Новые и старые классы арматуры: Класс арматуры: современные и устаревшие маркировки

Содержание

маркировка по ГОСТ, основные категории

Арматура может отличаться по множеству параметров — наличию армирующих ребер, диаметру, химическому составу и другим. Для упорядочивания была создана классификация арматуры по классам, которая позволяет сгруппировать похожие детали в несколько категорий. Какая существует классификация арматуры согласно ГОСТ? Чем отличаются детали различных классов? Действительно ли существует старый и новый класс арматуры? В нашей статье мы узнаем ответы на эти вопросы.

Содержание

Краткие сведения

Согласно ГОСТ арматурные детали разбиваются на ряд независимых классов, которые обладают рядом отличительных физических особенностей. Классы арматуры отличаются друг от друга по диаметру, металлическому составу, уровню удлинения после разрыва, уровню сопротивления удлинению и так далее. Маркировка классов осуществляется с помощью буквенно-числового кода, который начинается с буквы A (мы рассмотрим этот вопрос ниже).

Классификация арматуры по классам

Класс арматуры	Диаметр сечения (в миллиметрах)	Уровень сопротивления разрыву (в мегапаскалях)	Коэффициент удлинения после разрыва	Основные марки стали	Особенности эксплуатации
A240	6-40	370	0,25	СТ3КП, СТ3СП	Для создания и армирования легких конструкций стандартной или навесной категории
A300	10-80	490	0,19	СТ5КП, 18Г2С	Неплохо выдерживает легкую и среднюю нагрузку.
A400	6-40	590	0,14	35ГС, 25Г2С	Отлично выдерживает среднюю и высокую нагрузку, поэтому широко применяется в промышленном, индустриальном строительстве.
A600	6-40	880	0,06	80С	Обладает высокой прочностью; применяется для возведения крупных навесных конструкций, многоэтажных домов.
A800	6-40	1030	0,07	23ХГ2Ц	Обладает сверхвысокой прочностью; используется для возведения высоких многоэтажных домов, военных ангаров, построек для обслуживания техники и самолетов.

Классификация по назначению

Также существует классификация арматуры по назначению, хотя на практике она применяется редко. В зависимости от назначения различают следующие виды арматурных запчастей:

Рабочая категория. Детали этого типа используются для армирования поверхностей и создания небольших бетонных/железобетонных конструкций. Диаметр сечения определяется на основании расчетов или с помощью прямых замеров.
Конструктивная категория. Сюда попадают детали, которые используются для создания средних или больших бетонных/железобетонных конструкций. Диаметр сечения определяется на основании расчетов или методом прямых замеров, но также учитываются технологические особенности применения (уровень натяжения, температура окружающей среды).
Монтажная категория. В эту группу попадают арматурные запчасти, которые объединяются в массивные сетки или каркасы. Основная задача деталей этого типа — армирование и укрепление поверхностей, а также создание основы для заливки запчасти бетонной смесью. Диаметр сечения определения эмпирическим способом с учетом особенностей эксплуатации.
Анкерная категория. В эту группу включаются запчасти, которые формируют основу для бетонных/железобетонных конструкций. Арматурные детали объединяются в сетки или каркасы с помощью сварки непосредственно перед заливкой. Диаметр определяют эмпирическим путем с учетом удельного расширения при бетонировании.

Маркировка по ГОСТ

Классы арматуры согласно ГОСТ имеют уникальное обозначение, которое позволяет отличить одни детали от других. Маркировка представляет собой буквенно-числовой код, который начинается с буквы «A» (это обозначение указывает, что деталь является именно строительной арматурой). После буквы A указывается трехзначное число, которое обозначает класс арматуры. Рядом с буквой A или после числа могут указываться дополнительные буквы, указывающие на особые свойства материала. Перечислим эти дополнительные обозначения:

C — наличие этой буквы указывает на то, что для соединения запчастей друг с другом можно применять сварку. Буква C обычно указывается после числа, а не сразу же после буквы A.
K — наличие буквы-маркера указывает на то, что детали не ржавеют и являются химически инертными (не контактируют с водой, воздухом и жидкими веществами). Буква K указывается также после числового обозначения.
T — деталь подверглась термомеханическому упрочнению. T-запчасти хорошо выдерживают нагрев до высоких температур и могут выдерживать большую механическую нагрузку. Буква T указывается после буквы A, но перед числовым кодом.
B — запчасть подверглась вытяжке. B-детали являются лучше переносят растяжение, а в случае разрыва уровень удлинения будет ниже стандартного уровня. Буква B указывается после числа в конце маркировочного кода.

Также обратите внимание, что существуют классы арматуры старые и новые. Старая классификация была придумана еще в советское время, однако сегодня она вышла из употребления (ее заменила новая классификация). Согласно старой классификации каждому арматурному прутку должен быть присвоен код, который также начинается с буквы «A». Однако на второй позиции указывалось не арабское, а римское число через дефис. Скажем, новая маркировка A240 соответствует старому обозначению A-I, A300 соответствует A-II и так далее.

В старом формате рядом с буквой A также могли ставиться дополнительные обозначения, если арматура имела какие-либо особенности. Скажем, марка AC-II соответствует современному обозначению A300C, а буква C указывает на то, что детали можно соединять друг с другом с помощью сварки.

Соответствие старой и новой маркировки

Соответствие старых и новых форматов Вы можете найти в таблице ниже:

Старый класс	Новый класс
A-I	A240
A-II	A300
A-III	A400
A-IV	A600
A-V	A800
A-VI	A1000

Основные категории

В России популярны следующие классы арматуры — A240, A400, A500C, AT800. Ниже мы их детально рассмотрим.

A240 (A-I)

Арматура этого типа делается из углеродистых сталей, которые дополнительно содержат небольшое количество марганца, никеля, хрома, меди. Марка A240 — гладкая арматура. Если диаметр сечения составляет менее 12 миллиметров, то A240 может быть в виде крупных мотков, скрепленных проволокой. Запчасти диаметром более 12 миллиметров делается в виде отдельных прутков небольшой длины (до 5 метров). Марка используется для возведения небольших легких конструкций. Также ею можно армировать небольшие объекты — компактные колонны, бордюры, перегородки, стены.

A400 (A-III)

Прутки класса A400 обладают круглым сечением с рифленой поверхностью. Рифление на запчасти появляется за счет небольших выступов, которые расположены под наклоном 40-45 градусов относительно центральной оси арматуры. Делают A400 из углеродистой стали, в состав которой входит большое количество присадочных компонентов. Главным присадочных компонентом является марганец, который делает сплав более прочным, надежным. Помимо марганца в состав сплава входят и другие компоненты — хром, никель, медь. Наличие ребер жесткости обеспечивает более качественное сцепление A400 с бетонным составом.

Поэтому из марки A400 часто делают прочные композитные запчасти на основе железобетона — стены, полы, потолки, наклонные поверхности, вертикальные столбы, балки, мосты. Еще одна сфера применения — армирования дорожного покрытия. Для соединения деталей A400 друг с другом можно применять сварку, однако сварение рекомендуется делать встык ванным методом либо с помощью автоматов для точечной сварки. Альтернативные сварочные технологии являются менее надежными, а получившаяся конструкция будет обладать низкой устойчивостью при изгибе. Это негативно влияет на срок годности железобетонного изделия.

A500C

Марка A500C появилась на российском рынке сравнительно недавно — в 90-е годы. Арматура этого типа проходит ряд вспомогательных технологических обработок (горячая обкатка, термическое упрочнение). Эти обработки заметно повышают физические свойства материала — упругость, прочность, растяжение. Также марка A500C плохо контактирует с водой и воздухом, поскольку является химически инертной. Интересно, что марка A500C выплавляется из обыкновенной стали, содержащей среднее количество углерода и минимальное количество легирующих добавок.

Это делает материал более дешевым в производстве, что будет весьма кстати для строителя. Марка A500C хорошо переносит сварку, а соединить можно практически любым сварным способом — внахлест, встык, методом перекрестного наложения и так далее. Марка может применяться для возведения как крупных, так и мелких построек на основе бетона. Это могут элементы дома или весь дом целиком, мосты, навесные конструкции, ангары средних размеров, опорные столбы, линии электропередач. Единственный крупный недостаток A500C — ухудшение физических свойств при низких температурах (ниже -30 градусов). Поэтому детали этого типа не рекомендуется использовать на территории Крайнего Севера.

AT800

Марка AT800 относится к классу сверхпрочных арматур, которые прошли горячую прокатку и термомеханическое упрочнение. Поверхность материала обычно является рифленой, хотя встречаются и гладкие разновидности марки AT800. Марка применяется для возведения крупных массивных конструкций на основе железобетона. Это могут быть многоэтажные дома, мосты, ангары и так далее. Термомеханическое упрочнение выполняет следующие функции:

Повышение пластичности при сохранении прочности материала (пластичность повышается на 20-30%).
Повышение усталостной прочности, что позволяет запчастям сохранить форму даже при длительной эксплуатации.
Улучшение антикоррозийных свойств, минимизация риска растрескивания материала при контакте с химическими веществами.

Несколько слов о запорной арматуре

Помимо строительной существует также запорная арматура. Важно понимать, что между этими запчастями нет ничего общего:

Строительная арматура представляет собой длинные металлические прутки, которые используются для армирования металлических, бетонных и железнобетонных конструкций.
Запорная арматура — это запчасти особой категории, которые используются для регулирования потока жидкости в трубопроводных системах.

Основные примеры запорных деталей — краны, клапаны, вентили, задвижки, заслонки, поворотные затворы. Запорные запчасти также делают из металлов, хотя разброс сплавов здесь несколько больше. Детали могут быть не только из стали или чугуна, но и из алюминия, меди, титана, композитных сплавов. Сегодня в продаже появились запорные детали на основе сверхпрочного пластика. Технические особенности запчастей этого типа — высокая прочность, устойчивость к воздействию механической деформации, химическая инертность, антикоррозийные свойства.

По ГОСТ все запчасти должны иметь упаковку, на которую в обязательном порядке должна быть нанесена маркировка. Обязательные сведения — название, товарный знак, диаметр сечения в миллиметрах, марка материала корпуса. Классификация запорной арматуры:

Непосредственно запорные детали. Применяются для включения или отключения водяного потока, а также регулируют уровень подачи жидкости. Примеры — краны, вентили, задвижки, затворы.
Регулирующие запчасти. Используются для регуляции уровня подачи жидкости в крупных водосборных системах и резервуарах. Примеры — дроссельные вентили, клапаны, редукторы уровня перелива.
Предохранительные детали. Защищают водосборники от избыточного давления + предотвращают незапланированное истекание жидкости во внешнюю среду. Примеры — клапаны различных категорий (импульсные, электрические, аварийные, обратные).
Защитные запчасти. Применяются для отключения нагревательных элементов и/или источников высокого давления. Примеры — клапаны различных типов (впускные, обратные, автоматические, аварийные).
Контрольные детали. Контролируют уровень жидкости в системе, а также удаляют лишний конденсат. Примеры — водоуказательные приборы, счетчики, горшки-конденсаторы, клапаны отвода жидкости.

Заключение

Подведем итоги. Для удобства строительную арматуру разбивают на несколько классов. Каждый класс обладает своими физико-химическими свойствами — характер поверхности, диаметр сечения, состав, прочность, устойчивость к коррозии, растяжение при сломе. Основные категории — A240, A400, A500C, AT800. Если материал подвергался дополнительной обработке, то он может маркироваться дополнительными буквами — K, T, B и другие.

Существует устаревшая маркировка, у которой арабские цифры в маркировочном коде заменяются на римские. Существует также классификация арматуры по назначению. В соответствии с ней запчасти делятся на классы по особенностям применения (а не по физическим свойствам). В соответствии с этой классификацией различают рабочие детали, конструктивные, монтажные и анкерные.

Используемая литература и источники:

Бондаренко В. М., Суворкин Д. Ш. Железобетонные и каменные конструкции, М.: Высшая школа, 1987.
Алексеев, В. С. Универсальный справочник строителя / В.С. Алексеев. — М.: Рипол Классик, 2006.
Соколов, Б. С. Прочность и трещиностойкость стеновых панелей зданий / Б.С. Соколов. — М.: АСВ, 2010.
ГОСТ по арматуре

Как определить класс арматуры

Дата публикации: 04. 12.2020
Последнее изменение: 18.01.2021

Строительство бетонных сооружений редко обходится без армирующего каркаса. Он представляет собой конструкцию из металлической проволоки (стержней), которая после заливки бетоном будет полностью скрыта внутри. Изготавливается арматура из стали, изготовленной согласно ГОСТ 5058-49, 380-88 (низкоуглеродистые, углеродистые марки). Если речь идет о композитном материале, то основой является полимерное (магматическое) волокно и органическая смола. Класс арматуры зашифрован в маркировке, например, А400 означает прут из низколегированной стали с примесью марганца (35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс).

Особенности и назначение

В зависимости от класса арматура будет использоваться в качестве закладного элемента бетонного основания, для распределения нагрузки, компенсации температурного расширения, для соединения отдельных элементов каркаса в единый массив. Например, берется марка А400С, где углеродный эквивалент стали не более 0,5%, если нужно получить сварное соединение (металл лучше варится по сравнению с той же маркой А400).

Назначение армирующего каркаса:

увеличение прочности при воздействии нагрузки на сжатие-растяжение;

снижение рисков появления трещин на поверхности, включая сквозные отверстия;

повышение устойчивости к нагрузкам в условиях резких перепадов температуры.

Сцепление с бетонной смесью обеспечивается специальным профилем поверхности прутков. Так, выпускается металлопрокат с тремя рисунками: кольцевым, серповидным, смешанным. Первый тип соответствует «советскому» ГОСТ, второй – западным стандартам, третий используется в бетонах повышенной прочности. В зависимости от рельефа стержня меняется устойчивость к поперечным или продольным нагрузкам.

Классификация

Сортамент арматурных стержней большой, без опыта в строительной сфере легко запутаться, какой именно металлопрокат покупать. Разные задачи требуют применения разнотипных элементов для получения задуманного эффекта. Так, продольные пруты чаще берутся толще поперечных, которые играют роль каркаса жесткости, тогда как основные нужны для придания прочности при нагрузках сгибания, растяжения.

Заметно упрощает выбор разделение арматуры на классы. В классификации участвует до десятка критериев, они вкратце отражены в маркировке – это марка стали, относительное удлинение после разрыва, временное сопротивление разрыву, диаметр (по профилю). Такого перечня достаточно для обывателя, специалисты используют большее количество только в расчетах проектов.

Таблица 1. Типовые характеристики арматуры

Класс арматуры

Диаметр профиля, мм

Временное сопротивление разрыву, Мпа

Относительное удлинение после разрыва, %

Марка стали

AI (A240)

6-40

373

Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп

AII (A300)

10-40

40-80

490

Ст5сп, Ст5пс

18Г2С

ACII (AC300)

10-32

441

10ГТ

AIII (A400)

6-22

6-40

590

35ГС, 25Г2С

32Г2Рпс

AIV (A600)

10-32

883

80С, 20ХГ2Ц

AV (A800)

10-32

1030

23ХГ2Ц

Сечение арматурного стержня выбирается исходя из габаритов бетонной конструкции, требований по прочности. Измерение проводится по внешнему диаметру, с учетом профиля. Остальные параметры также влияют на конечные свойства ЖБИ изделия, в первую очередь, на нагрузочную способность. Так, временное сопротивление разрыву указывает предел прочности при растяжении конструкции. Показатель относительного удлинения после разрыва дает понимание по деформации в случае сильного повреждения металлического каркаса. Обычно стальные стержни возвращаются в состояние, близкое первоначальному, когда пропадает усилие растяжения.

Классы и их различия

Маркируется арматура двумя способами – производители сохраняют «советское» обозначение для тех, кто привык ориентироваться на старые справочники, а также указывают новый идентификатор, который упоминается в новых стандартах и используется на международном рынке. Такой подход упрощает чтение строительной документации, исключает разночтение информации. Иногда выбор осуществляется по внешним признакам. Например, гладким бывает в основном «первый класс».

Кодировка арматурного металлопроката начинается с литеры:

А – горячекатаная или холоднокатаная сталь;

В – холоднодеформированный материал;

К – канатная продукция.

В устаревшем стандарте арматура обозначается классами (римскими цифрами от I до VI). В новом же цифрами указывается показатель текучести стали в Мпа. Такой подход позволяет определять ее параметры без чтения специальной литературы. Каждый тип стержня имеет свое предназначение, поэтому характеристики важно учитывать еще на этапе проектирования, до покупки материала.

Выпускаются серии арматуры:

А-I (A240) – монтажный прут с гладким профилем из стали марки Ст3СП, Ст3ПС, Ст3КП с сечением 4-40 мм.

A-II (A300) – аналог предыдущей марки, но с рифленой поверхностью, из металла СТ5СП (ПС) или СТ18Г2С диаметром 10-80 мм, может производиться в виде проволоки, бухтами по 6-12 м.

A-III (A400) – арматура для каркасов фундаментов плиточного, ленточного, свайного типа из стали марки 35ГС, 25Г2С, 32Г2Р сечением 6-40 мм (есть модификация с индексом «В» из металла холодного вытягивания).

A-IV (A600) – материал для сварных конструкций, выпускаемый как в виде стержней по 6, 9, так и бухтами по 12 м, диаметром 10-32 мм из низколегированной холоднокатаной стали 80С, 20ХГ2Ц.

A-V (A800) – продукция для сварных каркасов в стандартных, предварительно напряженных ЖБИ изделиях, из стали 23Х2Г2Т, сечением 6-32 мм.

A-VI (A1000) – арматура повышенной прочности для производства плит под увеличенные пролеты, из металла марки 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР, диаметром 6-32 мм.

После буквенно-цифровой маркировки в прайсах обычно указывается внешний диаметр, чтобы при подборе стройматериала было легко обойтись без осмотра продукции. Также возможно нанесение дополнительных символов, которые обозначают определенное покрытие стержня, например, для увеличения коррозионной стойкости.

Дополнительная маркировка

Так, согласно ГОСТ класс арматуры с индексом «Т» относится к металлопрокату с термообработкой прутка. Буква «К» указывает на противокоррозионный цинковый слой, а «СК» — возможность его сварки при сборке конструкций. Такое обозначение нужно для выбора способа монтажа, например, оцинкованные стержни предназначены для крепления «вязкой».

Цветовая маркировка арматуры из низколегированной стали:

А-IV – красный;

A-V – красный с зеленым;

A-VI – красный с синим.

Если стержни произведены из термоупрочненного металла, обозначение несколько иное:

АТ-III – белый с синим;

AT-IV – белый с желтым;

AT-4K – зеленый;

AT-V – синий;

AT-V-CK – белый с зеленым;

AT-VK – желтый с зеленым;

AT-VI – желтый;

AT – VIK – желтый с синим.

Если прутья изготовлены с соблюдением требований по маркировке различить их выйдет по виду. Визуально важен и рисунок профиля, он считается ключевым признаком после свойств материала. Правда, без буквенно-цифровой маркировки не обойтись. Например, для сварочных работ берут арматуру с индексом «С», тогда как остальные модификации подходят лишь для связки проволокой или соединения специальными муфтами.

Определение на глаз

Методика визуального определения класса арматуры пригодится тем, кому приходится иметь дело со строительными работами регулярно. Так, гладкий профиль всегда указывает на I-II категорию, стержни более высокого класса всегда выполняются с кольцевым, серповидным или смешанным рисунком. После примерного определения марки арматуры рекомендуется изучить диаметр прутка, вес, длину.

Промышленные изделия класса A-V и A-VI легко отличить по большому сечению, с укрупненным профилем. Они отличаются и увеличенной длины, повышенной массивностью. В остальном лучше ориентироваться на маркировку. Ведь тип покрытия или марку стали на взгляд не определить, как и пригодность для сварки.

что означает, как маркируется, где применяется

Арматура — стальная или композитная — важнейший элемент стройки, где проводятся бетонные работы или монтируются железобетонные готовые изделия. Объяснить это просто — бетонная масса хотя и обладает высокой прочностью к механическим повреждениям, но оказывается достаточно хрупкой при нагрузках на изгиб и растяжение. Благодаря железному каркасу из арматуры, уложенному в массу определенным образом, этих проблем удается избежать. Однако, для каждого вида работ или изделия нужно подобрать подходящий класс арматуры. Разберемся подробнее — что означает маркировка на изделии, как правильно выбрать класс арматуры и что он означает.

Содержание

Что означает класс арматуры?
Классификация арматуры
Гладкая и рифленая
Железобетонная
Продольная, вертикальная и поперечная
Напрягаемая и ненапрягаемая
Маркировка цветом
Старые и новые классы арматуры (таблица соответствий)
Дополнительные обозначения
Основные виды арматуры
Арматура А240 (другие обозначения: арматура АI, А1)
Арматура А200 (другие обозначения: арматура АII, А2)
Арматура А400 (другие обозначения: арматура АIII, А3)
Арматура А600 (другие обозначения: арматура АIV, А4), А800 (другие обозначения: арматура АV, А5), А1000 (другие обозначения: арматура АVI, А6)
Арматура А500С
Арматура B500C
Арматура BР500
Арматура А400С
Арматура А600С
Композитная арматура
Как определить класс арматуры?
Как определить диаметр
Определение на глаз
Особые свойства
Как изготавливается арматура?
Какая арматура самая популярная?

Что означает класс арматуры?

Класс арматуры — возможность унифицировать данные об этом строительном материале. Не секрет, что на разные строения или изделия приходится разная нагрузка. Поэтому при возведении здания или строения в определенных условиях понадобится использовать арматуры из разных марок стали, с рифлением или без, с определенным диаметром прутка.

Другими словами — класс арматура означает унифицированный набор характеристик, на которые можно будет ориентироваться при подборе подходящей для своего объекта.

Опытные строители или профессиональные проектировщики уже по первому взгляду могут определить что означает маркировка арматуры. Обычно там заключена информация о:

классе арматуры;
диаметре прутка;
методе производства;
особых характеристиках материала. Например, возможность встраивать прутки арматуры в состав напряженных конструкций из железобетона;
длине металлического стержня;
показателях относительного удлинения.

Классификация арматуры

Помимо присвоения классов арматура может быть разных видов. Деление проводится по внешнему виду и присущим физическим свойствам материала.

Гладкая и рифленая

Прежде всего в магазине можно заметить, что стальные прутки арматуры отличаются внешне:

гладкие;
с насечками.

Что означает такое деление? Основные показатели рифленой арматуры разных классов:

прекрасная адгезия с бетоном;
устойчивость к влаге и коррозии;
способность выдерживать предельные нагрузки на изгиб и растяжение;
широкая сфера применения — от армирования фундамента до производства кровельных скоб.

Гладкие прутки имеют низкие показатели адгезии. но показатели свариваемости у них лучше. Кроме того, этот вариант арматуры гораздо экономичнее. Это означает, что гладкая арматура — прекрасный вариант, когда нужно сэкономить и придать железобетонной конструкции усиленные свойства.

Каждый вид прутков также делится на классы.

Железобетонная

Название строительного материала означает, что его основное назначение — использование в фундаментах, при производстве ЖБ изделий. Использование прутков этого вида позволяет усилить конструктив на сжатие и растяжение.

Внутри этого класса можно выделить еще несколько:

рабочая арматура — принимает на себя растягивающие нагрузки;
распределительная — дополнительные прутки в каркасе, задача которых -снять нагрузку и распределить ее между рабочими стержнями;
монтажная — этот класс служит связкой между распределительной и рабочей арматурой, соединяя их в прочный каркас;
анкерная — выполняет роль закладных, с помощью которых в дальнейшем собирают сборные железобетонные конструкции.

Продольная, вертикальная и поперечная

Это так называемая классификация по ориентации, которая означает направление усиления и защиты:

продольная и вертикальная — для защиты от растягивающих нагрузок и предотвращения вертикальных деформаций;
поперечная — защита от наклонных деформаций зонах сжатия.

Напрягаемая и ненапрягаемая

Звучит непонятно, но все просто. Перед тем, как провести бетонирование арматура может пройти дополнительную обработку — растяжение. Это означает, что прутки становятся напрягаемыми. Технологии позволяет с успехом закрывать большие пролеты.

Важно: если используется напрягаемая арматура, это означает, что она может быть исключительно рабочей и никакой другой.

Маркировка цветом

Часто в магазине можно заметить цветные пятнышки на торце стального или композитного прутка. Это еще один вид маркировки, который означает класс изделия и количество поперечных насечек между маркировочными знаками.

Класс прутков	Цветовая маркировка	Количество поперечных ребер между знаками
Ат III	Белый	3
А 500c	Белый+синий	3
A IV	Алый	1
Aт IV	Желтый	4
Ат IVc	Желтый+белый	4
Aт IVk	Желтый+алый	4
A-V	Алый+зеленый	4
Aт-V	Зеленый	5
Aт-Vk	Зеленый+алый	5
A VI	Алый+синий	5
Aт VIk	Синий	6
A VII	Синий+алый	6
Aт VII	Черный	7

Старые и новые классы арматуры (таблица соответствий)

Стоит обратить внимание на то, что деление арматуры на классы началось еще в советское время. В настоящее время старая классификация (буквенно-цифровая маркировка) заменена на новую. Это отражено в нормативных документах.

Что означает такая замена и в чем она выражена? Старые классы арматуры предполагали буквенную маркировку литерой А на первом месте, как и современные. Далее старая система маркировки предполагала римскую цифру через дефис. Современная система отказалась от римских цифр, заменив их на арабские.

Кроме того, буквенное обозначение класса арматуры (дополнительные свойства) в старой системе находились рядом с литерой А. Современная система перенесла их на позицию после цифр.

Пример: старый вариант — AC-II меняется на A300C. “С” здесь означает возможность сваривать прутки этого класса.

Класс арматуры (старая маркировка)	Класс арматуры (новая маркировка)	Назначение
А-I	А240	монтажная
A-II	А300	монтажная
Ac-II	Ас300	монтажная
A-III	А400	универсальная
A-IV	А600	каркасы для сильно напряженных конструкций
Ат-IV	Ат-400с	упрочненная
A-V	А800	упрочненная
Ат-V	Ат-500с	упрочненная
A-VI	А1000	высочайшая прочность (для промышленного строительства)

Дополнительные обозначения

Естественно, что арматура разных классов не всегда производится из чистой арматурной стали. При необходимости используются сплавы, которые придают конечному изделию дополнительные свойства — прочность, лучшую свариваемость и др. Это означает, что в составе присутствуют легирующие добавки, которые так же маркируются: хром (Х), марганец (М), медь (Д), азот (А), фосфор (П) и др.

Важно: но это не означает, что маркировка будет присутствовать в любом случае. Если доля легирующей добавки менее 0,3 %, маркировки не будет.

Основные виды арматуры

Классы арматуры — унифицированные показатели ее характеристик. Завод изготовитель гарантирует — прутки определенного диаметра способны принять и распределить заявленную нагрузку, быть устойчивыми к коррозии и др.

Маркировка прутков по СП 52-101-03	ГОСТ	Диаметр прутка (мм)	Марка используемой стали	Тип профиля	Относительное удлинение (%)	Модуль упругости (МПа)	Показатель испытания на изгиб в холодном состоянии в градусах (с — толщина отправки, d — диаметр прутка)
А240	5781 380	6-40	Ст3кп Ст3пс Ст3сп	гладкий	25	2,1	180 при c=d
А300	5781	10-40 40-80	Ст5сп Ст5пс 18Г2С 10ГТ	периодический	19	2,0	180 при с=3d
А400	5781, 10884, СТО АЧСМ 7-93	6-40 6-22	35ГС 25Г2С 32Г2Рпс	периодический	14	2,0	90 при с=3d
А500	СТО АЧСМ 7-93, ГОСТ проектируется	6-40	Химический состав определяется нормативом	периодический	8	2,0	90 при c=3d
А600	5781-82	6-8 10-18 10-32 36-40	80С 20ХГ2Ц	периодический	6	2,0	45 при c=5d
А800	5781-82	6-8 10-32	23Х2Г2Т	периодический	7	1,9	45 при c=5d
А1000	5781-82	10-22	22Х2Г2АЮ 22Х2Г2Р20Х2Г2СР	периодический	6	1,9	45 при c=5d

Арматура А240 (другие обозначения: арматура АI, А1)

Для производства прутков этого класс используется легированная сталь с низким содержанием углерода. Это гладкие прутки, которые можно приобрести в мотке или стержнями. Особенности класса А1:

гибкая, но жесткая;
защищенность от коррозии;
возможность выдержать большие нагрузки;
сырье — три вида стали;
широкий диапазон размеров 6-40 мм.

Арматура А200 (другие обозначения: арматура АII, А2)

Прутки А2 выходят с завода-изготовителя с ребрами по всей длине стержня — винтовое расположение с двусторонним заходом. Это означает, что материал имеет прекрасную адгезию с бетоном. На рынке можно приобрести А2 диаметром от 1 до 8 см. При этом стержни диаметром до 12 мм могут поставляться в мотках.

Арматура А400 (другие обозначения: арматура АIII, А3)

Особенность этого класса — ребристая поверхность, но ребра на прутке заходят не с одинаковой, а с разных сторон. Производимые диаметры — от 0,6 до 4 см.

Арматура А600 (другие обозначения: арматура АIV, А4), А800 (другие обозначения: арматура АV, А5), А1000 (другие обозначения: арматура АVI, А6)

Объединены в одну группу по причине того, что достаточно редко встречаются в обычном магазине или гражданском строительстве. Внешне все изделия похожи на класс А3 — с ребрами, которые с каждого края заходят в разные стороны. Особенность класса А4, А5, А6 — увеличенное расстояние между ребрами.

Кроме того, рассматриваемые классы выпускаются исключительно в виде стержней.

Сфера применения:

А4 — для производства ЖБ изделий, которые в дальнейшем будут подвергаться сильным динамическим нагрузкам. Это означает, что А600 используется в большеформатном строительстве;
А5 — производится из низколегированной стали. Это означает, что арматура может использоваться в конструкциях, соединения которых проводят методом сварки. Используется только в напряженном состоянии в качестве рабочей арматуры. Высокая стоимость и повышенные эксплуатационные характеристики не дают возможности использовать А5 в обычной стройке;
А6 — состав и физические свойства материала столь высоки, что использование его в гражданском строительстве просто не имеет смысла. Применяется при возведении высокопрочных сооружений — дамб, мостов, ядерных объектов.

Факт: арматура класса А5 и А6 производятся только на заказ.

Арматура А500С

Класс арматуры для производства которой используется метод горячего катания. Буква А в начале означает усиление термическим и механическим способами. А вот литера С говорит о высоких показателях свариваемости изделия и наличии легирующих добавок в составе.

Сфера применения — укрепление самых простых изделий из железобетона, в фундаментах зданий. Может выступать в качестве рабочей, распределяющей и монтажной.

Арматура B500C

Стандарт производства арматуры этого класса тот же, что и предыдущей, но вот технология — холодное катание. Особенности класса:

серповидные ребра по всей длине прутка — трех или четырехсторонние;
устойчива к воздействию агрессивной среды — применяется для усиления конструкций, которые в дальнейшем будут эксплуатироваться на улице;
имеет повышенные анкерующие характеристики.

Арматура BР500

Класс ВР является арматурной проволокой, способной нести напряжение в 500 Н/1 кв. мм. Последнее указывает на прочность гладкого или рифленого прутка.

Арматура А400С

Прутки производятся методом горячего катания стали с последующим механическим упрочнением. Основные диаметры класса — от 6 до 40 мм. Особенность класса — наличие поперечных и продольных ребер, которые не соединяются между собой.

Основная сфера применения — бетонные работы при возведении низкоэтажных зданий, дорожные работы, сварные конструкции.

Арматура А600С

Особенность класса А600С — изготовление не из низколегированной стали, а наличие множества добавок — ванадия, ниобия, молибдена. Такой состав означает, что у изделия высокие антикоррозийные свойства. Кроме того, повышается гибкость и прочность.

Это дорогой вид строительного материала, но при использовании его на объекте удается существенно сэкономить за счет его высочайших эксплуатационных характеристик — до 45 % при заполнении бетонной смеси металлом.

Композитная арматура

Быстрый рост цен на металл заставил задуматься производителей о производстве строительных прутков нового класса — из композитных материалов. Для производства используются минеральные волокна — базальтовые, стеклянные, арамидные, углеродные. В дальнейшем они пропитываются полимером (термоактивным), а затем проходят процедуру отвердевания.

Такой класс арматуры стоек к коррозии, дешевле стальных аналогов и прост в транспортировке (обычно продается мотками). Однако, современный материал не означает универсальный. Например, много споров среди строителей вызывает такой показатель как адгезия материала.

Как определить класс арматуры?

Такое умение, конечно, приходит с опытом. Определять класс и характеристики материала на глаз — очень полезно.

Как определить диаметр

Диаметр — один из важнейших показателей. Это толщина прутка, которую указывает производитель. Если дотошный покупатель проверит заявленный показатель с помощью штангенциркуля, то может заметить, что он не совпадает с полученными данными. Это не значит, что на заводе сэкономили или заявили ложные цифры. Для указателя диаметра используют усредненный показатель, поскольку измерить его на рифленом прутке невозможно.

Определение на глаз

Все, что нужно — запомнить несколько простых правил и тогда внешний вид арматуры расскажет о многом:

первое — внешний вид прутка. Если он гладкий — это 1 или 2 класс. Если рифленый это означает, что перед вами класс от А3 и выше;
второе — диаметр, длина, вес. Классы А3 и А4 похожи, но последний обычно больше, да и материал изготовления более качественный;
третье — особенности. Если перед вами укрупненная прокатная продукция из стали с необычным серповидным профилем, это означает, что класс А5 и выше.

Особые свойства

Арматура может делиться на классы по самым разным основаниям. На рынке можно найти изделия, обладающие особенными свойствами. Это означает, что состав стали был обогащен добавками или при производстве использовалась особая технология.

Как это маркируется:

С — возможность соединения методом сварки. Обычно арматурный каркас соединяют с помощью вязальной проволоки. Это не означает, что сварить конструкцию нельзя. Просто такой метод негативно влияет на прут — снижает прочность, делает неустойчивым к коррозии. Маркировка С указывает на возможность применения сварки;
К — устойчивость к воздействию агрессивной среды;
СК — арматура с комплексом перечисленных свойств.

Как изготавливается арматура?

Для производства арматуры разных классов используются методы производства (на это указываем маркировка):

А — холодное или горячее катание стали. Первое — деформирование стальной заготовки при комнатной температуре. Второе означает обработку металла при температуре, превышающей рекристаллизацию металла;
Ат — это вариант производства с дополнительным термоупрочненным. Первый этап — разогрев заготовки до 1000 градусов по С, а затем мгновенное остывание до 500 градусов. Фактически это означает закаливание стали. Так прутки становятся более прочными;
В — производится методом холодного деформирования. Это означает, что для производства применяют давление при комнатной температуре. При этом методе зерна вытягиваются в направлении течения металла с образованием строчечной микроструктуры.

Какая арматура самая популярная?

По отзывам специалистов — самый популярный вид арматуры А3. Для этого есть ряд причин:

рифленая поверхность — это означает высокую адгезию с бетоном;
возможность изготовления по технологии горячего и холодного проката, термоупрочнения;
широкий диапазон диаметров класса — от 6 до 40 мм;
высокие антикоррозийные характеристики;
прутки этого класса можно сгибать под прямым углом без дополнительного нагрева.

Арматура — материал, без которого не обойдется ни одна стройка. Для удобства потребителя была проведена унификаций размеров, свойств, диаметров на классы. Это означает, что выбирая определенный класс изделия, можно гарантированно получить те свойства, которые необходимы на объекте. Все они перечислены в ГОСТ и должны соблюдаться производителем.

Существующие виды арматуры, их назначение, особенности и маркировка

Как сделать конструкцию из монолитного бетона более прочной? Для этого в основу закладывают армирующий каркас, а затем заливают его бетонным раствором. Очень важно правильно выбрать вид арматуры с учетом всех особенностей самого материала, области его применения и ориентации в конструкции (поперечное либо продольное расположение).

Существует отраслевой государственный стандарт, по которому производится и маркируется арматура. Исходя из этого стандарта, есть несколько классов арматурного проката. Их принято маркировать буквами и цифрами в различных сочетаниях.

Рассмотрим эти обозначения подробнее:

А — так обозначается стержневая арматура. Она используется для создания основного (несущего) каркаса.

В и Вр — эти обозначения используются для маркировки проволочной арматуры. Она нужна для того, чтобы соединять основные элементы между собой.

К — канатная арматура. Этот класс редко используют в индивидуальном строительстве, однако канатная арматура очень важна в предварительно напряженных железобетонных конструкциях, которые подвергаются большим нагрузкам.

После букв в обозначении идут цифры от I до VI. Чем выше цифровой индекс в маркировке, тем более прочной будет арматура. Кроме того, сейчас получила широкое распространение арматура А500С, у которой нет аналогов по ГОСТ 34028-2016.

Обратите внимание, что один и тот же материал может обозначаться не только буквами и римскими цифрами, но и буквами с привычными нам арабскими цифрами. Например, арматура AIII может маркироваться как А400. Связано это с тем, что советская маркировка постепенно утрачивает свою актуальность, происходит плавный переход на новую систему обозначений.

По приведенной ниже таблице можно сопоставить старые и новые обозначения.

Виды арматуры	Класс арматуры
	Обозначения
	Старое	Новое
Стержневая горячекатанная (ГОСТ 5781-82*):
Гладкая	А-I	А-240
Периодического профиля	А-II	А-300
	Ас-II	Ас300
	А-III	А-400
	А-IV	А-600
	А-V	А-800
	А-VI	А-1000
Сталь арматурная термически упрочненная для ж/б конструкций Технические условия ГОСТ 10884-94	Ат-IV	Ат 400с
		Ат 500с
		Ат 600
		Ат 600с
		Ат 600к
		Ат 800к
		Ат 1000
		Ат 1000к
Обыкновенная арматурная проволока:
Гладкая	В-I	—
Периодического профиля	Вр-I	—

Проектировщики указывают вид арматуры, который необходимо использовать при создании той или иной железобетонной конструкции еще на этапе проектирования этой конструкции или объекта. Также обязательно указывается способ соединения металлоконструкций между собой, если это необходимо (сварка либо связывание проволокой).

Рассмотрим подробнее, на какие классы разделяют арматурный прокат.

Класс А

Стержневая арматура

Пожалуй, самым популярным видом арматуры в монолитном строительстве является горячекатаная стержневая арматура. Существует несколько классов такой арматуры: AI (А240), AII (А300), AIII (А400), AIV (А600) и AV (А800). Эта маркировка указывает на механические свойства и «узор» или рисунок профиля арматуры.

AI (А240) — горячекатаные стальные стержни гладкого профиля диаметром от 6 до 40 мм. AI (A240) позволяет создавать монолиты, которые будут устойчивы к низким температурам, а также будут отличаться высокой пластичностью. Кроме того, стержни можно соединять друг с другом с помощью сварки или скреплять проволокой.

AII (A300) — стальные прутья диаметром от 10 до 80 мм. Эту арматуру отличает рифленый рисунок профиля. AII (A300) используется для изготовления конструкций из предварительно напряженного железобетона. Каркас с использованием такой арматуры получается прочным и износостойким.

AIII (A400) — один из самых популярных вариантов. Этот металлопрокат используется как для возведения различных сооружений, так и для укрепления дорожного покрытия. Долгое время именно AIII (А400) был основным видом арматуры для изготовления железобетонных изделий. Это стальные стержни круглого сечения с рифлёной поверхностью, диаметр которых составляет от 6 до 40 мм, а длина — 6 или 11,7 м. Если в маркировке такой арматуры есть буква «С», то это говорит о том, что она пригодна для сварочных работ.

AIV (A600) — применяется для каркаса конструкций, сделанных из предварительно напряженного бетона. AIV (А600) изготовляется методом горячей прокатки, дополнительно обрабатывается химически и термически. Такая арматура устойчива как к низким, так и к высоким температурам и не подвержена коррозии. Благодаря стойкости на изгиб AIV (А600) успешно используется для строительства в сейсмоопасных регионах или для объектов повышенной опасности (химические заводы, атомные станции и т. д.)

AV (А800) — стержни из высокоуглеродистой рифленой стали, диаметр профиля от 6 до 36 мм. Поперечные винтовые выступы в узоре профиля дают отличную сцепку с бетоном, поэтому конструкции с AV (А800) отличаются повышенной прочностью.

AVI (А1000) — стержни из низколегированной стали, диаметр профиля от 6 до 32 мм. Каркасы из этого арматурного проката легко собирать, т.к. AVI (А1000) отличается отсутствием ограничений по свариваемости. Кроме того, вес готовых конструкций получается значительно меньше. Вот почему AVI (А1000) используют для строительства массивных сооружений, которые должны выдерживать большие нагрузки.

Практически вся стержневая арматура производится из углеродистой стали. Чтобы сделать ее еще прочнее, в процессе изготовления могут применяться легирующие добавки. Благодаря таким добавкам арматура становится не только механически прочной, но и обладает пластичностью, а также устойчива к коррозии, несмотря на слабощелочную среду бетонных растворов.

Кроме того, углеродистая сталь для арматуры может дополнительно подвергаться термообработке. Этот процесс еще больше повышает прочность прутков. Такая упроченная арматура обозначается буквами «АТ».

Арматура, которая сохраняет устойчивость к щелочному растрескиванию, обозначается буквой «К».

Те изделия, которые пригодны для сборки с помощью сварочных работ, дополнительно помечаются буквой «С». Существует несколько видов такой арматуры, вот некоторые из них:

Арматуру А400С изготавливают путем горячего проката из углеродистой или низколегированной стали. Диаметр профиля составляет от 6 до 80 мм. Купить арматуру А400С чаще всего можно диаметром до 40 мм. Такая арматура позволяет сваривать пруты между собой, не теряя при этом прочности в местах сварки. А400С отличают поперечные серповидные рёбра, которые расположены с большей дистанцией друг от друга, чем у А400.

Арматура А500С — пожалуй, самая востребованная на данный момент. Преимущество этого вида арматуры в том, что А500С дополнительно проходит термомеханическую обработку. Такая обработка делает изделие более пластичным и позволяет легко сваривать стержни между собой, сохраняя при этом прочность. Арматуру А500С отличает повышенная износостойкость. Все эти характеристики делают данный вид арматуры практически универсальным материалом. Кстати, арматуру AIII (А400) можно заменить на А500С, не проводя дополнительные расчеты проекта.

Арматура А600С — устойчивый к коррозии вид металлопроката. Стержни А600С изготавливаются из высококачественной стали с добавлением ванадия, ниобия и молибдена. Цена А600С выше, чем у других видов арматуры, однако ее прочность позволяет использовать меньшее количество стальных прутков. Широко применяется для строительства в сейсмоопасных или прибрежных районах, также используется для строительства промышленных комплексов, подверженных высокой нагрузке.

Класс В, ВР, ВР-1

Арматура в виде проволоки

ВР или ВР-1 — это высокопрочная проволока, которая предназначена для армирования изделий из железобетона или их деталей. Холоднотянутая проволока изготавливается диаметром 3, 4 или 5 мм. Диаметр обозначается в маркировке перед указанием класса Вр. Например, «3 Вр 1».

Такая проволока может изготавливаться либо периодического профиля с чередующимися выступами и вмятинами (используется для армирования обычных ЖБИ), либо круглой/периодического профиля с вмятинами (используется для предварительно напряженных железобетонных конструкций).

Класс К

Арматура в виде каната

Арматурные канаты изготавливают из круглой гладкой поволоки методом спирального витья. Такие канаты используются для высоконагруженных железобетонных конструкций, например, при строительстве мостов, нефтедобывающих платформ, аэропортов, тоннелей.

Канатная арматура способна принимать на себя изгибающий момент, поэтому ее часто используют на объектах, где возможны подвижки грунта. Канаты выпускаются из трех, семи и 19-ти проволок. Маркируют их в зависимости от количества проволок: К—3; К—7; К—19. В строительстве наиболее популярна канатная арматура К-7 из круглой гладкой проволоки. Такие семипроволочные канаты изготавливаются диаметром от 6 до 18 мм.

Рассмотрим технические характеристики и нормативные показатели строительной арматуры

Класс арматуры	Номинальный диаметр арматуры, мм	Номинальное значение сопротивления растяжению Rsn и расчётное значение сопротивления растяжению для предельных состояний второй группы		Расчётные значения сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы
		МПа	кгс/см²	Растяжению, Rs		Сжатию, Rsc
		МПа	кгс/см²	МПа	кгс/см²	МПа	кгс/см²
A240	6-40	240	2450	215	2190	215	2190
А300	10-40	300	3060	270	2750	270	2750
А400	6-40	400	4080	355	3620	355	3620
А500	6-40	500	5100	435	4440	400	4080
А600	10-40	600	6120	520	5300	400	4080
А800	10-10	800	8160	695	7090	—	—
A1000	10-40	1000	10200	830	8470	—	—
В500	3-12	500	5100	415	4230	360	3670
Вр1200	8	1200	12240	1000	10200	400	4080
Вр1300	7	1300	13260	1070	10910	—	—
Вр1400	4;5;6	1400	14280	1170	11930	—	—
Вр1500	3	1500	15300	1250	12750	—	—
К1400 (К-7)	15	1400	14280	1170	11930	—	—
К1500 (К-7)	6;9;12;14	1500	15300	1250	12750	—	—

Стержневая арматура по типу профиля

Гладкая арматура

Гладкая арматура дешевле, чем рифленая, однако она не дает такой прочной сцепки с бетоном. Поэтому стержни с гладкой поверхностью применяется при изготовлении декоративных изделий либо для изделий, которые не будут подвергаться высоким нагрузкам. Короткие столбы, пороги, стяжка пола или кирпичная кладка стен (прутки могут быть уложены в растворные швы), тротуарная плитка — все это сферы применения гладкого профиля. Этот тип профиля можно использовать в том числе для создания забора или фиксаторов ворот.

Рифленая арматура

Рифленая арматура применяется в тех случаях, когда нужно создать железобетонные конструкции повышенной прочности. Благодаря рельефному узору такая арматура имеет отличную сцепку с бетоном, поэтому конструкции с использованием рифленого металлопроката могут выдерживать большие нагрузки.

Рифление арматуры бывает трех видов, в зависимости от рисунка:

кольцевое рифление

серповидное рифление

серповидное четырехстороннее (смешанное) рифление

Рассмотрим каждый из видов подробнее:

Кольцевое рифление

Арматура с кольцевым рисунком рифления успешно используется в конструкциях с большой массой, в которых применяется толстый защитный слой бетона. Однако наибольшее напряжение возникает в месте пересечения продольных и поперечных ребер профиля, разрушение возможно именно в этих точках. Поэтому в сооружениях с тонким слоем бетона арматуру с кольцевым рифлением лучше не использовать.

Серповидное рифление

Арматура с серповидным рисунком применяется для конструкций с тонким слоем бетона. У серповидного рифления два ребра, которые не пересекаются друг с другом, поэтому у него нет каких-то определенных слабых зон. Такая арматура достаточно пластична. Однако уровень сцепления с бетоном у нее ниже, чем у арматуры с кольцевым рисунком.

Серповидное четырехстороннее рифление

Этот профиль стали изготавливать относительно недавно. Он является компромиссным смешанным типом между кольцевым и серповидным рифлением. Серповидное четырехстороннее рифление дает на 20-30% более жесткое и прочное сцепление с бетоном. Однако такой профиль сложнее изготовить, поэтому и стоимость у него выше.

Тип профиля	Класс	Диаметр, мм	Марка стали
Гладкий профиль	А1 (А240)	6-40	Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп
Периодический профиль	А2 (А300)	10-40, 40-80	Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С
Периодический профиль	А3 (А400)	6-40, 6-22	35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс
Периодический профиль	А4 (А600)	10-18 (6-8), 10-32 (36-40)	80С, 20ЧГ2Ц
Периодический профиль	А5 (А800)	10-32 (6-8), (36-40)	23Х2Г2Т
Периодический профиль	А6 (А1000)	10-22	22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р

Арматура по способу изготовления

Существует несколько видов арматуры, которые различаются по способу ее изготовления.

Горячекатаная арматура

Это круглые стрежни или пруты из стали гладкого и периодического (рифленого) профиля. Такой вид применяется для армирования различных железобетонных конструкций, в том числе тех, которые подвергаются повышенным нагрузкам. Изделия выпускаются с диаметром сечения от 6 до 80 мм.

Для того чтобы получить арматурные стержни, сталь нагревают до такой температуры, когда она приобретает пластичность. Затем нагретая сталь прогоняется через валки по прокатному стану. Таким образом сталь приобретает форму прута с определенным рисунком и диаметром сечения.

Холоднодеформированная или холоднотянутая арматура

Производится без нагрева стали методом холодного волочения. Диаметр сечения от 3 до 8 мм, профиль гладкий или периодический. Холоднодеформированная арматура легко сваривается, она устойчива к коррозии, имеет высокую пластичность. Отличается металлическим блеском и равномерной поверхностью без окалины, которая характерна для горячекатаной арматуры.

Арматура по типу материала

В зависимости от компонентов в составе сплава стали можно выделить арматуру из углеродистой стали и арматуру из легированной стали.

Арматура из углеродистой стали

Такой металлопрокат изготавливают из сплава, в состав которого входят углерод и железо. Углерод повышает прочность и твердость металла, однако сталь с большим содержанием углерода хуже поддается сварке. К тому же, в этом случае повышается хрупкость на излом.

Арматура из легированной стали

Легированная сталь — это сплав, в котором к углеродистой стали специально добавляют другие химические элементы. Например, кремний, бор, никель, хром, марганец, медь, титан, молибден, вольфрам, ниобий. Эти добавки могут использоваться в различных комбинациях, в зависимости от того, какие качества нужно придать материалу. Например, медь уменьшает коррозию металла, кремний увеличивает твердость и текучесть, но при этом уменьшает пластичность стали, молибден способен увеличить прокаливаемость, никель увеличивает ударную вязкость.

Арматура по назначению

Рабочая арматура

Рабочая арматура способна воспринимать растягивающие и сжимающие усилия, которые могут возникать в конструкциях из железобетона под действием собственной массы и других нагрузок. Таким образом, с применением рабочей арматуры увеличивается прочность конструкции.

Прутки располагают вдоль самых длинных частей конструкции. При применении в плитах перекрытия и несущих балок, а также в ленточных фундаментах рабочую арматуру укладывают горизонтально. Если же армирование необходимо в колоннах или сваях, то прутки располагают вертикально.

Распределительная арматура

Распределительная арматура нужна для того, чтобы равномерно распределять нагрузку на элементы рабочей арматуры, а также соединять рабочую арматуру между собой. Делается это с помощью сварки либо связки. В итоге может быть создан единый каркас конструкции, сетка и т.д. Также распределительная арматура позволяет зафиксировать рабочую арматуру таким образом, чтобы она не смещалась при заливке бетоном.

Монтажная арматура

Монтажная арматура используется исключительно для сохранения формы каркаса, когда его бетонируют либо транспортируют. Сама по себе монтажная арматура не предназначена для воздействия каких-либо нагрузок. Ее применяют, чтобы зафиксировать рабочую арматуру. Монтажная арматура может быть как рифленой, так и гладкой.

Итак, мы разобрали существующие виды арматуры, их классификацию, типы профиля, область применения в строительстве каждого вида арматуры, способы изготовления металлопроката, материалы, которые для этого используются, назначение каждого вида арматуры и их особенности.

Графики Подкрепления — Психология

Графики подкрепления могут повлиять на результаты оперантного обусловливания, которое часто используется в повседневной жизни, например, в классе и в воспитании детей. Давайте рассмотрим распространенные типы расписаний и их применение.

Графики армирования

Оперантное обусловливание — это процесс обучения посредством ассоциации для увеличения или уменьшения произвольного поведения с использованием наказания и подкрепления.

Графики подкрепления — это правила, которые контролируют время и частоту предоставления подкрепления, чтобы повысить вероятность того, что целевое поведение повторится, усилится или продолжится.

График подкрепления — это график непредвиденных обстоятельств . Поощрения применяются только тогда, когда происходит целевое поведение, и, следовательно, поощрение зависит от желаемого поведения ¹ .

Существует две основные категории расписаний: прерывистые и непрерывные.

Непрерывные графики применяют подкрепление или не подкрепляют его вообще после каждого правильного ответа, в то время как прерывистые графики применяют подкрепление после некоторых, но не всех правильных ответов.

Непрерывные графики подкрепления

Два типа непрерывных графиков: Непрерывный график подкрепления и Исчезновение.

Непрерывное армирование

График непрерывного подкрепления (CRF) представляет подкрепление после каждого проявления желаемого поведения. Этот график закрепляет целевое поведение каждый раз, когда оно происходит, и является самым быстрым в обучении новому поведению.

Непрерывное армирование Примеры

напр. Непрерывные графики подкрепления часто используются при дрессировке животных. Дрессировщик награждает собаку, чтобы научить ее новым трюкам. Когда собака правильно выполняет новый трюк, ее поведение каждый раз подкрепляется лакомством (положительное подкрепление).

напр. Непрерывный график также хорошо работает с очень маленькими детьми, обучая их простым действиям, таким как приучение к горшку. Малышам дают конфеты всякий раз, когда они используют горшок. Их поведение подкрепляется каждый раз, когда они добиваются успеха и получают вознаграждение.

Схемы частичного подкрепления (прерывистого)

После усвоения нового поведения тренеры часто обращаются к другому типу графика — частичному или прерывистому графику подкрепления — для закрепления нового поведения.

Частичное или прерывистое поощрение поощряет желаемое поведение время от времени, но не каждый раз.

Поведение, периодически подкрепляемое частичным расписанием, обычно сильнее. Он более устойчив к вымиранию (подробнее об этом позже). Поэтому после того, как новое поведение изучено с использованием непрерывного графика, часто применяется прерывистый график для его поддержания или усиления.

Возможны различные типы прерывистого расписания. Четыре основных типа прерывистого графика, которые обычно используются, основаны на двух разных измерениях — прошедшее время (интервал) или количество сделанных ответов (соотношение) . Каждое измерение можно разделить на фиксированное или переменное .

Четыре получающихся графика прерывистого подкрепления:

График с фиксированным интервалом (FI)
График с фиксированным соотношением (FR)
График с переменным интервалом (VI)
График переменного соотношения (VR)

Расписание с фиксированным интервалом

Интервальные графики подкрепляют целевое поведение по прошествии определенного времени с момента предыдущего подкрепления.

Расписание с фиксированным интервалом предоставляет награду по истечении заданного периода времени. Этот график обычно обучает субъектов, людей, животных или организмы рассчитывать интервал, замедлять скорость реакции сразу после подкрепления с фиксированным интервалом, а затем быстро увеличивать к концу интервала.

Характерной чертой этого типа графика подкрепления является «гребенчатый» паттерн поведения «перерыв-бег». Субъект делает паузу каждый раз после подачи подкрепления, а затем поведение происходит с большей скоростью по мере приближения следующего подкрепления. 0015 2 .

Пример с фиксированным интервалом

Студенты колледжа, готовящиеся к выпускным экзаменам, являются примером расписания с фиксированным интервалом.

В большинстве университетов установлен фиксированный интервал между выпускными экзаменами.

Многие студенты, чьи оценки полностью зависят от результатов экзамена, мало занимаются в начале семестра, но зубрят, когда приближается время экзамена.

Здесь учеба — это целевое поведение, а результат экзамена — поощрение, данное после итогового экзамена в конце семестра.

Поскольку экзамены проводятся через определенные промежутки времени, обычно в конце семестра, многие студенты не обращают внимания на учебу в течение семестра, пока не наступит время экзамена.

График с переменным интервалом (VI)

График с переменным интервалом доставляет подкрепление после того, как с момента предыдущего подкрепления прошло определенное количество времени.

Этот график обычно обеспечивает стабильный уровень производительности из-за неопределенности относительно времени следующего вознаграждения и считается формирующим привычку ³ .

Переменный интервал Пример

Учащиеся, чьи оценки зависят от результатов контрольных в течение семестра, регулярно учатся вместо зубрежки в конце.

Учащиеся знают, что учитель будет проводить контрольные в течение года, но не могут определить, когда это происходит.

Не зная конкретного расписания, студент занимается регулярно в течение всего времени, а не откладывает учебу до последней минуты.

Графики с переменными интервалами более эффективны, чем графики с фиксированными интервалами для обучения и поощрения поведения, которое необходимо выполнять с постоянной скоростью ⁴ .

Расписание с фиксированным соотношением (FR)

Расписание с фиксированным соотношением обеспечивает подкрепление после предоставления определенного количества ответов.

Графики с фиксированным соотношением обеспечивают высокую скорость реакции до тех пор, пока не будет получено вознаграждение, за которым следует пауза в поведении.

Фиксированное соотношение Пример

Производитель игрушек производит игрушки, а магазин покупает игрушки только партиями по 5 штук. Когда производитель производит игрушки с высокой скоростью, он зарабатывает больше денег.

В этом случае игрушки потребуются только тогда, когда все пять будут сделаны. Изготовление игрушек вознаграждается и подкрепляется, когда доставлено пять игрушек.

Люди, которые следуют такому графику с фиксированным соотношением, обычно делают перерыв после того, как получают подкрепление с фиксированным соотношением, а затем цикл быстрого производства начинается снова.

Расписание с переменным соотношением (VR)

Расписание с переменным соотношением обеспечивает подкрепление после того, как будет сделано различное количество ответов.

Этот график обеспечивает высокую и стабильную скорость отклика.

Пример с переменным соотношением

Игра на игровом автомате является примером графика подкрепления с переменным соотношением ⁵ .

Азартные игры или лотереи приносят непредсказуемый выигрыш. Для каждого выигрыша требуется разное количество нажатий рычага. Игроки продолжают тянуть за рычаг много раз в надежде на выигрыш. Таким образом, у некоторых людей азартные игры не только вызывают привыкание, но и вызывают сильную зависимость, которую трудно остановить ⁶ .

Список частичного армирования s

Когда доставят подкрепление?

Скорость отклика

Фиксированный интервал

По истечении фиксированного времени

Медленно сразу после подкрепления, а затем ускоряется до следующего подкрепления, образуя зубчатый узор.

Переменный интервал

По истечении переменного времени

Выше графика фиксированного интервала с постоянной скоростью.

Фиксированный коэффициент

После фиксированного количества ответов

Небольшая пауза сразу после подкрепления, а затем с постоянной скоростью, превышающей график с переменным интервалом.

Угасание к прогрессирующему снижению выраженности ранее усиленной реакции.

Скорость полного угасания частично зависит от схемы подкрепления, используемой в начальном процессе обучения.

Среди различных типов графиков подкрепления график с переменным соотношением (VR) является наиболее устойчивым к исчезновению, тогда как непрерывный график наименее ⁷ .

Графики поощрения в воспитании детей

Многие родители используют различные виды поощрения, чтобы научить ребенка новому поведению, усилить желаемое поведение или уменьшить нежелательное поведение.

Непрерывный график подкрепления часто лучше всего подходит для обучения новому поведению. После того, как реакция усвоена, можно использовать прерывистое подкрепление для усиления обучения.

Пример графиков подкрепления

Вернемся к примеру с приучением к горшку.

Когда родители впервые знакомят ребенка с концепцией приучения к горшку, они могут давать малышу конфету каждый раз, когда он успешно использует горшок. Это непрерывный график.

После того, как ребенок будет регулярно пользоваться горшком в течение нескольких дней, родители перейдут к периодическому вознаграждению за такое поведение, используя различные графики подкрепления.

Иногда родители могут неосознанно поощрять нежелательное поведение.

Поскольку такое подкрепление непреднамеренно, оно часто доставляется непоследовательно. Непоследовательность служит типом переменного графика подкрепления, приводящего к усвоенному поведению, которое трудно остановить даже после того, как родители перестали применять подкрепление.

Пример переменного отношения в воспитании детей

Когда малыш закатывает истерику в магазине, родители обычно отказываются сдаваться. Но иногда, если они устали или торопятся, они могут решить купить конфету, веря, что они сделают это только один раз.

Но с точки зрения ребенка такая уступка является подкреплением, провоцирующим приступы гнева. Поскольку поощрение (покупка сладостей) осуществляется по переменному графику, малыш в конечном итоге регулярно устраивает очередную уступку.

Это одна из причин, почему важна последовательность в воспитании детей.

По теме: Дисциплина и наказание

Была ли эта статья полезной?

Насколько это было полезно?

Как мы можем его улучшить?

Список литературы

1.
Дело Д.А., Фантино Э. ГИПОТЕЗА ЗАДЕРЖКИ-СНИЖЕНИЯ ОБ УСЛОВНОМ ПОДКРЕПЛЕНИИ И НАКАЗАНИИ: НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ПОВЕДЕНИЕМ. Журнал экспериментального анализа поведения . Опубликовано в Интернете, январь 1981 г .: 93–108. doi:10.1901/jeab.1981.35-93
2.
Рос ПБ. Исследования реагирования на схемы подкрепления с фиксированным интервалом: II. Фестончатый рисунок накопительной записи. J Exp анальное поведение . Опубликовано в Интернете, январь 1978 г .: 67–75. doi:10.1901/jeab.1978.29-67
3.
ДеРуссо А.Л. Инструментальная неопределенность как детерминанта поведения при интервальных режимах подкрепления. Передний Integr Neurosci . Опубликовано в Интернете в 2010 г. doi:10.3389/fnint.2010.00017
4.
Шенфельд В., Камминг В., Херст Э. О КЛАССИФИКАЦИИ СХЕМ УСИЛЕНИЯ. Proc Natl Acad Sci U S A . 1956;42(8):563-570. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16589906
5.
Диксон М.Р., Хейс Л.Дж., Абан И.Б. Изучение роли следования правилам, подкрепления и предэкспериментальных историй рискованного поведения. Психологическая запись . Опубликовано в Интернете в октябре 2000 г.: 687-704. дои: 10.1007/bf03395378
6.
Редиш А.Д., Дженсен С., Джонсон А., Курт-Нельсон З. Согласование моделей обучения с подкреплением с поведенческим угасанием и возобновлением: последствия для зависимости, рецидива и игровой зависимости. Психологический обзор . Опубликовано в Интернете в июле 2007 г .: 784–805. дои: 10.1037/0033-295x.114.3.784
7.
Azrin NH, Lindsley OR. Укрепление сотрудничества между детьми. Журнал ненормальной и социальной психологии . Опубликовано в Интернете 1956: 100-102. дои: 10.1037/h0042490

О Памеле Ли

Памела Ли — автор, основатель и главный редактор Parenting For Brain. Она имеет образование в области электротехники (MS, Стэнфордский университет) и управления бизнесом (MBA, Гарвардский университет). Узнать больше

Просмотреть все сообщения Памелы Ли | Веб-сайт

Классы усиления
– С пометкой «Младшая школа» – Летние программы американского наследия

Раннее элементарное подкрепление для Pre-K4 (кампус Бровард)
Раннее элементарное подкрепление для Pre-K4 (кампус Бровард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Дополнительные навыки для детского сада (кампус Палм-Бич)
Дополнительные навыки для детского сада (кампус Палм-Бич)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Дополнительные навыки для первого класса (кампус Палм-Бич)
Дополнительные навыки для первоклассников (кампус Палм-Бич)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Дополнительные навыки для второго класса (кампус Палм-Бич)
Дополнительные навыки для второго класса (кампус Палм-Бич)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Навыки подкрепления для третьего класса (кампус Бровард)
Навыки подкрепления для третьего класса (кампус Броуард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Навыки подкрепления для четвертого класса (кампус Бровард)
Дополнительные навыки для четвертого класса (кампус Бровард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Дополнительные навыки для пятого класса (кампус Палм-Бич)
Дополнительные навыки для пятого класса (кампус Палм-Бич)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Раннее элементарное подкрепление для Pre-K3 или Pre-K4 (кампус Палм-Бич)
Раннее элементарное подкрепление для Pre-K3 или Pre-K4 (кампус Палм-Бич)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Навыки подкрепления для детского сада (кампус Бровард)
Дополнительные навыки для детского сада (кампус Бровард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Навыки подкрепления для первого класса (кампус Бровард)
Дополнительные навыки для первоклассников (кампус Бровард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Навыки подкрепления для второго класса (кампус Бровард)
Дополнительные навыки для второго класса (кампус Бровард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Дополнительные навыки для четвертого класса (кампус Палм-Бич)
Дополнительные навыки для четвертого класса (кампус Палм-Бич)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Навыки подкрепления для третьего класса (кампус Палм-Бич)
Дополнительные навыки для третьего класса (кампус Палм-Бич)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Навыки подкрепления для пятого класса (кампус Бровард)
Навыки подкрепления для пятого класса (кампус Бровард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано
Раннее элементарное подкрепление для Pre-K3 (кампус Бровард)
Раннее элементарное подкрепление для Pre-K3 (кампус Бровард)
Обычная цена
от 1190,00 долларов США
Цена продажи
от 1190,00 долларов США
Обычная цена

Цена за единицу товара
/за
Продажа
Продано

Используйте стрелки влево/вправо для перемещения по слайд-шоу или проводите пальцем влево/вправо, если используете мобильное устройство армирование. Подкрепление можно использовать для обучения новым навыкам, обучения замещению мешающего поведения, повышения надлежащего поведения или улучшения поведения при выполнении задачи (AFIRM Team, 2015). Подкрепление может показаться простой стратегией, которую используют все учителя, но часто она используется не так эффективно, как могла бы быть. Цель этой статьи — описать, как можно более систематически использовать подкрепление в классе.

Прежде чем мы опишем, когда и как следует использовать подкрепление, важно описать разницу между двумя типами подкрепления, положительным и отрицательным. Положительное подкрепление — это предоставление подкрепления для повышения надлежащего поведения, тогда как отрицательное подкрепление — это устранение аверсивного события или состояния, которое также усиливает соответствующее поведение (AFIRM Team, 2015). Примером положительного подкрепления является предоставление учащемуся наклейки после того, как он выполнил задание. Примером отрицательного подкрепления является разрешение учащемуся оставить время круга на пятиминутный перерыв после того, как он воспользуется карточкой перерыва. Как видите, цель как положительного, так и отрицательного подкрепления — увеличить желаемое поведение.

Подкрепление действительно используется только в том случае, если после соответствующего поведения предоставляется последствие (подкрепление или устранение аверсивного события), и это увеличивает вероятность того, что учащийся будет использовать такое поведение в будущем (AFIRM Team, 2015). Подкрепление часто не способствует желаемому поведению в будущем, когда подкрепление на самом деле не мотивирует ученика. Мы можем предотвратить это, включив учащегося в процесс определения поощрений с помощью опросов поощрений или выборки поощрений. В опросе с подкреплением учащегося просят ответить на вопросы и контрольные списки, чтобы определить их подкрепление. Один из примеров опроса с подкреплением можно найти здесь: https://goo.gl/K8DX7A. Опросы с подкреплением могут быть индивидуализированы, чтобы учитывать интересы учащегося и ограничения в классе. Для учащихся с ограниченными коммуникативными навыками выборка с подкреплением может быть более подходящей стратегией для выявления их симпатий и антипатий (Berg, Wacker, & Steege, 19). 95). Учитель сначала понаблюдает за учеником, а затем поговорит с его родителями и другими сотрудниками, которые работают с учеником, чтобы собрать возможные подкрепления. Есть два типа подкрепления на выбор (Alberto & Troutman, 2009). Первичные подкрепления — это те, которые подкрепляют врожденно, например, съестные припасы (небольшие кусочки еды или питья) или сенсорные ощущения (светящиеся игрушки, веера, массажеры). Вторичные подкрепления включают материальные предметы, действия, особые привилегии, социальную похвалу и внимание. После того, как эти предметы собраны, учитель представляет ученику парные подкрепления и смотрит, какой из них он выберет. Учитель должен продолжать предлагать наборы из двух вариантов подкрепления до тех пор, пока все варианты не будут объединены друг с другом. Поощрение с наибольшим процентом выбора (количество выбранных раз/количество представленных раз) может считаться истинным поощрением. Intervention Central предоставляет дополнительные инструкции о том, как проводить выборку подкрепления, а также предоставляет лист данных для записи выбора учащегося (https://goo. gl/28wnuH).

После того, как учитель определил поощрение и были собраны данные о частоте или продолжительности целевого поведения, можно начинать поощрение. Вначале учитель или другой сотрудник будет поощрять каждый раз, когда учащийся использует целевой навык или поведение. Цель непрерывного подкрепления — научить учащихся тому, что когда они используют соответствующее поведение, они получают вознаграждение. Для того, чтобы установить эту прочную связь, подкрепление должно быть обеспечено сразу же после целевого навыка. Чем дольше проходит время между поведением и поощрением, тем слабее будет ассоциация. Также важно сочетать поощрение с похвалой за конкретное поведение («Отличная работа, напиши свое имя» или «Отличная работа, сидя на своем месте»). Похвала за конкретное поведение делает две вещи: (1) она точно сообщает учащемуся, за что его поощряют, и (2) помогает учащимся стать более мотивированными с помощью социальных поощрений за счет сочетания желаемого предмета или действия с похвалой и вниманием учителя. Команда AFIRM, 2015 г.).

Иногда учитель может начать использовать подкрепление, но со временем оно становится менее эффективным. В этих случаях нам нужно думать о разврате и пресыщении (AFIRM Team, 2015). Разврат — это удержание подкрепления подальше от ученика до тех пор, пока он не продемонстрирует желаемое поведение. Если поощрение — это пластилин, мы следим за тем, чтобы пластилин был убран из зоны свободного времени, а ученику не давали пластилин дома. Это гарантирует, что, когда они получат тесто для лепки в зависимости от их соответствующего поведения, оно будет сильно подкреплено. Насыщение возникает, когда поощрение используется слишком часто и больше не мотивирует. Чтобы избежать пресыщения, следует использовать различные подкрепления и вводить новые. Мы также можем захотеть обучать этому навыку в течение нескольких коротких периодов времени. Например, учитель, который хочет научить ученика следовать одношаговому указанию, может предоставить три возможности доступа к поощрению, а затем подождать час, чтобы сделать это снова. Хотя съедобные продукты могут быть очень полезными, их следует избегать, так как ученику легко насытиться едой, и это не всегда самое подходящее по возрасту поощрение. В тех случаях, когда для учащегося не может быть найдено никаких других поощрений, съедобное следует разбивать на маленькие кусочки.

Некоторые учителя могут опасаться использования поощрения из-за того, что учащийся может зависеть от поощрения и вести себя соответствующим образом, или из-за необходимости обеспечить высокую скорость поощрения. Это обоснованное беспокойство, но его можно избежать, если иметь план утончения армирования. Истончение подкрепления снижает общую скорость или плотность подкрепления, предоставляемого человеку, когда он демонстрирует целевое поведение (Hagopian, Boelter, & Jarmolowicz, 2011). Три разных способа систематического уменьшения подкрепления — это графики задержки, цепные графики и множественные графики. Графики задержки включают увеличение времени ожидания между тем, когда учащийся демонстрирует соответствующее поведение, и тем, когда он получает поощрение. Учитель может дать словесный ответ «подождите» или предоставить карточку с изображением, которая указывает на ожидание после того, как они демонстрируют поведение. Связанные расписания обычно используются для поведения, которое поддерживается бегством. В этих случаях учитель будет постепенно увеличивать количество шагов, количество времени или количество требований, прежде чем ученик сможет получить доступ к побегу или подкреплению. Прежде чем предъявлять требования, учитель должен сообщить ученику о заданном критерии или представить наглядно количество шагов. Последний тип прореживания — это несколько графиков. При использовании нескольких графиков компонент поощрения уменьшается, а компонент угасания (время, когда поощрение не предоставляется) увеличивается. Это можно сделать, предоставив карточки-подсказки. Людям, умеющим читать, могут быть представлены карточки с надписью «Подкрепление доступно» или «Подкрепление недоступно», в то время как другим могут быть показаны красные или белые карточки. Когда отображается «Доступно подкрепление» или белая карточка, учащийся будет получать подкрепление каждый раз, когда он демонстрирует соответствующее поведение, а во время «Недоступно» или красной карточки он не получает подкрепления. Цель состоит в том, чтобы постепенно увеличивать использование красной карточки, сохраняя при этом соответствующее поведение.

После того, как система поощрения будет индивидуализирована для ученика, каждый, кто взаимодействует с учеником, должен знать об этой системе. Лица, работающие с учеником, должны знать о возможных подкреплениях и о том, как избежать пресыщения этими подкреплениями. При наличии разнообразного школьного персонала и в различных условиях в течение учебного дня с использованием системы поощрения учащийся с большей вероятностью распространит свое соответствующее поведение на другие области.

Ссылки

Команда AFIRM. (2015). Армирование. Чапел-Хилл, Северная Каролина: Национальный центр профессионального развития по расстройствам аутистического спектра, Центр детского развития FPG, Университет Северной Каролины. Получено с http://afirm.fpg.unc.edu/Reinforcement.

Альберто, ЧП, и Траутман, А.С. (2009). Прикладной анализ поведения для учителей (8-е изд.). Река Аппер-Сэдлс, Нью-Джерси: Pearson Education, Inc.

Берг, В. К., Вакер, Д. П., и Стидж, М. В. (1995). Передовой опыт оценки лиц с серьезными или глубокими недостатками. В А. Томас и Дж. Граймс (ред.), Передовой опыт школьной психологии-III (3-е изд., стр. 805-816). Вашингтон, округ Колумбия: Национальная ассоциация школьных психологов.

Агопян, Л.П., Бёлтер, Э.В., и Ярмолович, Д.П. (2011). Уточнение графика подкрепления после тренинга по функциональной коммуникации: обзор и рекомендации. Поведенческий анализ на практике, 4(1), 4-16

Ларриба-Квест, К. (2017). Подкрепление в классе. Репортер , 21(18). Получено из подкрепления в классе.

5 Занятия по позитивному подкреплению для использования в классе

Не так давно школьные классы были местом строгих слов и строгой дисциплины.

Учителя обычно предпочитали жесткое наказание позитивному, включая использование трости.

Однако сейчас признано, что существуют более эффективные способы преподавания и управления классом. Такие методы, как положительное подкрепление.

Положительное подкрепление было введено Б. Ф. Скиннером в связи с теорией оперантного обусловливания. Это форма обучения, при которой непредвиденные обстоятельства между конкретным поведением и желаемым последствием помогают увеличить вероятность повторения поведения.

Однако позитивное подкрепление — это гораздо больше, о чем будет рассказано в этой статье.

Прежде чем вы продолжите чтение, мы подумали, что вы можете бесплатно загрузить наши 3 упражнения по позитивной психологии. Эти научно обоснованные упражнения исследуют фундаментальные аспекты позитивной психологии, включая сильные стороны, ценности и сострадание к себе, и дадут вам инструменты для улучшения благополучия ваших детей, студентов, клиентов или сотрудников.

Эта статья содержит:

Что такое положительное подкрепление в преподавании и образовании?
Почему важно использовать его в классе?
5 примеров положительного подкрепления в классе
Исследование положительного подкрепления в образовании
7 Преимущества и преимущества использования положительного подкрепления
Есть ли негативные эффекты?
Влияние на обучение
Положительное подкрепление против отрицательного подкрепления
Положительное подкрепление в дошкольном образовании
Техники и советы для дошкольников
10 техник, как лучше всего использовать положительное подкрепление с учениками
Идеи и стратегии управления классом
15 игр и занятий
Таблица положительного подкрепления (PDF)
Список слов и фраз положительного подкрепления для использования
Рекомендуемые научные и журнальные статьи
Сообщение на вынос
Ссылки

Что такое положительное подкрепление в преподавании и образовании?

Подкрепление относится к « стимулу, который следует за поведением и зависит от него и увеличивает вероятность повторения поведения » (Смит, 2017, стр. 1). Самый простой способ концептуализации положительного подкрепления состоит в том, что что-то приятное «добавляется» при выполнении определенного действия (Cherry, 2018).

Положительное подкрепление — это аспект конструкции оперантного обусловливания, разработанной Б. Ф. Скиннером (Cherry, 2018). Скиннер изучал крыс и обнаружил, что если крысы постоянно нажимали на планку, которая затем давала крысе пищу, крыса нажимала на планку все больше и больше, чтобы получить пищевое вознаграждение. Как и в случае с этими крысами, если люди находят определенное поведение полезным, более вероятно, что они будут повторять это поведение.

Когда речь идет о положительном подкреплении в обучении и образовании, главная цель состоит в том, чтобы дать учащимся стимул повторять желаемое поведение (Revermann, n.d.). Другими словами, предоставляя учащимся положительный результат, когда они достигают достижений или демонстрируют определенное поведение, учащиеся поощряются делать это снова.

Выбор времени и предоставление положительного подкрепления является ключом к эффективному поощрению определенного поведения (Revermann, n. d.). Чтобы положительное подкрепление было эффективным, оно должно соответствовать возрасту учащегося, быть искренним и даваться сразу после целевого поведения (Реверманн, н. д.).

Возможно, самый простой способ объяснить, как положительное подкрепление используется в классе, а также представить некоторые области, которые я рассмотрю более подробно, приведу пример:

Тимми учится во втором классе школы мисс Фишер. сорт. Он ерзает и возится, не задерживаясь на своем месте больше минуты или около того за раз. Мисс Фишер решила использовать положительное подкрепление. Тимми любит наклейки, поэтому мисс Фишер решает, что после того, как Тимми посидит неподвижно более короткого периода времени, он получит наклейку.

Это работает хорошо, Тимми мотивирован оставаться на своем месте. По ходу недели мисс Фишер намеренно оставляет Тимми больше времени, чтобы заработать наклейку. Тимми начинает сидеть в течение длительного периода времени, чтобы получить наклейки.

Многое будет обсуждаться в связи с деталями этого сценария, пока же достаточно сказать, что г-жа Фишер предоставила положительное подкрепление (наклейки) для Тимми, сидящего на своем месте, что означает, что он, скорее всего, сделает желаемое поведение (сидение).

Следует отметить, что к положительному подкреплению относятся не только те стимулы, которые повышают вероятность желаемого поведения, но и вызывают усиление ЛЮБОГО поведения (Smith, 2017).

Например, ученик кричит во время урока, чтобы привлечь внимание. Когда учитель отвечает, т. е. обращает внимание на нарушающего тишину ученика, эта реакция действует как положительное подкрепление — поэтому вероятность того, что ученик снова позовет, возрастает (Смит, 2017).

Непреднамеренно, обращая внимание, учитель сделал более вероятным повторение поведения. Таким образом, можно увидеть, как, несмотря на простоту концепции, положительное подкрепление должно использоваться осторожно и стратегически.

Положительное подкрепление иногда неправильно понимается учителями, например теми учителями, которые обучались с использованием других методов (Rumfola, 2017). Однако все больше и больше учителей понимают эту развивающуюся и эффективную форму обучения и управления классом (Rumfola, 2017).

Почему важно использовать его в классе?

Причина, по которой положительное подкрепление важно в классе, заключается в том, что его можно использовать для эффективного изменения поведения учащихся (Smith, 2017).

Использование положительного подкрепления также важно, потому что это универсальный принцип, который на самом деле вполне естественно применяется в каждом классе (Maag, 2001).

Планирование положительного подкрепления не только дает возможность увеличить проявление надлежащего поведения, но и позволяет воспитателям избежать непреднамеренной и случайной пропаганды ненадлежащего поведения (Maag, 2001). Довольно сложно избежать подкрепления плохого поведения, просто обращая на него внимание.

Важно использовать положительное подкрепление в классе, потому что учащийся, который испытывает положительное подкрепление, часто проявляет большую готовность демонстрировать положительное поведение (Rumfola, 2017).

5 Примеры положительного подкрепления в классе

Вообще говоря, примеры положительного подкрепления в классе можно разделить на пять категорий: соответствующее поведение. Пример, приведенный Смитом (2017), заключается в том, что если ребенок правильно взаимодействует со своими сверстниками в групповой деятельности, это, скорее всего, приведет к дальнейшим приглашениям присоединиться к такой деятельности в будущем.

Социальные поощрения – их опосредуют другие (например, учителя, родители, другие взрослые, сверстники). Они включают в себя выражение одобрения и похвалы за соответствующее поведение, например:

Комментарии (позже я поделюсь словами и фразами для использования!)
Письменное одобрение (например, запись «супер» на заполненном рабочем листе) и
Другие выражения одобрения (например, улыбка, кивание головой, аплодисменты, похлопывание по спине) (Смит, 2017)

Поощрение деятельности – позволяет учащимся участвовать в предпочитаемых ими видах деятельности, если они ведут себя соответствующим образом. Это особенно эффективно, если им разрешено выбирать одноклассника, с которым они могут, например, поиграть в игру или провести время за компьютером.

Это также обеспечивает социальное подкрепление от их партнера. Подробнее об этом чуть позже.

Материальные подкрепления — например, съестные припасы, игрушки, воздушные шары, наклейки и награды. Тем не менее, съестные припасы и игрушки должны использоваться осознанно. Например, если у учащегося проблемы с весом, у его родителей могут быть причины возражать против использования съестных припасов в качестве подкрепления. Кроме того, раздача игрушек может вызвать зависть у других учеников. Вместо этого в качестве поощрения можно использовать такие награды, как сертификаты, демонстрация работы в классе или письмо, отправляемое домой родителям, в котором хвалят успехи учащихся (см. Положительное подкрепление в воспитании детей).

Подкрепление жетонами — происходит, когда очки или жетоны начисляются за соответствующее поведение. Сами по себе награды имеют небольшую ценность, но их можно собрать, а затем обменять на что-то ценное для ученика. Например, каждый раз, когда ученик демонстрирует определенное поведение, учитель может дать ему билет.

В конце недели билеты можно обменять на приз.

Это пять простых примеров положительного подкрепления в классе. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, как его можно эффективно использовать!

Исследование положительного подкрепления в образовании

Одно исследование, проведенное Little and Akin-Little (2008), включало обзор положительного подкрепления как компонента CRM (управление классом). можно следить, чтобы помочь учителям лучше управлять классом ». В исследовании приняли участие 149 учителей из школьных округов США, которые посещали занятия по повышению квалификации в области естественных наук.

Выборка состояла из 120 женщин и 29мужчины, большинство из которых представители европеоидной расы (Little & Akin-Little, 2008).

Было обнаружено, что почти все учителя используют словесную похвалу (например, слова «хорошая работа» или «мне нравится, как вы…») и положительную обратную связь (например, улыбку или кивок признания), чтобы поощрить учащихся за надлежащее поведение. (Литтл и Акин-Литтл, 2008 г.). 73 % учителей использовали позитивные прикосновения (например, похлопывание по спине), а 63 % отправляли положительные записки домой родителям (Little & Akin-Little, 2008).

Еще 60% использовали наклейки или жетоны, а 53% предоставили учащимся, демонстрирующим соответствующее поведение, дополнительные привилегии (например, дополнительное время за компьютером) (Little & Akin-Little, 2008).

В исследовании Little and Akin-Little (2008) положительное подкрепление рассматривается как основанная на фактах процедура управления классом. Следует отметить, что в этом исследовании учителя также сообщали о том, что они реагировали на нарушения правил большим вниманием (например, словесными порицаниями, приближением ученика к учителю), и что это внимание может действовать как положительное поощрение за плохое поведение.

В другом исследовании, проведенном Леандрой Пинтел (2006), изучалось влияние положительного подкрепления в виде поощрений на успеваемость четырнадцати учащихся 3-го класса в конце школьного экзамена по правописанию.

Первые четыре недели исследования изучали результаты тестов, когда положительное подкрепление в виде вознаграждения не использовалось (Pintel, 2006). Затем эти результаты сравнивались с оценками за четыре недели, в течение которых учащиеся получали вознаграждение каждый раз, когда учащийся набирал 92 балла или выше.

8-недельное исследование показало значительное улучшение оценок учащихся, когда они получали положительное подкрепление в виде вознаграждения (Pintel, 2006).

Один функциональный анализ в классе показал, что деструктивное поведение поддерживается за счет отрицательного подкрепления, в то время как положительное поведение продолжается за счет использования положительного подкрепления (Rumfola, 2017). Бернье (2012) также провел исследование, которое показало, что учащиеся, которых положительно поощряли в обществе, на 68% чаще делали или следовали тому, что от них поощрялось (Румфола, 2017).

Другое исследование Бернье (2012) показало, что учащиеся уделяют внимание 93% времени во время обучения, когда учитель использует методы положительного подкрепления (Румфола, 2017). Исследование, проведенное Кеннеди, показало, что учащиеся с эмоциональными и поведенческими трудностями становились более послушными, когда их положительно хвалили за поведение (Rumfola, 2017).

Безусловно, необходимы дополнительные исследования в области положительного подкрепления.

7 Преимущества и преимущества использования положительного подкрепления

Преимущества использования положительного подкрепления носят академический, поведенческий, социальный и эмоциональный характер (Rumfola, 2017). Преимущества использования положительного подкрепления, как описано в Rumfola (2017):

Учащиеся могут узнать с помощью социальных сигналов своих учителей, что представляет собой приемлемое поведение. Например, если одного учащегося хвалят за желаемое поведение, другие учащиеся также узнают, что такое поведение приемлемо и что его будут хвалить.
Одним из важных преимуществ использования положительного подкрепления является то, что учащиеся получают активное удовольствие от присутствия и обучения в классе.
Использование положительного подкрепления вызывает повышенный энтузиазм у учеников и даже у учителя!
Кроме того, это позволяет отмечать достижения всем классом.
Положительное подкрепление приводит к большему чувству общности в классе.
Использование положительного подкрепления связано с увеличением посещаемости занятий учащимися.
При использовании положительного подкрепления учащиеся более мотивированы.

Есть ли отрицательные эффекты?

Пока что это звучит так, будто положительное подкрепление — отличный инструмент. Есть ли негативные эффекты?

На самом деле методы управления поведением, основанные на принципах положительного подкрепления, подвергались критике и отвергались многими учителями, а также широкой публикой (Maag, 2001).

Кон (1993) опубликовал книгу под названием « Наказан наградами », в которой описывается отказ от методов, основанных на положительном подкреплении (Мааг, 2001).

Книга нашла отклик у педагогов и общества в целом. Однако, согласно Маагу (2001), аргументы Кона не признают научной литературы, поддерживающей поведенческие техники (включая положительное подкрепление).

У Аксельрода (1996) была другая точка зрения. По словам Аксельрода, техники, которые были разработаны на основе положительного подкрепления, не популярны и не принимаются профессионалами, потому что они требуют времени, приносят небольшую компенсацию педагогам, они не согласуются с популярными теориями психологии развития, представляют угрозу для групп с особыми интересами, так или иначе социально неприемлемы и унизительны для человека (Maag, 2001).

Специалисты в области образования не приняли рекомендации Аксельрода — данные свидетельствуют о том, что методы, использующие принципы положительного подкрепления, оказали значительное влияние на управление сложным поведением учащихся (Maag, 2001).

Мааг (2001) говорит, что наказание было предпочтительным вариантом управления поведением в классе из-за простоты в применении, того факта, что оно эффективно для учащихся БЕЗ проблемного поведения, а также для тех, кто плохо себя ведет, и, возможно, для большинства Примечательно, что наказание стало результатом иудео-христианской истории, которая движет большей частью современного общества.

Согласно Maag (2001), положительное подкрепление обычно игнорируется и неправильно понимается. Те, кто выступает против использования положительного подкрепления, обычно говорят, что оно угрожает свободе людей как автономных человеческих существ.

Некоторые ошибочно полагали, что положительное подкрепление применяется извне, и поэтому люди ведут себя определенным образом не потому, что они внутренне мотивированы на это (Maag, 2001). Скорее, ошибочно считалось, что при использовании положительного подкрепления людей «принуждают».

Наказание также считалось эффективным способом контроля над членами общества. Действительно, применение наказания приводит к быстрому, хотя и временному, подавлению неадекватного поведения большинства учащихся. Таким образом, в некотором смысле положительное подкрепление предложило понятие управления поведением, совершенно отличное от существующего понимания учителей.

Кроме того, несмотря на эмпирическую поддержку положительного подкрепления, методы, основанные на положительном подкреплении, по-прежнему часто используются неправильно.

Можно легко игнорировать учеников, которые ведут себя хорошо, что является недостатком положительного подкрепления. Кроме того, для учеников с наиболее сложным поведением, которые не получают много положительного внимания, внимание взрослых является мощным подкреплением, даже если внимание отрицательное (Maag, 2001).

Некоторые преподаватели также считают, что положительное подкрепление снижает способность учащегося развивать самоориентацию и подавляет внутреннюю мотивацию учащегося.

Другие негативные последствия включают тот факт, что за любым поведением следуют определенные последствия – учитель не может предсказать, какой результат будет подкреплен, в отличие от «наказания». Другими словами, недостатком положительного подкрепления является то, что учитель не может контролировать то, что является естественным подкреплением для ученика (Maag, 2001).

Учителю также очень легко непреднамеренно положительно подкрепить ненадлежащее поведение, просто реагируя на ученика и, следовательно, обращая на него внимание, что увеличивает вероятность повторения поведения (Maag, 2001).

Некоторым учителям неудобно использовать подкрепление, потому что они считают, что это будет означать, что учащиеся упустят из виду внутреннюю мотивацию к участию в деятельности (Parsonson, 2012).

Однако на самом деле это не является отрицательным эффектом положительного подкрепления… дети узнают внутреннюю ценность деятельности посредством эффективного обучения навыкам, которые позволяют им получать доступ к деятельности и получать от нее удовольствие! (Парсонсон, 2012). Часть этого процесса заключается в том, чтобы учителя изначально использовали внешние поощрения для развития и демонстрации соответствующих навыков (Parsonson, 2012).

Некоторая «пища для размышлений», когда дело доходит до похвалы:

Следующее обсуждение возникает в связи с работой Алфи Кона (2001), который написал несколько противоречивую статью об использовании похвалы (формы социального подкрепления). интересные моменты для рассмотрения, хотя, конечно, подходите к аргументам с недоверием!

Использование похвалы может иметь негативные последствия. Давайте посмотрим, что предложил Кон (2001). Во-первых, он утверждает, что использование похвалы может привести к тому, что дети будут нерешительны в своих ответах, потому что они привыкли полагаться на похвалу как на утешение, т. Е. Похвала создает зависимость.

Похвала может также отражать результат, который приносит пользу взрослым, например. ребенок ведет себя так, как нам удобнее – например, не наводит беспорядок. Таким образом, использование похвалы может быть для нас способом заставить детей действовать в соответствии с нашими желаниями.

Алфи Кон предполагает, что это может даже привести к тому, что дети почувствуют, что ими манипулируют, даже если они не могут объяснить, почему. Другими словами, похвала может использовать зависимость ребенка от взрослых.

Использование похвалы — это оценочное суждение, и, хваля детей, мы берем у них возможность узнать, каково это — успешно чего-то достичь. Другими словами, говоря «молодец», мы говорим ребенку, что он должен чувствовать себя довольным.

Несмотря на то, что наши рекомендации и оценки необходимы, особенно с малышами и маленькими детьми, чрезмерное использование похвалы или любого вида положительного подкрепления не способствует развитию детей.

Постоянная похвала может привести к тому, что ребенок будет упорно выполнять задание, полагаясь на обратную связь. Кон (2001) приводит цитату Лилиан Кац, эксперта по дошкольному образованию:
« как только внимание отвлечется, многие дети больше не будут прикасаться к этому занятию » (стр. 3).

Другими словами, было обнаружено, что чем больше человек вознаграждается за то, что он делает, тем больше он теряет интерес к тому, что он должен был сделать, чтобы получить подкрепление в первую очередь.

Кон также описывает исследование, которое показало, что дети, которых часто хвалили за щедрость, на самом деле проявляли меньшую щедрость — другими словами, действия теряли свою ценность как нечто стоящее само по себе. Скорее, действия являются средством вызвать положительную реакцию взрослого.

Было обнаружено, что дети, которых хвалят, могут испытывать трудности с достижением результатов — похвала может создать давление, заставляющее их действовать. Это может снизить интерес к деятельности, т. е. ребенок может потерять внутреннюю мотивацию, когда используется похвала. Ребенок также может быть менее склонен к риску, если он сосредоточен на получении более положительных комментариев.

Кон приводит пример того, как похвала может непреднамеренно воспрепятствовать благотворительным действиям. ребенок делится своим обедом с другом. Ребенок мог сделать это, чтобы вызвать положительную реакцию у взрослого или, возможно, чтобы у другого ребенка было достаточно еды. Произносимая похвала не учитывает эти разные мотивы и может даже уменьшить вероятность более желательного мотива — в будущем ребенок может просто выудить больше похвалы.

Кон (2001) даже заходит так далеко, что говорит, что восхваление положительных действий детей как способ предотвращения плохого поведения не является более эффективным средством достижения устойчивых изменений… он предлагает работать ВМЕСТЕ с ребенком, чтобы выяснить причины плохого поведения, а не просто ищет, чтобы ребенок слушался.

Итак, это довольно длинное обсуждение открывает дверь для рассмотрения потенциальных ловушек использования положительного подкрепления (и особенно похвалы).

Влияние на обучение

Во-первых, чтобы посмотреть на влияние положительного подкрепления на обучение, определение обучения. Обучение — это относительно постоянное изменение поведения, ментальных представлений или ассоциаций в результате опыта (Pintel, 2006). Таким образом, положительное подкрепление создает изменения в результате переживания вознаграждающих последствий демонстрации определенного поведения.

Примером позитивного подкрепления, влияющего на обучение, является плохое поведение ребенка в магазине. Когда ребенок плохо себя ведет, родители реагируют — они могут обратить внимание на ребенка или даже попытаться отвлечь его, купив игрушку (Cherry, 2018). Ребенок узнает, что, играя, он может привлечь внимание родителей или даже получить игрушку, которую хочет! (Вишня, 2018).

Как родитель, с другой стороны, может использовать позитивный подход к воспитанию, чтобы научить ребенка вести себя надлежащим образом? Что ж, если родители проигнорировали плохое поведение и вместо этого подождали, пока ребенок продемонстрирует хорошее поведение, чтобы вознаградить ребенка похвалой или даже игрушкой, тогда ребенок научится ассоциировать вознаграждение с правильным поведением (Cherry, 2018).

Всегда важно учитывать тип используемого поощрения – в зависимости от человека и ситуации. Обучение будет проходить быстрее, если между поведением и представлением положительного подкрепления будет короткий промежуток времени (Cherry, 2018).

Мотивация — важный фактор, который следует учитывать при обучении (Rumfola, 2017). Учащийся с большей вероятностью захочет освоить навык или поведение, если его мотивирует приятное последствие (т. е. положительное подкрепление).

Положительное подкрепление в сравнении с отрицательным подкреплением

В чем разница между положительным и отрицательным подкреплением? Ну, отрицательное подкрепление — это не то же самое, что наказание, хотя это обычно ошибочно. Наказание включает использование аверсивного (неприятного) стимула для снижения вероятности повторения поведения (Smith, 2017).

Например, если кто-то будет браться за горячий противень без перчаток или рукавиц, ожог, который он получит, приведет к тому, что человек с меньшей вероятностью будет обращаться с противнем без перчаток в будущем.

Скорее, с другой стороны, отрицательное подкрепление — это УДАЛЕНИЕ аверсивных стимулов с целью ПОВЫШЕНИЯ вероятности повторения поведения (Smith, 2017).

Простой пример — будильник. Раздражающее громкое жужжание прекращается, когда мужчина выключает его, что приводит к тому, что мужчина быстро выключает его в будущем. Положительное подкрепление, как объяснялось ранее, — это ДОПОЛНЕНИЕ приятного стимула в ответ на желаемое поведение.

Таким образом, разница между положительным и отрицательным подкреплением является следствием целевого поведения — добавление желаемого стимула против устранения аверсивного стимула.

Чтобы продемонстрировать, как выглядит отрицательное подкрепление, приведу пример: если ученика выгнали из класса из-за деструктивного поведения, учитель на самом деле получил подкрепление! Учитель получает негативное подкрепление за удаление шумного ученика, потому что это действие устранило неприятное поведение ученика (Maag, 2001).

Негативное подкрепление также может позволить учащимся «убежать» от задачи, от которой они хотят отдохнуть… например, учащийся «разыгрывает», что приводит к вмешательству учителя, и поэтому учащийся избегает текущей задачи (Румфола, 2017). Затем, более того, когда разрушительное поведение получает негативное подкрепление, оно может даже привести к социально неадекватному поведению других учащихся, которые также хотят «убежать» от ситуации (Rumfola, 2017).

Позитивное подкрепление в дошкольном образовании

Положительное подкрепление играет важную роль в обучении маленьких детей, в том числе малышей. Важным аспектом использования положительного подкрепления в дошкольном образовании является поощрение и поощрение положительных социальных взаимодействий (Rumfola, 2017).

Рекомендуется вовлечь родителей в разработку плана поведения, в котором четко сформулировано позитивное поведение (Rumfola, 2017). Крайне важно, чтобы учителя и родители постоянно поощряли позитивное поведение и надлежащим образом говорили с детьми о том, что от них ожидается (Rumfola, 2017).

Во всех образовательных учреждениях, но особенно в раннем детстве, важно, чтобы у ролевых моделей в жизни ребенка было общее понимание ожиданий.

Даже очень маленькие дети могут научиться вести себя по-другому, если демонстрируют подходящее и желаемое поведение (Parsonson, 2012). У маленьких детей положительное подкрепление можно использовать как метод модификации поведения (Morin, 2018). Его также можно использовать для поддержки обучения просоциальному поведению, например. делиться, следовать указаниям и по очереди.

Маленьких детей можно научить не вести себя плохо, т. е. не нарушать правила и не бить их (Morin, 2018).

Позитивное подкрепление также может помочь детям научиться быть ответственными. убирать свои игрушки (Морин, 2018).

Позитивное подкрепление — это эффективный инструмент, помогающий маленьким детям научиться желаемому поведению, например:

Тихо играет

терпеливо ждать

Приятно играть с другим ребенком или братом или сестрой

Немедленное выполнение запроса

Прилагая много усилий к сложной деятельности, и

Работа по дому (Морин, 2018).

«Новый детский центр» предоставил несколько причин для использования положительного подкрепления для детей:

Детям нужна словесная поддержка
Положительное подкрепление способствует повышению самооценки
Ускоряет развитие персонажа
Это хороший способ научить детей делать выбор в поведении
Стимулирует внутреннюю мотивацию

Методы и советы для дошкольников

Как нам лучше всего использовать положительное подкрепление с маленькими детьми, т.е. с дошкольниками? Как свидетельствует Кон (2001), лучше избегать чрезмерного использования похвалы. Вместо этого «скажите, что вы видели» — то есть используйте простое, не требующее оценок утверждение, чтобы дать ребенку понять, что его поведение было замечено. Так, например, замечание: «ты сам обуваешься!» или «ты сделал это!».

Это дает детям возможность гордиться своими достижениями.

Если требуется более развернутый и развернутый ответ, предоставьте отзыв, а не суждение. Прокомментируйте то, что вы заметили. «Боже! Эта гора на твоей картинке огромна!». Если ребенок делает что-то доброе или великодушное, а не просто хвалит его, помогите ему понять, какое влияние оказала его забота на другого человека.

Этот подход отличается от похвалы, которая отражает то, как ВЫ относитесь к хорошему поведению (Kohn, 2001).

Чтобы выразить интерес к ребенку, используйте вопросы, а не описания (Kohn, 2001). Например, вместо того, чтобы говорить о том, что вас впечатлило, спросите ребенка о самом процессе. спросите « что было сложнее всего нарисовать? » или «, что было самым забавным при сборе головоломки? ».

Следует отметить, как указал Кон (2001), что не ВСЕ комплименты и выражения нашего восторга и одобрения «плохи» — нам просто нужно более внимательно относиться к мотивам того, что мы говорим.

Таблицы поведения, такие как те, ссылки на которые приведены далее в этой статье, могут быть отличными ресурсами для дошкольников. Предоставление маленьким детям наглядных пособий для обучения может быть очень эффективным. Например, рисуйте смайлики на диаграмме каждый раз, когда маленький ребенок совершает целевое поведение (например, убирает свои игрушки).

Затем маленький ребенок может видеть свой прогресс и работать над достижением цели – например, 5 смайликов означают, что мама возьмет меня за печенье после дошкольного возраста!

В частности, при работе с дошкольниками важно не забывать поощрять усилия, а не достижения. Дети должны понять, что если они делают все возможное, то этого достаточно.

Поощряя и позитивно подкрепляя усилия, дети будут чувствовать себя более склонными к обучению и упорству в решении сложных задач.

10 техник, как лучше всего использовать положительное подкрепление в работе с учащимися

Утверждается, что стратегии положительного подкрепления более эффективны, чем наказания за усиление и формирование положительного поведения (Rumfola, 2017). Что же тогда является ключом к успешному положительному подкреплению?

Следующие десять стратегий (из Smith, 2017) могут помочь наилучшим образом использовать положительное подкрепление:

Постоянно давайте подкрепление в соответствии с запланированным «графиком подкрепления». Если этого не произойдет, учащиеся не сформируют связи между соответствующим поведением и подкреплением. Тогда поведение не изменится!
Немедленно доставьте подкрепление. Студенты должны знать, когда они могут ожидать подкрепления. Если есть задержка между целевым поведением и положительным подкреплением, например, если учитель не хвалит ученика за хорошее поведение в начале дня и до конца дня, подкрепление не будет столь эффективным. ученик даже помнит свой пример хорошего поведения, то есть!
Усиление улучшения! Поощрение не будет эффективным, если человек ждет, пока поведение ученика не станет совершенным, прежде чем давать поощрение. Улучшения и усилия также должны признаваться и поощряться. Кроме того, «думайте мало» — избегайте нереалистичных ожиданий учащихся (Maag, 2001). Ставьте маленькие цели и подкрепляйте постепенное приближение к цели. Пример, описанный Маагом (2001), — это ученик, который всегда опаздывает на занятия более чем на 10 минут. Чтобы эффективно использовать положительное подкрепление, учащегося следует подкреплять, когда он подходит к двери через 5 минут после начала занятий. Затем, как только учащийся начнет улучшать желаемое поведение, то есть приходить вовремя, будущие изменения поведения станут легче.
Не давайте ученикам поощрения, потому что вам их жалко. Это связано с тем, что если учащийся не соответствует требуемым критериям и все еще получает подкрепление, он узнает, что подкрепление легко доступно независимо от поведения. Тогда поведение может даже обостриться! Вместо этого продемонстрируйте осознание разочарования ученика и укажите, что у него будет возможность снова достичь желаемого результата. Другими словами, подкрепление должно зависеть от поведения.
Всегда, когда это возможно, сочетайте подкрепление с формой социального подкрепления. Например, независимо от типа используемого поощрения хорошей идеей будет обеспечить социальное поощрение, например, сказать учащемуся что-то вроде: «Ты сегодня отлично поработал! Вы должны очень гордиться собой». Выражение одобрения действий ученика служит формой социального подкрепления. Еще один способ сочетать социальное подкрепление с другим: если учащемуся разрешается участвовать в деятельности в качестве «награды», учащемуся может быть разрешено выбрать партнера, который будет участвовать вместе с ним. Социальные подкрепления должны быть четкими и не двусмысленными. Поощрение должно быть искренним, четким и, самое главное, определять конкретное поведение, за которое оно дается.
Поощрения должны соответствовать возрасту учеников. Например, если вы решили использовать наклейки для поощрения старшеклассников, то поощрение, скорее всего, будет не только неэффективным, но и оскорбит учеников. Прежде всего, поощрение должно быть чем-то ценным для человека, чтобы он был мотивирован на его достижение.
Поймать учеников на «хорошем поведении» — иногда учителям легче этого не делать, потому что они могут полагать, что ученики «должны» вести себя хорошо, и поэтому учитель обращает внимание только на учеников, которые демонстрируют ненадлежащее поведение (Maag, 2001). . Учителя должны только время от времени замечать, что ученик ведет себя хорошо, потому что прерывистое подкрепление может поддерживать высокие показатели надлежащего поведения учеников. Случайное положительное подкрепление так же эффективно, как и постоянное наказание за поведение!
Иметь «План управления группой». Будет легче справляться с вызывающим поведением некоторых учащихся, если остальная часть класса ведет себя хорошо (Maag, 2001). Примером плана группового управления является игра «Хорошее поведение», в которой 3 подходящих поведения перечислены где-то на видном месте в классе. Случайные звуки предварительно записываются, а затем воспроизводятся во время урока. Когда слышен звуковой сигнал, учитель кладет 3 шарика в банку, если все в классе демонстрируют хотя бы 1 из 3 подходящих вариантов поведения. Затем, если в конце недели банка была заполнена шариками, класс получает поощрение (например, за просмотр фильма).
Предотвращение проблем с поведением — предвидите и предотвращайте возникновение проблем с поведением. Легче предотвратить проблемное поведение, чем восстанавливать контроль над классом. Как это достигается?
- Учитель должен установить правила ожидаемого поведения и положительного подкрепления, которое ученик может получить, если продемонстрирует соответствующее поведение.
- Учитель должен стремиться к тому, чтобы учащиеся занимались академической деятельностью 70% дня
- Учитель должен стараться проводить как можно больше времени в передвижении по классу, чтобы следить за поведением учеников и, следовательно, иметь возможность тонко подкреплять соответствующее поведение (Maag, 2001).
Благоприятно используйте влияние сверстников. Мааг (2001) предполагает, что лучший способ поощрения положительного влияния сверстников — это внедрить технику группового управления.

Некоторые другие краткие предложения относительно других методов, которые можно включить в положительное подкрепление в классе:

Признать, что подкрепление и наказание происходят естественным образом.
Анализировать и изменять экологические, учебные и учебные аспекты в классе, чтобы способствовать надлежащему поведению.
Игнорировать плохое поведение, которое не мешает обучению других учащихся, распорядку дня в классе или иным образом поощряет.
Избегайте выговоров – при необходимости используйте беспристрастный, деловой тон (Maag, 2001).
Чтобы разработать эффективный план положительного подкрепления, важно перейти от менее естественных форм подкрепления (таких как жетоны и материальные ценности) к более внутренним или, другими словами, естественным подкреплениям (т. е. социальному подкреплению, прямому подкреплению и естественному подкреплению). .

Идеи и стратегии управления классом

Какие методы можно использовать для эффективного управления классом?

Для многих учащихся надлежащее поведение в классе поддерживается с помощью естественных подкреплений (Little & Akin-Little, 2008).

Однако естественного подкрепления (например, внимания учителя, оценок или самоподкрепления в результате выполнения задания) может быть недостаточно для того, чтобы все учащиеся продемонстрировали надлежащее поведение (Little & Akin-Little, 2008).

Что же тогда можно сделать для управления классом?

Одним из примеров эффективного метода управления классом является использование «взаимозависимых групповых непредвиденных обстоятельств» (Little & Akin-Little, 2008).

Это метод, при котором поощрения распределяются между каждым членом группы при условии, что группа соответствует определенным критериям. Этот метод имеет много преимуществ, например, учителям требуется только один план для всего класса, а не один для каждого ученика (Little & Akin-Little, 2008).

Весь класс либо зарабатывает, либо не зарабатывает поощрение, поэтому учителю не нужно следить за поведением каждого отдельного ученика и давать поощрения определенным ученикам. Студенты могут даже получать удовольствие, работая над подкреплением, а не избегая наказания! (Литтл и Акин-Литтл, 2008 г.).

Ниже приведены 20 практических стратегий управления классом, предложенных Гвидо (2018).

- Продемонстрируйте желаемое поведение. Если вы хотите, чтобы учащиеся молчали и были внимательны, постойте тихо, пока все учащиеся не замолчат, прежде чем вы начнете.
- Позвольте учащимся помочь в установлении правил поведения в классе. Это обеспечивает взаимопонимание и уважение ожиданий в классе. Студенты будут чувствовать, что их пожелания были услышаны и что они согласились с требуемыми от них стандартами поведения.
- Распечатайте и раздайте список правил поведения в классе и прочитайте этот документ вместе с учащимися.
- Решайте отдельные проблемы с поведением, а не наказывайте весь класс.
- Поощряйте инициативу. Предложите студентам возможность продвигаться вперед в своей работе, если они того пожелают. Другими словами, если учащийся выполняет задание, у него должна быть возможность приступить к следующему заданию, если он захочет. Это также может помочь облегчить разочарование и скуку у учащихся, если они ждут, пока их одноклассники закончат работу.
- Предложите похвалу. Искренняя похвала, в которой упоминаются конкретные примеры усилий или достижений, может вдохновить класс, повысить самооценку учащегося и укрепить правила и ценности, которые вы хотите видеть. Эта форма социального подкрепления, как обсуждалось в других частях этой статьи, побуждает учащихся повторять положительное поведение.
- Используйте невербальное общение. Стратегия вовлечения учащихся состоит в том, чтобы обогатить уроки, добавив действия и наглядные пособия. Это также помогает учащимся сосредоточиться, что является еще одним способом предотвращения плохого поведения. Намного легче предотвратить плохое поведение, чем восстановить контроль над классом!
- Устраивайте вечеринки! Периодические празднования тяжелой работы студентов побуждают студентов продолжать усердно работать. Важно дать понять учащимся, что вечеринка — это награда, и что будущие вечеринки можно заработать за хорошую работу и демонстрацию положительного поведения.
- Дайте материальные награды – награждайте определенных учеников в конце каждого урока.
- Отправляйте положительные письма и звоните по телефону, чтобы информировать родителей об успеваемости учащихся или их поведенческих успехах. Если повезет, они отпразднуют достижение со своим сыном/дочерью, таким образом выступая в качестве формы социального подкрепления.
- Создайте интерес к контенту. Делая уроки действительно увлекательными, вы можете заинтересовать учащихся своей учебной программой. Это также помогает отговорить от плохого поведения.
- Предоставьте ряд различных вариантов деятельности во время бесплатных учебных периодов, чтобы заинтересовать учащихся, которым сложно обработать обучение в тишине, индивидуально.
- Помогите студенческой группе работать более гладко и эффективно, составив контракты для каждой групповой задачи и проекта. Контракт, составленный совместно с учениками, должен содержать рекомендации относительно ожиданий, которые ученики возлагают друг на друга и которые возлагает на них учитель. Каждый член группы должен согласовать и подписать контракт.
- Поощряйте учащихся к участию в открытых проектах, то есть таких проектах, которые не требуют определенного конечного продукта. Чтобы эффективно управлять классом, соблазняйте и бросайте вызов ученикам!
- Избегайте стандартных оценок при неформальном и формирующем оценивании. Просто укажите, оправдал ли студент ожидания или нет. Цель обратной связи должна состоять в том, чтобы предоставить учащимся, особенно тем, кто испытывает затруднения, четкие пути улучшения.
- Предоставьте возможности учащимся, которым сложно обработать учебный контент, используя образовательные технологии, которые адаптируются к их потребностям. Например, используйте игры и платформы, в том числе, например, «Prodigy», математическую видеоигру, которая корректирует содержание, чтобы помочь учащимся решать проблемные области обучения.
- Опросите учащихся, особенно тех, у кого проблемы с учебой или поведением, чтобы узнать, как с ними справляться. Узнайте у таких учащихся, что может помочь им сосредоточиться, с кем они обычно хорошо работают, какие типы уроков они предпочитают, какие занятия в классе им нравятся и какие упражнения помогают им вспомнить основное содержание.
- Избегайте колебаний, когда необходимо устранить плохое поведение. Однако, когда речь идет о плохом поведении, лучше всего делать это наедине.
- Рассмотрите возможность использования обучения сверстников в качестве стратегии управления классом, если вы считаете, что лучшие ученики в классе могут помочь вовлечь и обучить других учащихся, которые могут мешать или испытывать трудности. Примером такой деятельности является создание «приятелей по чтению» путем объединения учащихся в пары. Было показано, что такие виды деятельности приносят наибольшую пользу учащимся с низкой уверенностью в себе и плохими социальными навыками.

Рассмотрите возможность использования стратегий «геймификации», чтобы мотивировать учащихся, которые находятся на индивидуальных планах обучения. Многие учащиеся в настоящее время являются заядлыми «геймерами», и использование этих стратегий может быть эффективным способом улучшения обучения. Такие стратегии могут включать пересмотр традиционной системы подсчета баллов и определение тем и разделов как «этапов».

Целью использования этих стратегий управления классом является создание упорядоченной, но при этом увлекательной и дружелюбной учебной среды и оптимизация взаимодействия между учителем и учеником и учеником. Также важно помнить, что для того, чтобы учащиеся могли извлечь выгоду из положительного подкрепления в классе, они должны доверять своему положительному образцу для подражания (Rumfola, 2017).

Поэтому стоит развивать взаимопонимание с учащимися в классе, чтобы улучшить обучение и увеличить демонстрацию надлежащего поведения.

15 игр и занятий

Ниже приведены 15 идей положительного подкрепления для детей:

Карточка добрых дел – от Eighteen25
Поймал тебя за хорошее поведение — от Wolfelicious
Наградные купоны – от Mama Gets It Done
Ожерелье полезности от Meaningful Mama
Таблица поведения для печати — от A Little Tipsy
Система наград мгновенного вознаграждения – от Moritz Fine Blog Designs
Баночка хорошего поведения Dazzling Deeds — от Mama Miss
Коробка с наградами — от Sugar for Breakfast
Баночки с наградами – от How Does She
Делайте им сумасшедшие комплименты — от Meaningful Mama
1 доллар каждый раз, когда другой взрослый делает комплимент персонажу
Поведенческие баксы – от Healthy in Candyland
Хвалите усилия больше, чем способности — от Meaningful Mama
Behavior Bingo – от Mrs. Lisa’s K-Crew Kids Rock
Баночка с вознаграждением за полезность — от Meaningful Mama.

Таблица положительного подкрепления (PDF)

Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти бесплатные диаграммы положительного поведения:

https://www.template.net/business/charts/free-behavior-chart/
https://www.thegirlcreative.com/reward-chart-printable/
https://www.template.net/business/charts/printable-behavior-chart-template/

Кроме того, вот цифровая таблица положительного подкрепления в формате PDF.

Список слов и выражений для положительного подкрепления

При использовании положительного подкрепления нужно проявить интерес к учащемуся. Вот несколько полезных слов и фраз:

«Я видел, как вы помогаете другим детям. Я так горжусь тобой»
«Я заметила, как ты спрашивал сестру об игре с ее куклой. Это было очень вежливо с вашей стороны»
«Мне понравилось, как ты делишься своими игрушками с другими детьми»
«Вы были очень вдумчивы и внимательны на этой неделе»
«Я вижу, ты сегодня очень стараешься»
«Отличные усилия!»
«Несмотря на то, что это сложно, я могу сказать, что вы стараетесь изо всех сил»
«Супер»
«Вы дружелюбный человек»
«Ты действительно упорно собираешь эту головоломку, молодец»
«Отличная работа!»
«Мне нравится, как ты старался изо всех сил в классе»
«Сегодня вы хорошо потрудились на уроке»
«Хорошая попытка»
«Спасибо, что убрали Лего!»
«Вы работаете над интересной картиной. Можете ли вы рассказать мне об этом?»

Сообщение на вынос

Из этой статьи становится ясно, что положительное подкрепление — это гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. Надеюсь, вы узнали о преимуществах и преимуществах использования положительного подкрепления в классе, а также поняли ограничения и потенциальные ловушки его использования.

Возможно, одна вещь, которую, я надеюсь, вы усвоили из этой статьи, заключается в том, что для достижения наилучших результатов использования положительного подкрепления в классе нужно избегать пустой, чрезмерной похвалы (например, говорить «хорошая работа!» каждый раз, когда учащийся демонстрирует соответствующее поведение). и, скорее, обратите внимание на усилия и предоставьте заявления об отзывах и наблюдениях.

Есть ли у вас опыт работы в классе? Видели ли вы положительное подкрепление в действии? Мне было бы интересно услышать от вас! Или, наоборот, вы используете положительное подкрепление в работе с клиентами? Это эффективно? Как избежать непреднамеренного подкрепления негативного поведения? Давайте вместе изучим эту тему дальше!

Надеемся, вам понравилась эта статья. Не забудьте бесплатно скачать наши 3 упражнения по позитивной психологии.

Черри, К. (2018). Положительное подкрепление и оперантное обусловливание. Получено с https://www.verywellmind. com/what-is-positive-reinforcement-279.5412
Гвидо, М. (2018). 20 стратегий и методов управления классом. Получено с https://www.prodigygame.com/blog/classroom-management-strategies/

Кон, А. (2001). Пять причин перестать говорить «Молодец!». Получено с www.coalitionforcharacter.com/Literature_files/Five%20to%Stop%20Saying%20%22Good%20Job!%22.pdf
Литтл, Дж. Г., и Акин-Литтл, А. (2018). Вклад психологии в управление классом. Психология в школах, 45 , 1 – 9.
Мааг, Дж. В. (2001). Вознагражден наказанием: размышления о неиспользовании положительного подкрепления в школах. Особые дети, 67 , 173–186.
Значимая мама (без даты). 15 идей позитивного подкрепления для детей. Получено с https://meaningfulmama.com/15-positive-reinforcement-ideas-kids.html
Морин, А. (2018). Положительное подкрепление для улучшения поведения ребенка. Получено с https://www.verywellfamily.com/positive-reinforcement-child-behavior-109. 4889
Новый детский центр (без даты). Как использовать положительное подкрепление для детей. Получено с https://www.newkidscenter.com/Positive-Reinforcement-for-Children.html

Парсонсон, Б. С. (2012). Стратегии управления поведением в классе, основанные на фактических данных. Кайраранга, 13 , 16 – 23.
Пинтель, Л. (2006). Влияние положительного подкрепления на успеваемость учащихся 3-х классов. Тезисы и диссертации, 923. http://rdw.rowan.edu/etd/923

Реверманн, С. (н. д.). Примеры положительного подкрепления в классе. Получено с https://classroom.synonym.com/examples-positive-reinforcement-classroom-7817435.html

Румфола, Л. (2017). Положительное подкрепление положительно помогает учащимся в классе. Магистерские диссертации по образованию и человеческому развитию, 786. http://digitalcommons.brockport.edu/ehd_theses/786

Смит, К. (2017). Положительное подкрепление… активное вмешательство в классе. Получено с https://ceed. umn.edu/wp-content/uploads/2017/05/Positive-Reinforcement.pdf

Здания | Бесплатный полнотекстовый | Влияние коррозии арматурной стали на оценку надежности жизненного цикла существующих ЖБИ. Здания

1. Введение

Управление жизненным циклом является актуальным предметом исследования современного строительного проектирования [1,2,3]. В настоящее время многие исследования сосредоточены на разработке практических методов оценки надежности существующих сооружений и инфраструктур в зависимости от времени [4].

Несмотря на то, что железобетонные конструкции, как правило, ассоциируются с высокой долговечностью [5], в течение срока службы они подвергаются нескольким процессам износа, которые со временем приводят к ухудшению конструктивных характеристик и безопасности. Наиболее значимые причины эффектов старения в r.c. конструкции, среди прочего, коррозия стали и карбонизация бетона.

При оценке надежности существующих конструкций ключевым вопросом является правильная оценка механических свойств материалов и оценка их соответствующих статистических параметров [6]. В принципе, этот вопрос можно решить, проведя подходящую экспериментальную кампанию, посвященную оценке статистики этих механических свойств, но количество испытаний часто ограничивается практическими причинами, связанными, с одной стороны, с трудной доступностью некоторых соответствующих точек или элементов, подлежащих исследованию, а с другой стороны, с необходимостью сохранения структурной или архитектурной целостности конструкции. По этим причинам наиболее распространенный и эффективный подход к проблеме основан на априорной характеристике материалов, основанной на исторических данных, полученных из документов, литературы и наземных или лабораторных испытаний, относящихся к одновозрастным конструкциям, которая впоследствии консолидируется и обновляется. ограниченными неразрушающими или полуразрушающими испытаниями на месте, если таковые имеются.

В железобетоне существующих конструкций наиболее важными механическими параметрами являются прочность бетона на сжатие и предел текучести стальной арматуры.

Прочность бетона на сжатие обычно оценивается с помощью неразрушающих испытаний, таких как склерометрические испытания на месте, ультразвуковые испытания, комбинированные испытания Sonreb или полуразрушающие испытания, такие как извлечение керна [7] или испытания на отрыв. Процедуры испытаний стандартизированы в международных стандартах (например, EN13791 [8], серия EN12504 [9,10,11,12], ACI214-4.R10 [13]), которые часто уточняются и дополняются на национальном уровне с помощью специальных руководств, таких как недавние «Итальянские рекомендации для оценки свойств монолитного бетона» [14].

Как уже отмечалось в общих чертах, поскольку защита статических характеристик и целостности конструкции, а также ее отделки и установленных установок является первостепенной необходимостью, также в существующих железобетонных конструкциях количество разрушающих или деструктивные испытания ограничены. Хотя в наиболее благоприятных случаях результаты испытаний позволяют оценить средние значения соответствующих механических параметров и степень однородности материала по всей конструкции, их обычно недостаточно для получения точных статистических данных о механических параметрах, необходимых для самих оценок надежности.

Трудности проведения исследований на месте еще более очевидны для стальной арматуры. Несмотря на то, что для экспериментальной оценки предела текучести и предела прочности арматурного проката требуется достаточное количество образцов, как это предлагается, например, в [15], извлечение арматуры на месте из существующих железобетонных конструкций зачастую нецелесообразно, поскольку ремонт часто бывает непростым, например, из-за плохой свариваемости марок стали, использовавшихся в прошлом для арматуры. По этим причинам основными источниками информации обычно являются исходная проектная документация, если таковая имеется, или строительные нормы и правила, действующие на момент строительства.

Чтобы восполнить недостаток информации о механических свойствах конструкционных материалов зданий с точки зрения pdf и соответствующих статистических параметров, необходимы подходящие методы для анализа баз данных свойств вторичных материалов. Что касается этого аспекта, ранее в [6,16] была предложена очень надежная и эффективная методология для идентификации однородных классов материалов в базах данных необработанных результатов испытаний, обычно хранящихся в архивах испытательных лабораторий. Исходя из стандартных результатов приемочных испытаний, полученных во время строительства, эта методология, основанная на смешанной модели Гаусса, кратко описанная в разделе 3, позволяет «объективно» идентифицировать соответствующие кластеры данных, а также их статистические свойства.

Путем введения соответствующих моделей деградации результаты вышеупомянутого анализа могут быть дополнительно реализованы для оценки зависящей от времени надежности существующих конструкций.

В настоящей работе основное внимание уделяется зависящей от времени надежности железобетонных конструкций, построенных в Италии в 1960-х годах, а также целью проверки того, как классификация бетона и арматурной стали влияет на результаты. Рассматриваемый в исследовании временной интервал особенно значим, так как связан с наиболее интенсивной строительной деятельностью в Италии в рамках послевоенного восстановления; на самом деле, соответствующая часть застроенной итальянской среды восходит к нему.

Чтобы проиллюстрировать практическое применение метода, обсуждаются некоторые соответствующие кривые надежности, зависящие от времени, со ссылкой на три соответствующих тематических исследования, состоящих из r. c. эталонные здания, относящиеся к трем различным категориям: жилые, коммерческие и складские здания. Исследование направлено на оценку того, как эффекты коррозии в арматурной стали влияют на надежность конструкции с течением времени, в зависимости от условий деградации, а также от классов арматурной стали и бетона.

Чтобы реалистично представить фактические PDF соответствующих свойств материалов, стохастические модели для классов стали и бетона получены на основе кластерного анализа исторических данных испытаний Лаборатории Департамента гражданского и промышленного строительства Пизанского университета. проиллюстрировано в уже упомянутых источниках [6,16].

Наконец, чтобы еще больше подчеркнуть значимость исследования, кривые времени-надежности сравниваются с целевыми уровнями надежности, заданными в настоящее время Еврокодами [17].

2. Анализ надежности в зависимости от времени

Методика оценки надежности стареющих конструкций в зависимости от времени с учетом нестационарности нагрузок и деградации сопротивления конструкции была предложена и ранее применялась в [18] и [19]. Действительно, эта методика может применяться и для оценки влияния на надежность конструкции нестационарности климатических воздействий, обусловленных последствиями изменения климата; фактически требуется лишь знание подходящих факторов изменения, выражающих вариации во времени соответствующих параметров распределения экстремальных значений исследуемого действия [20,21,22].

Согласно [23], деградация сопротивления конструкции с течением времени может быть представлена подходящей детерминированной функцией деградации D(t). Говоря, что R(t) — сопротивление в момент времени t, а R0 — начальное сопротивление конструкции, R0=R(0), это:

Пусть FS — кумулятивная функция распределения (CDF) интенсивности нагрузки; зависящая от времени надежность L(t), таким образом, может быть выражена как

где λ(t¯) — средняя частота возникновения воздействия, а [1−FS(R0 D(t¯))] — вероятность того, что интенсивность нагрузки превысит сопротивление.

Предполагая распределение экстремальных значений типа I (EVI) для опережающего действия, получаем тривиальную зависимость структурной надежности от времени.

где

µ(t¯) и σ(t¯) — параметры положения и масштаба распределения.

Изменение параметров EVI в зависимости от времени описано в [18,19] с помощью коэффициентов изменения, полученных на основе анализа климатических проекций и рядов, генерируемых погодой, а также с учетом неопределенности прогноза [21] . Этот метод является гораздо более общим и может применяться, например, и для приложенных нагрузок.

Вспоминая, что вероятность отказа Pf(t) является дополнением к одной надежности,

индекс надежности β(t)=-Φ-1(Pf) можно легко получить как функцию времени t из уравнения (5).

Полученный таким образом индекс надежности можно сравнить с целевым уровнем надежности, указанным в структурных нормах для конкретного контрольного периода или периода наблюдения; например, в EN1990 [17] обычно принимается βt=3,8 для периода наблюдения 50 лет, что означает Pf≈1/(1,4·104), или, что то же самое, для конструкций, в основном определяемых переменными воздействиями, Pf≈1 /(7·105) за один год, что примерно соответствует для той же структуры βt=4,7 за период наблюдения в один год.

С помощью вышеупомянутых методов можно оценить изменение во времени надежности конструкции не только для новых конструкций, спроектированных в соответствии с современными нормами, такими как Еврокоды [17,24] и спецификации ACI [25], но и для оценка существующих конструкций при условии, что имеется адекватная информация о свойствах материала и эффектах деградации.

В следующем разделе кратко упоминается общая методология оценки статистических параметров свойств материалов из баз данных испытаний вторичных материалов, которая была принята в [6] для классов бетона и в [16] для классов арматурной стали.

3. Использование моделей гауссовых смесей в кластерном анализе результатов испытаний строительных материалов

Как уже было сказано, оценка надежности существующих конструкций требует подходящей информации о статистическом распределении соответствующих свойств строительных материалов, а также с учетом их деградации в течение время.

При оценке надежности существующих конструкций статистические распределения соответствующих механических свойств часто выбираются на основе литературных данных [26], что вносит дополнительную неопределенность в оценки. Для уменьшения этих неопределенностей может быть очень полезной «априорная» оценка статистической информации о свойствах материала, в том числе с учетом возможного применения байесовских методов обновления. Эта «априорная» оценка должна основываться на исторических исследованиях, принимая во внимание нормы и стандарты, научную и историческую документацию или даже архитектурные каноны, действовавшие на момент строительства.

В любом случае, наиболее подходящие подходы неопровержимо основаны на результатах экспериментальных испытаний.

Как и предполагалось, исходя из экспериментальных результатов, оценка средних значений соответствующих механических свойств не требует особых усилий; напротив, надежная оценка их стандартного отклонения или, в более общем смысле, присущей им неопределенности требует наличия многих результатов испытаний на месте. Однако из-за того, что количество образцов, как правило, слишком ограничено для получения такой информации, часто необходимо полагаться на базы данных стандартных результатов лабораторных или полевых испытаний, полученных для аналогичных одновозрастных структур.

Обработка необработанных данных, хранящихся в архивах испытательных лабораторий, не является тривиальной. Основная трудность часто возникает из-за неопределенной привязки тестируемого образца к соответствующему классу материала; на самом деле заявленные классы материалов часто ненадежны или неверны, в том числе из-за наличия материала с более низким рейтингом. По этой причине база данных приводит к смешению различных отдельных совокупностей, каждая из которых представляет собой класс материалов, который должен быть должным образом идентифицирован.

Общая и независимая от пользователя методология, позволяющая идентифицировать классы материалов и оценивать статистические параметры их соответствующих механических свойств, обсуждается в [6]. Метод, основанный на смешанной модели Гаусса (GMM) [27], позволяет идентифицировать различные кластеры, представляющие однородные статистические совокупности, во вторичных базах данных экспериментальных тестов, полученных, например, из стандартных приемочных тестов.

3.1. Смесевые модели

Смешанные модели (MM) подходят к статистическому моделированию неоднородности в кластерном анализе на математической основе.

ММ способны анализировать довольно сложные распределения, состоящие из нескольких однородных популяций, принадлежащих к одному семейству распределения, что позволяет идентифицировать различные отдельные компоненты. На самом деле такие виды сложных распределений не могут быть описаны с помощью одной функции плотности вероятности, которая не может предоставить удовлетворительную модель для локальных вариаций наблюдаемых данных. Напротив, предположение, что распределение состоит из одной единственной однородной совокупности, может привести к ошибочной статистической информации.

Благодаря своей гибкости смешанные модели применяются для статистического моделирования самых разных случайных явлений.

Когда все распределения смеси принадлежат нормальному семейству, модель смеси называется гауссовой моделью смеси (GMM) [27]. Как обсуждалось в [6] и [16], они были успешно применены для определения классов сопротивления материалов во всей базе данных результатов испытаний, даже если происхождение отдельных данных неизвестно.

Вышеупомянутая процедура, кратко описанная ниже, была применена для определения соответствующих статистических свойств классов бетона и арматурной стали, использовавшихся в Италии в течение 19 века.60 с, как показано в разделе 4.

3.2. Кластерный анализ

Для идентификации отдельных кластеров и их соответствующих статистических свойств может быть принят следующий метод, основанный на уже упомянутой смешанной модели Гаусса: строительные материалы, должны быть собраны. Данные могут быть получены из результатов соответствующих лабораторных или полевых испытаний, имеющихся в архивах лабораторий по испытанию строительных материалов. Чтобы быть достаточно значимыми, испытанные образцы должны соответствовать исследуемому конструкционному материалу с точки зрения сырья, качества изготовления и возраста; следовательно, они должны относиться к одновозрастным структурам как к рассматриваемой структуре и располагаться в пределах одного и того же географического региона;

затем проводится кластерный анализ на основе смешанных моделей Гаусса с целью выявления различных отдельных однородных совокупностей, включенных во всю базу данных, а также их функций плотности вероятности (PDF). Как было сказано ранее, смешанная модель (MM) является вероятностной моделью, подходящей для идентификации подгруппы в общей совокупности с помощью ее PDF. В ММ с k компонентами плотность f(y) случайной величины Y можно записать в виде [28].

где fi (y) — плотность вероятности i-го компонента смеси, а 0

Модель смеси (MM), которую можно интерпретировать как метод классификация с помощью неконтролируемого обучения [28], дает результаты, которые могут быть непосредственно использованы для оценки надежности существующих зданий. При проведении анализа необходимо учитывать, что предварительные манипуляции с собранными данными, такие как априорное отнесение некоторых результатов испытаний к заданному классу на основе записанной информации, имеющейся в отчете об испытаниях, или на основе инженерных суждений, недопустимы. не является необходимым, и его следует избегать, поскольку такая практика может привести к вводящим в заблуждение результатам.

4. Свойства бетона и арматурной стали для типовых железобетонных конструкций. Сооружения, построенные в Италии в 1960-х годах

Для определения классов строительных материалов и связанных с ними PDF-файлов, которые будут использоваться в анализе надежности в зависимости от времени, описанном в разделе 5, вышеупомянутая методология была применена к базам данных результатов испытаний материалов, касающихся бетона и арматурная сталь, используемая в Италии в 1960-х годах. Как было сказано ранее, этот исторический период чрезвычайно важен, поскольку большая часть итальянской застройки была построена в то время в рамках так называемого «экономического бума» после реконструкции после Второй мировой войны.

4.1. База данных приемочных испытаний материалов 1960-х годов

Механические свойства исторических строительных материалов были получены в результате приемочных испытаний материалов, проведенных в 1960-х годах в лаборатории факультета гражданского и промышленного строительства Пизанского университета. Лаборатория действует как официальная лаборатория с 1939 года [29], являясь одним из старейших итальянских учреждений, работающих в этой области. В течение 1960-х годов образцы арматуры поступали со всей Италии, со строительных площадок, касающихся не только зданий, но и мостов и других объектов гражданского и промышленного строительства.

Собранные базы данных, полученные из официальных отчетов об испытаниях, включают около 6000 испытаний стальной арматуры на растяжение, использовавшихся в 1961, 1963, 1965 и 1967 годах [16], и 18 222 испытания кубических образцов на сжатие в 1961, 1963 годах, 1965, 1967 и 1969 гг. [6].

Кластерный анализ вышеупомянутых баз данных позволил идентифицировать однородные классы и связанные с ними функции распределения вероятностей для основных механических параметров. В следующих разделах обобщены соответствующие результаты, касающиеся прочности бетона на сжатие и предела текучести арматуры.

4.2. Классы бетонных материалов

Приемочные испытания материалов, проведенные на кубических образцах бетона, уже были проанализированы в [6], поэтому далее приводятся только некоторые ключевые результаты, относящиеся к данной работе.

Принимая во внимание типичное производство бетона в Италии в 1960-х годах [30], а также действовавшие в то время требования к приемке материала [29], была собрана предварительная информация о разбросе прочности бетона [31]. Исследование показало, что в то время не существовало стандартизированных классов бетона и что часто бетон производился непосредственно на строительной площадке, принимая рецепты смесей, в основном на основе прошлого опыта производителя.

Кластерный анализ собранной базы данных привел к гауссовой модели смеси, состоящей из восьми компонентов. Действительно, рассматривалось разное количество компонентов, k (k = 7, 8, 9 и 10). Значение k=8 было выбрано в связи с более низкими значениями байесовского информационного критерия (BIC). Следует подчеркнуть, что, за исключением крайних классов, которые не имеют особого значения, релевантная информация о наиболее распространенных классах совершенно не зависит от количества компонентов.

Идентифицированные классы бетона показаны на рисунке 1, а их соответствующие статистические параметры приведены в таблице 1 вместе с вероятностью, связанной с каждым компонентом. Очевидно, что значение класса 1 для практических применений очень ограничено из-за очень низких значений сопротивления бетона и связанного с этим высокого COV.

4.3. Классы арматурной стали в Италии в 1960-х годах

В 1960-х годах в Италии широко использовались различные типы стальной арматуры. Действительно, в дополнение к обычной простой арматуре использование ребристых арматурных стержней для улучшения сцепления стали с бетоном с годами увеличилось, и до полной стандартизации были предложены различные формы.

Иллюстрация основных различных типологий ребристых стержней, использовавшихся в то время, представлена на рисунке 2. маркируется как гладкая или ребристая. Анализ изменения процентной доли выборок в течение многих лет подтверждает, что рассматриваемый период времени представляет собой переходную фазу; на самом деле, в то время как в 1961, 1963, 1965 годах доля простой арматуры составляла почти 88% испытанной арматуры, из 1967 на нем уменьшилось до 66%, за счет более широкого использования ребристых стержней.

В собранной базе данных основными категориями арматуры являются плоская арматура из стали Aq (Aq42, Aq50 и Aq60), сталь с высоким пределом упругости (известная в Италии как ALE), сталь GS, арматура RUMI, TOR и STAR. Однако также регистрируется соответствующий процент неклассифицированных образцов стали.

На рисунке 3 показаны гистограммы предела текучести для основных категорий сталей Aq, ALE, RUMI, GS, STAR и «неклассифицированная обычная сталь».

В каждой из этих макрокатегорий поочередно записаны подкатегории: Aq 42, Aq45, Aq 42/50, Aq 50, Aq 50/60, hard 60/70, ALE, ALE 4400, ARES, RUMI, RUMI LU, RUMI 400, RUMI LU3 или RUMI LU3 4000, RUMI4400, RUMI LU3/4400, RUMI LU3/5000, GS, GS3600, GS4400, GS 4400 ALE, GS4500, GS5000, STAR, STAR4400, STAR4500, STAR5000, STAR5000 RUMI TNT, FERRO BOX 4400, TOR, Thor Aq52/60, спецсталь.

С целью предварительной классификации были рассмотрены три основные категории стали:

Категория Aq, включая только плоские арматурные стержни, включая все подкатегории Aq;
Стержни ребристые, включая все классы стали для ребристых стержней (RUMI, GS, STAR и «ребристая неклассифицированная сталь»).
Неклассифицированная сталь, включая всю гладкую арматуру без специальной маркировки.

На рис. 4а показаны гистограммы предела текучести для трех основных категорий сталей. Сталь категории Aq и неклассифицированная сталь демонстрируют аналогичные распределения со средним значением предела текучести μ = 382 Н/мм2, COV = 15 % и μ = 39.3 Н/мм2 и COV=18% соответственно. Стоит отметить, что итальянские правила, действовавшие в те годы (Ministerial Memorandum 1957 [32]), рекомендовали использовать гладкую арматуру макрокатегории «Aq» с подклассами (Aq42, Aq50, Aq60), соответствующими определенным типологиям стали. по предыдущему регламенту (Р.Д. 1939 [29]), т. е. стали мягкой, средней и высокой прочности. Тем же Меморандумом [32] в Италии были введены ребристые стержни; поэтому они представляют собой лишь маргинальную часть базы данных, характеризующуюся средним значением предела текучести μ=472 Н/мм2 и COV=10%.

Как видно на Рисунке 4, две основные подгруппы «Неклассифицированная сталь» (синий цвет) и «Категория Aq» (желтый цвет) перекрываются, что усложняет идентификацию подклассов. Более того, хотя категория стали для ребристых стержней (выделена пурпурным цветом) четко обозначена как подгруппа в нисходящей части гистограммы частоты, соответствующая более высоким значениям прочности, она частично перекрывает более высокие значения, зарегистрированные для простых стержней. Как следствие, необходима надежная методология для выявления однородных подгрупп, подобных той, что обсуждалась выше для бетона.

Проанализировав еще раз весь набор данных с помощью кластерного анализа, основанного на смешанных моделях Гаусса (GMM), можно выделить три подкласса стальной арматуры. Важно подчеркнуть, что достоинством предлагаемого метода является его «слепота», так как он не требует каких-либо предварительных предположений о классах.

Результаты анализа предела текучести проиллюстрированы на рисунке 4b, где PDF, связанные с тремя классами (красные пунктирные линии), сравниваются с PDF, относящимися ко всему набору данных (сплошная красная линия). Соответствующие статистические параметры, т. е. среднее значение предела текучести, μ и коэффициент вариации (COV), приведены в таблице 2 вместе с вероятностью, связанной с каждым отдельным компонентом.

Как уже отмечалось для бетона, совершенно очевидно, что кластерный анализ приводит к более точной оценке статистических параметров для стальной арматуры, а не к анализу всего набора данных. Действительно, правильная идентификация подклассов позволяет значительно улучшить оценку коэффициента вариации, связанного с каждым классом: COV, который составляет 6% для промежуточного класса и 13% для высшего и нижнего классов, заметно меньше. чем полученный в результате анализа всего набора данных (COV = 17%). Однако коэффициенты вариации нижнего и верхнего классов заметно выше, чем значения, обычно предлагаемые в литературе [26] для анализа надежности существующих конструкций, обычно варьируются от 6% до 8%.

Для более высокого класса стали, к которому относятся ребристые стержни, повышенный разброс данных может быть приписан различным производственным процессам различных типологий ребристых стержней, принятых в то время. Напротив, в более низком классе стали можно оценить положительное смещение относительно ожидаемых номинальных сопротивлений, как это кодифицировано в конструктивных стандартах, действующих в то время. Это может быть обосновано включением в классы сталей низшего сопротивления арматуры пониженного класса из высокопрочной стали, не соответствующей требованиям к сталям высших классов.

5. Оценка надежности существующих R.C. Здания в различных условиях деградации

Начиная со стохастических моделей для бетона и стальной арматуры, полученных в предыдущем разделе, это исследование фокусируется на надежности существующих железобетонных зданий, построенных в Италии в 1960-х годах и спроектированных в соответствии с уже упомянутым RD 1939 [29]. ].

В то время «метод допустимого» или «допустимого напряжения» был эталонным методом для проектирования конструкций [33]. Как известно, метод основан на глобальном коэффициенте запаса прочности, влияющем на прочность материалов. Оценка состоит из проверки того, что максимальные расчетные напряжения, вызванные приложенными нагрузками, fG+Q, ниже допустимого напряжения, fadm, полученного путем деления сопротивления материала (например, предел текучести в арматуре или предел прочности при сжатии в бетоне). по соответствующему глобальному коэффициенту запаса прочности:

В [29] рекомендовано допустимое напряжение fadm,s, равное 140 Н/мм2 для низкоуглеродистой стали и равное 200 Н/мм2 для арматуры из стали средней и высокой прочности. Для бетона допустимое напряжение обычно получали путем деления кубического сопротивления через 28 дней, σr,28, на коэффициент запаса, равный трем, за исключением «высокопрочного» бетона, определенного в то время, характеризуемого σr,28 ≥22,5 Н/мм2, для которых допускается более высокое значение напряжения в соответствии со следующим уравнением:

Следует подчеркнуть, что использование стальной арматуры средней и высокой прочности разрешалось только в сочетании с указанным выше «высокопрочным» бетоном.

При условии использования «высокопрочного» бетона (σr,28=25 Н/мм2, fadm,c=7,8 Н/мм2) и двух категорий «мягкая сталь» (fadm,s=140 Н/мм2) и стальной арматуры «средней» или «высокой прочности» (fadm,s=200 Н/мм2), конструкция свободно опертой ж.к. плиту, подверженную как постоянной, так и переменной нагрузке, сначала проводят, а затем оценивают надежность, зависящую от времени.

В духе [19] в расчетных упражнениях допустимое напряжение fadm,s=140 Н/мм2, как и для мягкой стали, принято при рассмотрении арматурной стали класса 1 для анализа надежности, а допустимое напряжение fadm, s=200 Н/мм2, как и для стали средней и высокой прочности, принимается при учете арматурной стали 2 и 3 классов.

Постоянные нагрузки (собственный вес плиты и остаточные постоянные нагрузки, такие как отделка и т.п.), действующие на свободно опертую плиту с пролетом L=6 м, принимают равными 7 кН/м2, а для переменных нагрузки, в зависимости от категории здания, учитываются значения в соответствии с общепринятыми расчетными допущениями, принятыми в то время. Эти значения, очевидно, существенно не отличаются от принятых в современных нормативах действующих нагрузок на конструкции.

Ссылаясь на предыдущий инженерный опыт, общая высота плиты установлена равной h=0,25 м для эффективной высоты d=0,22 м [34].

Со статистической точки зрения постоянная нагрузка G и переменная нагрузка Q моделируются, как показано в таблице 3, в соответствии с моделями, рекомендованными Объединенным комитетом по безопасности конструкций (JCSS) [35]. PDF-файлы, полученные в предыдущем разделе, приняты для классов бетона и стали для начального структурного сопротивления.

Для расчета надежности используется следующая функция предельного состояния, приведенная в [34].

Ухудшенное сопротивление R(t) получается путем умножения исходного сопротивления на подходящую функцию ухудшения D(t) в соответствии с уравнением (1).

Для оценки надежности стареющих конструкций в зависимости от времени разрушение конструкции часто моделируется с использованием уравнений вида [23,36,37,38]

где a и b — параметры процесса износа, которые можно определить из анализа экспериментальных данных, ε(t) — стохастический процесс с нулевым средним, учитывающий случайность наблюдаемых данных, T1 обозначает случайное время, необходимое для начала ухудшения.

В уравнении (11) показатель степени b можно принять b=0,5, если процесс повреждения строго контролируется диффузией, или b=1, если процесс строго контролируется по скорости, например, в случае коррозии арматуры. .

Очевидно, что соотношения, подобные уравнению (11), являются в основном эмпирическими и зависят от условий окружающей среды, и их очень трудно обобщить на ситуации, когда отсутствуют экспериментальные данные.

В следующем анализе надежности проводится исследование чувствительности с учетом четырех условий деградации, связанных с нулевой, низкой, средней и высокой скоростью коррозии соответственно [36].

В настоящем исследовании предполагалось, что деградация затрагивает главным образом стальную арматуру. Принятые параметры условий деградации стали, основанные на параметрических исследованиях железобетонных балок, подвергающихся коррозионному воздействию, проведенных в [39], приведены в таблице 4.

условия, приведенные в Таблице 4, показаны на Рисунке 5. Следует подчеркнуть, что через 70 лет три ухудшающих условия, I, II и III, приводят к уменьшению сечения стали примерно на 3%, 33% и 44%, соответственно.

Результаты анализа надежности в зависимости от времени проиллюстрированы для каждого из исследованных условий ухудшения на Рисунке 6, Рисунке 7 и Рисунке 8 для типовых жилых зданий. Точнее, рисунок 6 относится к классу стали 1, рисунок 7 — к классу стали 2, а рисунок 8 — к классу стали 3. (μ=31,8 Н/мм2, COV=13%). В частности, показаны изменения вероятности отказа Pf и показателя надежности β во времени.

Для прямого сравнения с целевыми значениями надежности, предназначенными для представления современных подходов к проектированию новых конструкций, кривые сравниваются с изменением целевых уровней надежности во времени, как определено в Еврокодах, представленных на диаграммах красными кривыми [ 17], но очевидно, что для существующих конструкций часто допускается некоторое ограниченное снижение показателя надежности. Как отмечалось ранее, построенное на графике изменение во времени эталонной вероятности отказа (а также эталонного целевого индекса надежности) относится к конструкциям, конструкция которых определяется влиянием изменяющихся во времени компонентов в уравнении предельного состояния.

Глядя на диаграммы на рис. 6, рис. 7 и рис. 8, ясно видно, что, когда арматурная сталь подвергается деградации в условиях I, скорость потери сопротивления настолько мала, что вероятность отказа сравнима с вероятностью, полученной для не- деградация стали.

Из осмотра видно, что:

В условиях деградации 0 и I:
—
если арматура относится к арматурной стали класса 1, то надежность конструкции удовлетворяет минимальным современным требованиям;
—
если арматура относится к классу арматурной стали 3, то надежность конструкции соответствует требуемым минимальным целевым уровням;
—
в то время как, если арматура из арматурной стали класса 2, может быть достигнута даже более высокая надежность, чем в Еврокодах для новых конструкций.
В условиях деградации II и III, что подтверждает аналогичные наблюдения для некоторых r.c. мостовых балок [36], вероятность отказа значительно возрастает, достигая недопустимых значений, в особенности приближаясь к концу срока службы, что подчеркивает важность ремонтных работ.

Другое интересное наблюдение касается характеристик арматурной стали класса 3 по сравнению с арматурной сталью класса 2. Несмотря на более высокое среднее значение прочности для класса 3, анализ надежности показывает, что ожидается более низкий индекс надежности (т. е. более высокая вероятность отказа). наблюдается в отношении конструкций, в которых используется арматурная сталь класса 2, и это мотивируется более высоким коэффициентом вариации (13% вместо 6%). Более того, поскольку в соответствующей литературе для стальной арматуры обычно указывается COV≈7%, полученные таким образом показатели надежности являются небезопасными также для стали класса 1, для которой COV=13%.

Эти результаты подтверждают актуальность предложенной методологии: оценка надежности существующих конструкций, основанная на ограниченных результатах испытаний на месте, может привести к принятию высоких значений средней прочности, что может привести, когда связано с небольшими значениями COV выводом из литературы, к неоправданному завышению показателя надежности исследуемой конструкции.

Примечания особенно важны для правильного применения современных норм и стандартов для оценки существующих конструкций. Что касается оценки, эти коды (например, EN1998-3 [40]), как правило, заслуживают большого внимания, и большое значение следует придавать средним значениям соответствующих свойств материалов, измеренным с помощью испытаний на месте исследуемой структуры. Такой подход четко обосновывается на стадии проектирования необходимостью оценки реальных свойств конструкционных материалов, а не предварительным суждением о них только на основании имеющейся документации или практики на момент строительства, а также с учетом того, что на с другой стороны, как обсуждалось ранее, часто исключается возможность проведения обширной кампании испытаний для получения адекватного представления статистических параметров свойств материалов.

Следует еще раз подчеркнуть, что использование этих оценок среднего значения соответствующих свойств в основном предназначено для обратного расчета с применением подходящих понижающих коэффициентов проектных значений, которые должны быть приняты в оценках. Чтобы пояснить замечание, для рассматриваемого здесь жилого дома был проанализирован дополнительный случай, предполагающий использование стали класса 1.

Предполагая, что среднее значение, ранее определенное для арматурной стали класса 1, представляет собой фактические свойства арматурной стали конструкции, μ=382 Н/мм2 представляет собой среднее значение предела текучести, полученное в результате пяти или шести испытаний образцов, непосредственно извлеченных из структуры.

Согласно уже упомянутому EN1998-3 [40], эти результаты приводят к допустимому напряжению fadm,s≈200 Н/мм2, что намного превышает допустимое напряжение, разрешенное во время строительства, которое составляло 140 Н/мм2. Это допущение, обычно приемлемое, когда COV предела текучести соответствует эталонным значениям (т. е. COV≈7%), может привести к небезопасным результатам, когда более высокое значение COV характеризует фактическое распределение. Действительно, если принять fадм,с≈200 Н/мм2, то проверка привела бы к неоправданному завышению надежности элемента. Следовательно, для этого элемента возможны заведомо небезопасные увеличения постоянных и переменных нагрузок в целях реконструкции или изменения использования. Увеличение общей нагрузки (G+Q) в результате увеличения со 140 Н/мм2 до 200 Н/мм2 допустимого напряжения арматуры составляет около 40%. Учитывая, что возросшая нагрузка, кривые надежности, зависящие от времени, для RC. элемент с арматурной сталью класса 1, показанный ранее на Рисунке 6, становится тем, что представлен на Рисунке 9.

Изучив рисунок 9, ясно видно, что надежность элемента намного ниже, чем ожидалось, исходя из возможных указаний современных стандартов оценки.

Кривые надежности в зависимости от времени, обобщенные для жилых зданий на Рисунке 6, Рисунке 7 и Рисунке 8, были получены также для торговых и складских зданий, как показано на Рисунке 10 и Рисунке 11 соответственно.

На рисунках рассмотрены четыре различных условия деградации для каждого из трех классов арматурной стали, полученных в результате группового анализа. Диаграммы подтверждают, что и для этих категорий зданий влияние условий деградации на различные классы арматурной стали приводит к таким же эффектам, как и для жилых зданий.

Чтобы оценить влияние различных классов бетона на зависящую от времени надежность, анализ во времени может быть легко распространен также на r.c. конструкции, характеризующиеся более высоким или более низким классом качества бетона, чем предполагалось выше (класс бетона 3).

Исследование сосредоточено на торговых зданиях, для которых бетон класса 2 (σr,28≅20 Н/мм2, fadm,c≅6,7 Н/мм2, COV=17%) и бетон класса 4 (σr,28≅35 Н /мм2, fadm,c≅8,9 Н/мм2, COV=10%), также учитываются при анализе.

Кривые надежности в зависимости от времени, полученные для различных условий деградации стали и классов арматурной стали, представлены на рисунке 12 для класса бетона 2 и на рисунке 13 для класса бетона 4, которые следует сравнить с кривыми, показанными на рисунке 10 для класса бетона 3.

Сравнение показывает, что, как и ожидалось, надежность увеличивается по мере уменьшения COV, т. е. при переходе от класса бетона 2 к классу бетона 4. Напротив, различия в надежности зависят только от условий деградации, оставаясь практически постоянными в течение время для заданного состояния деградации.

6. Выводы

Оценка жизненного цикла является основным инструментом для поддержки решений по модернизации существующих конструкций и для их приоритизации.

Поскольку на оценку надежности сильно влияют статистические параметры свойств материала, необходимо специальное предварительное исследование, охватывающее как исторические данные, так и результаты испытаний на месте. В реальных случаях возможность проведения достаточного количества испытаний, как правило, очень ограничена, и они вряд ли позволят получить адекватное статистическое описание механических параметров.

В этом исследовании представлена методология анализа надежности существующих конструкций в зависимости от времени, а также ссылки на соответствующие тематические исследования.

Реализация метода также зависит от специальной процедуры оценки свойств материалов и их статистических параметров, основанной на кластерном анализе. Кластерный анализ, основанный на смешанной модели Гаусса, является общеприменимым и позволяет идентифицировать отдельные компоненты, принадлежащие смешанной совокупности. Эта методология особенно удобна, когда необходимо проанализировать базы данных необработанных результатов испытаний. Фактически, он позволяет идентифицировать однородные классы материалов и функции плотности вероятности, связанные с их механическими свойствами, и не требует какого-либо априорного присвоения соответствующих кластеров, в результате чего он не зависит от инженерной оценки или любого другого влияния, связанного с навыками пользователя. .

Метод был применен к тысячам исторических результатов испытаний, относящихся к 1960-м годам, в отношении прочности бетона на сжатие и предела текучести стальной арматуры, что позволило определить классы сопротивления для обоих материалов и провести надежную оценку соответствующих статистических параметров для получить. Благодаря большому количеству проанализированных результатов испытаний результаты предлагаемой методики особенно актуальны для оценки COV механических свойств при оценке надежности ж.т. структуры совпадают с образцами в базе данных. Результаты, представленные в этой работе, особенно актуальны, учитывая, что большая часть застроенной среды в Италии и, в более общем плане, в Европе восходит к десятилетию 1960–1970. На самом деле, по данным Итальянского национального института статистики [41], около 30% итальянских г.к. здания были построены в период 1950–1970 гг. (19% в десятилетие 1960–1970 гг.).

Чтобы проиллюстрировать применение методологии, анализ надежности в зависимости от времени для важных тематических исследований, состоящий из r.c. элементы части жилых, торговых и складских зданий, были выполнены с акцентом на последствия коррозии стальной арматуры в различных условиях окружающей среды, что не привело к деградации до высоких эффектов деградации.

Тенденции надежности, зависящие от времени, были сопоставлены с целевыми показателями надежности в Еврокодах, показывая вполне удовлетворительные результаты в условиях отсутствия или низкой деградации, за исключением стали класса 3, которая, несмотря на то, что связана с самым высоким средним пределом текучести среди изученные классы показывают более высокий COV; эти результаты подтверждают важность правильной оценки статистических параметров для переменных в функции предельного состояния. Результаты для средних и высоких скоростей коррозии показывают, что надежность очень быстро становится слишком низкой, даже если допустить снижение целевых значений надежности для существующих конструкций.

Что касается влияния класса бетона, то исследование подтверждает, что, как и ожидалось, надежность увеличивается по мере снижения COV, т. е. при переходе от класса бетона 2 к классу бетона 4, тогда как различия в надежности зависят только от состояния деградации, т.е. почти постоянным во времени для данного состояния.

Дальнейшие исследования разрабатываются на основе многообещающих достижений в этой работе.

Вклад авторов

Концептуализация, ПК, П.Ф. и Ф.Л.; методика, П.К., П.Ф. и Ф.Л.; программное обеспечение, ПК, П.Ф. и Ф.Л.; валидация, ПК, П.Ф. и Ф.Л.; написание — первоначальная черновая подготовка, ПК, П.Ф. и Ф.Л.; написание — рецензирование и редактирование, ПК, П.Ф. и Ф.Л.; ресурсы, ПК Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование не получило внешнего финансирования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

Strauss, A.; Хоффманн, С .; Венднер, Р.; Бергмайстер, К. Структурная оценка и анализ надежности существующих инженерных сооружений, приложения для реальных сооружений. Структура Инфраструктура. англ. 2009 , 5, 277–286. [Google Scholar] [CrossRef]
Бастидас-Артеага, Э. Надежность железобетонных конструкций, подверженных коррозии, усталости и изменению климата. Междунар. Дж. Конкр. Структура Матер. 2018 , 12, 10. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
Франгополь Д.М.; Солиман, М. Жизненный цикл структурных систем: последние достижения и будущие направления. Структура Инфраструктура. англ. 2015 , 12, 1–20. [Google Scholar] [CrossRef]
Франгополь, Д. М. Показатели жизненного цикла, управление и оптимизация структурной безопасности в условиях неопределенности: достижения и проблемы. Структура Инфраструктура. англ. 2011 , 7, 389–413. [Академия Google] [CrossRef]
Янвирасак Т.; Пансук, В .; Акияма, М .; Франгопол, Д.М. Оценка надежности жизненного цикла железобетонных мостов при множественных опасностях. Структура Инфраструктура. англ. 2018 , 14, 1011–1024. [Google Scholar] [CrossRef]
Кроче П.; Марсили, Ф.; Клавонн, Ф .; Формичи, П .; Ланди Ф. Оценка статистических параметров прочности бетона по данным вторичных экспериментальных испытаний. Констр. Строить. Матер. 2018 , 163, 343–359. [Академия Google] [CrossRef]
Бекончини, М.Л. Laboratorio Delta: Indagini sui Materiali Sulle Strutture e Sul Sottosuolo; Pacini Fazi: Lucca, Italy, 2018. (на итальянском языке) [Google Scholar]
EN13791 Оценка прочности на сжатие конструкций и сборных железобетонных изделий на месте; CEN: Брюссель, Бельгия, 2019 г.
EN12504-1, Испытания бетона в конструкциях. Образцы с сердечником. Взятие, изучение и тестирование на сжатие; CEN: Брюссель, Бельгия, 2019 г.
EN12504-2, Испытания бетона в конструкциях. Неразрушающий контроль. Определение числа отскока; CEN: Брюссель, Бельгия, 2012 г.
EN12502-3, Испытания бетона в конструкциях. Определение силы отрыва; CEN: Брюссель, Бельгия, 2005 г.
EN12502-3, Испытание бетона. Определение скорости ультразвукового импульса; CEN: Брюссель, Бельгия, 2005 г.
ACI214.4 R10: Руководство по получению кернов и интерпретации результатов прочности на сжатие; Американский институт бетона: Фармингтон-Хиллз, Мичиган, США, 2016 г.
Итальянский совет общественных работ. Руководство по оценке свойств монолитного бетона; Министерство инфраструктуры: Рим, Италия, 2017 г. (на итальянском языке)
«> Итальянский совет общественных работ. Меморандум о применении итальянского строительного кодекса, № 7; Официальный итальянский журнал, Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato: Rome, Italy, 2019. (на итальянском языке) [Google Scholar]
Croce, P.; Формичи, П .; Ланди, Ф .; Марсили, Ф.; Пуччини, Б.; Зотти, В. Статистические параметры стальной арматуры существующих железобетонных конструкций. В материалах ESREL2020-PSAM15, Венеция, Италия, 21–26 июня 2020 г. (принято к публикации). [Академия Google]
EN 1990 — Еврокод — Основы проектирования конструкций; CEN: Брюссель, Бельгия, 2002 г.
Croce, P.; Формичи, П .; Ланди, Ф. Изменение климата: воздействие на климатические воздействия и структурную надежность. заявл. науч. 2019 , 9, 5416. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
Croce, P.; Формичи, П .; Ланди, Ф. Вероятностная методология оценки воздействия изменения климата на структурную безопасность. В материалах ESREL2020-PSAM15, Венеция, Италия, 21–26 июня 2020 г. (принято к публикации). [Академия Google]
Кроче П.; Формичи, П .; Ланди, Ф. Структурная безопасность и проектирование в условиях изменения климата. В конгрессе IABSE Нью-Йорк: развивающийся мегаполис; IABSE: Цюрих, Швейцария, 2019 г.; ISBN 978-385748165-9. [Google Scholar]
Кроче П.; Формичи, П .; Ланди, Ф .; Марсили, Ф. Оценка влияния изменения климата на тепловое воздействие на конструкции. В анализе жизненного цикла и оценке в гражданском строительстве: на пути к интегрированному; Видение, Р., Каспеле, Л., Таерве, Д., Франгопол, М., ред.; Taylor & Francis Group: Оксфордшир, Великобритания, 2019 г.; стр. 1751–1758. ISBN 978-1-138-62633-1. [Google Scholar]
Кроче П.; Формичи, П .; Ланди, Ф .; Меркольяно, П.; Бучиньяни, Э.; Досио, А .; Димова С. Снеговая нагрузка в Европе и изменение климата. Клим. Управление рисками 2018 , 20, 138–154. [Google Scholar] [CrossRef]
Li, Q.; Ван, К.; Эллингвуд, Б.Р. Нестационарная надежность стареющих конструкций при наличии нестационарных нагрузок и деградации. Структура Саф. 2015 , 52, 132–141. [Академия Google] [CrossRef]
EN1993-1-1 — Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций — Часть 1-1: Общие нормы и правила для зданий; CEN: Брюссель, Бельгия, 2005 г.
Стандарт ACI 318-89 Строительные нормы и правила для железобетона; ACI: Детройт, Мичиган, США, 1989.
Код вероятностной модели JCSS, Объединенный комитет по безопасности конструкций. 2002. Доступно в Интернете: https://www.jcss-lc.org/jcss-probabilistic-model-code/ (по состоянию на 26 мая 2020 г.).
Маклахлан, Г.; Пил, Д. Модели конечных смесей; John Wiley and Sons: New York, NY, USA, 2000. [Google Scholar]
Press, WH; Тевкольский, С.А.; Феттерлинг, В. Т.; Фланнери, Б.П. Численные рецепты, искусство научных вычислений, 3-е изд.; Издательство Кембриджского университета: Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, 2007 г. [Google Scholar]
Королевский указ от 16 ноября 1939 г. №. 2229, Правила выполнения бетонных и железобетонных конструкций; Официальный итальянский журнал, Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato: Rome, Italy, 1939. (на итальянском языке)
Santarella, Железобетон, дизайн и поведение; Хёпли: Милан, Италия, 19 лет69. (на итальянском языке)
Невилл, Л. Обзоры книг Этика в клинической практике: Межпрофессиональный подход Под редакцией Джорджины Хоули. Цена Pearson Education Limited: 19,99 фунтов стерлингов, стр. 410. ISBN: 0132018276. Br. Дж. Исцеление. Ассистент 2008 , 2, 289. [Google Scholar] [CrossRef]
Министерство общественных работ. Меморандум от 23 мая 1957 г., №. 1472, Стальная арматура для железобетонных конструкций; Официальный итальянский журнал, Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato: Рим, Италия, 1957 г. (на итальянском языке)
Эллингвуд, Б.Р. Кодифицированный дизайн, основанный на вероятностях: прошлые достижения и будущие проблемы. Структура Саф. 1994 , 13, 159–176. [Google Scholar] [CrossRef]
Пилотный проект Леонардо да Винчи CZ/02/B/F/PP-134007. Внедрение Еврокодов: Справочник 2 — Надежность. Руководство по основам структурной надежности и проектирования рисков, связанных с Еврокодами, дополненное практическими примерами. 2005. Доступно в Интернете: https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/showpublication.php?id=63 (по состоянию на 26 мая 2020 г.).
Враувенвелдер, Т. Код вероятностной модели JCSS. Структура Саф. 1997 , 19, 245–251. [Google Scholar] [CrossRef]
Enright, член парламента; Франгопол, Д.М. Прогноз срока службы изнашивающихся бетонных мостов. Дж. Структура. англ. 1998 , 124, 309–317. [Google Scholar] [CrossRef]
«> Melchers, R.E. Вероятностные модели коррозии при оценке надежности конструкций. Часть 2: модели, основанные на механике. J. Оффшорная мех. Арк. англ. 2003 , 125, 272–280. [Академия Google] [CrossRef]
Эллингвуд, Б.Р. Оценка состояния гражданской инфраструктуры с учетом рисков: состояние практики и проблемы исследований. Структура Инфраструктура. англ. 2005 , 1, 7–18. [Google Scholar] [CrossRef]
Энрайт, член парламента; Франгопол, Д.М. Вероятностный анализ деградации сопротивления железобетонных балок мостов в условиях коррозии. англ. Структура 1998 , 20, 960–971. [Google Scholar] [CrossRef]
EN1998-3 — Еврокод 8: Проектирование сейсмостойких конструкций — Часть 3: Оценка и модернизация зданий; CEN: Брюссель, Бельгия, 2005 г.
Итальянский национальный институт статистики (ИСТАТ). Жилищная перепись населения. 2011. Доступно в Интернете: http://dati-censimentopopolazione. istat.it/Index.aspx?DataSetCode=DICA_EDIFICIRES# (по состоянию на 26 мая 2020 г.).

Рисунок 1.
Результаты кластерного анализа прочности бетона на сжатие f _c , выявление восьми различных подклассов.

Рис. 1.
Результаты кластерного анализа прочности бетона на сжатие f _c, идентификация восьми различных подклассов.

Рисунок 2.
Типологии стальных ребристых стержней, широко использовавшиеся в Италии в 1960-х годах.

Рисунок 3.
Гистограмма предела текучести основной стальной арматуры, использовавшейся в Италии в 1960-х годах: Aq, сталь с высоким пределом упругости (известная в Италии как ALE), RUMI, GS, STAR и неклассифицированная.

Рис. 3. г.
Гистограмма предела текучести основной стальной арматуры, использовавшейся в Италии в 1960-х годах: Aq, сталь с высоким пределом упругости (известная в Италии как ALE), RUMI, GS, STAR и неклассифицированная.

Рисунок 4.
( a ) Гистограммы предела текучести стальной арматуры для всего набора данных и подразделов «Неклассифицированная сталь», «Категория Aq» и «Ребристые стержни»; ( b ) результаты кластерного анализа предела текучести f _y и идентификация трех различных подклассов.

Рис. 4.
( a ) Гистограммы предела текучести стальной арматуры для всего набора данных и подразделов «Неклассифицированная сталь», «Категория Aq» и «Ребристые стержни»; ( b ) результаты кластерного анализа предела текучести f _y и идентификация трех различных подклассов.

Рисунок 5.
Исследованы условия деградации стальной арматуры.

Рис. 5.
Исследованы условия деградации стальной арматуры.

Рисунок 6.
Зависимая от времени вероятность отказа ( a ) и индекс надежности β ( b ) для жилых зданий – класс арматурной стали 1 и класс бетона 3 для различных условий деградации стали.

Рис. 6.
Зависимая от времени вероятность отказа ( a ) и индекс надежности β ( b ) для жилых зданий – класс арматурной стали 1 и класс бетона 3 для различных условий деградации стали.

Рисунок 7.
Зависимая от времени вероятность отказа ( a ) и индекс надежности β ( b ) для жилых зданий – класс арматурной стали 2 и класс бетона 3 для различных условий деградации стали.

Рис. 7.
Зависимая от времени вероятность отказа ( a ) и индекс надежности β ( b ) для жилых зданий – класс арматурной стали 2 и класс бетона 3 для различных условий деградации стали.

Рисунок 8.
Зависимая от времени вероятность отказа ( a ) и индекс надежности β ( b ) для жилых зданий – класс арматурной стали 3 и класс бетона 3 для различных условий деградации стали.

Рис. 8.
Зависимая от времени вероятность отказа ( a ) и индекс надежности β ( b ) для жилых зданий – класс арматурной стали 3 и класс бетона 3 для различных условий деградации стали.

Рисунок 9.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для жилых зданий – арматурной стали 1 класса и бетона 3 класса, рассчитанных с учетом повышенных расчетных нагрузок.

Рис. 9.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для жилых зданий – арматурной стали 1 класса и бетона 3 класса, рассчитанных с учетом повышенных расчетных нагрузок.

Рисунок 10.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для торговых зданий (класс бетона 3).

Рис. 10.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для торговых зданий (класс бетона 3).

Рисунок 11.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для здания хранилища (класс бетона 3).

Рис. 11.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для здания хранилища (класс бетона 3).

Рисунок 12.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для торговых зданий (класс бетона 2).

Рисунок 13.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для торговых зданий (класс бетона 4).

Рис. 13.
Зависящие от времени вероятность отказа ( a ) и показатель надежности β ( b ) для торговых зданий (класс бетона 4).

Таблица 1.
Прочность бетона на сжатие — статистические параметры μ и COV гауссовой модели смеси (GMM) и вероятность каждого компонента.

Material Class	μ (N/mm ² )	COV (%)	Component Probability (%)
1	14. 7	27	10
2	22,9	17	18
3	31.8	13	23
4	40.6	10	20
5	49.9	9	14
6	59.9	8	10
7	70. 2	8	3
8	79.5	13	2

Table 2. г.
Предел текучести стали f _y — статистические параметры μ и COV GMM и вероятность каждого идентифицированного компонента.

Таблица 2.
Предел текучести стали f _y — статистические параметры μ и COV GMM и вероятность каждого идентифицированного компонента.

9015 9

2135 323

Класс материала	μ (Н/мм ² )	COV (%)	Компонент Вероятность (%)
13	14
2	368	6	27
3	434	13	59

Table 3.
Статистическое описание структурных сопротивлений и нагрузок.

Таблица 3.
Статистическое описание структурных сопротивлений и нагрузок.

2 9001. ^{. ^{. ^{. ^.9151.}}}

9. ^{. ^.}

9011.

)

).0150

Переменная		Среднее μ	COV	pdf
Initial Resistance		Material Classes defined in Section 4		Normal
Permanent Load	(Gk=7 kN/m ² )	Gk	0.10	Normal
Переменная нагрузка	Жилой (QK = 2 кН/м ²)	0,21 QK	1,42	EVI
	(QK = 5 KN/M
	0.35	EVI
Storage (Qk=7.5 kN/m ² )	0.72 Qk	0.15	EVI

Table 4.
Типичные параметры, управляющие различной скоростью деградации стали (уравнение (10)).

Таблица 4.
Типичные параметры, управляющие различной скоростью деградации стали (уравнение (10)).

Состояние деградации	Степень деградации	T ₁ (years)	a	b
0	Non-degrading	—	—	—
I	Low	10	0. 0005	1
II	Medium	5	0.005	1
III	High	2.5	0.0065	1

© 2020 авторами. Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

CS234: Обучение с подкреплением, зима 2023 г.

Описание курса и логистика

Чтобы реализовать мечты и влияние ИИ, требуются автономные системы, которые учатся принимать правильные решения.
Обучение с подкреплением — одна из мощных парадигм для этого, и оно имеет отношение к огромному диапазону
задач, включая робототехнику, игры, потребительское моделирование и здравоохранение. Этот класс предоставит
основательное введение в область обучения с подкреплением, и студенты узнают об основных
проблемы и подходы, включая обобщение и исследование. Благодаря сочетанию лекций,
а также письменные задания и задания по кодированию, учащиеся станут хорошо разбираться в ключевых идеях и методах RL.
Задания будут включать в себя основы обучения с подкреплением, а также глубокое обучение с подкреплением.
чрезвычайно многообещающая новая область, которая сочетает в себе методы глубокого обучения с обучением с подкреплением.

Связь: Мы будем использовать дискуссионные форумы Эда. Мы рекомендуем всем учащимся использовать Ed для быстрого ответа на ваши вопросы.

Лекции будут транслироваться каждый вторник и четверг: Видеозаписи лекций также будут доступны для зачисленных студентов через Canvas.
Часы работы: будет объявлено в первую неделю занятий

Платформы:

Все задания и викторины будут обрабатываться через Gradescope, где вы также найдете
оценки. Мы отправим ссылки и коды доступа зачисленным студентам через Canvas.

Можно найти предыдущие годы (зима 2022, зима 2021, зима 2020, зима 2019)
материалы здесь.

Инструктор курса

Эмма Бранскилл

Ассистент курса

Дилип Арумугам
(глава ТП)

Сканда Вайдьянатх

Цзянь Вора

Макс Соболь Марк

Регина Ван

Анирудхан Бадринатх

Необходимые условия для этого класса

Уровень владения Python
Все классные задания будут на Python.
Здесь есть учебник для
те, кто не так хорошо знаком с Python. Если у вас большой опыт программирования, но
на другом языке (например, C/C++/Matlab/Javascript) у вас, вероятно, все будет хорошо.
Вычисление в колледже, линейная алгебра (например, MATH 51, CME 100)
Вам должно быть удобно вычислять производные и понимать матрично-векторные операции и
обозначение.
Основы вероятности и статистики (например, CS 109 или другой курс статистики)
Вы должны знать основы вероятностей, распределения Гаусса, среднего значения, стандартного отклонения и т. д.
Основы машинного обучения
Мы будем формулировать функции затрат, брать производные и выполнять оптимизацию с
градиентный спуск. Либо CS 221, либо CS 229покрыть этот фон. Некоторые приемы оптимизации будут
более интуитивным с некоторыми знаниями о выпуклой оптимизации.

Результаты обучения

К концу урока учащиеся должны уметь:

Определите ключевые особенности обучения с подкреплением, которые отличают его от ИИ
и неинтерактивное машинное обучение (по оценке экзамена).
Учитывая проблему приложения (например, из компьютерного зрения, робототехники и т. д.), решите
следует ли ее сформулировать как задачу RL; если да, то можно дать формальное определение
(с точки зрения пространства состояний, пространства действий, динамики и модели вознаграждения), укажите, что
алгоритм (из класса) лучше всего подходит для его решения и обоснуйте свой ответ
(по результатам экзамена).
Реализовать в коде общие алгоритмы RL (по оценке заданий).
Опишите (перечислите и определите) несколько критериев для анализа алгоритмов RL и оцените
алгоритмы по этим показателям: например. сожаление, сложность выборки, вычислительная сложность,
эмпирическая производительность, конвергенция и т. д. (по оценке заданий и экзамена).
Опишите проблему разведки и эксплуатации, а также сравните и сопоставьте как минимум
два подхода к решению этой задачи (с точки зрения производительности, масштабируемости,
сложность реализации и теоретические гарантии) (по оценке задания
и экзамен).

Лекционные материалы курса (видео и слайды)

См. страницу «Материалы лекций».

Проект расписания курсов

	Понедельник	вторник	Среда	Четверг	Пятница	Суббота	Воскресенье
Неделя 1	9 января	10 января	11 января	12 января	13 января	14 января	15 января
Лекционные материалы Введение в обучение с подкреплением		Введение в обучение с подкреплением 15:00–16:20		Табличное планирование MDP 15:00–16:20 [Назначение 1 выпущено]
Неделя 2	16 января	17 января	18 января	19 января	20 января	21 января	22 января
Лекционные материалы		Учебное пособие по PyTorch 15:00–16:20		Табличная оценка политики RL 15:00–16:20 Сессия проблем 1 [Решения]	Задание 1 Срок до 18:00 [Задание 2 выпущено]
Неделя 3	23 января	24 января	25 января	26 января	27 января	28 января	29 января
Лекционные материалы	Проблемная сессия 2 [Решения]	Q обучение и аппроксимация функции 1 15:00–16:20		Приближение функции 2 15:00-16:20
Неделя 4	30 января	31 января	1 февраля	2 февраля	3 февраля	4 февраля	5 февраля
Лекционные материалы	Сессия проблем 3 Решения	Приближение функции 3 15:00-16:20		Поиск политики 15:00–16:20	Задание 2 Срок до 18:00
Неделя 5	6 9 фев1080	7 февраля	8 февраля	9 февраля	10 февраля	11 февраля	12 февраля
Лекционные материалы		Поиск политики 15:00–16:20		Среднесрочные		[Задание 3 выпущено]
Неделя 6	13 февраля	14 февраля	15 февраля	16 февраля	17 февраля	18 февраля	19 февраля
Лекционные материалы	Сессия проблем 4 [Решения] Проектное предложение До 18:00	Поиск политики 15:00–16:20		Разведка/эксплуатация 15:00-16:20
Неделя 7	20 февраля	21 февраля	22 февраля	23 февраля	24 февраля	25 февраля	26 февраля
Лекционные материалы		Разведка/эксплуатация 15:00-16:20		Пакет RL 15:00–16:20			Задание 3 До 18:00
Неделя 8	27 февраля	28 февраля	1 марта	2 марта	3 марта	4 марта	5 марта
Лекционные материалы	Проблемная сессия 5 [Решения]	Пакет RL 15:00–16:20		Имитационное обучение 15:00–16:20 Веха проекта До 18:00
Неделя 9	6 марта	7 марта	8 марта	9 марта	10 марта	11 марта	12 марта
Лекционные материалы		Гостевая лекция 15:00–16:20		Викторина в классе
Неделя 10	13 марта	14 марта	15 марта	16 марта	17 марта	18 марта	19 марта
Лекционные материалы		Выравнивание значений 15:00–16:20		Постерная сессия 15:00–17:00

Учебники

Официального учебника для класса нет, но некоторые вспомогательные материалы будут взяты из:

Обучение с подкреплением: введение, Саттон и Барто, 2-е издание. Это доступно для
бесплатно здесь и ссылки будут
обратитесь к окончательной версии в формате pdf, доступной здесь.

Некоторые другие дополнительные ссылки, которые могут быть полезны, перечислены ниже:

Обучение с подкреплением: современное состояние, Марко Виринг и Мартин ван Оттерло, ред.
[ссылка]
Искусственный интеллект: современный подход, Стюарт Дж. Рассел и Питер Норвиг. [ссылка]
Глубокое обучение, Ян Гудфеллоу, Йошуа Бенджио и Аарон Курвиль. [ссылка]
Курс Дэвида Сильвера по обучению с подкреплением [ссылка]

Классификация

Задание 1: 10%
Задание 2: 18%
Задание 3: 18%
Промежуточный период: 25%
Викторина: 5%
Курсовой проект: 24%

Предложение: 1%
Веха: 2%
Постерная презентация: 5%
Бумага: 16%
Если вы выберете проект по умолчанию/4-е задание, ваша разбивка вместо этого будет г.
- Постерная презентация: 5%
- Написание работы/задания: 19%

Бонус 0,5% за участие [отвечая на лекционные опросы в течение 80% дней у нас проходят лекции с опросами. Вы также можете участвовать в них дистанционно. Они должны быть сделаны до воскресенья в 18:00 в течение недели лекций. Вы должны заполнить их, войдя в систему со своим стэнфордским сунидом, чтобы ваше участие было засчитано.]

Политика позднего дня

Всего можно использовать 5 дней задержки.
Опоздание продлевает срок на 24 часа.
Вам разрешено опоздание до 2 дней для заданий 1, 2, 3, проектного предложения и вехи проекта, но не более 5 дней задержки. Вы не можете использовать поздние дни для презентации плаката проекта и окончательного документа проекта.

Если вы используете два последних дня и сдаете задание через 48 часов, оно будет стоить не более 50%. Если у вас не осталось достаточного количества дней просрочки, сдача задания в течение 1 дня после наступления срока (с поправкой на использованные дни просрочки) будет стоить не более 50%. Задания, сданные по истечении 24 часов, когда они должны были быть выполнены, не засчитываются (с поправкой на любые дни просрочки. Например, если вы используете 2 дня просрочки, то после того, как эта политика применяется через 24 часа после ваших 2 дней просрочки, например, через 72 часа). Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вы считаете, что у вас есть чрезвычайно редкое обстоятельство, для которого мы должны сделать исключение. Эта политика предназначена для обеспечения своевременной обратной связи.

Экзамены

Будет один промежуточный экзамен и один контрольный. Смотрите расписание по датам.
Экзамены будут проводиться в классе для студентов на территории кампуса.

Конфликты: если вы не можете присутствовать на уроке
промежуточные и викторины с официальной причиной, пожалуйста, напишите нам по адресу
[email protected], как только сможете
так что размещение может быть запланировано. (Исторически это либо спросить вас
сдать экзамен удаленно в одно и то же время или запланировать другое время экзамена).

Примечания к экзаменам: Вы можете принести односторонний 1
(размером с букву) страница рукописных заметок к промежуточному экзамену. Для викторины вы
можно принести двухстороннюю (размером с букву) страницу с рукописными заметками. Никакие калькуляторы, ноутбуки, сотовые телефоны, планшеты или другие ресурсы не помогут.
допустимо.

Задания и процесс отправки

Задания: см. страницу Задания
где будут размещены все задания.

Вычислительные ресурсы: у нас будут некоторые облачные ресурсы для последующих заданий.

Процесс подачи: Инструкции по подаче заданий
также можно найти на странице Задания.

Связь

Мы считаем, что студенты часто многому учатся друг у друга, а также у нас, преподавателей курса.
Поэтому
облегчить
обсуждение и взаимное обучение, мы просим вас использовать Эда для всех вопросов, связанных с лекциями и
задания.

Для студентов SCPD: если у вас есть общие вопросы, касающиеся SCPD, отправьте электронное письмо по адресу scpdsupport@stanford. edu.
или позвоните по телефону 650-741-1542. Если у вас есть конкретные вопросы, связанные с тем, чтобы быть студентом SCPD для этого конкретного
класс, обращайтесь
нам по адресу [email protected].

При исключительных обстоятельствах, которые требуют от нас принятия особых мер, напишите нам по адресу
[email protected]. Например,
такая ситуация может возникнуть, если
студент требует дополнительных дней
отправить домашнее задание из-за неотложной медицинской помощи или если учащемуся необходимо назначить альтернативную дату промежуточного семестра
должный
к таким событиям, как
поездки на конференции и т. д. Они будут рассматриваться и утверждаться в каждом конкретном случае.

Запросы на переоценку

Если вы считаете, что сотрудники курса допустили измеримую ошибку при оценке вашего задания
или экзамен, то вы можете отправить запрос на повышение квалификации. Запросы на изменение рейтинга должны быть сделаны на сайтеgradescope и будут приняты.
в течение трех дней после сдачи заданий или экзаменов.
Обратите внимание, что во время переоценки мы можем просмотреть все ваше задание, а не только ту его часть, которую вы
довести до нашего сведения (т.е. мы можем найти ошибки в вашей работе, которые мы пропустили ранее).

Академическое сотрудничество и неправомерное поведение

Я забочусь об академическом сотрудничестве и неправомерном поведении, потому что важно, чтобы мы могли их оценить
ваша собственная работа (независимо от работы вашего сверстника)
и потому, что не выдавать чужую работу за свою — важная часть честности в вашей будущей карьере. я
понять, что разные
институты и места могут по-разному определять формы совместного поведения.
обдуманный
приемлемый. В этом классе
для письменных домашних заданий вы можете обсудить идеи с другими, но вы должны написать
ваши собственные решения
самостоятельно (не ссылаясь на чужие решения). Для кодирования вы можете делиться только поведением ввода-вывода
ваших программ. Это побуждает вас работать отдельно, но делиться идеями.
о том, как протестировать вашу реализацию. Пожалуйста, помните, что если вы поделитесь своим решением с другим учащимся, даже
если вы не копировали из
во-вторых, вы все еще нарушаете кодекс чести.

Мы периодически запускаем программное обеспечение для обнаружения сходства со всеми представленными студенческими программами, включая программы из
прошлые кварталы и любые
решения, найденные в Интернете на общедоступных веб-сайтах. Любой, кто нарушает Стэнфордский университет
Кодекс чести будет передан
Управление судебных дел.
Если вы считаете, что допустили ошибку (это может случиться, особенно в условиях стресса или когда мало времени!), пожалуйста, свяжитесь с нами.
выйти к Эмме или руководителю CA;
последствия будут гораздо менее серьезными, чем если бы мы обратились к вам.

Академическое общежитие

Если вам нужно академическое приспособление из-за последствий инвалидности, пожалуйста, пришлите нам свое письмо Office of Accessible Education по электронной почте в наш список сотрудников курса, как только это будет удобно для вас.

Published by admin

View all posts by admin