Способ прямоугольных координат
ПОДГОТОВКА ДАННЫХ И РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ТОЧНОСТИ ДЛЯ ВЫНЕСЕНИЯ НА МЕСТНОСТЬ ОСНОВНЫХ ОСЕЙ ЗДАНИЯ
(количество часов для аудиторных занятий – 8 часа)
(количество часов для самостоятельной работы – 16 часов)
Цель работы: освоить подготовку данных и выполнение расчетов необходимой точности геодезических построений для вынесения на местность основных осей одноэтажного здания прямоугольной формы.
Задачи работы
1.Ознакомиться с методами геодезической подготовки проекта.
2.Научиться применять графоаналитический метод подготовки данных для выноса проекта инженерного сооружения на местность:
– выбирать способы разбивочных работ;
– рассчитывать необходимые элементы разбивочных работ;
– составлять разбивочный чертеж;
– подбирать приборы для выноса проекта на местность, используя формулы оценки точности.
Перечень обеспечивающих средств
1. Топографическая основа масштаба 1:10000.
2. ПЭВМ.
3. Чертёжные принадлежности, масштабная линейка, измеритель.
4. Учебно–методическая литература.
Варианты
| №№ точки | Прямоугольные координаты | |
| X | Y | |
| A | 1200,000 | 1500,000 |
| B | 1210,000 | 1700,000 |
– Координаты точки А, для всех одинаковые,
Координаты точки В по вариантам:
Хв увеличить на величину 1 м* N, где N – сумма последних двух цифр зачетки Хв= 1210,000м + 1м* N
Ув увеличить на величину 5* n , где n – последняя цифра номера зачетки Ув= 1700,000 м+ 5 м* n
|
|
|
(например, последние две цифры 12 это будет 1+2=3), следовательно
Вариант 1: Хв= 1210.000м + 1 м* 3 = 1213,000 м
..........................................................................................
Вариант 1: Ув= 1700,000 м+ 5 м*2= 1710,000 м
..........................................................................................
Задание
1. На топографическую основу масштаба 1:1000 нанести по координатам пункты полигонометрии.
2. Выбираются по вариантам координаты точки А, определяющей местоположение одного угла ( пересечение основных продольной Н–Н и поперчной 1–1 осей, как показано на рисунке 4.1) и точки В', которая задает исходное направление.
3. С помощью измерителя и масштабной линейки определить координаты А, В'. Вычислить дирекционный угол 
. Принять для дальнейшей работы следующие исходные данные:
– координаты точки А;
– дирекционный угол 
= ;
– проектные размеры взаимно перпендикулярных осей АВ=200 м, АС=150 м; соответственно для осей СД=200м, ВД=150м.
Рис.4.1. Схема основных осей здания
4. Вычислить координаты точек В, С, Д и нанести их на топооснову.
5. Выбрать для каждой точки (А, В, С, Д) способ разбивки, руководствуясь общими рекомендациями по применению того или иного способа разбивки. Вычислить необходимые углы и расстояния для выноса в натуру точек пересечения основных осей А, В, С и Д от пунктов полигонометрии одним из способов. Из методических соображений необходимо использовать три способа: прямую угловую засечку, линейную засечку, полярный способ.
|
|
|
6. Выполнить расчет точности угловых и линейных построений при выносе на местность всех точек и дать рекомендации по использованию инструментов и оборудования для выполнения разбивочных работ.
7. Составить разбивочный чертеж.
8. Составить пояснительную записку с описанием технологии разбивочных работ.
ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Разбивкой сооружения или перенесением его проекта в натуру называется комплекс геодезических работ по определению на местности положения будущего сооружения в плане и по высоте.
По своей сущности разбивочные работы являются процессом, обратным топографической съемке. При топографической съемке характерные точки ситуации и рельефа переносятся с местности на план, а в процессе разбивки, наоборот, запроектированное на топографическом плане сооружение должно быть перенесено на местность.
Перед выносом в натуру проекта инженерного сооружения необходимо выполнить специальную геодезическую подготовку, которая предусматривает его аналитический расчет, геодезическую привязку проекта, составление разбивочных чертежей, разработку проекта производства работ.
|
|
|
Необходимые для разбивочных работ исходные данные, на основе которых составляются разбивочные чертежи, могут быть получены графическим, аналитическим и графоаналитическим методами.
При графическом методе все необходимые данные (расстояния, углы, координаты, отметки) определяют графически по планам и рабочим чертежам. Такой метод применяют, когда проектируемое здание не связяно с существующей застройкой.
При аналитическом методе все элементы разбивочных работ получают из решения прямых и обратных геодезических задач, для чего необходимо наличие проектных параметров и координат существующих зданий, определяемых по данным детальных съемок. Аналитический метод обеспечиваеи более высокую точность исходных данных и применяется при реконструкции и расширении предприятий, в стесненных условиях застройки.
Наибольшее распространение получил графоаналитический метод, в котором часть исходных данных получают графически с плана (например, координаты одного угла здания и дирекционное направление на другой угол), а другую часть (координаты всех остальных углов) аналитически.
|
|
|
Разбивочные работы требуют создания на строительной площадке геодезической разбивочной основы. При строительстве промышленных сооружений наиболее распрстраненным видом разбивочеой основы является строительная сетка, представляющая собой систему опорных пунктов, равномерно покрывающих территорию строительной площадки и обеспечивающих возможность с необходимой точностью при наименьших затратах времени перенести проект сооружений на местность. При строительстве гражданских зданий чаще в качестве пунктов разбивочной основы используются пункты геодезических сетей (полигонометрии, теодолитных или тахеометрических ходов), закрепленные линии регулирования застройки (красные линии застройки, оси проездов, границы кварталов и т. п.); углы капитальных зданий и сооружений, а в отдельных случаях и четко определяемые контуры местности.
Разбивка зданий и сооружений производится с соблюдением основного принципа геодезии «от общего к частному». На первом этапе производятся основные разбивочные работы – вынос проекта в натуру: от пунктов геодезической основы находят на местности положение главных или основных разбивочных осей и закрепляют их знаками. Главными (исходными) осями называют две взаимно перпендикулярные линии, относительно которых здание или сооружение располагается симметрично. Такие оси применяют для зданий и сооружений, имеющих большую площадь и сложную конфигурацию. Основные оси – это оси, определяющие форму и габариты зданий и сооружений. Вид и количество главных и основных осей, подлежащих перенесению в натуру, определяются конфигурацией здания или сооружения (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Схемы расположения и закрепления главных и основных осей сооружений:
1– главные оси; 2 – основные оси; 3,4 – пункты закрепления главных и основных осей на сооружениях; 5 – то же, вне сооружений
Точность разбивки главных или основных осей зависит от способа определения положения точек проектируемого здания. Как правило, размещение зданий и сооружений и их взаимную компоновку проектируют на крупномасштабных топографических планах. Точность размещения объектов строительства в этом случае определяется точностью плана, которая характеризуется средней квадратической ошибкой определения положения точки, равной 0.2 мм в масштабе плана. С учетом того, что рабочие чертежи разрабатываются в основном на планах масштаба 1:500, эта ошибка на местности составит 10 см. Этой точности в основном придерживаются при выносе в натуру точек, определяющих положение главных или основных осей.
Однако, при выполнении разбивочных работ на территории с плотной застройкой или при реконструкции зданий и сооружений основные оси выносят с точностью, определяемой не графическими построениями, а аналитическими расчетами. В этом случае ошибка выноса основных осей по отношению к существующей застройке составляет 2–3 см.
На втором этапе проводят детальную разбивку. От закрепленных точек главных или основных осей разбивают детальные оси отдельных блоков и частей зданий и сооружений одновременной установкой точек и плоскостей.
Детальную разбивку, обеспечивающую строгое сопряжение всех его частей, выполняют значительно точнее.
В общем случае точность выноса разбиваемых точек в натуру может быть выражена формулой:
, (4.1)
где mр – ошибка собственно разбивочных работ;
mи – влияние ошибок исходных данных;
mф – ошибка фиксирования точки;
mц,р –ошибка центрирования и редукции.
Влиянием ошибок исходных данных в нашей работе можно пренебречь, так как главные оси могут быть определены с ошибкой 3– 5 см, а исходная разбивочная основа должна быть точнее разбивочных работ как минимум в 2.5 раза. Величина ошибки фиксирования зависит от способа закрепления выносимых точек и при закреплении осей может быть заранее установлена: при использовании иглы, карандаша или гвоздя составляет 0.5мм, при использовании нитяных отвесов не превышает 2–3мм. Поэтому при предрасчете точности угловых и линейных построений учитывается только ошибка собственно разбивочных работ, которая зависит от способа разбивки, геометрии засечек.
Выбор способа разбивки зависит от вида геодезической разбивочной сети на строительной площадке, особенностей местности, рельефа, типа сооружения, от требуемой точности выполнения разбивочных работ и других причин. При наличии на площадке строительной сетки в случае несложных по геометрии цеховых зданий основные оси выносят способом прямоугольных координат. Для разбивки основных осей гражданских зданий с точек полигонометрического или тахеометрического ходов, а также с закрепленных точек линий регулирования застройки наибольшее распространение получили способ прямоугольных координат, способ полярной засечки, способ прямой угловой засечки, способ линейной засечки. Рассмотрим эти способы более подробно.
Полярная засечка
В связи с широким внедрением в производство геодезических работ электронных тахеометров, позволяющих одновременно с высокой точность откладывать углы и расстояния, полярный способ является наиболее распространенным способом разбивки.
В этом способе положение выносимой точки А на местности определяется путём построения проектного угла β и отложения проектного расстояния(горизонтального проложения) S (рис.4.3). Величины разбивочного угла β и расстояния S определяются по формулам
; (4.2)
S 
, (4.3)
где α1–А и α1–3 – соответственно дирекционные углы направления на выносимую точку и исходного направления, вычисляемые из решения обратных геодезических задач, а ∆ X и ∆ Y – разность координат исходного пункта 1 и выносимой точки А, вычисляемые по формулам
|
Чтобы вычислить дирекционный угол вначале определяется румб (r) , по формуле:
|
,
А затем, учитывая знаки приращений, вычисляем дирекционный угол.
Рис.4.3. Схема выноса точки полярной засечкой
На местности на исходном пункте 1 устанавливается и приводится в рабочее положение теодолит (центрируется над точкой, горизонтируется). Затем при круге лево (КЛ) наводится зрительная труба теодолита на исходный пункт 3 и откладывается горизонтальный угол, равный проектному углу β (рис. 4.3). В створе визирной оси откладывают величину S и получают точку А1, которую закрепляют на местности временным центром. Аналогичное построение выполняют при круге право, намечая точку А2, которую закрепляют на местности временным центром. Как правило точки А1 и А2 не совпадают из–за влияния коллимационной ошибки. Из двух положений берут среднее значение Аср, которое на местности закрепляют постоянным центром.
Средняя квадратическая погрешность в положении определяемой точки А за счет погрешности самих разбивочных работ (погрешностей отложения расстояния mS и отложения угла mβ) вычисляется по формуле:
, (4.6)
где r=206265².
Как показывает анализ формул оценки точности, ошибки исходных данных, ошибки центрирования и редукции в полярной засечке минимальны, когда разбивочный угол является острым углом (β <90°) и расстояние до выносимой точки меньше базиса разбивки (S <в).
Линейная засечка
В этом способе положение выносимой точки В определяется пересечением двух построенных проектных отрезков S 1 и S 2 (рис.4.4).
Рис.4.4. Схема выноса точки линейной засечкой
Расстояния S 1 и S 2 вычисляются по известным формулам из решения обратных геодезических задач (4.3).
Средняя квадратическая погрешность в положении определяемой точки В при одинаковой точности mS отложения расстояний S 1 и S 2 может быть вычислена по формуле:
. (4.7)
Погрешность собственно линейной засечки будет минимальным при значении угла γ =90°.
Линейной засечкой удобно производить разбивку на открытой местности, если разбивочные расстояния не превышают длины мерного прибора. Поэтому она чаще применяется для детальных разбивочных работ.
Прямая угловая засечка
В этом способе положение определяемой точки С на местности определяется построением на исходных пунктах 1 и 2 проектных углов β1 и β2 (рис.4.5). Углы строятся тахеометрами или теодолитами при двух кругах. Сторона 1–2 служит базисом засечки. Она является стороной разбивочной основы или специально измеряется. Разбивочные углы 
и 
вычисляются как разность дирекционных углов сторон. Последние находят из решения обратной геодезической задачи по проектным координатам определяемой точки С и известным координатам исходных пунктов 1 и 2.
Рис.4.5. Схема выноса точки прямой угловой засечкой
Контролируют разбивку, произведя построения с третьего исходного пункта. Для повышения точности разбивки, построенные углы многократно измеряют, вычисляют реальные координаты вынесенной точки, сравнивают их с проектными и находят редукции. Положение выносимой точки исправляют.
Этот способ применяется для разбивки точек, находящихся на значительном удалении от исходных пунктов, при этом расстояние до них измерить нет возможности.
Средняя квадратическая погрешность в положении точки, построенной способом прямой угловой засечкой за счет погрешности построения проектных углов (mβ) выражается формулой
(4.8)
где в – базис засечки;
γ – угол, который можно определить с графической точностью или вычислить как разность 
;
p=206265 ".
Способ прямоугольных координат
Этот способ применяется в основном при наличии на площадке строительной геодезической сетки. Для выноса точки М (рис. 4.6) вычисляют приращения координат от ближайших пунктов строительной сетки ∆х и ∆у. Далее откладывается большее приращение по соответствующей стороне сетки, на рисунке 4.6 это ∆y. В найденной точке устанавливается теодолит, строится прямой угол и откладывается второе приращение (∆х). Точку М закрепляют на местности. Используя другие пункты и другие схемы измерений, выполняют контрольные промеры. 90°
Средняя квадратическая погрешность в положении разбиваемой точки способом прямоугольных координат за счет влияния погрешностей геодезических построений может быть выражена формулой (4.9):
, (4.9)
где m ∆ x и m ∆у – ошибки построения линейных величин ∆х и ∆у;
m ² β – ошибка построения прямого угла.
Рис. 4.6. Схема выноса точки М способом прямоугольных координат
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!