19. Способы определения кренов высоких сооружений

Для безопасной эксплуатации высотных зданий и сооружений за ними осуществляются постоянные наблюдения за кренами или наклонами здания.

Крены высотных сооружений могут определяться геодезическими методами (теодолитом, нивелиром) и физическими методами (прямыми и обратными отвесами, клинометрами, т. д.).

Геодезические методы обычно применяют для зданий, мачт, дымовых труб, градирен, башен и др. сооружений. Физические методы применяют для исследования деформации гидротехнических сооружений.

Измерение кренов теодолитами.

Для измерения кренов применяют высокоточные теодолиты типа Т0,5 и Т2 и теодолиты средней точности типа Т5, а так же их зарубежные аналоги. Ими измеряют как абсолютную величину крена, так и приращение крена с течением времени.

1. Способ координат.

Вокруг сооружения на расстоянии от него не менее 2-3 высот сооружения, прокладывают замкнутый полигонометрический ход. Координаты точек хода вычисляют в условной системе координат. На сооружении (на верху) выбирают хорошо видимую точку с 3-4 пунктов полигонометрии. Способом прямой угловой засечки с точек полигонометрического хода периодически (циклами) определяют координаты выбранной точки на сооружении. Затем сравнивая координаты точки в текущем и начальном цикле наблюдений определяют приращение крена за этот период и его направление.

Недостатком способа является то, что нет возможности определить полный крен, определяется только приращение крена с течением времени.

2. Способ вертикального проектирования.

В этом способе на расстоянии не менее высоты сооружения на 2х взаимно перпендикулярных направлениях закрепляют 2 постоянные станции. Теодолит поочерёдно устанавливают над данными станциями. Выбирают на верху сооружения хорошо заметную точку и теодолитом сносят ее на цоколь здания, фиксируют. Аналогичные наблюдения проводятся на другой станции. С каждой точки определяют частное приращение крена м/у начальным и текущим циклами наблюдений Q: Q = √(q²₁ + q²₂)

Для характеристики направления крена по отношению к сторонам света на плане возле вектора крена стрелкой показывают направление меридиана. Точность способа зависит от точности приведения оси вращения инструмента в отвесное положение.

Недостаток способа точно такой же как и способа координат. Нет возможности определить полный крен, определяется только приращение крена с течением времени.

3. Способ горизонтальных углов (направлений).

На расстоянии 50-100 м от дымовой трубы на 2х взаимно перпендикулярных направлениях закрепляют постоянными знаками Ст.1 и Ст.2. Над этими знаками последовательно устанавливают теодолит средней или высокой точности. На образующей трубы намечают постоянные точки для наблюдений 1-8. Выбирают хорошо видимые удаленные неподвижные точки C₁ и С₂, на которые выполняется визирование со закреплённых станций. Затем со станций измеряют горизонтальные углы 1 – 8 с необходимой точностью. Кроме того измеряют светодальномером или рулеткой расстояние от Ст.1 и Ст.2 до центра сооружения Д₁ и Д₂.

Вычисляют полусуммы углов:

a = (1+4)/2 b = (2+3)/2 т.е. получают углы на центр верха трубы и цокольной части.

По разности этих средних значений находят частный крен трубы:

q₁'' = (а - b)" или q_{1 (мм)} = [q₁ "/ρ]*Д₁

Затем вычисляют a₁ = (5+8)/2 b₁ = (6+7)/2, а так же q₂'' = (а₁ – b₁)" или q_{2 (мм)} = [q₂ "/ρ]*Д₂.

Общий крен в обеих плоскостях: Q = √(q²₁+q²₂)

Точность измерения кренов сооружения м.б. различной. Величины кренов могут достигать 50 см и более. С течением времени крен может менять свое направление. Определение крена из нивелирования

С помощью нивелира можно определить приращение крена с течением времени. На противоположных направлениях закладывают 4 марки и высокоточным нивелиром определяют осадки здания, частный крен:

q₁ = [(S_A+S_B)/l_AB]*h - приращение крена в одной плоскости

q₂ = [(S_C+S_D)/l_CD]*h ­- приращение крена в другой плоскости

S – осадки марок;

l - расстояние м/у марками расположенными в одной плоскости друг против друга;

h - высота сооружения.

Q = √(q²₁+q²₂) - общее приращение крена.

Недостатки способа:

1. способ даёт только приращение крена, а не сам крен.

2. невозможно определить величину крена отдельных частей.

Определение крена с помощью прямого отвеса (если что из вопроса 19)