Лабораторная работа № 16 Определение деформаций сооружений Определение величины и направления крена сооружения
Крен определяется как разность осадок двух фиксированных точек на противоположных частях сооружения (или его частей) вдоль выбранной оси. Наклон в направлении продольной оси называется завалом, а в направлении поперечной - перекосом. Для сооружений башенного типа (трубы, башни, домны) крен - это отклонение вертикальной оси сооружения от отвесной линии. Для таких сооружений характерны: изгиб - неравномерные отклонения вертикальной оси от отвесной линии, кручение - взаимный поворот сооружения под действием пары сил (вызывается эксцентриситетом нормальной силы, ветровым давлением и неравномерным нагревом).
Крены (наклоны) сооружений определяют различными способами в зависимости от конкретных технических требований и условий наблюдения. Наиболее надежным и распространенным способом является способ горизонтальных улов (рис. 16.1).
Теодолит устанавливают над закрепленной точкой на таком расстоянии от сооружения, чтобы были видны его самая верхняя и нижняя точки. Затем измеряют горизонтальные углы между какой-либо постоянной точкой «с» на местности и деформационными марками, установленными на верхней и нижней точках сооружения. Вместо марки на сооружении теодолит можно наводить на резко очерченные детали строения, а при их отсутствии – на контур стены. Затем прибор переносят на линию створа, перпендикулярную первой, и повторяют те же измерения.
Рис. 16.1. Определение крена сооружения способом горизонтальных углов
Периодически измеряя углы, получают величину приращения крена в градусах. Для перехода от градусов к линейным величинам пользуются формулой
,
(16.1)
где Δq – крен, выраженный в линейной мере мм; Δν – крен, выраженный в градусной мере (с"); L – расстояние от теодолита до точки, мм, ρ = 206265".
Полная линейная величина приращения крена ΔQ определяется по правилу параллелограмма (рис. 16.2) как равнодействующая из поперечных кренов Δq1 и Δq2 по формуле
.
(16.2)
Р
ис.
16.2.
Графическое определение полной линейной
величины крена
по правилу параллелограмма
Азимут направления крена определяется из графических построений в удобном масштабе величин и направлений частных кренов q1 и q2 (рис.16.2).
Крен сооружений, имеющих форму усеченного конуса (дымовых труб), можно определить и способом проецирования (рис. 16.3).
Способ заключается в проецировании центра верхней части трубы на подошву фундамента с двух взаимно перпендикулярных направлений.
Для этого теодолит
устанавливают над закрепленной точкой
и наводят его на центр верха трубы. Затем
при двух положениях вертикального круга
сносят проекцию этой точки на цокольную
часть. Периодически повторяя те же
действия в двух взаимно перпендикулярных
направлениях получают приращение крена
в линейной мере. Высота трубы
определяется
тригонометрическим нивелированием, а
определяют
рулеткой от станции до центра трубы.
Поперечное приращение крена на всю
длину дымовой трубы определяется по
формуле
.
(16.3)
Рис.16.3. Определение крена сооружения способом проецирования
В строительных
нормативных документах регламентируется
величина допустимого крена для высотных
сооружений, возводимых из кирпича,
железобетона и металла. Для железобетонных
и металлических сооружений допускается
отклонение от вертикального положения
≤ 0,001 Н,
где Н – высота сооружения в метрах. Высота колонны (рис. 16.4) НСР может быть получена по следующим формулам:
,
(16.4)
,
(16.5)
.
(16.6)
Пример:
;
;
.
Рис. 16.4. Схема определения высоты сооружения
16.1. Цель лабораторной работы: необходимо измерить крен сооружения.
16.2. Приборы и принадлежности: высокоточный теодолит или электронный тахеометр, штатив, чертежные принадлежности.