Подготовка данных для выноса проекта в натуру

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра кадастра и геоинженерии

ГЕОДЕЗИЯ,

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ,

ОСНОВЫ АЭРОГЕОДЕЗИИ

И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Методические указания к выполнению

расчётно-графических, лабораторных и самостоятельных работ

для студентов специальностей 2903, 2904, 2905, 2906, 2910, 2915, 3111

Краснодар

2003

Составители: канд. техн. наук, доц. Ч.Н. Желтко,

канд. техн. наук, доц. Ю.С. Нелюбов,

канд. техн. наук, доц. В.С. Заречный.

УДК. 528

Геодезия, инженерная геодезия, основы аэрогеодезии и инженерно-геодезические работы. Подготовка данных и разбивочные работы. Методические указания к выполнению расчётно-графических, лабораторных и самостоятельных работ для студентов специальностей 2903, 2904, 2905, 2906, 2910, 2915, 3111 / Сост.: Ч.Н. Желтко, Ю.С. Нелюбов, В.С. Заречный. Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. кадастра и геоинженерии. – Краснодар: Изд. 2003. - 20 с.

Приводятся задания и подробные пояснения для выполнения расчётно-графических, лабораторных и самостоятельных работ.

Ил. 11. Табл. 7. Библиогр.: 7 назв.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кубанского государственного технологического университета

Рецензенты:

зав. кафедрой кадастра и геоинженерии

канд. техн. наук., доц. А.В. Осенняя,

канд. техн. наук, доц. (кафедра транспортных сооружений)

С. С. Близниченко

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Работы, приведенные в методических указаниях, выполняются в соответствии с рабочими программами по дисциплинам: геодезия (специальность 3111), инженерная геодезия (специальности 2903, 2904, 2905, 2906, 2910, 2915), основы аэрогеодезии и инженерно-геодезические работы (специальность 2910).

Результаты выполненных работ оформляют в виде отчёта, который составляют в соответствии с приведенными указаниями. Отчёты по расчётно-графическим работам составляют на листах белой бумаги формата А4. Оформляют чернилами или пастой тёмного цвета. Полезно использовать разные цвета. Вспомогательные построения можно оставлять в карандаше. Листы отчёта сшивают слева и нумеруют. Отчёт должен иметь титульный лист, на странице которого сверху вниз указывают:

- Министерство образования РФ;

- Кубанский государственный технологический университет;

- Кафедра кадастра и геоинженерии;

- Инженерная геодезия;

- Отчёт по лабораторной работе на тему: .., или Расчётно-графическая работа на тему:..;

- Выполнил студент ... группы ...(фамилия и инициалы), шифр ...;

- Проверил ...(должность преподавателя, фамилия и инициалы);

- Краснодар 200__г.

Отчёт составляют и оформляют от руки. Не допускаются вычисления на ЭВМ, распечатка текста (кроме титульного листа) и графики на принтере, ксерокопирование. В отчёте должны быть отражены все вопросы в такой же последовательности, как они даны в методических указаниях или указаниях преподавателя. Все пункты и подпункты отчёта, таблицы и рисунки должны иметь нумерацию и названия. При необходимости делают нужные пояснения.

Вычисления следует правильно оформлять. В отчёте должны быть указаны все исходные данные. Вначале вычислений приводят формулу. Затем пишут выражение с подставленными в формулу данными, результат вычислений и размерность. Точность вычислений должна быть такой же, как и в приведенных примерах. В промежуточных вычислениях следует оставлять на одну цифру больше, чем в конечном результате. Цифры должны быть написаны разборчиво. Исправления "цифра по цифре" не допускаются.

Перед началом лабораторных работ преподаватель инструктирует студентов по правилам техники безопасности, после чего студенты расписываются в контрольных листах.

Отчёты по выполненным работам должны быть сданы на следующем занятии. Задержки в оформлении и сдаче отчётов снижают рейтинговую оценку знаний студентов по данной дисциплине.

ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ДЛЯ ВЫНОСА ПРОЕКТА В НАТУРУ

Расчётно-графическая работа

Цель работы – усвоить методику расчёта исходных данных – координат, углов и расстояний – для выноса в плане проекта сооружения в натуру.

Содержание работы – рассчитать недостающие координаты точек пересечения основных осей сооружения и подготовить исходные данные для их выноса на местность четырьмя способами от двух пунктов обоснования.

1.1 Исходные данные

Стороны прямоугольника АBCD (рис. 1.1) являются осями внешних стен сооружения: AB=CD=8 м. BC=DA=4 м. Точки 1 и 2 – пункты съёмочного обоснования или опорные точки: расстояние между ними 20 м. Индивидуальные исходные данные для расчёта выбирают из таблицы 1.1 по предпоследней цифре k₁ и из таблицы 1.2 по последней цифре k₂ кода студента.

Таблица 1.1 - Координаты опорных пунктов

k1	Координаты пункта 1, м	Координаты пункта 2, м
x	y	x	y
	73,32	34,18	88,64	47,04
	73,68	34,03	88,56	47,42
	74,05	33,90	88,44	47,79
	74,42	33,77	88,31	48,16
	74,79	33,66	88,18	48,53
	75,17	33,57	88,03	48,89
	75,55	33,48	87,87	49,24
	75,94	33,41	87,69	49,59
	76,32	33,35	87,51	49,93
9*	76,71	33,31	87,31	50,27

Таблица 1.2 - Размещение сооружения

k2	Координаты точки А, м	Дирекционный угол линии АВ
x	y
	75,99	40,34	40°00¢
	76,14	40,28	42 00
	76,28	40,22	44 00
	76,43	40,17	46 00
	76,58	40,13	48 00
	76,73	40,09	50 00
	76,88	40,06	52 00
	77,04	40,03	54 00
	77,19	40,01	56 00
	77,35	39,99	58 00
*	77,51	39,97	60 00

Порядок выполнения работы

1.2.1Расчёт координат точек В, С и D

По координатам x_A, y_A точки А, дирекционному углу a_АВ линии АВ и её длине d_AB вычисляют координаты точки В по формулам прямой геодезической задачи

. (1.1)

Для функций синуса и косинуса берут не менее 4-х цифр после запятой.

Затем находят дирекционный угол следующей стороны ВС

, (1.2)

и аналогично вычисляют координаты точки С. Координаты точки D находят по дирекционному углу

. (1.3)

Для контроля таким же образом вычисляют координаты точки А от точки D. Вычисленные координаты должны совпасть с исходными координатами точки А. Допустимое расхождение 0,01 м.

После окончания расчёта составляют таблицу координат точек (табл. 1.3) и на отдельном листе отчёта план в масштабе 1:100, построенный по этим координатам (рис. 1.2).

Делают контрольные измерения на плане: размер прямоугольника должен быть 4´8 см, а длина линии 1-2 (от пункта 1 до пункта 2) 20 см. Следует учесть, что на рисунке 1.2 масштаб плана в 2 раза мельче требуемого.

1.2.2 Подготовка исходных данных для выноса точек

В данном задании требуется рассчитать исходные данные для разбивки четырёх точек сооружения. Для каждой точки предусмотрен свой способ разбивки. Распределение способов между точками А, В, С и D зависит от соотношения цифр k₁ и k₂ кода студента (табл. 1.4).

Таблица 1.4 - Способы разбивки точек А, В, С и D

Способ выноса точки	Обозначения точек и пунктов обоснования
1-й вариант: k1 £ k2	2-й вариант: k1 > k2
Прямоугольных координат	т. А от п. 1	т. В от п. 2
Полярный	т. В от п. 2	т. А от п. 1
Угловой засечки	т. С от п. 1 и 2	т. D от п. 1 и 2
Линейной засечки	т. D от п. 1 и 2	т. С от п. 1 и 2

Искомые углы и расстояния вычисляют по координатам точек. Общий принцип вычислений не зависит от способа выноса точек.

Проектный угол b (рис. 1.3) вычисляют через разность дирекционных углов

. (1.4)

При этом, если , то .

Дирекционные углы вычисляют по формулам

, (1.5)

. (1.6)

Дирекционный угол находят, как правило, в два этапа. Вначале по арктангенсу (1.5, 1.6) вычисляют искомый угол в 1-й четверти (румб), затем в зависимости от знаков приращений Dx и Dy переходят по известным формулам [7] к дирекционному углу.

Расстояние между точками, например LM, вычисляют по одной из трёх формул

. (1.7)

При использовании калькулятора применяют обычно 1-ю формулу, а 2-ю или 3-ю формулы применяют для контроля.

Контролируют также вычисления дирекционного угла по формуле

. (1.8)

Для этого предварительно вычисляют длины всех сторон треугольника KLM. Последнюю формулу (1.8) применяют только для контроля, потому что функция арккосинуса может дать значительные ошибки в угле, если он близок к 0° или 180°.

При подготовке данных вычисляют по 2 разбивочных элемента.

· В способе прямоугольных координат (рис. 1.4) для точки А (1-й вариант по таблице 1.4) вычисляют 2 координаты: X₁=1Q (длина отрезка от п. 1 до т. Q) и Y=QA, Точка Q – основание перпендикуляра, опущенного с т. А на линию 1-2.

Вначале вычисляют вспомогательные величины: угол

и расстояние d_1A=1A.

Затем находят искомые величины

.

Индекс 1 при X₁ означает, что вычисляется расстояние от точки Q до пункта 1, а не пункта 2.

· В полярном способе для точки В находят угол (рис. 1.5) и расстояние d_2B=2B.

· В угловой засечке для точки С находят два угла (рис. 1.6)

· В линейной засечке для точки D находят два расстояния (рис.1.7)

d_1D=1D, d_2D=2D.

Угловые разбивочные элементы вычисляют в градусах и минутах с точностью до 1¢, а линейные – в метрах с точностью до 0,01 м. Промежуточные угловые величины – дирекционные углы – можно вычислять в градусах и долях градуса с точностью до 0, 01°. В функции арктангенса следует оставлять не менее 4-х значащих цифр.

Для контроля все 8 разбивочных элементов измеряют с помощью линейки и транспортира на составленном плане и сравнивают с вычисленными элементами. Если расхождения превышают графическую точность (5-10 см для расстояний и 0,5-1° для углов) вычисления и измерения проверяют и исправляют. Следует также проверять по плану и вычисленные дирекционные углы. При этом учитывают, что a₂₁= a₁₂+180°.

Для каждого способа (точки) составляют разбивочный чертёж (рис. 1.4-1.7) с указанием величин разбивочных элементов. Чертежи составляют схематически, не выдерживая точных углов и расстояний. Составляют также таблицу разбивочных элементов (табл.1.5).

1.3. Пример вычислений

Исходные данные для примера возьмём из таблиц 1.1 и 1.2 в строках, помеченных знаком *. Все линейные элементы в примере имеют размерность метры. Вначале находим координаты углов сооружения.

· Координаты точки В:

.

· Координаты точки С:

.

· Координаты точки D:

.

· Координаты точки А (контроль):

.

После составления таблицы и плана найдём разбивочные элементы. Возьмём для примера 2-й вариант по таблице 1.4.

· Способ прямоугольных координат для точки В:

Вспомогательные величины:

Разбивочные элементы:

.

· Полярный способ для точки А:

· Угловая засечка для точки D:

· Линейная засечка для точки С:

1.4 Отчёт по работе

Студент составляет отчёт, в котором приводит исходные данные, выбранные по коду, результаты всех вычислений, таблицу координат всех пунктов, план, составленный по этим координатам, четыре разбивочных чертежа и таблицу разбивочных элементов.

Таблица 1.5 - Таблица разбивочных элементов

Выносимая точка	Способ	Разбивочные элементы
А	полярный	b1=25°09¢; d1=6,71 м
В	прямоугольных координат	X1=5,93 м; Y=3,17 м
С	линейной засечки	d1=15,65 м; d2=9,36 м
D	угловой засечки	b1=49°04¢; b2=25°57¢