Вопросы и задачи для самостоятельной работы по теме 12:

1.С какой целью выполняют геодезические наблюдения за деформациями зданий и сооружений?

2.Назовите и кратко опишите основные виды деформаций зданий и сооружений, являющиеся предметом геодезических наблюдений.

3.С какой точностью и периодичностью выполняют наблюдения за осадками и смещениями зданий и сооружений?

4. Что служит высотной основой для измерения осадок сооружения?

5. Какие геодезические знаки служат для определения деформаций зданий и сооружений?

6. Рассчитайте величину осадки и ее скорость, если при геометрическом нивелировании отсчеты по рейкам, установленным на фундаментальном (глубинном) репере и осадочной марке, получились равными: в первом цикле наблюдения (01.01. 2007 г.) – 1595 и 1442 во втором цикле(01.02. 2008 г.) - 1596 и 1486.

7.Какие способы и приборы применяют для измерения горизонтальных смещений (сдвигов) элементов конструкций зданий и сооружений?

8.Какие способы и приборы применяют для измерения горизонтальных смещений (сдвигов) оползней?

9.Рассчитайте величину сдвига (смещения) некоторой точки сооружения, если ее координаты, определенные методом микротриангуляции, в первом и во втором циклах наблюдений получились (м): х =114.116; у =236,918; х¹ =114,119; у¹ = -236,929.

10.Как определяют абсолютную величину и скорость осадки сооружения?

11. Как и с какой точностью измеряют геодезическими методами крен зданий и сооружений?

12. Какими приборами измеряют ширину трещин?

13. Рассчитайте угловую величину крена стены здания высотой 88 м, если линейная величина крена, найденная с помощью прибора вертикального проектирования, равна 52 мм.

14. Как производится оценка точности результатов наблюдений за осадками?

15. Какие документы составляют по результатам определений осадок здания?

16. Рассчитайте абсолютную величину крена трубы, если крен по оси Х равен мм, по оси У - 52 мм и сравните ее с допустимой.

17. Рассчитайте величину прогиба железобетонной балки длиной 18 м, если отсчеты по нивелирной рейке подвешенной в крайних точках балки и ее середине, соответственно равны, а = 126 мм; в = 130 мм и с = 150 мм.

18. Укажите основные требования ГОСТов к допустимым величинам прогибов железобетонных и металлических конструкций.

19. Перечислите основные этапы геодезических работ при эксплуатации зданий и сооружений.

20. Нарисуйте схему расположения марок и приборов при применении фототеодолита при определении деформаций здания.

Контрольная работа № 1

Учебный план для строительных специальностей предусматривает выполнение студентами-заочниками двух контрольных работ. Каждую работу следует выполнять только после проработки соответствующего учебного материала по литературе.

Задание 1. Ответы на вопросы по темам 1 – 8 раздела 1.Общие сведения о геодезии и геодезических измерениях.

Студент должен ответить на четыре вопроса из списка вопросов и задач для самостоятельной работы, рекомендуемых в настоящем пособии. Номер вопроса или задачи определяется последней цифрой учебного шифра студента - №1,2,3,…,9,0 (10), причем студенты, фамилии которых начинаются с букв А, Б, В,…,К отвечают на вопросы или решают задачи к темам, которые имеют нечетные номера, все остальные студенты отвечают на вопросы или решают задачи к темам, которые имеют четные номера. Требования к ответам изложены в общих методических указаниях.

Задание 2. Вычисление исходных дирекционных углов линий. Решение обратной и прямой геодезических задач.

Задача 1. Вычислить дирекционные углы α линий В-1, 1-2 и 2-3, если известны координаты исходных пунктов А и В и измеренные правые по ходу углы β₁ и β ₂, а также левый по ходу угол β₃ (рис. 1).

В качестве исходных данных в данной задаче используются координаты исходных пунктов А и В; измеренные на местности, в точках 1,2 и исходном пункте В горизонтальные углы β₁, β₂ и β₃. При этом углы β₁ и β₂ были измерены как правые по ходу углы, а угол β₃ измерен, как левый по ходу угол.

Исходные координаты пунктов А и В выписываются студентом из каталога координат исходных пунктов в соответствии с полученным вариантом.

Таблица 1 - Каталог координат исходных пунктов

№ Вар.	Пункт А		Пункт В
	X	Y	X	Y
1	5321.30	4455.15	5221.80	4355.65
2	5370.20	4619.62	5270.70	4520.12
3	4446.48	5390.60	5270.70	4520.12
4	5226.36	4321.99	5129.75	4424.30
5	5081.23	4812.15	5207.00	4875.26
6	5361.00	4678.60	5396.72	4537.95
7	5252.10	4472.36	5113.15	4494.55
8	5258.90	4237.69	5323.57	4362.66
9	5044.44	4730.81	5107.21	4604.87
10	5373.49	4642.20	5247.55	4579.43
11	4892.89	4095.17	4946.73	3965.17
12	5062.56	4629.14	4949.47	4545.41
13	4727.21	5230.06	4781.05	5100.05
14	5341.49	4374.49	5481.80	4363.80
15	4535.63	3681.55	4554.50	3542.10
16	5642.85	3242.74	5747.22	3337.12
17	5960.95	2243.05	5977.64	2103.33
18	6265.01	2400.74	6126.70	2374.84
19	5658.61	2725.83	5767.08	2636.20
20	6112.62	1305.80	6139.18	1167.60
21	6712.52	2172.38	6289.63	2094.37
22	6363.36	1923.98	6493.21	1978.19
23	6795.42	3883.26	6776.51	3743.82
продолжение таблицы 2
№ Вар.	Пункт А		Пункт В
	X	Y	X	Y
24	6579.48	3590.68	6643.72	3465.48
25	6740.38	2265.51	6778.99	2400.82
26	6753.81	1897.45	6889.12	1858.84
27	6401.01	1783.37	6400.65	1642.66
28	6284.12	2199.39	6258.18	2061.09
29	6781.91	1969.89	6812.59	1832.56
30	5067.38	1940.97	6107.64	1929.64
31	8002.06	6261.40	8123.89	6190.99
32	8011.72	6254.16	7894.02	6177.05
33	7551.14	7356.92	7471.57	7240.86
34	7830.87	7210.82	7702.31	7268.02
35	8024.37	6309.44	8003.26	6170.32
36	8165.28	5783.46	8305.89	5777.96
37	8091.53	6411.54	7959.61	6362.58
38	7677.78	6062.24	7769.57	5955.59
39	7813.30	6760.31	7742.04	6638.98
40	8091.08	5911.92	8010.07	6026.98
41	8354.76	3953.68	8276.39	3836.81
42	8476.65	4089.29	8498.47	3950.28
43	8208.20	4367.14	8340.52	4319.27
44	8043.54	4081.52	8126.37	3967.77
45	8404.51	4058.95	8271.62	4105.22
46	8605.14	4942.58	8496.92	4852.64
47	8273.22	4782.14	8247.48	4643.80
48	8197.71	4097.10	8059.36	4122.84
49	8315.89	4502.29	8251.69	4377.08
50	8123.57	4269.60	8138.05	4129.63
51	7427.15	5333.33	7287.61	5351.41
52	7207.17	5552.21	7249.02	5688.28
53	7262.06	4713.24	7379.54	4790.70
54	7584.98	5461.72	7662.78	5578.97
55	7583.95	5234.98	7593.92	5094.62
56	7310.79	5018.20	7171.49	4998.31
57	7298.51	5322.53	7180.47	5245.93
58	7777.70	5555.55	7720.39	5427.04
59	7375.31	5016.92	7487.49	4931.97
60	6968.87	5135.05	7007.01	4999.60
61	5334.61	4558.04	5225.94	4468.65
62	5207.11	3979.87	5342.81	3940.48
63	5303.08	4171.56	5169.12	4211.09
64	5402.51	4356.47	5330.68	4235.47
65	5351.78	4261.60	5215.09	4228.16
66	5335.25	3936.99	5366.34	3799.76
67	8564.81	8510.17	8492.90	8389.22
68	8629.99	8184.96	8706.02	8066.56
69	9271.01	7542.68	9260.06	7402.39
70	9367.98	7450.50	9227.32	7454.64
71	7708.82	9118.12	8977.47	7712.97
72	9126.77	7864.99	8998.08	7921.89
73	8961.06	7629.03	8963.92	7488.34
74	9142.67	7720.44	9003.03	7703.12
75	8814.45	7025.97	8854.08	7160.98
76	8823.95	7178.02	8797.18	7316.16
77	8844.84	7198.51	8785.23	7071.04
78	8934.09	7461.16	8798.52	7423.47
79	8847.13	7088.70	8800.39	6955.97
80	8880.68	7235.49	8753.80	7296.33
81	8892.57	7101.16	8775.67	7022.84
82	8832.39	7337.81	8787.55	7204.43
продолжение таблицы 2
№ Вар.	Пункт А		Пункт В
	X	Y		X
83	2819.14	3524.71	2799.81	3385.33
84	2789.96	3466.37	2858.91	3343.70
85	2900.76	3500.12	2831.81	3622.78
86	2776.24	3496.85	2758.67	3357.23
87	2862.06	3485.86	2844.49	3346.24
88	3208.58	2711.09	3073.87	2670.45
89	3099.24	3045.81	3000.44	2945.61
90	3005.17	2847.65	3031.31	2709.39
91	3099.16	3045.09	3235.66	3010.89
92	3929.14	7128.46	3792.90	7093.26
93	3978.64	6925.02	3976.41	6784.33
94	3729.53	7412.97	3859.86	7359.91
95	3750.23	7054.60	3865.45	6973.83
96	3816.03	7117.51	3931.25	7036.74
97	3914.81	6952.97	3863.86	6821.81
98	3063.16	7558.30	3053.20	7417.94
99	2991.31	7278.99	3127.74	7244.52
100	2966.86	7536.05	3048.29	7421.29

Значения углов β₁, β₂ и β₃ выписываются из журнала измерений горизонтальных углов и длин линий.

В соответствии с вариантом к измеренным углам β₁ и β₂ необходимо прибавить число градусов, соответствующее последней цифре шифра и число минут, соответствующее двум последним цифрам номера зачетной книжки.

Для угла β₃ от градусов и минут необходимо отнять последнюю цифру и две последние цифры номера шифра соответственно. Значения длин линий одинаковы для всех студентов.

Журнал измерений горизонтальных углов и длин линий

Угол	Измеренное значение угла	Наименование линии	Длина линии
β1	150о17’30”	В-1	140,40
β2	118о56’10”	1-2	120,15
β3	271о48’35”	2-3	202,66

Например:

Иванов И.И.

Номер шифра 100112

Исходные координаты:

Вариант 70

№ Вар.	Пункт А		Пункт В
	X	Y	X	Y
70	7375.31	5016.92	7487.49	4931.97

Значения углов в соответствии с вариантом:

β₁ = 150^о 17’30” + 2˚ 12' =152˚29'30"

β₂ = 118^о 56’10” + 2˚ 12' =121˚08'10"

β₃ = 271^о 48’35”- 2˚ 12' =269˚36'35"

Рис. 1 Схема к вычислению дирекционных углов сторон теодолитного хода

Решение данной задачи необходимо начать с определения значения дирекционного угла исходной линии А-В. Для этого следует выполнить решение обратной геодезической задачи.

Определить румб исходной линии r по формуле:

, (1)

где X_A,Y_A,X_B,Y_B – исходные координаты пунктов А и В, в метрах.

Зная румб исходной линии , можно определить дирекционный угол этой линии.

При вычислении исходного дирекционного угла необходимо руководствоваться правилами перевода румбов в дирекционные углы (табл. 1).

Так в нашем случае значение ΔY имеет отрицательный знак, а значение ΔХ – положительный. Следовательно, руководствуясь таблицей 1 и зная значение румба линии А-В можно определить значение дирекционного угла ( ):

3. Получив значение дирекционного угла линии А-В, можно вычислить дирекционный угол последующей линии В-1 (рис. 1).

Таблица 2. Перевод дирекционных углов в румбы. Знаки приращений координат

Четверть		Формула перевода	Знаки приращений координат
номер	название		∆х	∆у
I	СВ		+	+
II	ЮВ		-	+
III	ЮЗ		-	-
IV	СЗ		+	-

Так как угол β₁ был измерен как правый по ходу угол, то значение дирекционного угла линии В-1 можно определить по следующей формуле:

, (2)

где - дирекционный угол последующей линии ( );

- дирекционный угол исходной линии ( );

- измеренный на местности угол (β₁).

Зная угол β₂ по формуле 2, аналогично дирекционному углу линии В-1, можно определить дирекционный угол линии 1-2 (рис. 1).

Так как угол β₃ был измерен как левый по ходу угол, то значение дирекционного угла линии 2-3 можно определить по следующей формуле:

, (3)

где - дирекционный угол последующей линии ( );

- дирекционный угол предыдущий линии ( );

- измеренный на местности угол (β₃).

Примечание: Если при вычислении уменьшаемое окажется меньше вычитаемого, то к уменьшаемому прибавляют 360^о. Если дирекционный угол получается больше 360^о, то из него вычитают 360^о.

Задача 2. Вычислить координаты точек 1, 2 и 3 (X₁, Y₁, X₂, Y₂, X₃, Y₃).

Координаты точек 1, 2 и 3, определим решением прямой геодезической задачи, сущность которой состоит в определении координат по известным исходным координатам X и Y и вычисленным приращениям координат и . При вычислении следует пользоваться формулами (4):

; , (4)

; ,

; ,

где и - приращения координат.

Приращения координат и из прямой геодезической задачи определяются по формулам (5):

; (5)

,

где - - длина (горизонтальное проложение) соответствующей линии, в метрах,

- дирекционный угол соответствующей линии.

Вычисления приращений координат ведутся с учетом знаков и .

Для примера вычислим координаты точки 1 (X₁,Y₁) для этого определим приращения координат и по формулам (5):

;

.

Далее определим координаты точки 1 (X₁,Y₁) по формулам (4):

;

.

Аналогично определяются координаты точек 2 (X₂,Y₂) и 3 (X₃,Y₃).

Для контроля полученных результатов вычисляют горизонтальные проложения линий В-1, 1-2 и 2-3 по формуле (6):

, (6)

где - длина (горизонтальное проложение) соответствующей линии, м

и - приращения координат, вычисляемые по формулам(7):

; (7)

,

где X_K, Y_K – координаты конечной точки линии;

X_H, Y_H - координаты начальной точки линии.

Для примера вычислим длину d_B-1 линии В-1 по формулам (6) и (7):

;

.

Вычислим значение длины:

Значение длины d_B-1 линии В-1, полученное по вычисленным координатам точки 1 соответствует длине, указанной в исходном варианте. Следовательно, координаты точки 1 (X₁,Y₁) определены верно.

После решения прямых геодезических задач для точек 2 и 3 были получены их координаты:

X₂=7704,36м; Y₂=4999,49м,

X₃=7551,77м; Y₃=5132,86м.

Задачи решают в специальной тетради; решение каждой из них должно сопровож­даться схематическим чертежом, соответствующим выполняемому варианту.

К решению задачи 2 следует подойти особенно внимательно, так как вычисленные координаты X₃; Y₃ точки 3 и X₂; Y₂ точки 2 будут ис­пользованы в следующем задании.