Báo cáo khoa học: "xác định vị trí không gian của kết cấu công trình"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

70
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Kiểm tra vị trí không gian của kết cấu công trình là công việc cần thiết trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình. Trong bài báo này tác giả đề xuất một ph-ơng pháp đo và tính toán vị trí không gian của kết cấu, rút ra công thức đánh giá độ chính xác của ph-ơng pháp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "xác định vị trí không gian của kết cấu công trình"

x¸c ®Þnh vÞ trÝ kh«ng gian cña kÕt cÊu c«ng tr×nh TS. TrÇn §¾c Sö Bé m«n Tr¾c ®Þa – Khoa C«ng tr×nh Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: KiÓm tra vÞ trÝ kh«ng gian cña kÕt cÊu c«ng tr×nh lμ c«ng viÖc cÇn thiÕt trong qu¸ tr×nh x©y dùng vμ sö dông c«ng tr×nh. Trong bμi b¸o nμy t¸c gi¶ ®Ò xuÊt mét ph−¬ng ph¸p ®o vμ tÝnh to¸n vÞ trÝ kh«ng gian cña kÕt cÊu, rót ra c«ng thøc ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c cña ph−¬ng ph¸p. Summary: Checking the space position of an engineering structure is very necessary during the process of construction and operation. The article proposes a method to measure and calculate the space position of the structure and works out the formula for evaluating the accuracy of the method. I. Néi Dung VÞ trÝ kh«ng gian cét trô vµ kÕt cÊu c«ng tr×nh d¹ng th¼ng ®øng cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng 2 m¸y kinh vÜ. Trªn thùc tÕ khi kh«ng cÇn ®¸nh dÊu c¸c ®iÓm kiÓm tra trªn kÕt cÊu c«ng tr×nh th× vÞ trÝ cña chóng cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch quay èng kÝnh m¸y kinh vÜ theo c¸c gãc nghiªng ®· CT 2 ®−îc tÝnh tr−íc (h×nh 1). b fi f3 f2 c 1 f c2 1 a s θi σ2 σ1 j1 j2 β2 β1 d e H×nh 1. X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®iÓm cña kÕt cÊu c«ng tr×nh Gãc nghiªng θi cña ®iÓm kiÓm tra Fi x¸c ®Þnh nh− sau: Fi C1 tgθi = (1) J1C1
Ký hiÖu: AFi = di - Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm Fi J1C1 = AD = S - Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt m¸y ®Õn kÕt cÊu. AB = L - ChiÒu cao cña kÕt cÊu c«ng tr×nh. σ1, σ2 - Gãc nghiªng ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cu¶ kÕt cÊu. Tõ h×nh 1, chóng ta thÊy: di − AC1 di AC1 tgθ i = = − (2) S S S L − AC1 L AC1 AC1 Do tg σ1 = - vµ tg σ2 = =− S S S S Nªn chóng ta sÏ thu ®−îc lÇn l−ît c¸c c«ng thøc: di + tgσ1 tgθ i = (3) S L S= (4) tgσ 2 − tgσ1 Tõ c¸c c«ng thøc (3) vµ (4) sÏ x¸c ®Þnh ®−îc c«ng thøc cuèi cïng ®Ó tÝnh gãc θi di (tg σ2 - tg σ1) + tgσ1 tgθi = (5) L §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c ®é cao kÕt cÊu c«ng tr×nh tr−êng hîp kh«ng thÓ ®o trùc tiÕp kho¶ng CT 2 c¸ch tõ m¸y ®Õn ®iÓm Fi ta cã thÓ ¸p dông bµi to¸n giao héi gãc thuËn víi c¹nh ®¸y DE (kho¶ng c¸ch gi÷a 2 ®iÓm ®Æt m¸y) vµ gãc β1, β2. §é nghiªng vµ kh«ng th¼ng cña kÕt cÊu c«ng tr×nh ®· g©y nªn ®é lÖch khi chiÕu c¸c ®iÓm kiÓm tra trªn mÆt quan tr¾c vµ ®o c¸c tung ®é (q). Theo gãc nghiªng α cña mÆt ph¼ng èng kÝnh vµ kho¶ng c¸ch ngang S tõ m¸y J1 hay J2 ®Õn ®iÓm A cña kÕt cÊu chóng ta tÝnh ®−îc gi¸ trÞ q theo c«ng thøc: S.α q= (6) ρ trong ®ã: ρ = 2′′.10 5 Sai sè trung ph−¬ng cña ®¹i l−îng q ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: 2 2 ⎛m ⎞ ⎛ α⎞ = ⎜S α m2 ⎟ + ⎜ mS ⎟ (7) ⎜ρ ⎟ ⎜ ρ⎟ q ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ trong ®ã: m α - Sai sè trung ph−¬ng ®o gãc mS - Sai sè trung ph−¬ng ®o kho¶ng c¸ch tõ m¸y ®Õn kÕt cÊu c«ng tr×nh. Khi sai sè mS vµ ®é nghiªng c¸c ®iÓm cña kÕt cÊu c«ng tr×nh so víi ph−¬ng th¼ng ®øng α
nhá th× thµnh phÇn thø 2 trong biÓu thøc (7) cã thÓ bá qua. mα mq = S Khi ®ã: (8) ρ VÝ dô khi m α = 5′′ , S = 35m sai sè x¸c ®Þnh tung ®é cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ m q = ±0,8mm hay trong giíi h¹n 2m q = ±1,6mm . p 2 3 3 b c 3 3 p1 3 3 3 1 1 »m p gn 0 ên §− ng nga 4 900 σ s t 4 1 1 4 2 CT 2 a p c b 0 l ψd t H×nh 2. X¸c ®Þnh vÞ trÝ kh«ng gian c¸c ®iÓm dμn thÐp 1. Cét, 2. Dμn thÐp, 3. §iÓm kiÓm tra, 4. §iÓm ®Æt m¸y Theo tung ®é cña c¸c ®iÓm ®o trªn nh÷ng mÆt ph¼ng th¼ng ®øng t−¬ng øng cã thÓ vÏ ®−îc mÆt c¾t vµ b×nh ®å ®é nghiªng c¹nh bªn kÕt cÊu c«ng tr×nh so víi vÞ trÝ thiÕt kÕ. Nh÷ng th«ng sè h×nh häc vÒ c¸c kÕt cÊu l¾p ®Æt chÝnh x¸c nh− dµn thÐp cã thÓ nhËn ®−îc b»ng c¸ch ®o ®¹c tõ mÆt ®Êt. §é th¼ng c¹nh d−íi cña dµn thÐp cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ®o ®é lÖch c¸c ®iÓm kiÓm tra trªn kÕt cÊu c«ng tr×nh so víi mÆt ph¼ng ng¾m cña èng kÝnh m¸y kinh vÜ. Thùc tÕ, mÆt ph¼ng nµy cã thÓ ®iÒu chØnh trïng víi c¸c ®iÓm c¹nh kÕt cÊu c«ng tr×nh trªn c¸c trô (b»ng ph−¬ng ph¸p ®Æt m¸y kinh vÜ h−íng chuÈn). Sau ®ã theo h−íng vu«ng gãc víi h−íng chuÈn ®Æt ®o¹n th¼ng (c¹nh ®¸y) ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ c¸c ®iÓm kÕt cÊu c«ng tr×nh trong kh«ng gian (h×nh 2). §é cao ®iÓm P (tÝnh t−¬ng ®èi so víi mÆt ph¼ng n»m ngang) cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh gi¸n tiÕp
theo c¹nh ®¸y l vµ c¸c gãc ®o Ψ , σ . Tõ c¸c tam gi¸c PoAT vµ PPoT chóng ta cã: l D= (9) sin A sin(A + Ψ ) PPo = h = Dtgσ (10) Thay (9) vµo (10) sÏ thu ®−îc: l h= sin A.tgσ (11) sin(A + Ψ ) §Æc biÖt khi A ≈ 900 chóng ta sÏ cã c«ng thøc rót gän: l h= tgσ (12) cos Ψ ¸p dông ph−¬ng ph¸p tÝnh sai sè trung ph−¬ng cña hµm sè, chóng ta biÓu thÞ sai sè t−¬ng ®èi ®o chiÒu cao kÕt cÊu c«ng tr×nh b»ng c«ng thøc sau: 2 2 2 2 ⎞ m2 ⎛D m2 ⎛ mh ⎞ ⎛m ⎞ m l σ + tg 2 Ψ Ψ + tg 2 Ψ A ⎟ =⎜ l ⎟ +⎜ ⎟ ⎜ (13) ⎜h ⎟ ⎜l⎟ ⎜h ⎟ ⎝ cos 2 σ ⎠ ρ 2 ρ2 ρ2 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ do ml2 = ml2 + m 2 q o CT 2 ml2 + m 2 ⎛ D 2 2 m2 2 1 ⎞ mσ m2 ⎛ mh ⎞ q + tg 2 Ψ Ψ + tg 2 Ψ A +⎜ + ⎟ ⎜ ⎟= o (14) ⎜h ⎟ ⎜h ⎟ l2 cos 2 σ ⎠ ρ 2 ρ2 ρ2 ⎝ ⎠ ⎝ trong ®ã: mh - Sai sè trung ph−¬ng x¸c ®Þnh ®é chªnh cao ®iÓm so víi mÆt ph¼ng ngang ®−êng ng¾m. mlo - Sai sè trung ph−¬ng ®Æt chiÒu dµi c¹nh ®¸y AT. mq - Sai sè trung ph−¬ng ®o tung ®é lÖch cña ®iÓm víi h−íng chuÈn AC. m Ψ , m A - Sai sè trung ph−¬ng ®o gãc Ψ vµ dùng gãc A. III. KÕt luËn Trong ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh phøc t¹p, ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ kh«ng gian cña kÕt cÊu c«ng tr×nh cã thÓ sö dông m¸y kinh vÜ ®Ó ®o mµ vÉn ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c yªu cÇu. Ph−¬ng ph¸p ®o vµ tÝnh to¸n nªu trong bµi b¸o nµy cã thÓ øng dông ®−îc ë thùc tÕ s¶n xuÊt. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. M.P.Xirètkin. Sæ tay tr¾c ®Þa x©y dùng. Matxc¬va - Nhe®ra 1975.