Файл: Сытник В.С. Строительная геодезия.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.07.2024

Просмотров: 121

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Очевидно,

G (х ) = V М + °?« W + °м(л:) + сГд (л:).

(92)

Формула (92) является основной при решении прямых и обрат­ ных задач по расчету точности замыкающего звена размерной цепи или ее составляющих звеньев.

В корреляционной размерной цепи случайные ошибки состав­ ляющих звеньев находятся в корреляционной связи. Тогда стан­ дарт замыкающего звена

Приведенный в этой формуле коэффициент корреляции r(xu Xj) находится в результате статистических исследований или на осно­ вании теоретических соображений. В последнем случае предпола­ гается, что случайные ошибки двух звеньев лу и Xj включают ряд общих элементарных ошибок, например,

и (xt) =

+ So -j- . .

. +

+

vt + v2+ . .

. -j- vt 1

 

u (Xy) =

-j- 6 2 + . .

■-r Sk -{- &>i -f-

-f- .

. . -Г wg J

 

Если ошибки составляющих

коррелированы,

то формула

(92)

приобретает следующий вид:

 

 

 

 

 

с(Х) = У

(4 (х) аі (х) +

о* (х) +

а \ (х) + 2гг,„аг(х) ст„ (х) +

 

+ 2 гг,м<тг(х) стм (х) + 2 гг,дстг(х) ал(х) +

2 г„.„от,,(х) ак (х) + '

 

 

+ 2л„ ,даи (х) о-д (X) +

2гМіДстм (х) ол(х).

(95)

§ 22. Методы расчета точности геодезических измерений с учетом J строительных допусков

Для обеспечения проектного положения конструкций и зданий в целом в пределах допускаемых отклонений, регламентируемых соответствующими главами СНиП, весьма важным является вопрос установления требуемой точности геодезических измерений.

Анализ рекомендаций, приведенных в литературе, показывает, что в настоящее время нет единого мнения по вопросу назначения норм точности на геодезические разбивочные работы в строитель­ стве.

Большинство ученых и специалистов считает, что нормы точ­ ности на геодезические разбивочные работы должны назначаться исходя из строительно-монтажных допусков.

Некоторые рекомендуют назначать нормы точности на разби­ вочные работы исходя из возможной точности геодезических спо­ собов и инструментов.

110


И, наконец, существует мнение, что нормы точности на раз­ бивочные работы следует назначать исходя из эксплуатационных расчетов зданий и сооружений.

Несомненно, столь разнообразный подход к установлению норм точности объясняется как сложностью проблемы, так и специфи­ ческим характером задач, возникающих в каждом конкретном слу­ чае. Однако он же свидетельствует о необходимости продолжения поисков более современных и универсальных способов их решения.

Исходя из этого, рассмотрим с позиции вероятностно-стати­ стического анализа методику определения соотношения между ошибками геодезических измерений и ошибками проектного поло­ жения конструкций, основанную на установлении критериев нич­ тожного влияния ошибок геодезических измерений.

Критерием ничтожности ошибок геодезических измерений стг по отношению к суммарной ошибке положения конструкций о0 назовем такое отношение их, при соблюдении которого неучет вели­ чины Ог в выражении функции с0 практически (в пределах задан­ ной точности) не повлечет изменения последней, т. е.

kaT< а0,

(96)

где k — наперед заданное число.

 

В случае неравенства (96) величина

аг ничтожно мала по

сравнению с величиной а0.

 

Величина сгг по абсолютному значению не обязательно ничтож­ но малое число, она может быть любым числом, величина которого зависит от поставленного граничного условия, определяемого коэффициентом к.

Таким образом, определение критерия ничтожности сводится к установлению числа k, удовлетворяющего определенным усло­ виям. Руководствуясь принципом практической уверенности, всегда можно поставить ряд граничных условий, которые с практической целесообразностью учитывали бы различные факторы, влияющие на тонкость проектного положения конструкций. Эти граничные условия должны определять такую вероятность появления ошибок геодезических измерений, с которой практически можно было бы не считаться.

Весь комплекс геодезических измерений, выполняемых при воз­ ведении зданий и сооружений, можно разделить на следующие стадии в соответствии с основными этапами строительно-монтаж­ ных работ:

построение геодезического планового и высотного разбивочного обоснования;

построение основных разбивочных осей и горизонтов здания или сооружения;

детальное построение разбивочных осей и горизонтов;

контрольные геодезические измерения при возведении кон­ струкции зданий и сооружений или их частей.

-ІИ


На каждой из этих стадий геодезических измерений возникают ошибки определенной величины и образуют суммарную ошибку, которая является составной частью общей ошибки положения кон­ струкции в каркасе здания или инженерного сооружения.

Расчет требуемой точности геодезических построении осуществ­ ляется по принципу «от частного к общему», т. е. в такой последо­ вательности: контрольные, детальные и основные геодезические построения.

Расчет точности контрольных геодезических измерений. Про­ цесс возведения всех конструкций здания или сооружения сопро­ вождается контрольными геодезическими измерениями.' Геодези­ ческий контроль заключается е определении действительного пла­ нового, высотного и вертикального положения конструкций относительно разбивочных осей и горизонтов в процессе их воз­ ведения.

Геодезическую основу контрольных измерений при возведении конструкций в проектное положение составляют разбивочные оси и линии, им параллельные, установочные риски на боковых гранях конструкций, реперы, марки и маяки.

Выполненные исследования [7, 31, 32] показали, что точность положения отдельной конструкции относительно разбивочной оси (в плане) или относительно разбнвочного горизонта (по высоте) определяется четырьмя основными видами ошибок:

выполнения проектных размеров конструкций при их изго­ товлении а„;

установки конструкций в проектное положение при их мон­ таже сту;

выполнения геодезического контроля при возведении конст­ рукции стг;

деформационных воздействий внешних условий (осадки или влияние температуры) стд.

Эти ошибки рассматриваются в комплексе с точки зрения сте­ пени их влияния на общую величину погрешности положения кон­ струкций в каркасе здания или сооружения и взаимосвязи их между собой.

В этом случае суммарная ошибка положения конструкции а0 относительно построенных в натуре (на опорных плоскостях ранее установленных конструкций) разбивочных осей или горизонтов может быть выражена формулой

(97)

в предположении, что ошибки ап, ау, аг, с?д носят случайный харак­ тер и независимы между собой.

Каждая из составляющих (97) ошибок в свою очередь состоит из суммы элементарных ошибок, принадлежащих к данной группе (§ 2 1 ).

112


Применяя принцип равного влияния для предварительного рас­

чета точности, когда сти = ау = ад = стг, из выражения

(97) получим

= аг уг4

2ог

(98)

2

СТ°'

 

(99)

 

 

Если положить, что допуски, содержащиеся в СНиП (за исклю­ чением СНиП I—А.4—62), указаниях, ТУ, инструкциях, проектах и т. д., представляют собой утроенное значение средней квадрати­ ческой ошибки, т. е. До= Зсго (§ 2 0 ), то соотношение между допус­ ком До и средней квадратической ошибкой контрольных геодези­

ческих измерений

ог

может

быть

представлено

с учетом (99)

в следующем виде:

 

 

 

 

 

 

 

СТг = ^ і А° =

0,17А°

 

или

 

 

 

 

 

 

 

стг< 0 ,2 0 Д0.

(1 0 0 )

В СНиП I—А.4—62 в качестве допуска принято поле рассеива­

ния, т. е. I До± I = 6

сто-

имеем

 

 

 

Тогда с учетом (99)

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

сгг =

0 , 1 0

IД0—I.

(1 0 1 )

Таким образом, средняя квадратическая ошибка контрольных геодезических измерений, выполняемых при установке конструк­ ций, не должна превышать 2 0 % величины допуска на положение конструкций относительно разбивочиых осей или горизонтов [31J.

Полученная точность контрольных геодезических измерений в таком случае является одновременно необходимой и достаточной, так как она находится в прямой зависимости от допусков на поло­ жение конструкций.

Рассмотрим конкретный пример расчета точности контрольных

геодезических измерений по формуле (1 0 0 )

с учетом существую­

щих допусков на положение отдельных конструкций.

 

Согласно СНиП III—В.5—62, допуск на высотное положение

опорной

плоскости стальной

колонны

(верх

фундамента)

Д0 ф = ± 5

мм. На изменение

высотного положения

фундаментов

оказывают влияние ошибки строительно-монтажных работ, ошибки геодезического контроля за возведением фундамента от рабочих реперов или рисок разбивочного горизонта и ошибки из-за осадки фундамента и изменения температуры окружающей среды. Тогда

1.13


по формуле (1 0 0 ) средняя квадратическая ошибка высотного геоде­ зического контроля сгвгк ие должна превышать

0 вГК < 0,20Аоф= 0,20 -5 = ± 1,00 мм.

Такая точность геодезического контроля гарантирует обеспе­ чение высотного положения опорной поверхности фундаментов под

железобетонные колонны с

допускаемой

предельной ошибкой

±5 мм.

геодезических

построений. Деталь­

Расчет точности детальных

ные геодезические построения заключаются в нанесении рисок на заданные/плоскости возведенных конструкций для последующего их использования при установке возводимых конструкций в плано­ вое или высотное проектное положение, например разбивка уста­ новочных рисок на опорной поверхности возведенных фундаментов для установки низа колонн в плановое проектное положение, раз­ бивка рисок на боковой грани колонн для установки подкранового оборудования в высотное проектное положение и'др.

Используя теоретические основы размерных цепей (§ 21), рас­ смотрим методику расчета точности детальных геодезических по­ строений при условии обеспечения допусков на замыкание кон­ струкций в узлах их сопряжения. Для примера возьмем элемен­ тарные расчетные участки в каркасном многоэтажном здании [30].

В многоэтажных зданиях замыкающим звеном плановой раз­ мерной цепи, расположенной в плоскости поперечных осей здания, является зазор между закладными деталями ригеля и колонны

(Ср) или площадка опирания ригеля

на консоль колонны (Лр);

в плоскости продольных осей — зазор

между стенкой

опорного

столика ригеля и торцом плиты перекрытия (Сп). Схемы

размер­

ных цепей для каркаса многоэтажного здания показаны на рис. 45

и 46. Стандарты ошибок для замыкающих элементов

(Ср) и

(Сп)

могут быть подсчитаны соответственно по формулам

 

 

 

 

0

(С р) ---

0ДГ 2

(0СК ~f" 0ВК "Г 0ШК “И 03К I 0зр

“Ь 0но) -\-

 

 

 

 

 

 

 

ДР

■'ср + <Др

2

2

 

( 102)

0 (С п)

— j / " 0дг “Г

2 (Оск +

0ВК "Ь СГср

„ 2

I

9 V

9

 

0ШП

I

0ҢО/ + 0дп +

0сп Ң- 0/п 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(103)

где

0 дг — средняя квадратическая ошибка разбивки шага или про­

 

 

лета колонн;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 СК— то же, смещения оси колонны с разбивочной оси;

 

 

 

0 вк— то же, установки колонны в вертикальной плоскости;

0 зк>

0 др — то же, длины ригеля;

 

 

деталей

соответственно в

0 зр —• то же, положения

закладных

 

 

 

колонне и ригеле;

ригеля относительно

разбивочной

оси

 

0 ср— тоже, установки

на консоли колонны;

114