Геодезия

Подготовка данных для перенесения в натуру основных осей здания

Геодезические измерения и построения, выполняемые для определения местоположения будущего здания на местности, называют перенесением проекта застройки с плана на местность или разбивкой основных осей здания. Основными называют оси, ограничивающие  общий контур (габарит) здания. На  Рис. 49 основными являются оси А - А, В - В, 1-1 и 17-17.

При разработке проекта строительства положение здания на плане определяют с погрешностью не более 0,1 мм. Рабочие чертежи обычно разрабатывают в плане в масштабе 1:500. Поэтому погрешность разбивки основных осей на местности допускают не более 0,1 мм 500 = 50 мм = 5 см.

Для разбивки основных осей здания на местности прокладывают теодолитный ход. Ход обрабатывают, вычисляют координаты и по ним наносят на план вершины хода. После этого приступают к графоаналитической подготовке данных для переноса в натуру основных осей.

При проведении данной лабораторной работы на составленный ранее план теодолитного хода в масштабе 1:500 (см. Лабораторную работу № 23) преподаватель наносит точку пересечения осей  А/1 и направление оси А - А. По этому плану ( Рис.50, а), координатам вершин теодолитного хода  (таблица 27) и плану осей зданий ( см. Рис. 49) осуществляют графоаналитическую подготовку данных.

Подготовку данных выполняют в такой последовательности.

Рассчитываем  координаты точек пересечения осей  А/1, В/1, В/17, и А/17. Для этого предварительно графически строим на плане  все основные оси и получаем габарит здания в осях. Далее с помощью измерителя и масштабной линейки тщательно снимаем с плана координаты точки А/1, а с помощью транспортира определяют дирекционный угол стороны А/1 - А/17.

Для достижения необходимой точности определения координат учитываем деформацию (сжатие или растяжение) бумаги не плане. Чтобы ослабить влияние этой погрешности. Каждую из координат определяем дважды от двух противоположных линий сетки.

В нашем примере (см. рис. 50, а), для точки А/1 получены следующие значения:

За окончательное значение принимают средние значения ХА/1 = 394,35 м и УА/1 = 382,28 м.

Дирекционный угол стороны А/1 и А/17. В нашем примере получены значения αА/1-А/17 = 169°45’ и αА/17-А/1 = 349°00’. За окончательное значение принимают величину:

Координаты точки и дирекционный угол выписываем в ведомость вычислений координат (Таблица 42). По контуру здания как бы прокладываем теодолитный ход,  вычисляем координаты точек пересечения осей (вершин  хода). Длины сторон d и внутренние углы β выбираем с плана осей здания. Контур осей удобно обходить по часовой стрелке. Дирекционные углы сторон в этом случае вычисляем по формуле:

αi = αi-1 + β.

Вычисления выполняем как в теодолитном ходе, только вместо невязок в приращениях координат может появиться погрешность округления,  которая не должна превышать 0,01м. Эту величину вводим с противоположным знаком в наибольшее по абсолютной величине приращение.

Для удобства последующих вычислений в Таблице 42 выписываем из ведомости вычислений (см. Таблицу 29) координаты, дирекционные углы и длины сторон теодолитного хода, с которых предполагается переносить в натуру основные оси здания.

Рис. 68. Проведение геодезических съемок

Таблица 23

2. Определяем разбивочные элементы: полярные углы β и полярные расстояния  d с точек теодолитного хода на точки пересечения осей в углах здания.

На местности закреплены точки  ΙΙ и ΙΙΙ теодолитного хода  (Рис. 50, б). Чтобы определить положение точки пересечения осей, например А/1, необходимо знать полярный угол ΙΙ и ΙΙΙ А/1 и полярное расстояние ΙΙΙ – А/1. При разбивке основных осей на местности определяем  не менее трех углов здания. Направления с точек теодолитного хода  на пресечения осей намечаем на плане (см. Рис. 67, а). При этом,  выбираем такие направления, где полярные расстояния меньше, нет препятствий и неблагоприятных условий измерений.

Для определения полярных углов и расстояний по намеченным направлениям решаем обратные геодезические задачи, т. е. по координатам точек вычисляем дирекционный угол α и расстояние d между точками. Полярный угол β определяем как разность дирекционных углов на точку пересечения осей α и стороны теодолитного хода αтх, т. е.

β = α -  αтх

Решение задач по формулам:

∆у = У2 – У1 ;  ∆х = Х2 – Х1 ;

   ;  ,

где Х1 , У1 – координаты точек теодолитного хода; Х2 , У2 – координат точки пересечения осей;  – румб направления с точки хода на пересечении осей.

Обратные задачи решаем на микрокалькуляторе с оформлением результатов в вычислительной схеме. Образец схемы с решением примера, приведенного на рисунке (67, б) дан в таблице 24.

Таблица 24

* операции выполняются в такой последовательности:  ∆х/∆у = F arctg, а полученный на индикаторе результат записываем  в строку под номером 8.

** название румба определяем  по знакам приращений координат.

*** последовательность операций: r°  F sin F 1/x × ∆y =

**** последовательность операций: r° F cos F 1/x × ∆x =

Эта схема предусматривает рациональное использование микрокалькулятора с записью только необходимых промежуточных результатов. Так, в строке 8 (Табл. 23) записывают значение r° в градусах и его долях, которое в последующем потребуется для вычисления строк 11 и 12.

Величина d в строках 10 и 11 вычисляется последовательным выполнением операций без записи промежуточных результатов.

При решении обратных задач с помощью калькулятора или таблиц тригонометрических функций в вычислительной схеме необходимо выполнить следующие изменения:

а) в строке 8 вычисляют на арифмометре tg r = ∆y/∆x;

б) в строке 9 по таблицам определяют r = arctg ∆y/∆x;

в) вместо строки 11 необходимо ввести строку cosec r  и строку d = ∆х sec r.

3. Составляем  разбивочный чертеж  (см. Рис. 67, б).

Чертёж составляем в произвольном масштабе так, чтобы весь графический и числовой  материал читался без затруднений. На чертеже показывают основные оси здания, вершины и стороны теодолитного хода, разбивочные элементы и направления на север. Кроме того, на него выписывают значения дирекционных углов и длины сторон теодолитного хода и осей здания. В отдельных случаях для более четкого показа числового материала короткие стороны разрешается несколько увеличивать.

По разбивочному чертежу на строительной площадке переносим в натуру здания. Поэтому чертеж должен быть оформлен четко. Аккуратно должны быть нанесены все линии и надписи, нельзя допускать неоднозначного понимания.

Для контроля построений  вычисляем и выписываем на чертеж значение длины диагонали прямоугольника осей.

Задание.

 Разработать проект перенесения в натуру основных осей здания, используя следующие данные:

1) координаты вершин теодолитного хода (индивидуальные задания из лабораторной работы №23);

2) план теодолитного хода в масштабе 1: 500 (индивидуальные задания из лабораторной работы № 23);

3) план осей здания на рисунке 49;

4) положение точки А/1 и направление оси А – А, нанесенные преподавателем на плане теодолитного хода.