс огнестойкости
Это равно количеству часов, в течение которых неэкспонированная поверхность поднимается на заданную величину, обычно 140 ° C 9 см 1 час 12. 5см 2 часа 16см 3 часа

8 Крышка для армирования плиты
ACI Sec (минимальная крышка для защиты от коррозии) (1.) Бетон, подверженный воздействию земли или погодных условий. φ16 и меньше = 40 мм φ19 и больше = 50 мм (2.) Бетон не подвергается воздействию земли или погодных условий. φ36 и меньше = 20 мм Мин. Также следует учитывать крышки для огнестойкости (20 мм на 1,25 часа, 25 мм на 1,5 часа и 40 мм на 3 часа)

9 Армирование односторонней плиты перекрытия
Типовые детали армирования односторонней плиты:

10 Расчетные вырезы односторонней плиты
Если требования для использования коэффициентов момента ACI: Рисунок A-5 односторонняя плита

11 Армирование плит при изгибе
Для полосы плиты длиной 1 м, рассчитанной как балка, As (req’d) выражается в единицах (см2 / м) или

Обучение с подкреплением и вознаграждениями на основе прогнозов

Мы разработали случайную сетевую дистилляцию (RND), основанный на прогнозировании метод, побуждающий агентов обучения с подкреплением исследовать окружающую среду через любопытство, которое впервые превосходит среднюю производительность человека в игре «Месть Монтесумы». RND достигает высочайшего уровня производительности, периодически находит все 24 комнаты и решает первый уровень без использования демонстраций или доступа к основному состоянию игры.

RND стимулирует посещение незнакомых состояний, измеряя, насколько сложно предсказать результат фиксированной случайной нейронной сети для посещенных состояний. В незнакомых состояниях сложно угадать результат, а значит, и награда высока. Его можно применить к любому алгоритму обучения с подкреплением, он прост в реализации и эффективен в масштабировании.Ниже мы выпускаем эталонную реализацию RND, которая может воспроизводить результаты из нашей статьи.

Прочитать код PaperView

Прогресс в мести Монтесумы

Чтобы агент достиг желаемой цели, он должен сначала изучить, что возможно в его среде и что составляет прогресс в достижении цели. Во многих игровых сигналах о наградах предусмотрена такая учебная программа, что даже простых стратегий исследования достаточно для достижения цели игры. В основополагающей работе по внедрению DQN, Montezuma’s Revenge была единственной игрой , в которой DQN получил 0% среднего человеческого балла (4.7К) . Простые стратегии исследования вряд ли позволят собрать какие-либо награды или увидеть более нескольких из 24 комнат на уровне. С тех пор успехи в «Мести Монтесумы» многие считают синонимом достижений в исследованиях.

Значительный прогресс был достигнут в 2016 году за счет объединения DQN с бонусом исследования на основе подсчета, в результате чего агент, который исследовал 15 комнат, получил высокий балл 6,6 тыс. И среднее вознаграждение около 3,7 тыс. С тех пор значительное улучшение результатов, достигнутых агентом RL, произошло только за счет использования доступа к демонстрациям от экспертов-людей или доступа к базовому состоянию эмулятора.

Мы провели крупномасштабный эксперимент RND с 1024 работниками развертывания, в результате чего средняя прибыль составила 10 тыс. За 9 прогонов , а наилучшая средняя прибыль — 14,5 тыс. Каждый прогон обнаруживал от 20 до 22 комнат. Вдобавок один из наших менее масштабных, но более продолжительных экспериментов дал один прогон (из 10), который достиг наилучшей отдачи 17,5 КБ, что соответствует прохождению первого уровня и обнаружению всех 24 комнат . На графике ниже сравниваются эти два эксперимента, показывающие среднюю доходность как функцию обновления параметров.

Визуализация ниже показывает прогресс меньшего масштаба эксперимента по обнаружению комнат. Любопытство побуждает агента открывать новые комнаты и находить способы увеличения игрового счета, и эта внешняя награда заставляет его повторно посещать эти комнаты позже во время обучения.

Ваш браузер не поддерживает видео

Комнаты, обнаруженные агентом, означают эпизодическое возвращение на протяжении всего обучения. Непрозрачность комнаты соответствует тому, сколько запусков из 10 обнаружили ее.

Крупномасштабное исследование обучения, ориентированного на любопытство

Перед разработкой RND мы вместе с сотрудниками из Калифорнийского университета в Беркли исследовали обучение без каких-либо вознаграждений, зависящих от среды. Любопытство дает нам более простой способ научить агентов взаимодействовать с любой средой, чем с помощью тщательно разработанной функции вознаграждения за конкретную задачу, которая, как мы надеемся, соответствует решению задачи. Такие проекты, как ALE, Universe, Malmo, Gym, Gym Retro, Unity, DeepMind Lab, CommAI, делают большое количество смоделированных сред, доступных агенту для взаимодействия через стандартизованный интерфейс.Агент, использующий универсальную функцию вознаграждения, не зависящую от особенностей среды, может приобрести базовый уровень компетенции в широком диапазоне сред, в результате чего агент сможет определять, какие полезные модели поведения представляют собой даже при отсутствии тщательно разработанных вознаграждений.

Чтение кода PaperView

В стандартных настройках обучения с подкреплением на каждом дискретном временном шаге агент отправляет действие в среду, а среда в ответ передает следующее наблюдение, вознаграждение за переход и индикатор окончания эпизода.В нашей предыдущей статье мы требуем, чтобы среда выводила только следующее наблюдение. Там агент изучает модель предсказателя следующего состояния на своем опыте и использует ошибку предсказания как внутреннее вознаграждение. В результате его привлекает непредсказуемое. Например, он обнаружит, что изменение счета в игре будет вознаграждением, только если счет отображается на экране и это изменение трудно предсказать. Агент обычно находит полезными взаимодействия с новыми объектами, поскольку результаты таких взаимодействий обычно труднее предсказать, чем другие аспекты окружающей среды.

Как и в предыдущей работе, мы старались избегать моделирования всех аспектов окружающей среды, независимо от того, актуальны они или нет, выбирая моделирование особенностей наблюдения. Удивительно, но мы обнаружили, что даже случайных объекта и работают хорошо.

Чем занимаются любопытные агенты?

Мы протестировали нашего агента в более чем 50 различных средах и наблюдали диапазон уровней компетентности от кажущихся случайными действиями до преднамеренного взаимодействия с окружающей средой. К нашему удивлению, в некоторых средах агент достиг цели игры, даже если цель игры не была передана ему через внешнюю награду.

Внутреннее вознаграждение в начале обучения

Всплеск внутреннего вознаграждения при первом прохождении уровня

Breakout — Агент испытывает всплески внутреннего вознаграждения, когда видит новую конфигурацию кирпичей на ранней стадии обучения и когда он впервые проходит уровень после тренировки в течение нескольких часов.

Ваш браузер не поддерживает видео

Pong — Мы обучили агента управлять обеими ракетками одновременно, и он научился удерживать мяч в игре, что привело к длительным розыгрышам. Даже будучи обученным против внутриигрового ИИ, агент пытался продлить игру, а не выиграть.

Ваш браузер не поддерживает видео

Bowling — Агент научился играть в игру лучше, чем агенты, обученные непосредственно максимизировать (обрезанное) внешнее вознаграждение. Мы думаем, что это связано с тем, что агента привлекает трудно предсказуемое мигание табло, которое происходит после ударов.

Ваш браузер не поддерживает видео

Марио — Внутренняя награда особенно хорошо согласуется с целью игры по продвижению по уровням.Агент вознаграждается за обнаружение новых областей, потому что детали вновь обнаруженной области невозможно предсказать. В результате агент открывает 11 уровней, находит секретные комнаты и даже побеждает боссов.

Проблема шумного ТВ

Подобно игроку в игровом автомате, которого привлекают случайные результаты, агент иногда попадает в ловушку своего любопытства в результате проблемы с шумным телевизором. Агент находит источник случайности в окружающей среде и продолжает наблюдать за ним, всегда получая высокую внутреннюю награду за такие переходы.Пример такой ловушки — просмотр статического шума по телевизору. Мы демонстрируем это буквально, помещая агента в среду лабиринта Unity, где телевизор воспроизводит случайные каналы.

Агент в лабиринте с шумным телевизором

Агент в лабиринте без шумного телевизора

В то время как проблема шумного телевидения является проблемой в теории, для в значительной степени детерминированных сред, таких как Месть Монтесумы, мы ожидали, что любопытство заставит агента открывать комнаты и взаимодействовать с объектами.Мы попробовали несколько вариантов любопытства на основе предсказания следующего состояния, сочетающего бонус исследования со счетом в игре.

В этих экспериментах агент управляет окружающей средой через шумный контроллер, который с некоторой вероятностью повторяет последнее действие вместо текущего. Эта установка с липкими действиями была предложена в качестве наилучшей практики для обучения агентов в полностью детерминированных играх, таких как Atari, для предотвращения запоминания. Липкие действия делают переход из комнаты в комнату непредсказуемым.

Случайная сетевая дистилляция

Поскольку прогнозирование следующего состояния по своей природе подвержено проблеме зашумленного ТВ, мы определили следующие соответствующие источники ошибок прогнозирования:

• Фактор 1 : Ошибка предсказания высока, когда предсказатель не может обобщить из ранее рассмотренных примеров. Тогда новый опыт соответствует высокой ошибке предсказания.
• Фактор 2 : ошибка прогнозирования высока, поскольку цель прогнозирования является стохастической.
• Фактор 3 : Ошибка предсказания высока, потому что информация, необходимая для предсказания, отсутствует или класс модели предсказателей слишком ограничен, чтобы соответствовать сложности целевой функции.

Мы определили, что Фактор 1 является полезным источником ошибок, поскольку он количественно определяет новизну опыта, тогда как Факторы 2 и 3 вызывают проблему зашумленного ТВ. Чтобы избежать факторов 2 и 3, мы разработали RND, новый бонус исследования, который основан на , прогнозирующем выход фиксированной и случайно инициализированной нейронной сети в следующем состоянии, учитывая само следующее состояние .

Интуиция подсказывает, что прогнозирующие модели имеют низкую ошибку в состояниях, подобных тем, которым они были обучены. В частности, предсказания агента относительно выходных данных случайно инициализированной нейронной сети будут менее точными в новых состояниях, чем в состояниях, которые агент часто посещал. Преимущество использования задачи синтетического прогнозирования заключается в том, что мы можем сделать ее детерминированной (минуя фактор 2) и внутри класса функций, которые может представлять предиктор (минуя фактор 3), выбирая предиктор с той же архитектурой, что и целевая сеть. .Эти варианты делают RND невосприимчивым к проблеме шумного ТВ.

Мы объединяем бонус разведки с внешними наградами с помощью варианта проксимальной оптимизации политики (PPO), который использует два заголовка значений для двух потоков вознаграждения . Это позволяет нам использовать разные ставки дисконтирования для разных вознаграждений и комбинировать эпизодические и не эпизодические доходы. Благодаря этой дополнительной гибкости, наш лучший агент часто находит 22 из 24 комнат на первом уровне «Месть Монтесумы» и иногда проходит первый уровень после нахождения двух оставшихся комнат .Тот же метод реализуется по последнему слову техники на Venture и Gravitar.

Визуализация бонуса RND ниже показывает график внутренней награды в течение эпизода Месть Монтесумы, где агент впервые находит факел.

Вопросы реализации

Для выбора хорошего алгоритма исследования важны соображения общей картины, такие как восприимчивость к проблеме зашумленного ТВ. Тем не менее, мы обнаружили, что получение, казалось бы, мелких деталей прямо в нашем простом алгоритме привело к различию между агентом, который никогда не покидает первую комнату, и агентом, который может пройти первый уровень.Чтобы сделать обучение более стабильным, мы избежали насыщения функциями и довели внутреннее вознаграждение до предсказуемого диапазона. Мы также заметили значительных улучшений производительности RND каждый раз, когда мы обнаруживали и исправляли ошибку (наша любимая проблема заключалась в случайном обнулении массива, в результате чего внешние возвраты рассматривались как неэпизодические; мы поняли, что это имело место только после того, как были озадачены функцией внешней ценности, которая выглядит подозрительно периодической). Правильная обработка таких деталей была важной частью достижения высокой производительности даже с алгоритмами, концептуально подобными предыдущим.Это одна из причин по возможности предпочитать более простые алгоритмы.

Направления будущего

Мы предлагаем следующие направления дальнейших исследований:

• Проанализируйте преимущества различных методов разведки и найдите новые способы их комбинирования.
• Обучите любопытного агента в разных средах без вознаграждения и исследуйте переход в целевые среды с наградами.
• Исследуйте глобальные исследования, которые включают согласованные решения в течение длительного периода времени.

Если вы заинтересованы в работе над преодолением этих трудностей, обращайтесь к нам!

ᐉ Приложения для обучения с подкреплением

Возможно, вы читали об обучении с подкреплением, просматривая истории об AlphaGo — алгоритме, который научился играть в игру GO и побеждать опытного игрока-человека — и, возможно, нашли технологию увлекательной.

Однако, поскольку предмет по своей сути сложен и не кажется многообещающим с точки зрения бизнеса, вы, возможно, не сочли полезным углубляться в его изучение.

Что ж, оказывается, есть несколько способов, которыми компании могут использовать RL прямо сейчас. В этом посте мы попытаемся без жаргона объяснить, что такое RL, и обсудим некоторые распространенные приложения для обучения с подкреплением.

В этом посте мы перечислим возможные приложения для глубокого обучения с подкреплением и объясним без технического жаргона, как в целом работает RL.

Что такое обучение с подкреплением?

Итак, в обычном контролируемом обучении , согласно нашей недавней публикации, у нас есть пары ввода / вывода (x / y) (например,g), которые мы используем для обучения машин. Зная результаты для каждого ввода, мы позволяем алгоритму определять функцию, которая отображает Xs-> Ys, и мы продолжаем исправлять модель каждый раз, когда она делает ошибку прогноза / классификации (путем обратного распространения и подергивания функции). Мы продолжаем этот вид обучения, пока результаты алгоритма не станут удовлетворительными.

В обычном неконтролируемом обучении у нас есть данные без меток, и мы вводим набор данных в наш алгоритм, надеясь, что он обнаружит в нем некую скрытую структуру.

Обучение с подкреплением решает задачи другого рода. В RL есть агент, который взаимодействует с определенной средой, таким образом изменяя свое состояние, и получает вознаграждение (или штрафы) за свой ввод. Его цель — найти шаблоны действий, попробовав их все и сравнив результаты, которые принесут наибольшее количество очков вознаграждения.

Одна из ключевых особенностей RL заключается в том, что действия агента могут не влиять на непосредственное состояние среды, но влияют на последующие.Так что иногда машина не узнает, эффективно ли то или иное действие, гораздо позже в эпизоде.

Применение обучения с подкреплением сложно из-за так называемой дилеммы компромисса эксплуатации / исследования.

Стремясь максимизировать числовое вознаграждение, агент должен склоняться к действиям, которые, как он знает, приводят к положительным результатам, и избегать тех, которые не дают результатов. Это называется эксплуатацией знаний агента.

Однако, чтобы выяснить, какие действия верны, в первую очередь он должен их опробовать и рискнуть получить штраф.Это известно как разведка .

Уравновешивание эксплуатации и исследования — одна из ключевых проблем в обучении с подкреплением и проблема, которая вообще не возникает в чистых формах обучения с учителем и без учителя.

Помимо агента и среды, в каждой системе RL есть также эти четыре элемента :

Политика. Как действует агент при определенном состоянии окружающей среды; они могут быть определены простой функцией или включать в себя некоторые обширные вычисления.Думайте о них как о правилах или ассоциациях машинных стимулов и реакций.

Сигналы вознаграждения определяют, следует ли изменять политику или нет. Как мы уже упоминали, единственная цель агента — максимизировать числовое вознаграждение, чтобы на основе этого сигнала он мог делать выводы о том, какие действия являются хорошими или плохими.

Функции ценности также играют решающую роль в формировании поведения агента, но, в отличие от сигналов вознаграждения, которые оценивают действия в непосредственном смысле, они определяют, является ли событие хорошим в долгосрочной перспективе, принимая во внимание следующие состояния.

Наконец, модели имитируют среду, в которой находится агент, и, таким образом, позволяют делать выводы о его будущем поведении. Методы обучения с подкреплением, использующие модели для планирования, называются модельными, а методы, полностью основанные на методе проб и ошибок, называются безмодельными.

Примеры обучения с подкреплением

Давайте в качестве примера возьмем игру в Понг (старинные игры Atari часто используются для объяснения внутренней работы обучения с подкреплением) и представим, что мы пытаемся научить агента, как в нее играть.

В настройке контролируемого обучения первое, что мы делаем, это записываем игровые сеансы игрока-человека и создаем помеченный набор данных, в который мы записываем каждый кадр, отображаемый на экране (ввод), а также каждое действие игрока. (вывод).

Затем мы скармливаем эти входные кадры нашему алгоритму, и он предсказывает правильные действия (нажатие вверх или вниз) для каждой ситуации (правильность определяется нашими выходными данными). Мы использовали бы обратное распространение, чтобы настроить функцию, пока машина получает правильные прогнозы.

Несмотря на высокий уровень точности, которого мы могли достичь с его помощью, у этого подхода есть несколько серьезных недостатков. Во-первых, у нас должен быть помеченный набор данных для любого вида контролируемого обучения, а получение данных (и аннотирование меток) может оказаться довольно дорогостоящим и трудоемким процессом. Кроме того, применяя такой вид обучения, мы не даем машине шанса когда-либо обыграть игрока-человека; по сути, мы просто учим его подражать им.

Однако в обучении с подкреплением таких ограничений нет.

Мы начинаем так же, то есть пропускаем входные кадры через наш алгоритм и позволяем ему выполнять случайные действия. У нас нет целевых меток для каждой ситуации, поэтому мы не указываем агенту, когда он должен нажимать вверх, а когда вниз. Мы даем ему возможность самостоятельно исследовать окружающую среду.

Мы предоставляем только обратную связь с табло. Каждый раз, когда модели удается набрать очко, она получает награду +1, а каждый раз, когда она теряет очко, получает штраф -1.Исходя из этого, он будет итеративно обновлять свои политики, чтобы действия, приносящие вознаграждение, были более вероятными, а действия, приводящие к штрафу, отфильтровывались.

Здесь нужно немного терпения: сначала агент, необразованный, будет постоянно проигрывать игру. Однако по мере того, как он продолжает изучать игру, в какой-то момент он случайно наткнется на выигрышную последовательность действий и соответствующим образом обновит свою политику.

Проблемы обучения с подкреплением

Не все так хорошо в стране RL.Даже сценарий, который вы только что прочитали, когда агент становится хорошо разбирающимся в игре Atari, может быть довольно проблематичным.

Предположим, алгоритм какое-то время играл в Понг против человека и довольно умело перебрасывал мяч взад и вперед. Но затем он скользит к концу эпизода и теряет очко. Вознаграждение за всю последовательность будет отрицательным (-1), поэтому модель будет предполагать, что каждое совершенное действие было неправильным, что не так.

Это называется проблемой присвоения кредита и связано с тем, что наш агент не получает обратную связь сразу после каждого действия.В Pong он может видеть результат только после того, как эпизод закончился, на табло. Таким образом, он должен каким-то образом установить, какие действия привели к конечному результату.

Из-за такой скудной настройки вознаграждения алгоритмы обучения с подкреплением обычно очень неэффективны. Для обучения им требуется много данных, прежде чем они станут эффективными.

Кроме того, в некоторых случаях, когда последовательность действий, необходимых для получения награды, слишком длинна и сложна, система дефицитного вознаграждения полностью выйдет из строя. Агент, который не может получить вознаграждение, совершая случайные шаги, никогда не научится правильному поведению.

Чтобы бороться с этим, эксперты по RL вручную проектируют функции вознаграждения, чтобы они могли направлять политику агента в отношении получения вознаграждения. Как правило, эти функции выдают серию мини-наград на пути к большой выплате, таким образом предоставляя агенту необходимые предложения. Процесс создания этой функции известен как формирование награды .

Сценарии использования обучения с подкреплением

Робототехника. RL может использоваться для задач управления большой размерностью, а также в различных промышленных приложениях. Например, Google, как сообщается, сократил потребление энергии примерно на 50% после внедрения технологий Deep Mind. В космосе есть инновационные стартапы (бонсай и т. Д.), Которые распространяют глубокое обучение с подкреплением для эффективной настройки машин и оборудования.

Анализ текста. Исследователи из Salesforce, известной компании, занимающейся облачными вычислениями, использовали RL вместе с продвинутой моделью генерации контекстного текста для разработки системы, способной создавать легко читаемые резюме длинных текстов.По их словам, их алгоритм можно тренировать на разных типах материалов (новостные статьи, блоги и т. Д.).

Оформление сделки. Крупные компании финансовой индустрии уже некоторое время используют алгоритмы машинного обучения для улучшения торговли и капитала, и некоторые из них, например JPMorgan, уже бросили свои шляпы в кольцо RL. В 2017 году компания объявила, что начнет использовать робота для выполнения торговых операций с крупными ордерами. Их модель, обученная на миллиардах исторических транзакций, позволила бы выполнять торговые процедуры быстро, по оптимальным ценам и снимать огромные ставки, не создавая рыночных колебаний.

Здравоохранение. Недавние статьи предлагают множество приложений для RL в отрасли здравоохранения. Среди них — дозирование лекарств, оптимизация политики лечения для страдающих хроническими заболеваниями, клинические испытания и т. Д.
Заключение

RL обещает компаниям, это само собой разумеющееся, но важно, чтобы вы не поддавались шумихе вокруг технологии и реалистично оценивали ее сильные и слабые стороны и преимущества, которые она может принести вашему бизнесу.Мы предлагаем сначала найти несколько простых вариантов использования, чтобы проверить, как работает RL.

Если вы хотите узнать больше о том, когда использовать обучение с подкреплением и как RL может помочь вашей компании, свяжитесь с нашим экспертом, чтобы получить бесплатную консультацию.

.