Перевязка блоков фундаментных: Устройство фундамента ФБС, технологическая карта, план раскладки

Содержание

Требования к качеству монтажа блоков. Допускаемые отклонения. Техника безопасности

Требования к качеству монтажа блоков. Допускаемые отклонения. Техника безопасности


Сервер бесплатной информации, нормативно-технической и популярной литературы для специалистов строительной и смежных отраслей, студентов ВУЗов и колледжей строительных специальностей, частных застройщиков.



Организационные, контрольно-распорядительные и инженерно-технические услуги
в сфере жилой, коммерческой и иной недвижимости. Московский регион. Официально.

Требования к качеству монтажа

Требования к качеству. При монтаже фундаментов, стен подвалов и стен надземной части зданий контролируют:
— правильность перевязки и толщину швов между ними;

— заполнение швов и пазов между блоками;
— вертикальность и прямолинейность поверхностей и углов стен;
— правильность устройства деформационных швов;
— качество анкеровки конструкций.

Нельзя допускать, чтобы при укладке первого ряда стеновых блоков швы между ними совпадали со швами фундаментных блоков. Перевязка должна быть такая, чтобы вертикальные швы в смежных рядах были смещены на 1/4 длины блока.

Стены подвалов из бетонных блоков, а также крупноблочные стены надземной части зданий из бетонных и кирпичных блоков и блоков из природного камня должны иметь толщину горизонтальных и вертикальных швов 15 мм, а толщину отдельных швов не более 20 мм и не менее 10 мм.

Отклонения рядов блочной кладки (см. схему ниже, поз. а, б) от горизонтали на длине 10О м допускаются в пределах 15 мм, а в размерах проемов — не более + 15 мм.

Неровности на вертикальных поверхностях стен, обнаруживаемые при накладывании правила длиной 2 м, не должны быть более 10 мм. Отклонения поверхностей и углов блочной кладки от вертикали в пределах одного этажа не должны превышать 10 мм, а на все здание высотой более двух этажей — 30 мм.

Смещение осей конструкций фундаментов и стен допускается на ±12 мм.

Отклонение отметок опорных поверхностей фундаментов от проектных не должно превышать 20 мм, а поверхностей блоков стен — 10 мм.


Допускаемые отклонения (обозначены пунктирными линиями) при возведении стен из крупных блоков

а — фундаментов, б — стен.
 

Техника безопасности

Техника безопасности. Безопасность труда при монтаже фундаментов и крупноразмерных блоков стен зданий обеспечивается соблюдением общих правил, а также конкретных указаний по технологии выполнения процессов и указаний, предусмотренных проектом производства работ на данном объекте.

При установке блоков наружных стен, балконов, настилов перекрытий, карнизов монтажники должны быть в предохранительных поясах; их пристегивают за монтажные петли перекрытий.

Монтажную зону ограждают инвентарными звеньями с хорошо видимыми предупредительными надписями или сигналами. Над входами в здание устраивают навесы. Не допускают в монтажную зону посторонних людей.

При монтаже крупноблочных зданий работы внутри здания ведут только на той захватке, где в данный момент не идет монтаж.

Запрещается укладывать монтируемые блоки на подмости и перекрытия.

Элементы подводят к месту установки с внешней стороны здания или со стороны, противоположной рабочему месту монтажников.


Управление недвижимостью: сдача в аренду, работа с арендаторами и поставщиками услуг.
Технический надзор за подрядчиками (мастерами, специалистами), ведение документации.


2007-2021 © remstroyinfo.ru
При цитировании материалов в сети обратная ссылка строго обязательна

 

 

 

 

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент для дома — это классический, самый распространенный вариант.

Об особенностях ленточного фундамента для дома вы узнаете в этой статье.

Под все несущие стены дома на глубине промерзания грунта устраивается железобетонная фундаментная лента, которая состоит из подошвы и стены.

 

 

Ширина подошвы фундамента зависит от нагрузки от дома и несущей способности грунтового основания. Для определения ширины подошвы выполняется расчет фундамента. Она может оказаться очень разной в зависимости от исходных данных. Так, например, при определенной нагрузке подошва на грунте с хорошей несущей способностью может получиться шириной 40 см, а с той же нагрузкой, но на просадочном грунте ширина может возрасти в 1,5 – 2 раза.

Ленточный фундамент может быть сборным или монолитным. Эти типы фундаментов одинаково надежны, выбор зависит от местного рынка строительных материалов.

Сборный фундамент состоит из фундаментных плит и фундаментных блоков ФБС. Фундаментные плиты представляют собой подушки определенной ширины, которые укладываются в ленты. В основном, такие ленты делают непрерывными, хотя допускается оставлять зазоры между плитами шириной до 30 см – это не ухудшает качеств фундаментной ленты, но дает определенную экономию материалов.

Сверху на фундаментные ленты на раствор укладываются блоки фундаментных стен. Обязательной является перевязка блоков – чтобы блок последующего ряда перекрывал вертикальный шов предыдущего ряда не менее чем на 30 см.

При монтаже стен ниже уровня земли необходимо предусмотреть, где в доме будут заложены вводы канализации. В этих местах необходимо выполнить раздвижку блоков, заложить гильзу и забетонировать участок.

Блоки ФБС бывают различной ширины (30, 40, 50 см), которую выбирают в зависимости от ширины опирающихся на них стен и от глубины подвала. В чем суть зависимости от глубины? При значительном перепаде высот обратной засыпки (с одной стороны – земля, с другой – пустое помещение), земля начинает выдавливать стену подвала вовнутрь.

Чтобы этого выпучивания не случилось, специалисты выполняют расчет стены подвала и подбирают ширину блоков.

Монолитный ленточный фундамент.Монолитная лента бывает различной ширины, армированная либо бетонная. В случае небольшой нагрузки (например, самонесущая стена, на которую не опирается перекрытие) и хороших грунтовых условий вполне можно сделать бетонную узкую ленту без уширения внизу. Главным условием при этом является учет глубины промерзания грунта. Если стена несущая, либо есть риск просадки грунта, ленту фундамента делают с уширением, достаточным по расчету, и армируют продольной рабочей арматурой периодического профиля (диаметром стержней 8…12 мм с шагом 100…200 мм), связывая в сетку конструктивной поперечной арматурой (диаметром 6…8 мм с шагом 300…400 мм).

Если дом планируется без подвала и фундаменты заглубляются на 1-1,5 м, то станы фундамента выполняются бетонными без армирования. В доме с подвалом монолитные стены необходимо армировать. Толщина стен и арматура зависят от глубины подвала и принимаются согласно расчету.

Не зависимо от того, сборная стена или монолитная, есть подвал или нет, обязательно выполнение обмазочной гидроизоляции стен со стороны грунта, а также гидроизоляционного слоя по верху этой стены. Суть в том, что влага из грунта впитывается в стену и по капиллярам поднимается вверх по стене. Если не предусмотреть барьер из гидроизоляции, стены постепенно будут сыреть, покрываться грибком и плесенью.

Еще полезные статьи:

«Фундаменты. Это важно знать»

«Что нужно знать о ленточном монолитном фундаменте»

«Фундамент для дома с подвалом»

«Столбчатые фундаменты под здание с несущим каркасом»

«Как запроектировать подпорную стену?»

«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»

«Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома»

«Расчет фундамента под наружную стену подвала. Пример расчета»

 

 

class=»eliadunit»>

Технология укладки фундамента из блоков ФБС

Фундаментные блоки ФБС нашли широкое применение в строительстве. Их используют при возведении стен и обустройстве фундаментов, а также при строительстве подземных объектов. Блоки ФБС отличаются строгой геометрической формой, поэтому работать с ними легко, быстро и удобно. Кроме того, они доступны по цене, прочны и долговечны.

Рассказываем, какие виды этого материала существуют и как укладывать блоки ФБС при монтаже фундамента.

Виды блоков ФБС

Согласно ГОСТу, конструкции этого типа могут быть:

Армированными и неармированными. Последние встречаются чаще. Армированные блоки считаются более прочными и нередко изготавливаются на заказ.

Разными по размерам. Длина блоков ФБС варьируется от 380 до 2380 мм, ширина — от 240 до 2800 мм. Высота конструкций составляет, как правило, 220-600 мм.

Изготовленными из разных видов бетона. Существуют блоки из тяжелого, силикатного или керамзитового бетона.

Производители предлагают также два особых вида блоков ФБС — пустотные и с вырезами. Первые используются при возведении стен, вторые — для прокладки внутренних коммуникаций.

Технология укладки ФБС

Фундамент из этого материала обустраивается по следующей схеме:

  1. Подготовительные работы

На данном этапе копается котлован или отдельные траншеи по ширине блоков. Основание получившихся траншей выравнивается по горизонтали и засыпается слоем песка. Затем на песчаную подушку кладется рамка из брусков высотой 6-10 см. Ширина конструкции должна быть на 20 см больше самого фундамента. Рамка засыпается песком, который смачивается и тщательно утрамбовывается.

Поверх песка заливается монолитная армированная лента. Ее можно заменить фундаментными плитами ФЛ. Последние укладываются с промежутками до 70 см. Пространство, оставшееся между ними, заполняется грунтом. Этот грунт необходимо тщательно утрамбовать.

  1. Укладка ФБС

Монтаж фундаментных блоков начинают с выставления блоков-маячков. Их располагают в местах пересечения траншей. Вертикальные швы фиксируются раствором. Пустые участки, оставшиеся между блоками, заливаются бетонной смесью.

Технология укладки блоков ФБС предполагает монтаж каждого последующего ряда на слой раствора толщиной 1,5 см. Перевязка вертикальных швов должна составлять не менее 25 см. При отсутствии возможности сделать достаточную перевязку, между рядами кладут металлическую сетку либо прутки арматуры. В процессе монтажа фундамента важно оставить достаточно места для последующей прокладки труб водоснабжения и канализации.

Количество рядов при укладке фундамента из блоков ФБС составляет от двух до пяти.

  1. Завершающие работы

После монтажа всех рядов фундамента необходимо сделать опалубку и залить нижнюю часть основания бетонным раствором. После этого на подсохший раствор укладывают слой гидроизоляционного материала, после чего фундамент засыпают песком.

Фундамент из блоков ФБС – для тех, кому надо строить быстро и надежно

Содержание статьи

1.

Знакомьтесь: «многоликие» фундаментные блоки ФБС

Данный строительный материал представляет собой бетонные «кирпичи» разного калибра, усиленные изнутри арматурным каркасом. Их изготовляют на заводах ЖБИ, так же как и колонны ЖБИ, по строгим, утвержденным на производстве, «рецептам», все изделия получают соответствующую маркировку ГОСТ.
Три буквы «ФБС» в коде товара означают, что перед вами фундаментный железобетонный блок стенового типа (цельный и без отверстий) правильной прямоугольной формы. В ассортименте заводской продукции ЖБИ можно подобрать и другие элементы для строительства основания здания: П-образные – ФБП, с отверстиями – ФБВ, блоки-подушки – ФЛ. Существует стандартный набор каждой группы изделий с четко обозначенными параметрами и степенью выдерживаемой нагрузки.

Все линейные характеристики ж/б блока спрятаны в цифровом коде. Например: ФБС-12.6.6 – означает, что это стеновой цельный фундаментный блок длиной 120 см (12.), шириной и высотой 60 см (6.6).
Технические свойства указываются для целой партии изделий и выражаются тремя показателями:

  • плотность;
  • прочность;
  • морозостойкость.

Когда строительство фундамента из блоков ФБС требует особых размеров и технических свойств  материала, то застройщики заказывают на предприятиях собственную партию «кубиков» с нужными параметрами и «начинкой».

Теперь коснемся особенностей работы с данной ЖБИ-продукцией. Монтаж фундаментных блоков выполняется по всем правилам кирпичной кладки: перевязка швов соседних рядов, правильная ориентация элементов относительно друг друга. Особенно скрупулезно укладывается первый опорный ряд элементов, для которого обязательно предусматривают строго горизонтальную установочную площадку.

Укладка фундаментных блоков ведется на песчано-цементном растворе или специальном клее. Чаще всего отдают предпочтение первому варианту связующего, замешивая его перед использованием прямо на рабочей площадке. Кладка блоков на клей обойдется дороже, зато отпадает морока с подбором компонентов для оптимального рецепта рабочего раствора. Сухая смесь просто разводится водой в указанной производителем пропорции.

2. Все плюсы и минусы строительства фундамента из блоков ФБС

Список положительных качеств фундамента из блоков ФБС довольно внушителен:

Скорость строительства. Фактически, фундамент из фундаментных блоков – это заранее раскроенная на кусочки монолитная подошва, элементы которой можно быстро сложить в нужную вам геометрическую форму.

Надежность. Рабочие детали основания изготовлены в заводских условиях, где все этапы «рождения» материала контролируют «умные» машины. Расчет фундаментных блоков (густота арматурной сетки, рецепт раствора) – тоже постоянные и неизменные константы для каждого вида ассортиментной линейки.

Универсальность. Из заводских фундаментных блоков можно собрать основание любой сложности. Стройматериал используют для обустройства огромных многоэтажек и небольших зданий. В ассортименте есть изделия для механизированной и ручной работы бригады строителей.

Продуманность. Массивные фундаментные блоки оснащены системой специальных петель, которые облегчают механизированную укладку элементов в ямы. Изделия одинакового калибра подогнаны друг к другу, в них предусмотрены монтажные пазы для плотной стыковки.

Стрессоустойчивость. Элементы, приправленные специальными добавками, подходят для установки в кислых или «ледяных» грунтах (например, в условиях вечной мерзлоты). Для точного расчета требуемых для строительства фундаментных блоков используют стандартные таблицы, утвержденные в СНиП.
А теперь пройдемся по недостаткам скоростной «подошвы», дабы объективно оценить выгоду этого метода строительства.

Установка фундаментных блоков ФБС сопряжена с такими трудностями:

Дороговизна. Столбчатый или ленточный сборный фундамент обойдется в среднем на 35-40 % дороже, нежели монолит. За скорость придется солидно доплатить.

Гидрозащита. После установки фундаментных блоков следует обязательно выполнить их тщательную гидроизоляцию (двойной слой). Сборная «подошва» весьма беспокойно реагирует на избыток влаги.

Утепление.  Швы кладки дополнительно защищают от «замерзания», ведь лишние «стрессы» губительны для связующего раствора. К примеру, утепление фундамента пенополистиролом отлично защитит слабые места кладки и продлит срок службы сборного основания.

3. Наглядный пример: столбчатый фундамент из блоков своими руками

Конечно, сдвинуть огромные фундаментные блоки своими руками – невозможно. Но для самостроя есть оптимальный размер бетонных кубиков 20/20/40 см, которые весят всего 30 кг. Именно их используют для скоростного строительства столбчатого фундамента (тумбы 40?40 см) под легкие строения (бревенчатую баню, гараж, ангар и т.п.).

Установка блоков ФБС для данного вида популярной «подошвы» выполняется таким образом:
Роют нужное количество ям под тумбы (в зависимости от веса здания), тщательно выравнивают их по глубине.
На дно укладывают фильтрующую «подушку» из 15 см песка и 5 см щебня. Слои хорошенько утрамбовывают, выравнивают и поливают битумной мастикой (2 раза). На этом этапе важно снова перепроверить глубину ям.
Устанавливают впритык два «кубика» ФБС, скрепив их между собой песчано-цементным раствором (толщина шва – не более 10 мм).

Монтаж следующего ряда фундаментных блоков выполняется по столбиковой системе кладки, то есть перпендикулярно предыдущей паре элементов.
Процесс продолжается до достижения нужной высоты столбиков. Для проверки их уровня используют разметку из натянутых между ямами веревок.
Данный способ позволяет за один день возвести основание для легкого здания и уже через 2-3 дня после завершения отделки (гидроизоляции, утепления) продолжить дальнейшие строительные работы.

Монтаж подземной части здания

Навигация:
Главная → Все категории → Возведения зданий и сооружений

Монтаж подземной части здания Монтаж подземной части здания
Фундаменты стаканного типа. После подготовки основания размечают оси фундаментов, которые выносят на обноску с последующей разметкой осей на месте установки фундаментов. Для этого на обноске натягивают осевые струны и с помощью отвесов переносят точки их пересечения на дно котлованов и траншей (рис. 7.1).

Во всех каркасных зданиях фундаменты стаканного типа имеют отрицательную отметку верхнего обреза -0,15 м, что позволяет в удобное время устраивать бетонную подготовку под полы, а значит в полном объеме завершать работы нулевого цикла.

Проверяют уровень дна стаканов фундаментов, расположенных в зоне установки. При необходимости делают углубление в земляном или песчаном основании. В этом месте подсыпку делают тоньше, утоняется бетонное покрытие. От точек пересечения осей фундаментов рулеткой или шаблоном размечают положение боковых граней каждого стакана. Это положение закрепляют тремя колышками или металлическими штырями, забитыми в грунт.

Рис. 7.1. Разметка положения фундаментов стаканного типа:
1 — главные оси здания; 2 — обноска; 3 — гвозди, показывающие положение осей; 4 — шаблон; 5 — колышки, штыри

Фундаменты ленточного типа — блоки-подушки. Сборные ленточные фундаменты состоят из блоков двух типов, блоков-подушек, укладываемых в основание фундаментов и стеновых блоков, которые являются стенами подземной части зданий.

Рис. 7.2. Разметка положения фундаментных подушек: 1 — обноска; 2 — торцевые фундаментные подушки; 3 — причалка

При монтаже ленточных подушек предварительно от точки пересечения осей метром отмеряют проектное положение наружной грани фундаментной ленты и забивают два металлических штыря так, чтобы натянутая между ними проволочная причалка была расположена в 2…3 мм за линией ленты фундаментов (рис. 7.2). Если в проекте нет других указаний, то при песчаных грунтах фундаментные блоки укладывают непосредственно на выровненное основание, при других грунтах — на песчаную подушку толщиной 10 см. Под подошвой фундамента нельзя оставлять насыпной или разрыхленный грунт. Его удаляют и вместо него насыпают щебень или песок. Углубления в основании более 10 см обычно заполняют бетонной смесью.

Отметку основания проверяют нивелированием. Ленточные фундаменты начинают монтировать с маячных блоков по углам и в местах пересечения стен. После этого шнур-причалку поднимают до уровня верхнего наружного ребра блоков и по нему располагают все промежуточные блоки.

Боковые пазухи и разрывы между блоками-подушками до 10… 15 см в процессе монтажа заполняют песком и уплотняют. Излишки грунта срезают заподлицо с поверхностью блоков. В местах сопряжения продольных и поперечных стен блоки-подушки укладывают впритык, места сопряжения между ними заделывают бетонной смесью. После установки маячных подушек причалку поднимают до уровня верхнего ребра подушек.

При обычных грунтах по фундаментным подушкам устраивают горизонтальную гидроизоляцию, по ней сверху цементную стяжку толщиной 30 мм. При слабых грунтах и возможности неравномерной осадки фундаментов по верху фундаментных подушек в цементно-песчаную стяжку укладывают арматурную сетку, что приводит к более равномерному распределению нагрузки от вышележащих блоков и конструкций. Диаметр стержней сетки принимают по проекту, но не менее 5 мм. По завершении устройства цементной стяжки целесообразно засыпать котлован до верха смонтированных фундаментных подушек.

В качестве подосновы фундамента служит бетонная подготовка, выполненная по утрамбованному щебню или, в некоторых случаях, плита основания. Вертикальная опалубка выставляется по направлениям, заданным геодезической разбивкой.

Монтаж блоков стен подвала. Раскладку фундаментных подушек и блоков стен подвала осуществляют в соответствии с технологической картой, по приведенной в ней схеме раскладки блоков, учитывающей необходимость оставления отверстий и проходов между ними для ввода через фундаменты в здание трубопроводов и кабелей.

До начала монтажа стеновых фундаментных блоков на ленте фундаментных подушек размечают продольные и поперечные оси, используя для этих целей проволочные оси с обноски. Монтаж фундаментных блоков начинают с установки угловых — двух крайних по фасаду здания. После угловых устанавливают промежуточные маячные блоки на расстоянии 20. ..30 м один от другого, по которым и натягивают маячные причалки на расстоянии 2…3 мм от линии наружного края фундаментов. Причалка должна располагаться на 4…5 см выше уровня установленного ряда блоков. По мере монтажа причалку переносят вверх на очередной ряд блоков, уровень ее также на 4…5 см выше уровня установки этого ряда блоков.

Блоки двух первых рядов устанавливают с уровня земли, последующие — с подмостей. Перевязка блоков — не менее п у4 длины блока, после установки всех блоков очередного ряда ‘ заделывают вертикальные стыки между ними. При выполнении стен подвала из монолитного железобетона высота бетонирования определяется высотой стены, а длина — технологическим регламентом производства работ.

По всей плоскости фундаментов, выровненной раствором и приведенной в горизонтальное положение, укладывают 1…2 слоя гидроизоляции.

При наличии подвальных этажей устраивают вертикальную гидроизоляцию и проводят мероприятия по утеплению их стен в соответствии с данными проекта.
Монтаж перекрытия над подвалом начинают после установки перегородок, устройства вводов и выпусков подземных коммуникаций.

Особенности монтажа подземной части здания. Для монтажа подземной части здания могут быть использованы пневмоколесные, автомобильные, гусеничные краны, краны-нулевики и башенные краны, запроектированные для возведения надземной части здания.

Основные особенности работ:
— увязка с земляными работами — монтажный кран или т спускают в котлован и для него устраивают въездной пандус или для крана оставляют достаточно широкую полосу для перемещения по кромке котлована;
— тщательность обратной засыпки грунта и послойного уплотнения, так как необходимо гарантировать устойчивость подкрановых путей, которые часто располагают и в зоне обратной засыпки грунта.

Если при монтаже надземной части здания предусмотрено использовать башенный кран, им можно монтировать и подземную часть. В этом случае монтаж подкрановых путей и самого крана необходимо закончить до начала укладки фундаментов. Если глубина котлована значительна и при движении крана вдоль котлована может быть нарушена устойчивость откосов, то монтаж целесообразно вести с одной точки и на величину вылета стрелы. При этом устанавливают фундаментные подушки, блоки стен подвала, плиты перекрытия, устраивают гидроизоляцию, осуществляют обратную засыпку пазух, т. е. формируют подпорную стенку, исключающую опасность обрушения откоса.

Похожие статьи:
Усиление конструкций

Навигация:
Главная → Все категории → Возведения зданий и сооружений

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Бетонный блок | JLC Онлайн

опубликовано

Блочные стены, пароизоляция и солнечный паровой привод

Q: С полой стеной в сборе, состоящей из несущих 8-дюймовых блоков CMU (бетонных блоков), 2-дюймового жесткого пенопласта, 2-дюймового воздушного пространства и 4-дюймовых бетонных кирпичей, покрытых цементной штукатуркой и акриловым цветным покрытием. , насколько важна гидроизоляция Более

Что делать с поврежденным фундаментом из бетонных блоков?

У Хизер Декс проблема.В процессе засыпки блочного фундамента ее нового дома подрядчик причинил некоторый ущерб, и он, похоже, не хочет ничего с этим делать.

«Повреждение находится на углу дома и имеет широкие трещины и выпуклый и сломанный блок», — пишет Декс в недавнем сообщении на форуме FHB . «Строитель ничего не делал, бетон был залит, и теперь каркас близится к завершению».

Декс подошел к строителю и сказал, что нужно что-то делать.«Он сказал мне, что это не имеет большого значения, и он все исправит», — сказала она. «Его решением был миномет. Может кто-нибудь, пожалуйста, скажите мне, это настоящее исправление или просто пластырь?»

Блоковая стена будет облицована кирпичом, а пока Декс опасается, что проблемы могут лежать прямо под поверхностью.

Ничего или что-то? Это вопрос для этого Breaktime Spotlight.

Это не исправлено

«Это вообще не было исправлено», — говорит Флорида. «Он был исправлен, что просто не годится.Это серьезный структурный угол, и он уже высовывается. Все это нужно разобрать и отремонтировать. Судя по всему, вы вообще не нанимали строителя.

Флорида предлагает Дексу нанять инженера за счет строителя, и Декс отвечает, что строитель уже договорился с инженером осмотреть.

«Думаю, он надеялся, поскольку я женщина, я не знал бы, что это имеет большое значение, и просто попытался бы скрыть это», — пишет Декс. «Я разговаривал с несколькими другими подрядчиками, которые сказали, что нельзя просто замазывать его раствором, и теперь у них почти все каркасы готовы.

Инженер говорит, что все в порядке

Как сообщает Декс на следующий день, появился инженер и пришел к выводу, что с углом ничего не нужно делать.

«Он сказал, что вообще не беспокоится ни о чем структурном», — говорит Декс. «Я до сих пор чувствую себя крайне неловко по этому поводу. Он сказал, что напечатает полный отчет, и у меня будет копия.

Инженер говорит Дексу, что единственное, что его беспокоит, это то, что рядом с местом ремонта может остаться вода, потому что часть раствора выпирает из-под стены.Что должен сделать строитель, добавляет он, так это «подпилить кирпич так, чтобы он был ровным и на нем не скапливалась вода».

«Он сказал, что чувствует себя хорошо, потому что за углом отвес», — добавляет она, тем более что участок залит бетоном. Но Декс не очень хорошо себя чувствует по этому поводу. Ее единственное утешение в том, что у нее есть документы, говорящие о том, что стена в порядке, если что-то пойдет не так.

Тем не менее, она планирует позвонить юристу, чтобы убедиться, что PDF-файл, который инженер планирует отправить, будет иметь силу в суде.

Достаточно ли хорош отчет в формате PDF?

Файл PDF — это сокращение от «файлы формата переносимых документов», распространенный формат документов, разработанный Adobe. Этого достаточно для ситуации Декса?

«Убедитесь, что инженер подписывает и скрепляет свой письменный отчет своей печатью PE [профессиональный инженер]», — пилит Опилки Стив. «Это сделает его полностью ответственным за то, что там содержится».

Когда инженер подписывает и скрепляет печатью чертежи и отчеты, это показывает, что работа была выполнена квалифицированным и лицензированным инженером и что инженер берет на себя профессиональную ответственность за проделанную работу, добавляет Катманде.

«Это законное требование в большинстве юрисдикций», — продолжает Катмандо. «Как правило, копии отчета в формате PDF недостаточно, если только он не контролируется какой-либо системой контроля цифровых прав и электронной подписи, которая может предотвратить изменение PDF, а печать и подпись можно отследить до инженера».

Отчет в формате PDF по электронной почте без электронной защиты недостаточен, говорит Катманде. Что Дексу нужно, так это должным образом подписанная и запечатанная бумажная копия, оригинал, а не ксерокопия.

«Инспектору по строительству, скорее всего, потребуется должным образом подписанный и запечатанный отчет», — говорит Катмандо. «Я не могу представить себе это прохождение техосмотра без каких-либо подтверждающих документов. Вашей страховой компании он тоже может понадобиться».

Кем работает инженер?

Микельон отмечает, что инженер приезжает по просьбе строителя, значит, строитель выбрал его. «Если бы это было мое, — говорит он, — я бы нанял собственного инженера и, вероятно, не стал бы доверять ничему другому, что говорит строитель.

MisterEd1957 соглашается, говоря, что строитель, возможно, выбрал приятеля, чтобы дать необъективное мнение. «Пришло время для второго мнения от непредвзятого источника и надлежащего ремонта!» он говорит.

«Кроме того, — добавляет он, — инспектор по строительству должен быть вашим защитником в этом вопросе. Зайдите в местный строительный отдел для обсуждения, чтобы заручиться поддержкой. Проблема не должна быть такой сложной, чтобы ее мог решить квалифицированный каменщик».

Непростое решение

Mikemahan3 оставляет в стороне вопрос, почему повреждение не было устранено до заливки плиты, но добавляет следующее:

«Вполне возможно, что починить сейчас будет хуже, чем оставить», — добавляет он.«Возможно, в стене вертикальная и горизонтальная сталь. Удаление блока и цементного раствора может нарушить их структуру. Сертификация лицензированным инженером должна быть удовлетворительной в отношении структуры, а облицовка кирпичом должна исправить любые косметические дефекты. Предоставив технический отчет, подрядчик сделал то, что от него следовало ожидать».

Не так быстро, говорит Rog956. «Как старый каменщик, работы выглядят плохо». он говорит. «Я думаю, вам следует обратиться к адвокату. Я бы не стал доверять вашему застройщику.

Заключение нашего эксперта

Майк Гертин добавил эти мысли:

Я треснул угол на фундаменте собственного дома при обратной засыпке. Я просто отодвинул поврежденный участок назад, чтобы он был прямым и квадратным, и не стал делать капитальный ремонт. Фундамент был укреплен сталью, и я знал, что он свяжет треснувший участок с остальной частью стены. Я уделил особое внимание гидроизоляции снаружи, полагая, что через трещину может просачиваться вода.И я следил за небольшой видимой трещиной внутри фундамента в течение последних 24 лет — пока все хорошо, и я никогда не ожидаю никаких проблем.

Если на поврежденную часть вашего фундамента не будет сосредоточена нагрузка, он, вероятно, сможет выполнять свою работу, несмотря на повреждение, то есть передавать нагрузки конструкции на землю ниже. Но важны детали. Проходит ли арматурная сталь горизонтально и вертикально, и если да, то где? Похоже, блоки блоков были залиты бетоном после того, как были нанесены повреждения.Это означает, что бетон твердый и может удерживать поврежденные блоки вместе. Жаль, что подрядчик не выровнял блоки вровень друг с другом. Это было бы просто сделать перед заливкой бетонного раствора.

Другие комментаторы рекомендовали пригласить независимого инженера для обследования повреждений и предоставить письменную оценку качества фундамента и ремонта. Это хорошая идея. В идеале инженер должен быть тем, с кем согласны и Декс, и строитель. А любые рекомендации по устранению повреждений должны выполняться за счет строителя.

В дополнение к структурным рекомендациям, которые может дать инженер, я рекомендую наносить гидроизоляционную мембрану или наносимое жидкостью покрытие на поврежденный участок с внешней стороны, если внутри фундамента есть подполье или подвал.

Когда-нибудь Декс может продать дом, поэтому ей нужно решить вопросы перепродажи, связанные с поврежденным фундаментом. Даже если повреждение чисто косметическое, потенциальные покупатели или домовладелец могут заметить трещины в блоках.Письмо об оценке ущерба поможет развеять беспокойство покупателя. Обязательно фотографируйте каждый этап любых ремонтных работ, проводимых на фундаменте и нанесенной гидроизоляции. Они помогут поддержать письмо инженера и продемонстрируют проделанную работу.


Скотт Гибсон является автором статей в журнале Fine Homebuilding и советником по экологическому строительству. Майк Гертин — строитель из Род-Айленда, редакторский консультант и частый участник журнала Fine Homebuilding .

Ремонт крошащегося шлакоблока » Денежная яма

ЛЕСЛИ: Говарду из Нью-Йорка нужна помощь с шлакоблоками. Расскажите нам, что происходит.

ХОВАРД: Да, мой дом был построен в 1950 году, и у меня фундамент из шлакоблоков.

ЛЕСЛИ: М-м-м.

ТОМ: Хорошо.

ГОВАРД: И пара шлакоблоков, лицевая сторона только начала крошиться. Я нашел его на сушилке на прошлой неделе. И это еще не все; это только часть этого.И люди, у которых он был до меня, красили стены, так что там какая-то краска. Но это еще не все шлакоблоки. Это просто рассеянные немногие. У меня нет утечек в подвале или что-то в этом роде. Поэтому мне было интересно, есть ли что-то, чем я могу это исправить, а затем, может быть, закрасить?

ТОМ: И Говард, то, что ты называешь ухудшением; похоже на белый твердый материал?

ГОВАРД: Нет, как будто весь шлакоблок просто раскрошился и просто отвалился, как…

ТОМ: Итак, это физически изношено.OK. Так что, если нам нужно сделать здесь ремонт, вам придется сделать это за пару шагов. В первую очередь нужно снять старую краску. Теперь вы можете просто почистить его проволочной щеткой и добраться до блока, потому что вы не можете нанести какой-либо ремонтный материал на краску, которая не приклеена к стене блока, потому что она просто не приклеится.

ГОВАРД: Верно.

ТОМ: И, во-вторых, ты собираешься использовать эпоксидный герметик. Вы не можете использовать больше раствора или бетона. Вы должны использовать эпоксидный пластырь, который можно наносить шпателем и плавать, чтобы он был красивым и ровным, и когда вы закончите со всеми этими пятнами, вы можете перекрасить стену, и вы даже не будете знать, что она там есть.

ГОВАРД: ОК. Как я уже сказал, это только в нескольких местах, и у нас нет воды в подвале или что-то в этом роде. Это просто …

ТОМ: Да, звучит не слишком серьезно. Вы знаете, вы можете немного расползаться по этому бетону, если он только в нескольких местах, но это будет в значительной степени косметическая работа, чтобы просто исправить это.

ГОВАРД: Отлично, я ценю это.

ТОМ: Пожалуйста, Говард. Удачи с этим проектом. Большое спасибо, что позвонили нам по телефону 888-MONEY-PIT.

Внешние отколы на стене фундамента из шлакоблоков

У меня была точно такая же проблема с отслаиванием стен фундамента из шлакоблоков. Суть проблемы в том, что шлакоблок уступает бетонному блоку и мягче, поэтому при намокании окружающего его раствора (более твердого, чем шлакоблок) зимней влагой и промерзании он с большой силой расширяется и защемляет поверхность кладки. шлакоблок и заставляет его срезаться тонким слоем, в результате чего цементная штукатурка отваливается вместе с ним.Если подвал отделан внутренней отделкой стен и/или изоляцией, это еще более усугубляет проблему, потому что более теплый внутренний воздух подвала не может мигрировать через каменную стену и обеспечивать небольшое количество тепла, чтобы предотвратить замерзание и расширение раствора. .
Я ремонтировал стены своего фундамента в течение многих лет и даже попросил каменщика установить металлическую ромбовидную сетку и цементную штукатурку поверх существующей поверхности, и даже это не помогло, хотя рейка поддерживает штукатурку, чтобы она не упала.Подрядчик также не был достаточно осторожен, чтобы сложить планку по углам, чтобы скрепить штукатурку, и теперь у меня есть трещины во всех угловых местах. Я рассмотрел несколько возможных решений, в том числе наиболее радикальное, которое заключалось бы в замене трех верхних рядов шлакоблока бетонным блоком в стратегических 4-футовых секциях за раз, чтобы поддерживать достаточную поддержку дома, или, возможно, выломать половину глубины. блока и заполнение ядер бетоном (возможно, также с использованием арматуры), затем повторная штукатурка.Но эти решения потребуют одобрения лицензированного инженера и местного инженерного отдела. Я также подумал об удалении строительного раствора из швов внешней поверхности и замене его строительным раствором, который мягче шлакоблока, чтобы предотвратить растрескивание. Проблема в том, что если существующий раствор замерзнет, ​​растрескивание будет повторяться независимо ни от чего, пока остается шлакоблок. Я также подумал о том, чтобы покрыть фундамент жесткой изоляцией в надежде, что ее значения R будет достаточно, чтобы предотвратить замерзание раствора, а затем панелями из цементных плит и штукатуркой, но у меня есть только около 1-1 / 4 «от лица. от фундамента до края сайдинга, и результат никогда не будет выглядеть правильно в зависимости от толщины изоляционных панелей.Наконец, возможно, последним решением было бы построить кирпичную или каменную стену колена на собственном основании перед стеной фундамента с изоляцией позади, чтобы защитить и скрыть фундамент, и новая поверхность, конечно, выступала бы, и мне нужно было бы поместите Z-образную планку под край сайдинга, чтобы предотвратить просачивание воды за новую поверхность. Трудная проблема для решения, это точно, не говоря уже о неопределенных результатах и ​​стоимости.

 

Стоимость ремонта блочного фундамента — в 2022 году

Краткое описание проблем блочного фундамента

Цены на ремонт блочного фундамента сильно различаются в зависимости от серьезности проблемы.У некоторых людей возникают проблемы с небольшими трещинами в растворе, которые могут пропускать влагу или просто выглядеть некрасиво. У других возникают серьезные проблемы с ремонтом конструкции из-за отделенных или искривленных блоков или проседающих частей конструкции. Суть, тем не менее, в том, что многие трещины или ремонты являются результатом более серьезной проблемы, которую, возможно, также придется решить, а иногда даже до того, как вы заделаете трещины.

В этой статье рассматриваются различные расходы на работы по ремонту блочного фундамента по элементам, влияющим на ставку, поэтому у вас будет четкое представление о том, чего ожидать, когда вы получите расценки на ремонтные работы.Небольшие ремонтные работы могут сопровождаться альтернативами «Сделай сам» для опытных владельцев недвижимости, однако для крупных трещин и любых структурных работ потребуются экспертное понимание, способности, оборудование и методы.

Информация о ценах на ремонтные работы и материалы

Элементы ремонтных работ по блочному фундаменту

Цены на ремонтные работы варьируются от нескольких сотен долларов до десятков тысяч долларов, и вот аспекты, которые определяют, какую плату будет взимать местный профессиональный.

  • Вид ремонтных работ. Незначительные трещины будут иметь меньшую стоимость по сравнению со значительными структурными ремонтными работами, такими как модификация стены или подъем проседающей стены или стен.
  • Объем затронутого фундамента – В зависимости от типа и того, чем больше фундамента нуждается в ремонте, тем больше будет окончательная стоимость.
  • Сколько земляных работ необходимо — Многие работы по ремонту фундамента конструкции потребуют умеренных или значительных земляных работ, чтобы выявить и устранить основную или скрытую проблему.
    Одноэтажное или многоэтажное здание. Значительные работы по ремонту фундамента в многоэтажных домах стоят дороже из-за необходимости дополнительных опор по сравнению с одноэтажным домом.
  • Самостоятельно или с привлечением специалиста: Только незначительные трещины. Если раствор действительно стал рыхлым из-за неструктурных факторов, возможно его удаление, очистка поверхностей и установка свежего раствора. Имейте в виду, что ремонтные комплекты для литья под давлением «Сделай сам» не идеальны для использования с блочными стенами из-за того, что блоки являются полыми.

Расходы на необходимые ремонтные материалы

В этом разделе рассматриваются расходы на инструменты и материалы только для ремонта небольших трещин и трещин.

Цены

    • $ 5.50- $ 7.50 — проволочная щетка
    • $ 9.25-1200165 $ 9,25-1200165 $ 9,25-120019 — 1 кварта наполнителя бетона латексной эмульсии для фиксации примерно на 25 футов небольших переломов без изменения раствора
    • $ 7,50-10,00 – 1 литр винилового полимера для замены примерно 15 футов раствора
    • 13 долларов.00-$16,50 – 10-фунтовый мешок растворной смеси, еще один вариант замены без учета раствора (примерно примерно 50 футов).
    • $7,50–$14,00 – Направляющий инструмент для использования раствора.

    Разрешения, оценка, сопутствующие расходы и время установки.

    Разрешения и стоимость осмотра

    $0-$250 – Ремонт мелких трещин не требует лицензии. Для структурных ремонтных работ потребуется строительная лицензия с несколькими экзаменами на протяжении всей работы.

    Связанные расходы и время установки.

    Здесь мы переходим к гораздо более высоким ценам на структурные ремонтные работы по блочному фундаменту. Увидев элементы расходов, указанные выше, в свете проблем с фундаментом, вы сможете увидеть среднюю стоимость ремонтных работ. Расходы, перечисленные ниже, состоят из найма инженера-геолога/геотехника и инженера-строителя для определения причины проблемы, с которой вы столкнулись, и наилучшего решения для ее устранения.

    • $60-$120 за квадратный фут – Изменение минимального количества поврежденных или разделенных блоков, типичная проблема, когда дом заселился раньше и проблема не становится хуже.Важным аспектом является то, насколько глубоко нужно копать конструкцию, чтобы добраться до места проведения ремонтных работ.
    • $7,500-$24,000 за стену (больше для более длинных стен) – Исправление выравнивания и укрепление изогнутой блочной стены. Существует множество подходов, используемых для выравнивания и укрепления блочной стены без ее замены. Наиболее распространенным является использование стальных двутавровых балок или стальных швеллеров, прикрепленных к выровненной стене, чтобы удерживать ее на месте. Другой альтернативой является заполнение блоков бетоном и стальным опорным стержнем (арматурой/рестержнем) через разные промежутки времени, чтобы предотвратить повторное прогибание.Углеродное волокно — это совершенно новый материал, используемый для предотвращения повторного прогиба стен, однако его можно использовать только тогда, когда фактически произошло движение менее 2 дюймов. Некоторые профессионалы сомневаются в его долговечной способности удерживать стену на месте.
    • 9 500–30 000 долларов США за стену (больше для более длинных стен) — Если вам нужно заменить целую блочную стену. Это очень экстремальный вариант, когда стена сильно прогнута. Выкапывается вся стена, устанавливаются опорные домкраты и стена полностью демонтируется.Совершенно новая стена устанавливается, обычно с арматурой для дополнительной прочности, и гидроизолируется снаружи.
    • $3,500-$12,000 за стену – Пробивка фундамента для его поднятия. Когда необходимо поднять фундаментную стену, можно использовать опоры. Фундамент выкапывается значительно ниже фундамента. Гидравлические устройства будут использоваться для подъема фундамента на место до того, как будут установлены опоры с собственными большими опорами для предотвращения проседания. Тип грунта поможет определить разновидность опор и их количество, необходимое для каждой стены.
    • Дополнительные расходы – $1,000-$2,000 на стену – Дополнительная поддержка в сейсмоопасных зонах: Если ваш дом расположен в месте со значительной сейсмической активностью, может потребоваться дополнительная поддержка.

    Время ремонта блочного фундамента

    Сроки ремонта блочного фундамента различаются так же, как и затраты, в зависимости от объема задачи. Не все временные кавычки применимы к вашей задаче.

    1. До 1 дня на стену: Устранение неструктурных трещин в блочном фундаменте.
    2. Приблизительно 1 день: Раскопки стены фундамента.
    3. 1-3 дня: Изменение минимального количества блоков.
    4. 2-4 дня: Исправление и усиление выпуклой стены.
    5. 3-7 дней: Снос и замена блочной стены.
    6. 4-7 дней: Установка опор под стеной конструкции.

    лучшая стратегия разделения блоков и лигирования для индивидуального гаплотипирования | Биоинформатика

    Аннотация

    Мотивация: Гаплотип играл важную роль в исследованиях ассоциации генов болезней и чувствительности к лекарствам в последние годы, но низкая производительность дорогостоящих биологических экспериментов в значительной степени ограничивала его применение.В качестве альтернативы были разработаны некоторые эффективные статистические методы для прямого вывода гаплотипов из генотипов. Поскольку эти алгоритмы обычно должны были оценивать частоты многочисленных возможных гаплотипов, стратегия разделения и лигирования была широко распространена для уменьшения временной сложности. В прошлом гаплотипы обычно разделялись равномерно, но недавние исследования показали, что гаплотипы имеют собственную блочную структуру, которая может быть неоднородной. Более разумная стратегия разделения блоков и лигирования в соответствии со структурой гаплотипа может еще больше повысить точность индивидуального гаплотипирования.

    Результаты: В этой статье мы представили простой алгоритм блочного разделения и лигирования, который обеспечил более высокую точность индивидуального гаплотипирования. Блочный раздел и лигирование могут быть завершены в течение o ( M 2 LOG M + м 2 N ) Сложность времени, где м представлены длина генотипов и N представляло число лиц. Мы проверили производительность нашего алгоритма как на реальном, так и на смоделированном наборе данных.Результат показал, что наш алгоритм обеспечивает лучшую точность при меньшем времени работы.

    Доступность: Программное обеспечение находится в открытом доступе по адресу http://mail.ustc.edu.cn/~zyzh.

    Контактное лицо: [email protected]

    1 ВВЕДЕНИЕ

    Будучи наиболее распространенной формой генетической изменчивости, однонуклеотидный полиморфизм (SNP) широко изучался для анализа возможной связи между заболеваниями и геномами. В целом, многие сложные заболевания, такие как диабет и рак, могут не зависеть от одного SNP, поэтому необходимо и важно совместно изучать множественные SNP в регионе (International HapMap Consortium, 2003).Эти связанные SNP на хромосоме составляют строку символов, которую также называют гаплотипом .

    Хотя анализу гаплотипов в последнее время уделяется все больше внимания, получение гаплотипов из биологических экспериментов по-прежнему требует больших затрат и времени (Bonizzoni et al. , 2003). Действительно, многие экспериментальные данные предоставляют только генотип для каждого человека, который представляет собой объединенную информацию о двух гаплотипах из парных хромосом. Для каждого локуса генотипа даны две аллели гаплотипов, но положение каждой аллели неизвестно.То есть мы не знаем, происходит ли аллель от отцовского гаплотипа или от материнского гаплотипа. Теоретически могут быть экспоненциальные возможные конфигурации гаплотипов для данного генотипа, тогда как на практике количество паттернов гаплотипов в определенной популяции намного меньше, что позволяет напрямую выводить гаплотипы из генотипов.

    За последние 20 лет широко изучались две категории индивидуальных алгоритмов гаплотипирования. Один был сосредоточен на поиске точного решения гаплотипа каждого человека с помощью некоторых комбинированных методов (Clark, 1990; Gusfield, 2002), а другой был сосредоточен на оценке частот гаплотипов в популяции в соответствии с определенными статистическими моделями (Excoffier and Slatkin, 1995; Стивен и др., 2001).

    Обычно комбинаторные алгоритмы гаплотипирования соответствуют принципу максимальной экономии. Поскольку количество возможных гаплотипов в реальной популяции было ограничено, считалось, что наименьший набор гаплотипов, который может разрешить все генотипы, наиболее близок к реальности. Для решения этой проблемы было разработано множество алгоритмов (Clark, 1990; Li и др. , 2005; Wang and Xu, 2003). Помимо экономного гаплотипирования (Gusfield, 2002) предложил несколько иную коалесцентную модель, которая требовала гаплотипов в решении для построения совершенного филогенетического дерева.Были также некоторые исследовательские работы, основанные на совершенном гаплотипировании филогении (Chung, Gusfiled, 2003; Gusfield, 2002). Однако оказалось, что большинство задач, основанных на этих комбинаторных моделях, являются NP-трудными, что может вызвать трудности с получением оптимального решения за приемлемое время. Это означало, что большинство комбинаторных методов не могут обрабатывать большое количество SNP.

    По сравнению с комбинаторными методами алгоритмы статистического гаплотипирования обычно могут обрабатывать гораздо более длинные генотипы. Вместо того, чтобы делать выводы о точной конфигурации гаплотипов каждого человека, статистические методы оценивали частоты гаплотипов в популяции и выбирали наиболее вероятную пару гаплотипов в качестве решения.Для оценки частот гаплотипов было принято множество различных статистических алгоритмов, таких как максимизация ожидания (Excoffier and Slatkin, 1995; Qin et al. , 2002), байесовский (Niu et al. , 2002) и марковская цепь Монте-Карло ( MCMC) (Стивен и др. , 2001). Статистические алгоритмы обычно должны учитывать множество вероятных гаплотипов, что требует большого объема памяти. Стратегия разделения-лигирования обычно применялась для устранения этого ограничения (Kimmel and Shamir, 2005; Lin et al., 2004; Марчини и др. , 2006; Цинь и др. , 2002). Генотипы были разделены на набор блоков. Алгоритм выполнялся для каждого блока, и можно было оценить частоты гаплотипов в каждом блоке. Окончательное решение будет построено путем связывания подрешений каждого блока. В этом процессе многие гаплотипы с низкой вероятностью могут быть напрямую отброшены, что в значительной степени уменьшило временную и пространственную сложность алгоритмов.

    Традиционная стратегия разделения-лигирования обычно разделяла гаплотипы на однородные блоки.Однако многие исследования показали, что гаплотип имеет собственную блочную структуру (Daly et al. , 2001; Gabriel et al. , 2002; Patil et al. , 2001; Zhang et al. , 2005). , который может быть неравномерным. Поэтому может быть более разумным разделить гаплотипы на соответствующие блоки в соответствии со структурой генома. Некоторые исследователи заметили влияние на точность, вызванное блочным разбиением, и приняли несколько иную стратегию разбиения. Лин и др. (2004) определил блок как область с высоким неравновесием по сцеплению (LD). Попарно | Д ′| среди сегрегирующих SNP в одном блоке должен быть выше определенного порога (например, 0,8). Но может быть трудно выбрать подходящий порог. Когда LD в геноме был низким, их метод был бы неосуществим. Делано и др. (2007) объединили процесс блочного разделения со своим итеративным алгоритмом максимизации ожидания. Блоки были разделены таким образом, чтобы их алгоритм IEM генерировал наименьшее количество гаплотипов в каждом блоке.Их стратегия разделения была связана со специфическим алгоритмом гаплотипирования, который не был очень гибким и эффективным.

    Среди различных алгоритмов гаплотипирования казалось, что алгоритм PHASE (Stephen et al. , 2001) обеспечивает наиболее точный результат гаплотипирования (Marchini et al. , 2006). Однако у PHASE было очень долгое время работы. Недавно для определения гаплотипов были предложены новые алгоритмы, такие как fastPHASE (Scheet and Stephens, 2006), HaploRec (Eronen et al. , 2006), 2SNP (Brinza and Zelikovsky, 2006) и BEAGLE (Browning and Browning, 2007). с гораздо меньшими временными затратами.При этом их точность также была ниже, чем у PHASE.

    В этой статье мы предложили лучшую стратегию разделения и лигирования для повышения точности индивидуального гаплотипирования. SNP с относительно высокой ассоциацией были собраны вместе, чтобы составить блок. Повышение производительности, вызванное нашей новой стратегией разделения блоков и лигирования, также было проанализировано на основе алгоритма максимизации ожиданий. По сравнению с другими алгоритмами наш алгоритм получил сравнимую точность при гораздо меньших временных затратах.

    2 МЕТОДЫ

    Без ограничения общности аллели SNP могут быть обозначены как «0» и «1», таким образом, гаплотип может быть представлен в виде строки над {0, 1}. Обозначим генотип как строку над {0, 1, 2}, где «0» и «1» представляют гомозиготный локус, а «2» представляет гетерозиготный локус.

    Хотя стратегия разделения-лигирования может в значительной степени уменьшить временную сложность алгоритмов, необоснованное разделение блоков увеличит частоту ошибок при оценке частоты гаплотипов.Например, рассмотрим набор неродственных особей со следующими генотипами по пяти локусам — «01001», «01001», «10011», «11111», «11111» и «22022». Если мы ограничим минимальный размер блока двумя, будет два вероятных раздела блоков — «***∣**» и «**∣***». В первом разделе блока, если речь идет только о последнем блоке, алгоритм EM оценит частоты гаплотипов как 4/12, 7/12, 1/12 для «01», «11» и «00» соответственно. Гаплотип «10» отбрасывается из-за его низкой вероятности.Однако, если мы применим алгоритм EM ко всем пяти локусам, частоты гаплотипов будут оценены как 5/12, 2/12, 4/12 и 1/12 для «01001», «10011», «11111» и «10010». ‘, соответственно. То есть мы отбросили «правильный» гаплотип «10010». Тогда как второй блочный раздел такой ошибки не допустит. Традиционный алгоритм PLEM снимает это ограничение за счет увеличения размера буфера, в котором хранятся вероятные гаплотипы. Однако обычно трудно выбрать правильные гаплотипы с низкой вероятностью, а большой буфер также снижает эффективность алгоритма.Таким образом, более адаптивным является повышение точности за счет тщательного выбора соответствующего раздела.

    Многие исследования показали, что SNP на хромосоме не должны быть независимыми, некоторые из них могут иметь очень сильную связь (Daly et al. , 2001; Gabriel et al. , 2002; Patil et al. , 2001). Простая идея состоит в том, что мы должны выровнять SNP с сильной ассоциацией в один и тот же блок, чтобы связь между ними не была ошибочно нарушена разделением.Неслучайные ассоциации между различными SNP обычно измеряются степенью LD, которая будет вычислена на первом этапе нашего алгоритма.

    2.1 Первый шаг: вычислить показатель LD

    Одним из наиболее широко используемых измерений LD является r 2 , которое можно рассчитать следующим образом. Рассмотрим два сайта SNP s 0 и s 1 , каждый с двумя разными аллелями «0» и «1», тогда будет присутствовать четыре вероятных гаплотипа: «00», «01», « 10′ и ’11’.Пусть p 00 обозначает частоту гаплотипа «00» и в целом пусть p ij обозначает частоту гаплотипа « ij ». Предположим, что частота «0» («1» соответственно) в с 0 равна p 0 ( p 1 соответственно) и частота «0» («1» соответственно) на S 1 до Q 0 ( Q 1 , соответственно), R 2 Оценка между S 0 и S 1 равно (1) Значение r 2 будет ограничено областью [0, 1] с более высоким значением, представляющим более высокий LD и более высокую ассоциацию.Значение p i и q i может быть непосредственно выведено из данных генотипа, тогда как p ij 7 ij 7 . Пусть n ij обозначает число наблюдаемых в популяции генотипов ‘ ij ‘, а n обозначает общее число особей, тогда p 6 можно оценить с помощью следующих уравнений .(2)(3)(4)(5) На самом деле это алгоритм EM, применяемый только к двум локусам (Barrett et al. , 2005). Следовательно, мы можем получить оценку r 2 m ( m -1)/2 пар SNP, где m представляет длину генотипов.

    Значение P I и Q I I могут быть вычислены в O ( Mn ) Время и значение P IJ могут быть оценены в O ( m 2 n + rm 2 ) время, где r представляет цикл итерации.Итого, первый шаг можно выполнить с O ( m 2 n + rm 2 ) временной сложности и O ( m 3 7 ) пространственной сложности.

    2.2 Второй шаг: определение оптимального блочного раздела

    В идеальном блочном разделении SNP в одном блоке должны иметь высокий LD, тогда как LD между соседними блоками должен быть низким. Предположим, что имеется блок [ i j ] от i -го локуса до j -го локуса, обозначим LD [ i ][ j LD ] как среднее оценка блока [ i j ].(6) Рассмотрим два соседних блока [ i j ] и [ j +1… k ], обозначим LD [ i ][ j ][ k 901 ]. средний балл LD между двумя блоками. (7) Наша цель состоит в том, чтобы найти такое разбиение блоков, чтобы максимизировать средний показатель LD внутри каждого блока и минимизировать средний показатель LD между соседними блоками. Предположим, что раздел P = ( B 1 , B 2 , …, B K ) Устанавливает K +1 Блоки [ B 0 +1, B 1 9037 1 ], [ B 1 +1, B 2 ], …, [ B K +1, B K +1 ] , где б 0 =0 и б к +1 = м .Мы оцениваем раздел P в соответствии со счетом S P , который просто вычитает общий показатель LD между соседними блоками из общего показателя LD внутри каждого блока. (8) Блочный раздел P с максимальной оценкой S P будет выбран в качестве оптимального решения, которое может быть выбрано за полиномиальное время с помощью простого алгоритма динамического программирования. Определите S [ i ][ j ] будет максимальным результатом блочного раздела с последним блоком [ i j ].Затем применим теорию динамического программирования. (9) Для дальнейшего повышения эффективности нашего алгоритма мы ограничим размер блока значением не менее bmin и не более bmax , тогда приведенное выше уравнение следует изменить следующим образом (10 ) Используя приведенную выше рекурсию, мы можем разработать алгоритм динамического программирования, чтобы найти оптимальное разбиение блока. Массив оценок S [ i ][ j ] будет матрицей m × ( bmax bmin +1), поэтому пространственная сложность нашего алгоритма разбиения блоков должна быть O . ( dm ), где d равно bmax bmin +1 для простоты.В уравнении (10) внутренняя оценка LD LD [ i ][ j ] и внешняя оценка LD LD [ k ][ i -1][ j ] могут быть вычислено за O ( d 2 ) времени, поэтому S [ i ][ j ] может быть вычислено за O ( 6 d 2 ) времени. Временная сложность нашего алгоритма разбиения блоков должна быть O ( d 4 m ).

    В предыдущем примере с шестью неродственными особями с генотипами — «01001», «01001», «10011», «11111», «11111», «22022» оценка r 2 каждой пары SNP может вычислить на первом шаге. На рис. 1 показаны результаты оценки r 2 . Обозначим раздел ‘***∣**’ как P 1 , а раздел ‘**∣***’ как P 2 , оценочный балл P 1 и P 2 можно вычислить как 0.037 и 0,057 соответственно. Раздел P 2 будет выбран из-за его более высокой оценки. Ясно, что наш алгоритм выбирает лучший блочный раздел.

    Рис. 1.

    Оценка r 2 , рассчитанная на первом этапе.

    Рис. 1.

    Оценка r 2 , рассчитанная на первом этапе.

    Интересно отметить, что наш алгоритм разбиения блоков не назначает средний SNP в левый блок, хотя он имеет более высокий LD с первыми двумя SNP, чем с последними двумя (0.17+0,36 против 0,36+0,05). Наш алгоритм всегда пытается найти глобальное оптимальное решение. В результате средний балл LD в каждом блоке должен быть одинаковым, поскольку асимметричное разделение LD снизит конечный балл оценки. Как правило, в блоках с низким LD более вероятны гаплотипы, чем в блоках с высоким LD. В асимметричном разделе LD старший блок LD тратит часть буферного пространства впустую, тогда как младшему блоку LD требуется больше места. Таким образом, симметричный раздел LD будет наиболее эффективно использовать ограниченное пространство буфера, и точность будет выше.

    2.3 Третий шаг: оценка частоты и жадное связывание

    На каждом блоке выполняется алгоритм

    EM и оцениваются частоты гаплотипов. В буфере будут храниться только гаплотипы с относительно высокими частотами. В отличие от традиционного алгоритма PLEM, который случайным образом лигирует два соседних блока, наш алгоритм пытается сохранить высокое свойство блока LD как можно дольше в процессе лигирования. Предположим, есть K +1 блоки [ B 0 +1, B 1 ], [ B 1 +1, B 2 ], …, [ B K +1, +1, B K +1 K +1 ] Разделены через второй шаг, мы сначала свяжитесь с двумя соседними блоками [ B I +1, B I +1 ] А [ B I +1 +1, B I +2 ] С самым высоким LD [ B I +1] [ B i +1 ][ b i +2 ] оценка.Таким образом, количество блоков уменьшается до k . Мы пересчитываем показатель LD между соседними блоками и повторно выбираем соседние блоки с наивысшим LD[ b i +1][ b i +1 ][ b + 5 i 9 ] оценка для перевязки и так далее. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут определены полные гаплотипы. На каждом шаге лигирования выбор смежных блоков может быть завершен в пределах O ( k ( m / k ) 2 )= O ( m 2 2 ) время.Таким образом, общее время выбора блока равно O ( m 2 / k )+ O ( m 2 /( k −1))+ ( м 2 )= О ( м 2 бревно к ).

    Наш алгоритм выполняет такой жадный процесс, чтобы убедиться, что на каждом шаге всегда лигируются соседние блоки с самой сильной ассоциацией. Поскольку размер буфера ограничен, всегда лучше лигировать слабые ассоциативные блоки позже, потому что они обычно имеют большую неопределенность и производят больше гаплотипов.

    В процессе оценки частоты мы отбрасываем гаплотипы, вероятность которых ниже 0,00001. В буфере будут храниться только гаплотипы с относительно высокой вероятностью. Пользователь также может указать максимальный размер буфера, чтобы предотвратить сохранение слишком большого количества гаплотипов и снизить эффективность алгоритма. Некоторые небольшие приемы также используются для дальнейшего повышения точности и надежности нашего алгоритма. Предположим, что указанный размер буфера составляет B , помимо топовых B гаплотипов с относительно высокими частотами, мы также выбираем в буфер наиболее вероятную пару гаплотипов каждой особи.Это гарантирует, что наш алгоритм не завершится ошибочно на следующем этапе лигирования из-за отсутствия комплементарных гаплотипов. Следовательно, практический размер буфера будет немного больше, чем размер буфера B , указанный пользователем. Теоретически реальный размер буфера не превысит B +2 n , тогда как на практике он будет намного меньше.

    По сравнению с другими алгоритмами индивидуального гаплотипирования, основанными на стратегии разделения-лигирования, наш алгоритм выполняет некоторые дополнительные операции для повышения точности оценки частот.Эти дополнительные операции приводят к дополнительной стоимости, которая равна O ( м 2 N + RM 2 + D 4 м + м 2 k ), простое суммирование временной сложности каждого шага. Значение R и D и D можно рассматривать как константы и K < M , поэтому наш алгоритм увеличивается только на O ( M 2 N + м 2 m ) временная сложность, что является приемлемым по сравнению с временными затратами на оценку частот гаплотипов.

    3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    Чтобы оценить точность нашего улучшенного алгоритма максимизации оценки разделения-лигирования блоков (BBPLEM), мы использовали частоту индивидуальных ошибок (IER) и частоту ошибок переключения (SER), которые были двумя широко используемыми критериями для доступа к эффективности индивидуального гаплотипирования. (Делано и др. , 2007; Марчини и др. , 2006). IER — это процент людей, чьи конфигурации гаплотипов сделаны неправильно.Как правило, значение IER уменьшается с увеличением количества особей и увеличивается с увеличением длины генотипа. Когда генотип длинный, почти все алгоритмы гаплотипирования не могут вывести полную правильную конфигурацию гаплотипа, то есть IER будет близок к 100%, что теряет статистическую значимость. Ошибка переключения — это ошибка между соседними парами гетерозиготных локусов. Такую ошибку можно просто исправить одним переключателем, что и послужило причиной названия «ошибка переключателя».SER представляет собой отношение числа ошибок переключения к числу гетерозиготных локусов.

    Хотя максимальный размер блока bmax и минимальный размер блока bmin могут быть выбраны произвольно, разные варианты могут привести к разным результатам. Значение bmin должно быть больше 1, так как бессмысленно оценивать частоту гаплотипа одного SNP. Значение bmax не должно быть слишком большим, потому что большой блок потребует много памяти.Лучше выбрать соответствующие bmin и bmax в соответствии с практической структурой генома. В нашем алгоритме мы используем bmin =2 и bmax =10 в качестве настройки параметра по умолчанию.

    Мы сравнили BBPLEM с несколькими программами, включая PLEM (Qin et al. , 2002), fastPhase (Scheet and Stephens, 2006), GERBIL (Kimmel and Shamir, 2005), 2SNP (Brinza and Zelikovsky, 2006), Ishape ( Delaneau и др. , 2007) и BEAGLE (Browning and Browning, 2007).PHASE был исключен, поскольку он был слишком медленным, чтобы его можно было выполнить достаточное количество раз для оценки средней производительности. Программа HaploRec (Eronen et al. , 2006) не тестировалась, поскольку ее текущая версия не может корректно обрабатывать отсутствующие SNP. Все эксперименты проводились на сервере Windows с процессором 3,20 ГГц и 1 ГБ ОЗУ.

    3.1 Реальные данные

    Мы сравнили точность нашего алгоритма с другими алгоритмами, основанными на наборе данных по ангиотензинпревращающему ферменту человека, который был предоставлен (Rieder et al., 1999). Он содержал генотипы 11 неродственных особей по 52 SNP и 13 различных гаплотипов, которые были идентифицированы в ходе экспериментов. Размер буфера PLEM и BBPLEM был установлен равным 50. Раунд итерации EM был установлен равным 20. Параметр K (количество кластеров) fastPhase был установлен равным 10, чтобы сократить время его работы. Параметры GERBIL, 2SNP, Ishape были установлены по умолчанию. Параметр «nsample» BEAGLE был установлен равным 200, а параметр «seed» генерировался случайным образом при каждом независимом запуске.Чтобы оценить их средние показатели, было выполнено 100 независимых запусков. Оценку IER, SER и времени работы можно описать в таблице 1.

    Таблица 1.

    Сравнение точности и времени различных алгоритмов в наборе данных ACE

    1 17 (Бринза и Зеликовский, 2006)
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.214 0.214 0.067 0,1
    FastPhase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.198 0.027 13.3
    GERBIL1.1 (Kimmel, Shamir, 2005) 0,091 0,008 3,9 S
    0.091 0,008 0,1
    Ishape2.0 (Dealaneau et al. , 2007) 0.091 0.017 16.9
    Beagle2.1 (Браунинг и Браунинг, 2007) 0.218 0.082 2.4
    0.182 0.0.182 0.063 0.2
    BBPLEM (Объем разбиения и жадности) 0.182 0.052 0.2
    BBPLEM (оптимальный раздел и жадный перевод) 0.172 0.052 0.2
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.214 0.214 0.067 0,1
    FastPhase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.198 0.027 13.3
    Gerbil1.1 (Kimmel и Shamir, 2005) 0.091 0.091 0.008 3.9 3.9
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.091 0.008 0.1
    Ishape2.0 (delaneau et al. , 2007) 0.091 0.091 0.017 16.9
    Beagle2.1 (Browning и Browning, 2007) 0.218 0.082 2.4
    BBPLEM (унифицированная разбиение и парные перевязки) 0.182 0.063 0,2 0,2
    BBPLEM (равномерное разбиение и жадность) 0.182 0.052 0.2 0.2
    BBPLEM (оптимальный раздел и жадный перевязка) 0.172 0.052 0.2
    0.2
    Таблица 1.

    Точность и время сравнения различных алгоритмов на DataSet

    1 17 (Бринза и Зеликовский, 2006)
    . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.214 0.214 0.067 0,1
    FastPhase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.198 0.027 13.3
    GERBIL1.1 (Kimmel, Shamir, 2005) 0,091 0,008 3,9 S
    0.091 0,008 0,1
    Ishape2.0 (Dealaneau et al. , 2007) 0.091 0.017 16.9
    Beagle2.1 (Браунинг и Браунинг, 2007) 0.218 0.082 2.4
    0.182 0.0.182 0.063 0.2
    BBPLEM (Объем разбиения и жадности) 0.182 0.052 0.2
    BBPLEM (оптимальный раздел и жадный перевод) 0.172 0.052 0.2
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.214 0.214 0.067 0,1
    FastPhase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.198 0.027 13.3
    Gerbil1.1 (Kimmel и Shamir, 2005) 0.091 0.091 0.008 3.9 3.9
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.091 0.008 0.1
    Ishape2.0 (delaneau et al. , 2007) 0.091 0.091 0.017 16.9
    Beagle2.1 (Browning и Browning, 2007) 0.218 0.082 2.4
    BBPLEM (унифицированная разбиение и парные перевязки) 0.182 0.063 0,2 0,2
    BBPLEM (равномерное разбиение и жадность) 0.182 0.052 0.2 0.2
    BBPLEM (оптимальный раздел и жадный перевязка) 0.172 0.052 0.2
    0.2

    Как продемонстрировано в таблице 1 Универсальный блок разбиения и стратегия парной связи также применялись на алгоритме BBPLEM чтобы оценить повышение точности, вызванное нашей другой стратегией разделения блоков и связывания. Когда была принята стратегия равномерного разделения блоков, размер блока был установлен равным 2.На рис. 2 показано распределение размеров блоков, разделенных нашим алгоритмом оптимального разделения блоков. Количество блоков уменьшается с увеличением размера блока.

    Рис. 2.

    Распределение размера блока (набор данных ACE).

    Рис. 2.

    Распределение размера блока (набор данных ACE).

    Среди всех алгоритмов GERBIL и 2SNP обеспечили наиболее точный результат гаплотипирования в наборе данных ACE, но их производительность была хуже, чем у других алгоритмов, в последних сравнениях с большим набором данных.BBPLEM обеспечивает среднюю точность за меньшее время. Среди трех различных стратегий разделения-лигирования оптимальное разделение блоков и стратегия жадного лигирования обеспечили наиболее точный результат гаплотипирования.

    Помимо набора данных по ангиотензинпревращающему ферменту человека, мы также протестировали различные алгоритмы на наборе данных 5q31, созданном Daly et al. (2001). Набор данных 5q31 содержал 129 трио родословных отца, матери и ребенка с их генотипами в 103 SNP в хромосоме 5q31.Для оценки эффективности различных алгоритмов были отобраны генотипы 129 детей. В исходных данных о детях было 3873 (29%) гетерозиготных аллеля и 1334 (10%) отсутствующих аллеля. После разрешения родословной можно определить фазу 2714 гетерозиготных аллелей и 168 отсутствующих аллелей. По этим выявленным SNP мы оценивали точность различных алгоритмов. Поскольку в 5q31 было больше генотипов, чем в ACE, размеры буфера PLEM и BBPLEM были установлены равными 100.Параметр nsample BEAGLE был изменен на 25, чтобы повысить производительность. Все параметры других алгоритмов были установлены как прежде. Чтобы оценить их средние характеристики с результатом, показанным в таблице 2, было выполнено 10 независимых запусков.

    Таблица 2.

    Сравнение точности и времени различных алгоритмов на наборе данных хромосомы 5q31

    девяносто одна тысяча двадцать одна девяносто одна тысяча двадцать одна
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002)
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.042 0.042 282,7
    GERBIL1.1 (Киммель и Шамир, 2005) 0.434 0.045 47.0
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.046 0.046 1,046 1.0
    Ishape2.0 (Delaneau et al. , 2007) 0.388 0.047 2151.1
    Beagle2.1 (Browning and Browning, 2007) 0.404 0.043 0.043 8.1
    BBPLEM (равномерное перегородку и парной лигирование) 0.418 0,046 6,3
    BBPLEM (унифицированный раздел & Жадное лигирование) 0,431 0,046 5,6
    BBPLEM (Оптимальное разбиение & Жадное лигирование) 0,388 0,043 5,4
    + +
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002)
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.042 0.042 282,7
    GERBIL1.1 (Kimmel and Shamir, 2005) 0,434 0.045 47.0
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.046 0.046 1,046 1.0
    Ishape2.0 (Delaneau et al. , 2007) 0.047 0.047 2151.1
    Begle2.1 (Browning and Browning, 2007) 0.404 0.043 0.043 8.1
    BBPLEM (равномерный раздел и парной перевязки) 0.418 0,046 6,3
    BBPLEM (унифицированный раздел & Жадный лигирование) 0,431 0,046 5,6
    BBPLEM (Оптимальное разбиение & Жадный лигирование) 0,388 0,043 5,4
    Таблица 2.

    Сравнение точности и времени различных алгоритмов на наборе данных хромосомы 5q31

    девяносто одна тысяча двадцать одна девяносто одна тысяча двадцать одна
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002)
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.042 0.042 282.7 
    ГЕРБИЛ1.1 (Kimmel и Shamir, 2005) 0.434 0.045 47.0 4721
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.046 0,046 1.0
    Ishape2.0 (Delaneau ET AL. , 2007) 0.388 0.047 0.047 2151.1
    Beagle2.1 (Browning и Browning, 2007) 0.043 0.043 0.043 8.1
    BBPLEM (единый раздел и пара ) 0.418 0,046 6,3
    BBPLEM (унифицированный раздел & Жадное лигирование) 0,431 0,046 5,6
    BBPLEM (Оптимальное разбиение & Жадное лигирование) 0,388 0,043 5,4
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002)
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.042 0.042 282,7
    GERBIL1.1 (Kimmel and Shamir, 2005) 0,434 0.045 47.0
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.046 0.046 1,046 1.0
    Ishape2.0 (Delaneau et al. , 2007) 0.047 0.047 2151.1
    Begle2.1 (Browning and Browning, 2007) 0.404 0.043 0.043 8.1
    BBPLEM (равномерный раздел и парной перевязки) 0.418 0,046 6,3
    BBPLEM (унифицированный раздел & Жадный лигирование) 0,431 0,046 5,6
    BBPLEM (Оптимальное разбиение & Жадный лигирование) 0,388 0,043 5,4

    Для данных 5q31 Ishape и fastPhase обеспечили минимальные значения IER и SER соответственно. Но у обоих было очень долгое время работы. PLEM не смог найти решение за 10 часов.По сравнению с другими алгоритмами BBPLEM обеспечивает более высокую точность за гораздо меньшее время. Более того, стратегия оптимального разделения блоков и жадного лигирования обеспечила наилучшую точность среди трех стратегий, что указывало на ее эффективность. Распределение размера блоков, разделенных нашим алгоритмом оптимального разделения блоков, показано на рисунке 3.

    Рис. 3.

    Распределение размера блока (набор данных 5q31).

    Рис. 3.

    Распределение размера блока (набор данных 5q31).

    3.2 Симулированные данные

    Некоторые программы были разработаны для моделирования гаплотипов для изучения генома (Hudson, 2002; Liang et al. , 2007). Однако может быть сложно смоделировать природную блочную структуру гаплотипов. (Wang et al. , 2002) исследовали блочные структуры гаплотипов. Было замечено, что когда частота мутаций была установлена ​​равной 0,3×10 90 272 -9 90 273 на сайт в год, а скорость рекомбинации была установлена ​​равной 1.0×10 -8 для вероятности 50% и 4,0×10 -8 для вероятности оставшихся 50%, распределение размера блока смоделированных гаплотипов и реальной хромосомы 21 человека было очень похожим. Здесь мы использовали ту же настройку параметра. Программа «ГЕНОМ» использовалась для создания гаплотипов для нашей оценки производительности, потому что она может позволить скорости рекомбинации варьироваться в зависимости от генома. Мы сгенерировали 10 образцов по 100 гаплотипов. Длина гаплотипов варьировала от 80 до 120.

    Генотипы были получены путем случайного спаривания двух гаплотипов. Для каждой выборки генерировали 100 особей и оценивали точность. Размер буфера BBPLEM и PLEM был установлен равным 100. Раунд итерации был установлен равным 20. Параметр K fastPhase был установлен равным 10. Параметр nsample BEAGLE был установлен равным 25. Для других алгоритмов , мы просто выбрали их настройки параметров по умолчанию. Для оценки средней производительности различных алгоритмов для каждого образца было выполнено 10 независимых запусков.В таблице 3 представлено сравнение точности и времени различных алгоритмов.

    Таблица 3.

    Сравнение точности и времени различных алгоритмов на смоделированном наборе данных

    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.808 0.223 2.6
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.853 0.155 205.6
    GERBIL1.1 (Kimmel и Shamir, 2005) 0.950 0.234 0.234 132.9 132.9
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.970 0.246 0.2
    ISHAPE2.0 (delaneau et al. , 2007) 0.242 0.038 1820.0
    Beagle2.1 (Browning and Browning, 2007) 0,745 0.131 9.2
    BBPLEM (унифицированные разбиения и парной лигируют) 0.643 0.151 1.1 1.1
    BBPLEM (равномерное разбиение и жадность) 0.552 0.138 1.0 1.0
    BBPLEM (оптимальный раздел и жадный перевязка) 0.541 0.136 0.9
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.808 0.223 2.6
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.853 0.155 205.6
    GERBIL1.1 (Kimmel и Shamir, 2005) 0.950 0.234 0.234 132.9 132.9
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.970 0.246 0.2
    ISHAPE2.0 (delaneau et al. , 2007) 0.242 0.038 1820.0
    Beagle2.1 (Browning and Browning, 2007) 0,745 0.131 9.2
    BBPLEM (унифицированные разбиения и парной лигируют) 0.643 0.151 1.1 1.1
    BBPLEM (равномерное разбиение и жадность) 0.552 0.138 1.0 1.0
    BBPLEM (ОПТИМАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ и Жадрый перевязка) 0.541 0.136 0.9
    Таблица 3.

    Точность и время сравнения различных алгоритмов на моделированного набора данных

    . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.808 0.223 2.6
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.853 0.155 205,6
    GERBIL1.1 (Kimmel, Shamir, 2005) 0,950 0,234 132,9 7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.970 0.246 0.2
    Ishape2.0 (Delaneau et al. , 2007) 0.242 0.038 1820.0
    Beagle2.1 (Браунинг и Браунинг, 2007) 0.745 0.131 9.2 910
    0.643 0,151 1.1
    BBPLEM (единое разбиение и жадность) 0.552 0.138 1.0
    BBPLEM (Оптимальный раздел и жадный перевод) 0.541 0.136 0.9
    Метод . ИЭР . СЕР . Бег .
    . . . Время (с) .
    Plem1.0 (Qin et al. , 2002) 0.808 0.223 2.6
    Fastphase1.2 (Scheet and stephens, 2006) 0.853 0.155 205.6
    GERBIL1.1 (Kimmel и Shamir, 2005) 0.950 0.234 0.234 132.9 132.9
    2snp1.7 (Бринза и Зеликовский, 2006) 0.970 0.246 0.2
    ISHAPE2.0 (delaneau et al. , 2007) 0.242 0.038 1820.0
    Beagle2.1 (Browning and Browning, 2007) 0,745 0.131 9.2
    BBPLEM (унифицированные разбиения и парной лигируют) 0.643 0.151 1.1 1.1
    BBPLEM (равномерное разбиение и жадность) 0.552 0.138 1.0 1.0
    BBPLEM (Оптимальное разбиение и жадность) 0.541 0.541 0,136 0.9

    Для смоделированных данных ISHAPE дал гораздо лучшую точность, чем другие алгоритмы. Но это стоило много времени. PLEM, BEAGLE, 2SNP и BBPLEM были намного быстрее других алгоритмов. BBPLEM дал сопоставимую точность за очень короткое время. Оптимальное разбиение блоков и стратегия жадного связывания по-прежнему обеспечивали наилучшую производительность.

    Чтобы оценить эффективность BBPLEM, мы исследовали время работы BBPLEM по отношению к различным м и n . Результаты представлены на рисунках 4 и 5.

    Рис. 4.

    Продолжительность жизни в зависимости от длины генотипа.

    Рис. 4.

    Продолжительность жизни в зависимости от длины генотипа.

    Рис. 5.

    Время работы в зависимости от числа особей.

    Рис. 5.

    Время работы в зависимости от количества особей.

    В соответствии с нашим предыдущим обсуждением временной сложности нашего алгоритма, время работы примерно пропорционально квадрату м и линейно с n . Как показано на рисунках 4 и 5, алгоритм BBPLEM работает очень быстро. Когда есть около 1000 особей и 1000 SNP, BBPLEM может обработать их за несколько секунд. В то время как другие алгоритмы, такие как Ishape и fastPhase, не могут получить результаты гаплотипирования в течение 10 часов.

    4 ВЫВОДА

    Разделение-лигирование было широко используемым подходом для индивидуального гаплотипирования для сокращения временных затрат.Однако несоответствующее разбиение может увеличить частоту ошибок при оценке частот. В этой статье мы предложили лучшую стратегию разделения и лигирования в соответствии с LD между каждой парой SNP. Блоки гаплотипов были разделены таким образом, что LD внутри блока был очень высоким, тогда как LD между соседними блоками был низким, что значительно снизило частоту ошибок при гаплотипировании.

    Мы оценили точность нашего алгоритма как на реальном, так и на смоделированном наборе данных. По сравнению с другими алгоритмами наш алгоритм достиг сопоставимой точности за гораздо меньшее время.Некоторая ошибка гаплотипирования может быть связана с ограничениями простого алгоритма EM. Поскольку наша стратегия разбиения блоков и связывания была гибкой и эффективной, сочетание стратегии разбиения блоков и связывания с лучшими алгоритмами оценки частоты, такими как байесовский и MCMC, может привести к большей точности.

    Хотя соседние SNP обычно имеют высокую LD, между отдаленными SNP может существовать тесная связь. В нашем алгоритме блок гаплотипов должен быть непрерывной областью, поэтому удаленные SNP с высоким LD не будут учитываться.Если мы позволим удаленным SNP составлять блок, точность гаплотипирования может быть дополнительно улучшена, что является будущим направлением и нашей следующей работой.

    БЛАГОДАРНОСТЬ

    Мы благодарим Linbin Yu, Yiming Lei, Mingzhi Shao и Juan Liu, которые предоставили много полезных советов для нашей статьи.

    Финансирование : Ключевой проект Национального фонда естественных наук Китая в рамках гранта № 60533020.

    Конфликт интересов : не объявлено.

    ССЫЛКИ

    , и другие.

    Haploview: анализ и визуализация карт LD и гаплотипов

    ,

    Биоинформатика

    ,

    2005

    , том.

    21

     (стр.

    263

    265

    ) и др.

    Проблема гаплотипирования: обзор вычислительных моделей и решений

    J. Comput. науч. Технол.

    ,

    2003

    , том.

    18

     (стр. 

    675

    688

    ),  .

    2SNP: масштабируемая фазировка на основе гаплотипов 2-SNP

    22

     (стр. 

    371

    373

    ),  .

    Быстрое и точное определение фаз гаплотипов и вывод отсутствующих данных для исследований ассоциаций всего генома с использованием локализованной кластеризации гаплотипов

    Am. Дж. Хам. Жене.

    ,

    2007

    , том.

    81

     (стр.

    1084

    1097

    ),  .

    Идеальный филогенный гаплотип: вывод гаплотипа с использованием модели дерева

    19

     (стр. 

    780

    781

    ).

    Вывод гаплотипов из ПЦР-амплифицированных образцов диплоидных популяций

    Mol. биол. Эвол.

    ,

    1990

    , том.

    7

     (стр. 

    111

    122

    ), и др.

    Структура гаплотипов высокого разрешения в геноме человека

    Нац. Жене.

    ,

    2001

    , том.

    29

     (стр. 

    229

    232

    ) и др.

    ISHAPE: новое быстрое и точное программное обеспечение для гаплотипирования

    ,

    BMC Bioinformatics

    ,

    2007

    , том.

    8

    стр.

    205

     , и др.

    HaploRec: эффективная и точная крупномасштабная реконструкция гаплотипов

    ,

    BMC Bioinformatics

    ,

    2006

    , vol.

    7

    стр.

    542

     ,  .

    Оценка методом максимального правдоподобия частот молекулярных гаплотипов в диплоидной популяции

    Mol. биол. Эвол.

    ,

    1995

    , том.

    12

     (стр.

    921

    927

    ), и др.

    Структура блоков гаплотипов в геноме человека

    ,

    Наука

    ,

    2002

    , том.

    296

     (стр. 

    2225

    2229

    ).

    гаплотипов как идеальные филогения: концептуальные рамки и эффективные решения

    ,

    процедуры рекорбий 2002: 6000 годовая международная конференция по вычислительной биологии

    ,

    2002

    New York, США

    ACM

    (стр.

    166

    175

    ).

    Создание образцов по нейтральной модели генетической изменчивости Райта-Фишера

    ,

    Биоинформатика

    ,

    2002

    , том.

    18

    (стр.

    337

    338

    )

    Международный консорциум HapMap

    Международный проект HapMap

    ,

    Природа

    , том

    9 0003

    426

     (стр. 

    789

    796

    ),  .

    ПЕЧАНЧКИ: разрешение генотипа и идентификация блока с использованием правдоподобия

    ,

    Proc. Натл акад. науч. США

    ,

    2005

    , том.

    102

     (стр. 

    158

    162

    ) и др.

    Экономичный метод выращивания деревьев для вывода гаплотипов

    21

     (стр. 

    3475

    3481

    ), и др.

    ГЕНОМ: симулятор полного генома на основе коалесцента

    ,

    Биоинформатика

    ,

    2007

    , том

    23

     (стр. 

    1565

    1567

    ) и др.

    Вывод гаплотипов и отсутствующих данных в нуклеарных семьях

    ,

    Genome Res.

    ,

    2004

    , том.

    14

     (стр. 

    1624

    1632

    ) и др.

    Сравнение алгоритмов фазирования для троек и неродственных особей

    Am.Дж. Хам. Жене.

    ,

    2006

    , том.

    78

    (стр.

    437

    450

    ) и др.

    Вывод байесовского гаплотипа для множественных сцепленных однонуклеотидных полиморфизмов

    ,

    Am. Дж. Хам. Жене.

    ,

    2002

    , том.

    70

     (стр. 

    157

    169

    ), и др.

    Блоки с ограниченным разнообразием гаплотипов, выявленные при сканировании с высоким разрешением хромосомы 21 человека

    294

     (стр.

    1719

    1723

    ), и др.

    Алгоритм Partition-Ligation EM для вывода гаплотипов с однонуклеотидными полиморфизмами

    ,

    Am. Дж. Хам. Жене.

    ,

    2002

    , том.

    71

     (стр. 

    1242

    1247

    ) и др.

    Изменение последовательности ангиотензинпревращающего фермента человека

    Nat. Жене.

    ,

    1999

    , том.

    22

     (стр. 

    59

    62

    ),  .

    Быстрая и гибкая статистическая модель для крупномасштабных данных о генотипах населения: приложения для определения отсутствующих генотипов и гаплотипической фазы

    Am.Дж. Хам. Жене.

    ,

    2006

    , том.

    78

     (стр.

    629

    644

    ) и др.

    Новый статистический метод реконструкции гаплотипов по популяционным данным

    Am. Дж. Хам. Жене.

    ,

    2001

    , том.

    68

     (стр.

    978

    989

    ) и др.

    Распространение рекомбинационных кроссоверов и происхождение блоков гаплотипов: взаимодействие популяционной истории, рекомбинации и мутаций

    Am. Дж.Гум. Жене.

    ,

    2002

    , том.

    71

     (стр. 

    1227

    1234

    ),  .

    Вывод гаплотипов методом максимальной экономии

    19

     (стр.

    1773

    1780

    ) и др.

    HapBlock: программное обеспечение для разделения блоков гаплотипов и выбора тегов SNP с использованием набора алгоритмов динамического программирования

    21

     (стр. 

    131

    134

    )

    Примечания автора

    © Автор 2008.Опубликовано издательством Оксфордского университета. Все права защищены. Чтобы получить разрешение, отправьте электронное письмо по адресу: [email protected]

    .

    Block Wall Foundation Repair

    Если у кого-то из вас когда-либо сложилось впечатление, что жизнь в фиксирующем верхе — это гламурно (не знаю, кто бы мог так подумать, но на всякий случай)… я хотел бы поделиться некоторыми «реальные» фотографии с вами сегодня.

    Рядом с нашим гаражом есть небольшая кладовая, и когда мы въехали в дом, то заметили, что одна из шлакоблочных стен в этой комнате немного прогибается.Но мы прожили здесь чуть больше полутора лет, и стена стала в два раза хуже. Вы можете вытащить шлакоблок и увидеть грязь за ним. И вся кладовая начала сдвигаться/отъезжать от дома; Я говорю… вы можете видеть дневной свет в одном из углов.

    Следуйте за мной на Pinterest здесь

    Следуйте за мной в Instagram здесь

    Надеюсь, вы тоже прочтете некоторые из моих постов, пока вы здесь!

    Смотрите мои проекты DIY и вдохновение [здесь]

    Посмотреть экскурсию по дому [здесь]

    Ознакомьтесь с постами о моде [здесь]

    Некоторые проекты доставляют удовольствие, потому что в конце вы получаете что-то красивое (т.е. повторная облицовка плиткой, покраска шкафов, повторная отделка деревянных конструкций и т. д.), а также такие проекты, как ремонт фундамента. Не совсем весело, правда?

    У нас была компания, которая предложила нам стоимость ремонта, и Брэндон решил, что он может сделать это сам и сэкономить кучу денег. Серьезно, этот человек не перестает удивлять и удивлять меня тем, насколько хорошо он чинит и строит вещи. Я знаю его несколько лет, работал с ним над МНОГИМИ проектами… и я до сих пор удивляюсь, когда он говорит что-то вроде «о, я могу это исправить сам.«Я понятия не имею, как он учится этим вещам, но я очень благодарен!

    Я сделал несколько фотографий, пока он строил новую стену. Я даже не собираюсь притворяться, что знаю, о чем говорю, поэтому, пожалуйста, не воспринимайте это как учебник. РЖУ НЕ МОГУ! Все, что я знаю, это то, что он просверлил отверстия в полу прямо перед наклонной стеной, вставил арматуру в эти отверстия, а затем использовал шлакоблоки и раствор, чтобы построить стену вокруг арматуры.

    Видите, как изгибается более высокая стена? Арматура в новой стене сделает ее очень прочной, чтобы грязь не могла сместиться и протолкнуть ее внутрь.Ему пришлось взять выходной, чтобы поработать над этим проектом, и поверьте мне… на возведение стены ушел ПОЛНЫЙ день. Его все еще нужно залить сверху бетоном (для дополнительной прочности), но самое сложное сделано!

    Я знаю, что это был не очень захватывающий или красивый пост, но я хотел, чтобы вы, ребята, знали, чем мы занимались в последнее время! Иногда жизнь в фиксирующем верхе означает работу не очень красивую, но необходимую. Около недели назад Брэндон починил электрику на кухне, а затем занялся не самым приятным делом: замена нашего ДЕЙСТВИТЕЛЬНО старого вентилятора в ванной, который наконец-то запылился.Не завидуй. 😉

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.