Trasarea Unui Complex Industrial Masuratori Ingineresti in Constructii Si Industrie [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCŢII BUCUREŞTI FACULTATEA DE GEODEZIE

Trasarea unui complex industrial Masuratori ingineresti in constructii si industrie

Mîrț Mihai-Andrei An III Grupa 5

2010~2011

TEMA PROIECTULUI: Trasarea unui complex industrial Sa se efectueze proiectarea topografica inginereasca in vederea trasarii pe teren a unui complex industrial. Se dau: 1. Planul de constructie la scara 1 : 2000; 2. Coordonatele a minim trei puncte din reteaua de sprijin. (A, B, C); 3. Abaterea limita  =  23 mm; 4. Abaterea standard de trasare a unghiului β, σ β =  20cc

Proiectul conţine : I.

Proiectarea reţelei topografice de construcţii 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Calcularea lungimii maxime a laturi reţelei topografice de construcţii. Proiectarea reţelei topografice de construcţii pe planul general. Calculul coordonatelor punctelor reţelei topografice în sistemul local. Alegerea bazei reţelei de trasare a construcţiilor şi a metodei de trasare. Trasarea provizorie a reţelei de trasare a construcţiilor. Determinarea abaterilor standard de măsurare a unghiurilor şi lungimilor laturilor reţelei topografice de construcţii proiectată. 7. Compensarea măsurătorilor liniare şi unghiulare şi calculul coordonatelor punctelor reţelei topografice trasată provizoriu. 8. Calcularea reducţiilor în vederea trasării definitive a reţelei. II.

Elaborarea planului general de trasare(se va efectua pentru un ochi de reţea).

III.

Trasarea în detaliu a unei construcţii.

1. Alegere metodei de trasare în plan. 2. Calcularea elementelor de trasare şi întocmirea schemei de trasare. 3. Calculul preciziei necesare. IV.

Proiectarea sistematizării verticale. 1. Elaborarea planului sistematizării verticale de ansamblu. 2. Sistematizarea verticală de detaliu pentru un cvartal şi străzile limitrofe. 3. Calculul terasamentelor în vederea realizării unei suprafeţe orizontale (metoda pătratelor minime).

1

I.

PROIECTAREA REŢELEI TOPOGRAFICE DE CONSTRUCŢII

1. Calculul lungimii maxime a laturii reţelei topografice de construcţii. Lungimea maximă a laturi reţelei topografice de construcţii se calculează cu relaţia : cc σR ρ LMAX = σβ Unde:

σβ

σ R - abaterea standard a reţelei

- abaterea standard de trasare a unghiurilor Avand în vedere faptul că abaterea standard de trasare a construcţiilor este provocată de abaterea standard de poziţie a punctelor reţelei topografice de constucţii şi de abaterea standard de trasare a punctelor caracteristice ale construcţiilor proiectate, din punctele reţelei topografice de construcţii se calculează cu relaţia : 2

2

2

σ C =σ R +σ p unde

σc σp

- abaterea standard a punctelor constructiei

- abaterea standard de trasare a punctelor În relaţia de mai sus vom aplica principiul influenţelor egale şi vom obţine : 2

2

σ C =2 σ R Valoarea abateri standard a punctelor construcţiei o putem determina din următoarea relaţie : ΔC 2

σC=

=11.5 [mm] Abaterea standard a reţelei are următoarea formă

σ R=

σC

√2

= 8.13 [mm] σ =¿ Ştiim că β 20 . Astfel valoarea lui LMAX este : LMAX = 345.121 [m] cc

2

= 350 [m]

2. Proiectarea reţelei topografice de construcţii pe planul general.

Reteaua topografica este reprezentata pe plansa 1, Planul general de trasare. Pe plansa I,II,III... reprezintă numărul poligoanelor, iar 1,2,3,4... reprezintă punctele reţelei de sprijin. 3. Calculul coordonatelor punctelor reţelei de trasare în sistem local. Proiectarea reţelei se realizează prin procedeul grafo-analitic. Pentru a se realiza acest lucru atribuim un set de coordonate unui punct din cadrul reţelei, ales in mod arbitrar. În cazul de faţă am ales ca origine punctul 8, caruia i-am atribuit coordonatele : X = 1160 [m] şi Y = 1230 [m] 4. Alegerea bazei reţelei de trasare a construcţiilor şi a metodei de trasare Pentru cazul de faţă am ales ca bază de trasare latura 8-17. Ca metodă de trasare am ales metoda coordonatelor polare. Coordonatele celor 3 puncte ale reţelei de sprijin: Coordonate in sistem geodezic Pct . A B C 8 9

X 300130

Y 500060

300550

499430

301180

500200

300444.492

499178.290

300720.264

500054.062 3

Coordonatele punctelor A,B,C,8,9 se determină grafic, iar dupa aceea se determină elementele de trasat în 2 combinaţii şi anume:

Pct.

8

17

Distanta la

Val. D[m]

Unghi

A

412.579

B B C A B A C

320.884 320.884 848.431 569.260 630.316 569.260 506.012

β1 α1 β3 α3 β α α2 β2

Val.α [g c cc] 62.9315 25.6126 73.5192 58.3168 18.3908 11.5416 89.3959 34.6341

Coordonatele punctelor A si B sunt cunoscute (punct al retelei de sprijin), iar coordonatele punctelor 14 si 15 au fost determinate anterior. Trasarea punctelor 8, respectiv 17, se afectueaza astfel: Se stationeaza cu teodolitul in punctul A si fata de directia de referinta AB se traseaza unghiul β, pe directia astfel obtinuta se va aplica distanta D, la capatul ei materializandu-se punctul de trasat. Controlul trasarii se poate face: -

prin trasarea punctului si din alt punct al retelei de sprijin trasarea punctului prin alta metoda de trasare compararea distantelor si unghiurilor dintre punctele trasate, obtinute prin masurarea pe teren cu cele indicate in proiect. 4

Precizia metodei :

Δ C =√ Δ2l + Δ2t Unde :

ΔC

- abaterea poziţiei punctului C provocată de abaterea de trasare a distanţei ΔD şi de abaterea de trasare a unghiului polar Δβ

Δl

- abaterea longitudinală ( poate fi asimilată cu abaterea de trasare a distanţei ΔD )

Δt - abaterea transversală reprezentând echivalentul liniar al abaterii de trasare a unghiului polar Δβ.

σ C=

σ 8=

√ √

2 σ 2S + σ 2D +

σβ 2 2 D +σ f ρ

( )

Δ σ 8 = =15 mm 2

2 σ 2S + σ 2D +

σβ 2 2 D +σ f ρ

( )

Vom considera că abaterea de fixare are valoarea de 3 mm, iar influenţelor erorilor egale pentru a putea calcula σβ şi σD.

σβ

σD =

ρ

D=σ 0 2

;

σ s=0

. Vom aplica principiul

σ 8 = √2 σ 20 +σ D

2

σ 8−σ f σ D= = 2 10.39mm cc σ ρ σ β= D = D 15cc 5. Trasarea provizorie a reţelei de trasare a construcţiilor. Această trasare se realizează prin aplicarea pe teren a distanţelor si a unghiurilor dintre punctele reţelei locale, prin transmiterea din punct în punct a acestora pornind de la baza reţelei de trasare. Însă la aplicarea pe teren a acestora nu se reuşeşte materializarea exactă a lor, în poziţiile aferente punctelor,urmând ca acestea sa fie compensate. 6. Determinarea abaterilor standard de măsurare a unghiurilor şi a lungimilor laturilor reţelei topografice de construcţii proiectată. Ştim că:

σ R= unde

√(

σβ ρ cc

2

)

D +σ

D

2

σR abaterea standard a reţelei are valoarea 10.6 [mm] σβ abaterea standard de măsurare a unghiurilor σD abaterea standard de măsurare a lungimilor laturilor ρcc factorul de transformare în radiani (636620 cc). Pentru determinarea abateri standard de măsurare a unghiurilor şi de masurare a lungimilor laturilor vom aplica principiul influentelor erorilor egale.

5

σ D=

σR

√2

=±7 .5 [mm ]

σR σ cc β = unde distanţa D s-a calculat cu relaţia :

σD 1 = D 20000

ρcc

√2 D

=±32cc

si ne rezultă D = 150 [mm].

7. Compensarea măsurătorilor liniare şi unghiulare şi calculul coordonatelor punctelor reţelei topografice trasată provizoriu.

Compensarea unghiurilor. Pentru realizarea acestui lucru urmăm următoarele etape: a) Calculul lui f adm.

f adm=±2 √ nσ β , unde n reprezinta numarul de unghiuri dintr-un poligon Avem 3 cazuri: n = 4 --> n = 5 --> n = 6 -->

97.98 89.44 80.00

b) Calculul neînchiderilor. c) Întocmirea şi rezolvarea sistemului normal. d) Compensarea unghiurilor şi verificarea calculului. Corecţiile se aplică cu următoarele formule: C ωi=2*k i 6

[cc] [cc] [cc]

,pentru unghiuri care nu sunt comune cu alte poligoane C ωi=2*k i-k j ,pentru unghiuri care sunt comune doar cu un poligon j C ωi=2*k i-k j-k l ,pentru unghiuri care sunt comune cu un poligon j şi cu un poligon l. După ce s-a realizat compensarea unghiurilor se trece la calculul şi compensarea creşterilor de coordonate. Cu ajutorul unghiurilor compensate se calculează orientările laturilor pornind de la orientarea bazei de trasare, θ9−8 =100g 00c 00cc . a)Întocmirea sistemului liniar. Calculul coordonatelor compensate, ale punctelor reţelei trasate provizoriu. 8. Calculul reducţiilor în vederea trasării definitive a reţelei. Reducţiile sunt corecţiile care se aplică în punctele reţelei de trasare provizorie cu scopul deplasării lor în poziţiile proiectate. Ele sunt de două feluri : reducţii rectangulare şi reducţii polare. Reducţiile rectangulare se obţin prin diferenţa coordonatelor proiectate (X*,Y*) şi cele rezultate in urma masuralorilor in reteaua topografica de constructii trasata provizoriu (X,Z).

R x= X∗− X R y =Y ∗−Y

Reductiile polare presupun calcularea distanţei orizontale dintre punctele reţelei topografice de construcţii trasate provizoriu şi cele proiectate si unghiul polar :

R= √ ( X∗−X )2 + ( Y∗−Y )2 ϕ=Θi, i−1 −Θi*,i Aplicarea pe teren a reducţiilor polare se face urmând paşii următori: se staţionează cu aparatul în punctul 1’ şi se vizeaza punctul 2’ ; faţa de această direcţie se trasează în sens topografic unghiul φ stabilindu-se noua direcţie, iar pe această direcţie se va aplica componenta liniară a reducţiei R; în capătul distanţei se marchează punctul definitiv 1. În mod asemănător se va proceda şi la aplicarea reducţiilor celorlalte puncte ale reţelei topografice de construcţii.

7

II.

ELABORAREA PLANULUI GENERAL DE TRASARE

Planul general de trasare constituie documentul de bază pentru aplicarea pe teren a proiectului construcţiei. El se întocmeşte în general la scara planului de situaţie al ansamblului proiectului, urmărindu-se ca să cuprindă următoarele date de trasare: reţeaua topografică de trasare, axele construcţiilor, coordonatele colţurilor (punctelor caracteristice) clădirilor şi schiţe de reperaj. Calculul acestor coordonate este favorizat de faptul că laturile reţelei topografice de construcţii sunt paralele cu cele mai multe dintre axele principale şi de bază ale construcţiilor. Pentru situaţia prezentă este suficient să se obţina grafic coordonatele unui număr minim de puncte caracteristice ale construcţiilor, celelalte urmând a fi determinate analitic în funcţie de dimensiunile construcţiilor şi distanţele dintre ele. Mod de lucru : considerăm un ochi de reţea în interiorul căruia se afla 3 construcţii simple. Ochiul de reţea ales este poligonul XV. Planul general de trasare se întocmeşte la scara 1:1000. Vom determina grafic coordonatele punctelor.

Coordonate in sistem local Punc X Y t 18 1300.000 1900.000 19 1300.000 1790.000 22 1400.000 1900.000 23 1400.000 1790.000 d 1379.251 1803.165 e 1390.749 1886.835 f 1390.749 1868.835 g 1379.251 1821.165 h 1379.251 1831.165 i 1390.749 1858.835 j 1309.251 1887.165 k 1320.749 1802.835

8

9

III.

TRASAREA ÎN DETALIU A UNEI CONSTRUCŢII

1. Alegerea metodei de trasare în plan. În cazul de faţă, dat fiind faptul că aliniamentele reţelei de trasare sunt paralele cu laturile construcţiilor şi apropiate de acestea, cea mai indicată metodă de trasare în plan a detaliilor este metoda coordonatelor rectangulare. Această metodă se va aplica pentru poligonul XV. 2. Calcularea elementelor de trasare şi întocmirea schemei de trasare. Trasarea se realizează în modul următor: Se staţionează în punctul 23 şi se vizează catre punctul 22, pe această direcţie aplicându-se distanţa a d, materializată printr-un punct P. Dupa aceea se va staţiona în punctul P şi perpendicular pe aliniamentul 23-22 se va trasa distanţa b d, iar la capatul distanţei trasate se va materializa punctul d. În mod asemănator se va realiza trasarea celorlalte puncte ale construcţiilor. Calculul elementelor de trasare Pct trasat Origin Lat. de orient. a[m] e d 23 22 20.74 9 e 22 18 9.251 f

22

18

9.251

g

23

22

h

23

22

i

22

18

20.74 9 20.74 9 9.251

j

18

19

9.251

k

19

23

20.74 9

b[m] 13.16 5 13.16 5 31.16 5 31.16 5 41.16 5 41.16 5 12.83 5 12.83 5

3. Calculul preciziei necesare. În cazul metodei de trasare rectangulare avem următoarele formule pentru calculul preciziei. σ σ C = 2∗σ 2S +σ 2v + σ 2foc + σ 2x +σ 2y + β ∗y + σ 2e +σ 2r +σ 2f ρ ,unde σ S - abaterea standard a punctelor de sprijin σ v - abaterea standard de vizare σ foc - abaterea standard datorată schimbării focusării σ x , σ y - abaterea standard de trasare a creşterilor de coordonate x şi y σ β - abaterea standard de trasare a unghiului drept σ e, σ r - abaterile standard de centrare şi de reducţie σ f - abaterea standard de fixare Se aplică principiul influenţelor egale ale măsurătorilor. Pentru ca influenţa celorlalte abatreri standard sa fie mică î σ e= σ r = σ v = σ foc = σ f = 0.33 σ 0 ,şi ne rezultă: σ C =√ 2∗σ 2S +2.6∗σ 20 + k∗σ 20=15 mm x ,unde k= = 0.6, iar x = 33.807 şi y = 35.285 şi reprezintă valorile medii ale distanţelor nodului. y

√

(

)

10

σ e= σ r = σ v = σ foc = σ f = 0.33 σ 0=1.70 mm √ k∗σ C σ x , σ y= =5.59 mm √ 5.2∗2∗k σ C∗ρ σ β= =218cc y∗√ 5.2+ 2∗k

( 2.6+k )∗σ 20 σ S= =7.5 mm 2 σC σ 0= =5.15 mm √ 2∗√ 2.6+k

√

11

IV.

PROIECTAREA SISTEMATIZĂRII VERTICALE

1. Elaborarea planului sistematizării verticale de ansamblu. Are la bază planul general de trasare al construcţiei. Pentru realizarea sistematizării verticale se parcurg următoarele etape :  se determină grafic, prin interpolarea curbelor de nivel, pe plan, cotele terenului, în punctele de intersecţie ale axelor străzilor, precum şi distanţele între aceste puncte ;  se calculează pantele naturale ale terenului între punctele de intersecţie ale axelor străzilor cu formula : p=100∗( Δh/ D) ;  se stabilesc pantele proiectate, corespunzătoare cerinţelor de proiectare (panta proiectată a strazii să fie cuprinsă între 0.8-2%);  se calculează cotele proiectate (HP, având în vedere condiţia de minim de terasament) în funcţie de pantele proiectate şi de distanţele între intersecţiile axelor străzilor. Mod de lucru: se alege punctul cu cea mai mare cotă, apoi se impune ca cota neagră să fie egală cu cea roşie (cota proiectată) ; modificăm H j a celorlalte puncte astfel încât panta longitudinală să fie cuprinsă între 0.8-2%, iar cota astfel obţinută devine cotă roşie a punctului H j . Punct 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Cote teren 158.213 158.511 158.932 159.745 160.718 159.209 158.796 158.098 157.487 154.512 152.987 152.623 152.598 153.327 153.893 155.289 155.487 154.076 154.888 156.232 157.698 154.531 155.378 156.113 156.689 157.999 158.409 158.907 156.673 152.097 153.956 156.979

Cota proiect 158.213 158.873 160.073 161.753 162.953 165.828 164.628 162.948 161.748 167.216 169.403 170.403 170.513 171.713 170.543 168.268 168.088 173.408 171.978 169.768 170.548 174.608 170.515 168.598 169.508 171.748 169.795 170.598 174.093 169.743 166.990 166.143

De la   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 19 20 17 20 18 22 23 24 25 26 27 28 12 30 31

la   2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

D[ m]   60 100 140 100 230 100 140 100 405 175 80 10 100 90 175 15 110 170 140 220 100 110 90 80 220 60 160 350 60 255 405

Δh

p%

  0.298 0.421 0.813 0.973 -1.509 -0.413 -0.698 -0.611 -2.975 -1.525 -0.364 -0.025 0.729 0.566 1.396 0.198 -0.812 1.344 0.745 1.466 0.455 0.847 0.735 0.576 1.310 0.410 0.498 -2.234 -0.526 1.859 3.023

  0.4967 0.4210 0.5807 0.9730 -0.6561 -0.4130 -0.4986 -0.6110 -0.7346 -0.8714 -0.4550 -0.2500 0.7290 0.6289 0.7977 1.3200 -0.7382 0.7906 0.5321 0.6664 0.4550 0.7700 0.8167 0.7200 0.5955 0.6833 0.3113 -0.6383 -0.8767 0.7290 0.7464

12

p% rosu   1.1 1.2 1.2 1.2 1.25 -1.2 -1.2 -1.2 1.35 1.25 1.25 1.1 1.2 -1.3 -1.3 -1.2 1.3 1.3 1.2 -1.3 1.2 -1.33 -1.3 -1.3 -1.3 -1.2 1.25 1.31 -1.1 -1.1 -1.1

2. Sistematizarea verticală de detaliu pentru un cvartal şi strazile limitrofe Se realizează pentru cvartalul cuprins între străzile 20-21, 21-26, 26-25 si 25-20. Se întocmeste un plan la scara 1:1000. Se stie că : echidistanţa curbelor de nivel proiectate este de 10 cm ; panta trotuarului iT = 2% panta transversală itr = 2% panta longitudinală i înalţimea trotuarului hT = 15 cm laţimea trotuarului t =2 m laţimea părţii carosabile b = 8 m numitorul scării n = 1000 Elementele curbelor de nivel proiectate :

d=

E i∗n

Calculul distanţei “d” între curbele de nivel proiectate : Calculul diferentelor de nivel hr duntre punctul C din ax ( de cota HC) si punctul R din rigola : hr = itr*(b/2) Calculul distanţei “a” de pe plan, între perpendiculara din punctul C+1 pe axă şi punctul R de pe rigolă, care are aceeaşi cotă cu C+1 (Hc+1) : hr a= i∗n Distanţa “l” pe plan măsurată în sensul coborârii pantei longitudinale i pe linia bordurii trotuarului, corespunzător înălţimii acestuia hT : ht l= i∗n Se calculeaza distanta “c” care se aplica pe linia faţadei corespunzătoare pantei trotuarului i T. Pentru aceasta se calculeaza diferenta de nivel hF: hF = iT*t = HF - HC ,unde HF – cota punctului de la faţada care poate fi proiectat HC – cota punctului de axă t – laţimea trotuarului h c= F i−n Laturi 8--9/11-10 9--10/8-11

d 0.0833 0.0769

a[cm] 8.333 3 7.692 3

l[cm]

c[m]

1.25

0.003

1.153 8

0.003

13

3. Calculul terasamentelor în vederea realizării unei suprafeţe orizontale (metoda pătratelor minime) Trasarea unei platforme orizontale se poate realiza fie pentru o cotă impusă în proiect, fie la cota medie a terenului, când se obţine egalizarea volumelor de terasamente. Procedeul de trasare se bazează pe metoda pătratelor mici (laturi de 10-50 m, în funcţie de relief şi precizia cerută; în cazul de faţă am ales latura pătratelor de 40 m), practicată la nivelmentul suprafeţelor, în urma căruia se obţin cotele colţurilor pătratelor, care pe teren sunt materializate cu ţăruşi, favorizând viitoarea trasare a platformei. În cazul de faţă cotele punctelor s-au determinat grafic, prin interpolarea curbelor de nivel. Se calculează cota medie( H 0), iar în funcţie de aceasta se calculează cota de lucru: C L =H 0−H i Elementele de trasat sunt următoarele: Pct.

Hi

pi

Hi*p

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

157.239 157.356 157.561 158.047 158.293 158.338 158.202 157.829 157.537 157.279 157.563 157.795 158.042 158.262 158.362 158.428 158.328 158.226 157.903 157.811 157.877 157.999 158.284 158.381 158.486

1 2 2 2 1 2 4 4 4 2 2 4 4 4 2 2 4 4 4 2 1 2 2 2 1

157.239 314.712 315.122 316.094 158.293 316.676 632.808 631.316 630.148 314.558 315.126 631.18 632.168 633.048 316.724 316.856 633.312 632.904 631.612 315.622 157.877 315.998 316.568 316.762 158.486

H0

Cl

158.15

0.911 0.794 0.589 0.103 -0.143 -0.188 -0.052 0.321 0.613 0.871 0.587 0.355 0.108 -0.112 -0.212 -0.278 -0.178 -0.076 0.247 0.339 0.273 0.151 -0.134 -0.231 -0.336

14

Cl*p + 0.143 0.188 0.052 0.112 0.212 0.278 0.178 0.076 0.134 0.231 0.336

-0.911 -0.794 -0.589 -0.103 -0.321 -0.613 -0.871 -0.587 -0.355 -0.108 -0.247 -0.339 -0.273 -0.151 -