Задания для домашних контрольных работ и методические рекомендации по их выполнению

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒

Выполняя контрольную работу, необходимо правильно, четко и логически последовательно излагать теоретический материал, выделяя при этом основные моменты.

Контрольная работа должна быть представлена на проверку в заочное отделение в установленный учебным графиком срок. Домашняя контрольная работа оценивается отметками «зачтено», «не зачтено». В соответствии с замечаниями рецензента учащийся вносит исправления в работу. Не зачтенная работа должна быть повторно сдана на заочное отделение. Учащийся, не получивший отметку «зачтено» по домашней контрольной работе не допускается к экзамену.

Выполнению домашней контрольной работы должен предшествовать обзор всей рекомендованной литературы. После изучения всего материала по дисциплине и ответов на вопросы для самоконтроля необходимо приступать к ее выполнению.

Домашняя контрольная работа состоит из двух задач. Каждую задачу следует начинать с новой страницы.

Данные для решения задач определяются шифром учащегося.

При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие требования:

1 Контрольную работу выполняют чернилами в отдельной тетради (объем – не более 12 листов) или на листах формата А4 (210x297мм) (объем – не более 8 страниц).

2 Для пометок и замечаний преподавателя в тетради необходимо оставлять поля и писать через строчку. При оформлении домашней контрольной работы при помощи компьютерных технологий необходимо соблюдать требования ГОСТ 2.105, СТБ 6.38, согласно которым необходимо использовать шрифт Times New Roman размером 14 пунктов, межстрочный интервал – одинарный. Абзацы в тексте начинаются отступом 12,5 мм, которые должны быть одинаковые по всей работе. Номера страниц проставляются посередине верхнего поля. Параметры страниц: левое 30, правое – не менее 8 мм, верхнее и нижнее – не менее 20 мм.

3 В конце контрольной работы должна быть указана литература, использованная при ее выполнении согласно ГОСТ 7.1.

4 Необходимо оставить 1-2 чистых листа (страниц) для рецензии преподавателя.

5 На обложке тетради приклеивается и заполняется бланк установленного образца, где обязательно указывают шифр учащегося.

Домашняя контрольная работа должна быть составлена кратко и содержать описание основных этапов работы и необходимые расчеты. Не следует переписывать дословно текст методических рекомендаций и приводить однотипные вычисления.

Графический и табличный материал контрольной работы (см. приложения А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, К) может быть представлен в туши или карандаше, но обязательно выполненным тщательно и аккуратно, надписи на всех приложениях должны быть оформлены в соответствии с требованиями инженерной графики.

Примечания:

1 В методических рекомендациях задачи решены по произвольным исходным данным с необходимыми объяснениями.

2 Листы вкладыши с замечаниями преподавателя должны быть обязательно сохранены, а исправленные и дополненные приложения следует пометить словом «доработка».

Исходные данные к заданиям контрольной работы.

Примеры решения задач

Задача 1 - Вычисление координат плановых точек, построение плана в масштабе 1:500 и привязка здания к плановым точкам полярным способом

Вычисление координат точек замкнутого теодолитного хода. Построение плана по координатам в масштабе 1:500.

Плановая привязка здания 36 х 12 м полярным способом.

Примечания. На строительной площадке привязка теодолитного хода производится к пунктам полигонометрических сетей, после чего определяются координаты этих точек.

Исходные данные

1 Внутренние измеренные углы полигона равны:

______________

2 Дирекционный угол _1-2 следует вычислить условно по формуле 1:

, (1)

где числитель состоит из двузначного шифра, впереди которого ставится цифра 1.

Например, шифр учащегося – 64, тогда:

3 Горизонтальные проложения линий равны:

d₁-₂ = 50,36 м

d₂-₃ = 64,12 м

d₃-₄ = 61,79 м

d₄-₁ = 61,70 м

4 Координаты начальной точки I теодолитного хода равны:

Х₁= 0,00м, У₁ = 0,00м

Этапы решения

1 Уравнение углов.

2 Вычисление дирекционных углов, румбов.

3 Вычисление и уравнивание приращений координат.

4 Вычисление координат точек теодолитного хода.

5 Построение координатной сетки и полигона по координатам.

6 Вычисление разбивочных элементов плановой привязки углов здания.

Решение задачи

Этап

Выписываем в ведомость вычисления координат исходные данные (см. приложение А):

а) измеренные углы β ₁, β₂, β₃, β₄ – в графу 2;

б) начальный дирекционный угол α _{1 - 2} – в графу 4;

в) горизонтальные проложения сторон полигона d_{4 – 1,}d_{1 – 2,}d_{2 – 3,}d_{3 - 4} в графу 6;

г) координаты начальной точки Х₁и У₁ в графы 11 и 12.

Производим уравнивание измеренных углов полигона.

Для замкнутого полигона теоретическая сумма углов вычисляется по формуле

теор = 180⁰(n - 2), (2)

где n – число углов в полигоне.

В примере n = 4, следовательно, теор = 360⁰ . Но так как при измерении углов допускались некоторые погрешности, то фактическая сумма , а разница между и называется угловой невязкой.

Для данного примера (формула 3):

(3)

Сравним полученную угловую невязку с допустимой для определения качества измерения углов по формуле 4:

(4)

где, n – число вершин замкнутого полигона.

Здесь n = 4 , f_βдоп = 1' 4 = 2

Условие │f_β│ < f_βдоп выполняется: 1,5' < , углы измерены с необходимой точностью.

Угловую невязку следует распределить на измеренные углы с противоположным знаком так, чтобы ликвидировать в графе «Исправленные углы» десятые доли минут, а при наличии целых минут их следует распределить на углы, заключенные между наиболее короткими сторонами.

Вычисление значения исправленных углов записывают в графу 3.

Этап

По исходному дирекционному углу равному для данного примера , вычисляем дирекционные углы последующих линий, пользуясь формулой 5:

α_n= α_{n- 1}+180⁰- β_n , (5)

так как измерены правые углы теодолитного хода.

α_2-3= α_1-2+ 180⁰– β_{2 ,}

α_3-4= α_2-3+ 180⁰– β_{3 ,}

α_4-1= α_3-4+ 180⁰– β_{4 ,}

Затем, для контроля, вычисляем α_1-2= α_4-1+ 180⁰– β_{1 ,}

Если полученный при этом дирекционный угол будет равен исходному, то вычисление выполнено правильно.

Пример расчета дирекционных углов рассматриваемого варианта задачи.

- исходный дирекционный угол.

Вычисленные дирекционные углы записываем в графу 4 (приложение А).

Пользуясь формулами зависимости между дирекционными углами (азимутами) и румбами, вычисляем румбы линий:

1 четверть r = α (румб северо-восточный)

2 четверть r = 180º - α (румб юго-восточный)

3 четверть r = α - 180º (румб юго-западный)

4 четверть r = 360º - α (румб северо-западный)

Полученные румбы записываем в графу 5 (приложение А)

Этап

По румбам и горизонтальным приложениям сторон полигона вычисляют приращения координат ΔХ и ΔУ, пользуясь формулами 6 и 7:

= d cos r, (6)

ΔY = d sin r, (7)

где d – горизонтальное проложение линий;

r – румб линии.

Вычисление приращений производят до 0,001м, а при записи в ведомость их необходимо округлять до 0,01м.

При вычислении приращений, кроме таблиц, можно использовать микрокалькуляторы, имеющие клавиши функций sin и cos. Для этого необходимо произвести преобразование минут в десятые доли градуса.

Для примера преобразуем r = 16º24' = 16,4º

Знаки приращений координат зависят от направления линий, т.е. от названия румбов линий, и определяются по таблице 1.

Таблица 1- Определение знаков приращений координат

Приращения	1 четверть СВ	2 четверть ЮВ	3 четверть ЮЗ	4 четверть СЗ
ΔХ	+	-	-	+
ΔУ	+	+	-	-

Вычисленные и округленные значения приращений с соответствующими знаками записываем в графы 7 и 8 (приложение А)

Подсчитываем алгебраические суммы приращений ∑ ΔXi выч. и ∑ ΔYi выч.

Теоретическая сумма приращений замкнутого полигона должна быть равной нулю, т.е. ∑ ΔX теор. = 0,∑ΔY теор. = 0

Но так как при измерении углов и сторон полигона допускаются некоторые погрешности, то фактическая сумма вычисленных приращений не будет равна нулю. Разница между вычисленными суммами приращений и теоретическими называется невязкой по осям координат f_xи f_y

f_x= ∑ ΔXi выч - ∑ΔXтеор

f_y=∑ΔYiвыч -∑ΔYтеор

В данном примере имеем:

f_x= + 0,01м

f_y= - 0,03 м

Вычисляем абсолютную невязку по формуле 8:

f_{абс = ,}(8)

Получаем

Вычисляем относительную линейную невязку по формуле 9:

, (9)

где p = ∑di

В примере:

Сравниваем полученную относительную невязку с допустимой (формула 10):

, (10)

где – допустимая невязка.

Относительная невязка меньше допустимой, условие выполнено.

Вычисленные линейные невязки и распределяем по приращениям пропорционально их горизонтальным проложениям с обратным знаком.

Полученные значения необходимо округлить до второго десятичного знака.

Если величина цифры линейной невязки меньше количества сторон полигона (в данном примере = + 0,01, цифра 1, количество сторон равно, то в этом случае невязку нужно распределить на наиболее протяженную сторону (в примере d наиб. = 64,12)

Невязка = - 0,03, в этом случае распределяем по одной сотой на наиболее длинные стороны.

Исправленные с учетом невязок приращения записываем в графы 9 и 10 (приложение А)

Примечание. Если сумма исправленных приращений со знаками + и – будет равна нулю, то вычисления произведены верно.

Этап

Вычисляем координаты точек теодолитного хода по формулам 11,12:

(11)

, (12)

путем последовательного решения прямых геодезических задач на плоскости, начиная от исходного пункта до возвращения к нему же в замкнутом ходе. Это дает возможность контролировать правильность вычисления координат.

Вычисленные координаты заносим в графы 11 и 12 (приложение А)

Ведомость вычисления координат необходимо аккуратно оформить тушью или в карандаше в соответствии с приложением А на листе бумаги 20х30 см.

Этап

Пользуясь значениями вычисленных координат, следует нанести плановые точки на план масштаба 1:500. Для этого необходимо на чертежной или миллиметровой бумаге вычертить координатную сетку со сторонами квадратов 5 см и произвести соответствующую оцифровку координат на осях Х и У.

Полученные на плане точки необходимо соединить прямыми линиями и надписать значения румбов и горизонтальных проложений сторон полигона (см. Приложение Б).

Примечания

1 Координатную сетку нанести в тонких линиях зеленой или синей тушью.

2 Точки соединить линиями толщиной 1-2 мм черной тушью или в карандаше.

3 Диаметр точек теодолитного хода для М 1:500 – 1.5 мм.

Этап

На план теодолитного хода М 1:500 накладываем контур зданий 36 х 12 м (произвольно), два угла которого привязываем к плановым точкам ближайшей стороны полигона полярным способом.

Пользуясь поперечным масштабом, определяем координаты углов здания графическим способом.

В данном примере координаты точек:

Х_Д = 1,40 м, У_Д = 20,20 м,

Х_Д = 1,40 м, Уд = 56,20 м,

Значения координат точек теодолитного хода т. 1 и т. 4 надо взять из ведомости вычисления координат (см. приложение А):

Х₁ = 0,00м Х₄ = - 36,70 м

У₁ = 0,00м У₄ = 49,59 м.

Для определения длины стороны дирекционного угла решаем обратную геодезическую задачу по формулам 13, 14:

, (13)

, (14)

Вычисляем приращения

Х₁ = Х_А - Х ₁ = 1.40 – 0.00 = 1.40 м

У₁ = У_А - У₁ = 20.20 – 0.00 = 20.20 м

Х₂ = Х_Д - Х₄ = 1.40 – (- 36.70) = 38.10 м,

У₂ = У_Д - У₄ = 56.20 – 49.59 = 6.61 м

Дирекционные углы направлений 1-А и 4-Д соответственно равны

Длины сторон

Для вычислений значений углов и надо найти разность дирекционных углов направлений 1- 4 и 1-А; 4-1 и 4-Д.

Значения дирекционных углов теодолитного хода берем из ведомости вычисления координат (приложение Б)

Вычисленные значения расстояний и углов используем для составления разбивочного чертежа.

S₁ = 20.24 м

S₂ = 38.67 м

Приложения к задаче 1

1 Ведомость вычисления координат (приложение А).

2 План по координатам с привязкой здания к точкам планового обоснования – М 1: 500 (приложение Б).

Задача 2 - Вертикальная планировка строительного участка с составлением картограммы земляных работ, подсчет объемов земляных работ и вертикальная привязка здания на плане с горизонталями.

По плану вертикальной планировки составить:

– картограмму земляных работ и произвести подсчет объемов земляных работ;

– план участка в горизонталях с вертикальной привязкой здания.

Этапы решения задачи:

1 Вычисление черных, проектных и рабочих отметок.

2 Составление картограммы земляных работ.

3 Вычисление объемов земляных работ.

4 Составление плана участка в горизонталях.

5 Вертикальная привязка здания к строительной площадке.

На схеме (приложение В) даны отсчеты по черным сторонам рейки, устанавливаемой поочередно на вершинах квадратов со сторонами 20х20 м., разбитых на строительной площадке. Для высотного определения планируемой поверхности использован рабочий (строительный) репер 1, расположенный в непосредственной близости от планируемой площадки. Отметка репера Н = 140.255м. Нивелирование произведено с одной станции (см. приложение В).

Решение задачи

Этап

Вычертить на миллиметровой бумаге схему нивелирования в масштабе 1:500 (приложение В) и с левой стороны условным знаком обозначить репер 1. Перенести на схему отсчеты по рейке на репере 1 и вершинах квадратов.

Определить отметку репера для своего варианта задачи. Для этого к отметке репера необходимо прибавить количество метров, равное сумме двух последних цифр шифра учащегося. Так, если шифр оканчивается числом 155, отметка репера будет равна:

Н _реп = 140,255 + (5 + 5) = 150,255 м.

Отметку репера перенести на схему.

Вычислить черные отметки (отметки земли) вершин квадратов, для чего:

а) вычислить отметку горизонта инструмента (ГИ) со станции нивелирования, которая равна отметке репера плюс отсчет по черной стороне рейки «а», установленной на этом репере. Так, для рассматриваемого примера отметка горизонта инструмента будет равна (см. формулу 15):

ГИ = Н_{реп 1} + а, (15)

ГИ = 150,255 + 1,312 = 151,567 м (см. приложение В);

б) вычислить черные отметки вершин квадратов по формуле 16:

Н = ГИ - В, (16)

где В - отсчет по рейке на соответствующей вершине квадрата, т.е.:

Н₁ = ГИ – В₁ = 151.567 - 0.810 = 150.757

Н₂ = ГИ – В₂ = 151.567 - 0.724 = 150.843

Аналогичным способом вычислить черные отметки для остальных вершин квадратов. Полученные отметки необходимо округлить до второго десятичного знака:

Н₁ = 150.757 = 150.76 м,

Н₂ = 150.443 = 150.44 м и т.п.

Вычислить проектную (красную) отметку горизонтальной плоскости площадки по формуле 17 :

, (17)

где Н₀ – проектная отметка;

– сумма черных отметок, входящих в один квадрат;

– сумма черных отметок, входящих в два квадрата;

– сумма черных отметок, входящих в три квадрата;

– сумма черных отметок, входящих в четыре квадрата;

– число всех квадратов.

Примечания

1 В рассматриваемом примере черные отметки «Н₃» отсутствуют.

2 При вычислении проектной (красной) отметки руководствоваться приложение Г;

= (150.76 +150.63+149.20 +148.77) = 599.36

= 2(150.84+150.56+149.83+149.05+149.35+150.00) = 2 х 899.63 = 1799.26;

= 4 (150.32+149.96) = 4 х 300.28 = 1201.12;

Проектную (красную) отметку Н₀ перенести на картограмму земляных работ (см. приложение Д).

Вычислить рабочие отметки на вершинах квадратов по формуле 18:

, (18)

где h – рабочие отметки

Н₀ – проектная (красная) отметка,

Н_чер – черная отметка,

и т. д.

Если рабочая отметка будет иметь знак « + », то это будет насыпь, если знак «–», то это выемка.

Этап

Вычертить на миллиметровой бумаге сетку квадратов 20 х 20 м в масштабе 1:500.

На каждую вершину квадрата вынести соответственно: проектную (красную), черную и рабочую отметки (см. приложение Д).

Примечание - Черные отметки на картограмме обозначить черным цветом, проектные и рабочие – красным.

Определить местоположение точек нулевых работ. Указанные точки определяются на сторонах квадратов, имеющих противоположные знаки рабочих отметок. Расстояние от вершины квадрата до точки вычисляется по формуле 19:

(19)

где Х – расстояние от вершины квадрата до точки нулевых работ;

a – рабочая отметка вершины квадрата, от которой определяется расстояние Х (т.е. отметка выемки);

в – рабочая отметка другой вершины квадрата, в направлении которой определяется местоположение точки нулевых работ, (отметка насыпи);

d – длина стороны квадрата, равная 20 м.

При подстановке в формулу значений рабочих отметок их знаки во внимание не принимать.

Полученные значения расстояний Х отложить в масштабе на соответствующих сторонах квадратов, после чего точки соединить прямыми линиями. Эти линии называются линиями нулевых работ (границами между насыпями и выемками) Площади фигур насыпей и выемок оформить условными знаками.

Этап

По составленной картограмме земельных работ подсчитать объем насыпей и выемок в каждом квадрате следующим образом:

а) пронумеровать квадраты и геометрические фигуры, полученные в результате обозначения линий нулевых работ, и записать их в картограмму земельных работ (приложение Д);

б) определить средние рабочие отметки вершин каждой фигуры и записать их в таблицу объемов земельных работ (приложение Е, графа 2).

Если рассматриваемая фигура будет иметь форму четырехугольника, то вычисляется по формуле 20:

, (20)

где h _ср– средняя рабочая отметка;

– сумма рабочих отметок на вершинах четырехугольника, включая и точки нулевых работ. Если рассматриваемая фигура будет иметь форму треугольника, то вычисляется по формуле 21:

, (21)

в) подсчитать площади пронумерованных фигур и записать их в таблицу объемов земляных работ (приложение Е, графа 3);

г) определить объемы насыпей и выемок в каждом квадрате путем умножения средней рабочей отметки на площадь фигуры и записать их значение в таблицу (приложение Е, графы 4 и 5). Полученные значения объемов земли (в м³) округлить до целых чисел;

д) составить общий баланс земляных работ, подсчитать суммы объемов земли в метрах кубических (м³) всех насыпей и выемок;

е) вычислить погрешности баланса в процентах ( %) по формуле 22:

, (22)

где – наибольшее значение;

– наименьшее значение из полученных значений объемов насыпей или выемки;

– сумма объемов насыпей, м³;

– сумма объемов выемок, м.

ж) сравниваем полученную погрешность с допустимой: .

Примечание - Схему нивелирования, картограмму земляных работ и таблицу объемов земли оформить тушью или в карандаше, кроме надписей на листах миллиметровой бумаги 20х30 см, в соответствии с приложениями В, Д, Е.

Этап

План участка местности в горизонталях составляем на листе чертежной бумаги 20 х 30 см в масштабе 1: 500 (приложение Ж).

Для составления необходимо:

а) нанести на план сеть квадратов со сторонами 20 х 20 м (см. приложение В). Отметки вершин квадратов, округленных до второго десятичного знака, перенести на план;

б) нанести на план горизонтали. Высота сечения рельефа для масштаба 1:500 h = 0.5 м. Нанесение горизонталей состоит в определении на плане точек, отметки которых должны быть кратными высоте сечения h, и в последовательном соединении их плавными кривыми линиями. Определение положения этих точек на плане называется интерполированием. Интерполирование можно выполнить графическим или аналитическим способом. При графическом способе интерполирования используют палетку или обыкновенную масштабную линейку. Используя аналитический способ, определяют расстояние от вершины квадратов до точек и откладывают полученные расстояния в масштабе 1:500.

Рассмотрим графический способ интерполирования – интерполирование палеткой. Интерполировать при любом способе нужно все стороны квадратов. Палетка представляет собой прозрачный лист бумаги (пленки) с нанесенными на нем через равные интервалы (0.5 - 1см) параллельными линиями. Количество линий в палатке будет соответствовать количеству интервалов высот через 0.5 м. между наименьшей и наибольшей отметками плана. Для удобства интервал высоты 0.5 м разделим на 5 частей, т.е. через 0.1 м. В рассматриваемом примере количество интервалов

Готовим палетку для 4 интервалов с 5 линиями (см. рисунок К.1, приложение К). На палетке фиксируют иглой или карандашом положение точки 1 с отметкой 150,76, совмещают точку при помощи иглы с вершиной квадрата 1 и вращают палетку вокруг точки 1 до тех пор, пока точка 5 не займет на палетке положение, соответствующее ее отметке, т.е. 150,00 м.

Точку пересечения линий палетки с отметкой 150,50 со стороной квадрата 1-5 при помощи иглы или карандаша переносят на план. Эта точка «а» и является следом горизонтали, имеющей отметку 150,50 (см. рисунок К.2, приложение К)

Аналогично определяют положение точки «в» на стороне 2-6 с отметкой 150.50 м. Выполнив интерполяцию квадрата 1-2-5-6, переходят к интерполяции следующего квадрата и т.д.

Соединяют точки, имеющие одинаковые отметки, плавной кривой (см. рисунок К.3, приложение К) и получают горизонталь с отметкой 149.50. Горизонтали вычерчивают краской или тушью коричневого цвета. Верх цифр должен быть обращен в сторону повышения рельефа. Толщина линий 0,2мм.

Этап

Подобные задачи встречаются при курсовом и дипломном проектировании. Требуется произвести вертикальную привязку проектируемого здания АВСД к строительной площадке, рельеф которой изображен горизонталями на плане масштаба 16500 (см. приложение Ж) Проектные уклон I принять равным 0.01, или 10%.

Для выполнения этой работы необходимо:

1) произвольно расположить здание АВСД 36х12 м на плане в этом масштабе;

2) найти черные отметки углов здания АВСД и проставить их на чертеже. Для определения отметок точек АВСД необходимо воспользоваться следующими рекомендациями:

а) если точка располагается на горизонтали, ее отметка равна отметке этой горизонтали.

б) если точка располагается между двумя горизонталями, то ее отметка будет соответствовать отметке младшей по высоте горизонтали плюс превышение Х. Необходимо через эту точку провести кратчайшим путем линию, соединяющую обе горизонтали, измерить длину отрезков «m» и «d» при помощи масштабной линейки:

m – расстояние от точки до горизонтали, младшей по высоте,

d – заложение – расстояние между двумя горизонталями.

Отметки точки Н = Н _м.г + Х , где Х находится по формуле 23:

Х= , (23)

где Н _м.г – отметка младшей по высоте горизонтали;

h – высота сечения рельефа (h = 0.5 м).

3 Найти красные отметки углов здания АВСД и проставить их на чертеже:

а) для определения красных отметок сначала надо найти отметку планировки как среднее арифметическое суммы двух черных отметок противоположных углов здания, большая из которых H₆ = 150.45м, меньшая Н_д = 149.72м.

б) затем определяется превышение между этими точками по формуле 24:

, (24)

где i - проектный уклон планировки;

а и в – соответственно длина и ширина здания;

h^' = (36.00 + 12.00) 0.010 = 0.48м

в) красная отметка угла здания Б будет выше Н₀ на половину превышения, а угол Д – ниже на ту же величину:

Н_Б-К = Н₀ + 0.5 = 150.08+0.24=150.32м

Н_Д-К = Н₀ +( -0.5 ) = 150.08 - 0.24 = 149.84м

г) красные отметки у углов здания А и С можно определить от любого угла, отметка которого известна, с учетом заданного уклона планировки и расстояния между точками:

Н_А-К = Н_Д-К+ а = 149.84+36.0 0.010 = 150.20 м

Н_С-К = Н_Д-К + в = 149.84+12.0 0.010 = 149.96м

Приложение А

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 192; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!