Тема 5. Линейные измерения

5.1. Мерные приборы и условия измерений. Компарирование

В строительстве преимущественно применяют при линейных измерениях землемерные ленты (ЛЗ) и рулетки стальные (РС).

Ленты штриховые ЛЗ-20. На концах ленты нанесены штрихи,номинальное или проектное расстояние,между которымиL₀ = 20 м. Наименьшее деление 10 см. Сантиметры оцениваются на глаз. Погрешность отсчета 1.5 см.

Ленты шкаловые ЛЗШ-20. На концах ленты укреплены шкалы длиной 10 см с миллиметровыми делениями. Расстояние между нулями шкалL₀ =20 м. Погрешность отсчета по шкале 0.5 мм. Применяются при измерениях с повышенной точностью.

На строительных объектах применяются рулетки номинальной длины L₀ = 10, 20, 30, 50метров с нанесенными сантиметровыми делениями. Погрешность отсчета 1.5 мм. В некоторых рулетках конечные дециметровые деления разделены на миллиметры. Погрешность отсчета 0.5 мм. Рулетки, изготовленные из обычной плоской стальной ленты с травлеными штрихами, подвержены коррозии. Более долговечны рулетки из нержавеющей стали. Новейшие типы рулеток крашенные, или покрыты белой эмалью, или с пластиковым покрытием, или изготовлены на основе стекловолокна с пластиковым покрытием. Последние менее чувствительны к изменениям температуры и выдерживают натяжение силой более 100 кг. Для обмеров зданий и помещений внутри их, при измерении небольших расстояний при съемочных работах используют тесьмянные рулетки.

При линейных измерениях ленты (рулетки) последовательно укладывают в створе измеряемой линии и в конце измеряют остаток с отсчитыванием по миллиметровым, сантиметровым или дециметровым шкалам. Укладка мерного прибора в створ измеряемой линии производится по теодолиту или на глаз. Погрешность отклонения конца ленты от створа по теодолиту 0.5 см, на глаз - 6 см. При укладке ленты на глаз створ измеряемой линии обозначается дополнительными вешками через каждые 100 м или чаще при измерениях в пересеченной местности. Обозначений створа линии вешками называется вешением.

Перед укладкой ленты створ измеряемой линии расчищают от посторонних предметов. При измерениях с повышенной точностью створ выравнивают лопатой или при разбивочных работах на строительной площадке устраивают дощатый настил.

Фиксация концов ленты (рулетки) может производиться шпильками (средняя квадратическая погрешность фиксации m_Ф = 1.5 мм),карандашом на поверхности бетона (m_ф= 1.0 мм), кернением или ножом на поверхности металлической пластины (m_ф= 0.2 мм).

Для приведения измеряемой линии к горизонту измеряют угол наклона теодолитом или превышение концов линии нивелиром. При измерениях в пересеченной местности линию разбивают на участки с примерно равными уклонами и измеряют углы наклона или превышения на каждом участке.

Фактическая длина L мерного прибора отличается от номиналаL₀ на несколько миллиметров и изменяется с изменением температуры. Перед производством линейных измерений необходимо определить фактическую длинуLпри конкретной температуреt₀. Этот процесс называетсякомпарированием.Компарирование можно выполнить последовательной укладкой штрихового метра, наименьшее деление которого 0.2 мм. Точность компарирования 20-м ленты (рулетки) m_К = 0.6 мм. Можно прокомпарировать сравнением рабочей ленты с эталонной или на полевом компараторе. Длина компаратораD_К (обычно 120 м), определенная с высокой точностью (например, светодальномером), измеряется рабочей лентой многократно. Вычисляется среднее значениеD_Р и поправка за компарированиеL_Кв длину ленты (рулетки):

L_К = (D_К – D_Р ) / n , (5.1)

где n– число укладок рабочего мерного прибора. Погрешность компарирования 20-м ленты (рулетки)m_К = 3.0 мм.

При компарировании измеряют и записывают температуру t₀.Натяжение ленты (рулетки) производят через динамометр с силойP₀ = 10 кг. По результатам компарирования записывают уравнение рабочей ленты:

L = L₀ + L_К + L₀(t_ИЗМ –t₀ ) при натяжении P₀ = 10 кг, (5.2)

где t_ИЗМ– температура воздуха при измерении,  = 12*10^-6- коэффициент теплового расширения стали. При измерении натяжение делается примерно равным 10 кг либо от руки, либо через динамометр.

Условия измерений зависят от нормативной точности 1/Nи даны в СНиП 3.01.03-84. Нормативные относительные погрешности не должны превышать: 1/1000 (10 см на 100 м длины) – земляные сооружения, 1/3000 – для зданий до 5 этажей, 1/5000 – для зданий от 5 до 16 этажей, 1/10000 – для зданий выше 16 этажей или промышленных предприятий повышенной точности монтажа (например, АЭС). Так при 1/N= 1/1000 погрешность компарирования 3 мм, уложение в створ на глаз, разность температур (t_изм–t₀) не учитывается, натяжение прибора от руки, один отсчет при измерении остатка, концы ленты (рулетки) фиксируются шпильками или гвоздями, превышение концов на глаз. При нормативной точности 1/N=1/5000 погрешность компарирования 0.6 мм, уложение в створ по теодолиту, учитывается разность температур (t_ИЗМ–t₀), натяжение прибора через динамометр, две пары отсчетов при измерении остатка, концы фиксируются карандашом на гладкой поверхности бетона, превышения концов прибора определяются нивелиром. Более жесткие условия чем при точности 1/N=1/1000.