DEFINICJA BUDOWLI WYSMUKŁYCH

Transkrypt

1 GEODEZJA INŻYNIERYJNA SEMESTR 6 STUDIA NIESTACJONARNE

2 DEFINICJA BUDOWLI WYSMUKŁYCH Buowlam wysmukłym pzyęto nazywać buowle, któych wysokość klkakotne pzekacza maksymalną szeokość buowl., gze: h wysokość buowl, h b max b max maksymalna szeokość buowl. 5 Do buowl wysmukłych zalczyć możemy: komny pzemysłowe, chłone komnowe, maszty telewzyne, weże szybowe, obsewacyne, wokowe, latane moske, wysoke flay np. mostów.

3 KOMINY PRZEMYSŁOWE W POLSCE Waszawa m Bełchatów m Jawozno m. Rybnk m Kozence b m Łóź m Rzeszów m

4 Rozae komnów

5 KOMINY PRZEMYSŁOWE W KOSZALINIE ul. Słowańska ul. Meszka I ul. Taugutta

6 CHŁODNIE KOMINOWE

7 WIEŻE I MASZTY RADIOWE I TELEWIZYJNE Olsztyn Peczewo maszt potzymywany za pomocą ocągów, mateały: stal, wysokość: 365 m

8 WIEŻE WIDOKOWE 31,5 m 44 m 5 m Koszaln - Góa Chełmska Gnewno - Kaszubske Oko Góy Sowe - Welka Sowa

9 NAJWYŻSZE WIEŻE NA ŚWIECIE Guangzhou TV & Sghtseeng Towe Kanton Chny 610 m 009 CN Towe Toonto Kanaa 533 m 1976 Weża telewzyna Ostankno Moskwa Rosa 540 m Weża Effla Payż Fanca 34 m 1889

10 LATARNIE MORSKIE

11 LATARNIE MORSKIE 50 m 68 m 33 m Śwnouśce Gąsk Jaosławec

12 FILARY MOSTÓW waukt Mllau - Fanca

13 FILARY MOSTÓW waukt Mllau - Fanca Długość całkowta m Pzeszkoa - olna zek Tan Lczba pzęseł - 8 Rozpętość pzęseł - 04 m m + 04 m

14 INNE OBIEKTY WYSMUKŁE

15 CZYNNIKI POWODUJĄCE WYCHYLENIE KOMINA OD PIONU Jenym z kluczowych waunków geometycznych ake pownny spełnać buowle wysmukłe est waunek ponowośc ego os. Wszelke ostępstwa o tego waunku mogą być wynkać z następuących czynnków: błęy wykonawstwa buowlanego geoezynego na etape buowy; załane spaln czynnków atmosfeycznych któe powouą osłabene konstukc; neównomenośc osaań położa guntowego po funamentam; pacem watu (pace boczne wy Kamana); gaent temczny (enostonne ogzewane tzonu komna pzez pomene słoneczne).

16 POMIARY KOMINÓW PRZEMYSŁOWYCH Buowle wysmukłe poae sę pomaom ne tylko w okese wznoszena, lecz ówneż w okese eksploatac. Dla komnów pzemysłowych wykonue sę wa ozae pomaów: 1. Pomay wygęca tzonu komna, łączne z wychylenem, za pomocą obsewac kątowych tzonu.. Poma nwelacyny epeów posaowonych na funamentach wokół tzonu komna, na postawe któego wyznaczone zostaą osaana funamentów, a te z kole służą o wyznaczana kąta pzechyłu funamentu.

17 POMIARY KOMINÓW PRZEMYSŁOWYCH

18 PODZIAŁ CZYNNIKÓW WPŁYWAJĄCYCH NA BUDOWLE WYSMUKŁE Gupa czynnków czynnk fzykochemczne czynnk mechanczne czynnk temczne eologa elaksaca wpływy chemczne Roza ozaływań cęża własny buowl wpływ okształcena położa guntowego obcążena watem wpływy ynamczne (gana) wpływ eksploatac góncze wpływ neównomenego nasłonecznena

19 WPŁYW CZYNNIKÓW FIZYKOCHEMICZNYCH NA BUDOWLE WYSMUKŁE Do czynnków fzykochemcznych zalczane są zawska wywołuące zmany stuktualne mateału konstukcynego. Pzee wszystkm są to zawska eolog elaksac, któe powouą zmany skuczowe stazenowe w mateale. Relaksaca zwązana est ze zmneszenem sę napężeń w całach fzycznych z begem czasu. Reologa est to zawsko uwzglęnaące wpływ obcążeń na zachowane sę mateałów konstukc z ozpatzenem czasu twana tych obcążeń. Szkolwe załane zwązków chemcznych polega na ozkłaze neozpuszczalnego w woze węglanu wapna na czynnk ozpuszczalne, któe są następne wypłukwane z konstukc pzez woy opaowe. Poces ten powaz w sposób powolny o pogoszena akośc mateału konstukcynego.

20 WPŁYW CZYNNIKÓW MECHANICZNYCH NA BUDOWLE WYSMUKŁE Cęża własny buowl, czyl cęża tzonu komna lub ego powłok, wykłazny żaoopone, zaszalnków lub też uzązeń oatkowych. Cęża ten ecyue o statecznośc buowl. Okształcene położa guntowego Reakca położa guntowego na cęża buowl powstaące z te pzyczyny osaane lub okształcena guntu może powoować pzechył buowl. Fazy osaana funamentu

21 WPŁYW CZYNNIKÓW MECHANICZNYCH NA BUDOWLE WYSMUKŁE Duże powezchne boczne buowl weżowych ch wysokośc spawaą, że buowle wysmukłe pzemuą na sebe olbzyme obcążena powstałe o paca watu. Buowle wysmukłe są ważlwe na obcążena ynamczne (gana), któych źółem mogą być: pocesy wbacyne pzepowazone pzez człoweka w celach technologcznych, uzązena technczne, wywołuące gana skutkem własne pacy, zawska losowe, nezależne o człoweka np. uchy tektonczne. Poczas eksploatac góncze powazone na śench użych głębokoścach (pona 400 m) powstae necka o stosunkowo użym zasęgu, któa może meć negatywny wpływ na stateczność obektów.

22 WPŁYW CZYNNIKÓW TERMICZNYCH NA BUDOWLE WYSMUKŁE Wpływ neównomenego nasłonecznena tzonu komna Zwązany z pozoną węówką słońca, co powoue nagzewane pewnych fagmentów tzonu buowl, poczas gy nne ego fagmenty pozostaą w cenu. Różnca tempeatu może sęgać nawet 30 o C w cągu oby.

23 WPŁYW CZYNNIKÓW TERMICZNYCH NA BUDOWLE WYSMUKŁE Ruchy obowe tzonu komna pzemysłowego cm

24 POMIAR WYSOKOŚCI KOMINA St St z ctg H H tg H H β St. ) ( ) ( ) ( ) ( z ctg z ctg h tg tg tg H tg H h St St β β β β

25 ROZMIESZCZENIE STANOWISK POMIAROWYCH

26 WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

27 METODY POMIARU PIONOWOŚCI BUDOWLI WYSMUKŁYCH Metoa bezpośenego zutowana Metoa tygonometyczna Metoa wcęć kątowych Metoa fotogametyczna Poma pzy wykozystanu almezy bezzwecalanych (tachmety skanuące nazemne skaney laseowe) Dopuszczalna stzałka ugęca tzonu komna: żelbetowego stalowego H 400 H 300

28 METODA BEZPOŚREDNIEGO RZUTOWANIA Metoa bezpośenego zutowana polega na wyznaczenu wychylena os pzez zutowane teooltem kolenych punktów buowl na łatę umeszczoną pozomo męzy stanowskam nstumentu a obektem. W ten sposób skłaową ochylena punktów os buowl o ponu otzymue sę bezpośeno na łace. Dokłaność oczytu z łaty poza zolnoścam obsewatoa uzależnona est pzee wszystkm oległoścą nstumentu o łaty powększenem lunety (G). G 0x 5x 30x 40x 60x max 69 m 86 m 103 m 138m 06 m Zależność oległośc nstumentu o łaty powększena lunety pzy założenu, że błą oczytu wynos 1 mm.

29 METODA BEZPOŚREDNIEGO RZUTOWANIA poma

30 METODA BEZPOŚREDNIEGO RZUTOWANIA opacowane anych Z poobeństwa tókątów można zapsać:, ską watość zeczywstą ochylena o ponu można wyznaczyć: Oznaczaąc, gze: k D uzyskamy k tzw. współczynnk powększena, watość ochylena oczytana na łace, oległość stanowska obsewacynego o łaty, D oległość stanowska obsewacynego o os obektu. k D D

31 METODA BEZPOŚREDNIEGO RZUTOWANIA opacowane anych ocena okłanośc, gze: ) k (k D D L P k D m D m D' m ' m + + m D błą okeślena oległośc stanowska obsewacynego o os komna, m błą pomau oległośc łaty o stanowska obsewacynego, m k uśenona watość błęu oczytu z łaty, m błąśen okeślena ocnka na łace. Ze wzglęu na newelke watośc wychylena os komna o ponu można pzyąć:, wtey: 0 0 D k k m D m D m m D m

32 METODA BEZPOŚREDNIEGO RZUTOWANIA opacowane anych Opacowane anych polega na pzestawenu na wykese wychylena os komna o ponu w skal stanowsk pomaowych. D, la poszczególnych Dysponuąc tzema skłaowym wychylena ( 1,, 3 ) stnee możlwość wyznaczyć wychylene wypakowe metoą analtyczno-gafczną Langa.

33 WYKRES WYCHYLEŃ METODĄ ANALITYCZNO-GRAFICZNĄ LANGA 1. Skatowane stanowsk obsewacynych.. Oblczene watośc na każym pozome z każego stanowska. 3. Wykeślene wstęg wahań w skal np. 1:1. 4. Okeślena śoka cężkośc tókąta błęów. 5. Oczytane watośc wychyleń.

34 METODA TRYGONOMETRYCZNA Metoa tygonometyczna polega na wyznaczenu wychyleń kątowych poszczególnych punktów tzonu buowl w stosunku o punktu znauącego sę na nanższym pozome. Poma wykonue sę z tzech stanowsk obsewacynych, ustawonych symetyczne wokół buowl. Oległośc stanowsk o buowl ne mogą być mnesze nż 1,5 wysokośc te buowl.

35 METODA TRYGONOMETRYCZNA poma 1. Wybó stanowsk obsewacynych ównomene ozłożonych wokół komna.. Poma oległośc oaz pzewyższeń pomęzy stanowskam. 3. Wyznaczene ochyleń o ponu metoą pomau małych kątów, celuąc na lewą pawą kawęź komna, pzy postawe na każym pozome.

36 METODA TRYGONOMETRYCZNA poma

37 METODA TRYGONOMETRYCZNA poma

38 METODA TRYGONOMETRYCZNA opacowane anych metoa analtyczno-gafczna 1. Wyznaczene śench keunków na każym pozome k. Oblczene wychyleń kątowych tzonu komna. ś k l + k p α ś k k 0 ś 3. Oblczene lnowych wychyleń tzonu komna. g tg α 4. Spozązene wykesu wynku obsewac komna metoą zutowana. α g ρ 5. Spozązene wykesu ochylena os komna o ponu na poszczególnych pozomach w zuce na płaszczyznę pozomą waz z tókątem błęów.

39 METODA TRYGONOMETRYCZNA ocena okłanośc α α m m m + ( ) g g ś ś g g k k ρ ρ α 0 α α α m α m m α α α α m m m m m + α m α m m m m m α α

40 METODA TRYGONOMETRYCZNA ocena okłanośc - pzykła Dane: 00 m, 0,50 m, α159 cc, m 0,10 m, m α 10 cc. m 1 m, α 000 α m m m 1 159, m + α α lub upaszczaąc m m α α m 0, 50 0, , mm Z akm błęem należy wyznaczyć α, aby m 1 mm? m α α mα 3 cc m m lub upaszczaąc m α mα

41 METODA WCIĘĆ KĄTOWYCH Metoa wcęć kątowych est opata na pomaze kątów o neostępnych punktów ze stanowsk pomaowych ozmeszczonych wokół buowl. Welkość wychylena góy buowl wzglęem ołu ego zutu na ose współzęnych (R x R y ) można oblczyć ze wzoów: R R x y cos A1 1 cos A sn(a A ) sn A1 1 sn A sn(a A ) 1 1 Wcęce 1 R R x x 3 3 cos A cos A sn(a A ) 3 sn A sn A sn(a A ) Wcęce

42 METODA WCIĘĆ KĄTOWYCH Ostateczne watośc R x R y wyznaczamy akośena aytmetyczna z wóch wcęć kątowych. Ostateczną welkość wychylena R oaz azymut A R tego wychylena wyznaczamy ze wzou: A R R actg Rx cos A R R R y x R sn y A R R x + R y

43 METODA TRYGONOMETRYCZNA opacowane anych metoa analtyczna Kątowe pzesunęce α można zapsać w następuące postac:, gze: v α α sn Az l sn Az l ρ w ρ w X X cos Az + l cos Az + l ρ w Y ρ w Y α v l w α popawka wyównawcza o obsewowanego keunku, Az X, w Y azymut ocnka łączącego -te stanowsko z śokem komna, ługość ocnka pomęzy stanowskem nstumentu a komnem, wyznaczone welkośc wychyleń na -tym pozome wzglęem pozomu 0.

44 METODA TRYGONOMETRYCZNA opacowane anych metoa analtyczna Zestawone ównana popawek w fome macezowe można zapsać w następuące postac: V AX L gze: V wekto popawek la obsewac la -tego pozomu A macez pochonych cząstkowych funkc wążące Do oblczeń należy pzyąć bezbłęność punktów osnowy pomaowe (st. 1,, 3) oaz centum komna na pozome zeowym. sn Az lst.1 sn Az A lst. M sn Az lst.n st.1 st. st.n ρ ρ ρ cos Az lst.1 cos Az lst. M cos Az l st.n st.1 st. st.n ρ ρ ρ X w w x y ( ) w ( w ) w x + y L α α M α st. 1 st. st.n

45 METODA TRYGONOMETRYCZNA opacowane anych metoa analtyczna Wykozystuąc metoę namneszych kwaatów pzestawony ukła ównań możemy ozwązać weług następuącego wzou: V mn V A X L T φ ( x) V V mn X ( A T A ) 1 A T L Estymato waanc esztowe: σ 0 vv ± n Macez waancyno-kowaancyna wyznaczonych wychyleń: cov( w, X w Y ) σ A 1 0 ( A T )

46 METODA TRYGONOMETRYCZNA opacowane anych metoa analtyczna Opacowane anych należy wykonać w następuących etapach: 1. wyównane osnowy azem ze śokem komna na pozome zeowym,. wyównane obsewace la poszczególnych baanych punktów (la każego pozomu), 3. pezentaca uzyskanych wynków - wykes wychyleń tzonu komna (w x, w y ).

47 NAZIEMNY SKANING LASEROWY

48 NAZIEMNY SKANING LASEROWY

49 PRZYKŁAD N X Y k 110, , , , , , , ,44

50 N stanowska 101 N celu / N pozomu PRZYKŁAD ane obsewacyne Nawązane / Lewa styczna [g] I położene II położene śe. ke. Pawa styczna [g] I położene II położene śe. ke. 10 0, ,000 0, ,5738 6,5736 6, , , , , , , , , , ,063 40,063 40,063 36, , , , , , ,99 36,99 36,99 39,665 39,665 39, ,980 36,980 36,980 39,619 39,619 39, , ,0000 0, , , , , , , , ,098 39, , , , ,676 38,676 38,676 35,45 35,475 35,450 38,446 38,446 38, ,569 35, , ,994 38,994 38, , ,66 35,611 38,516 38,516 38, , ,000 0, , , ,5885 0,498,498,498 6,907 6,907 6,907 1,93,96,94 6,4475 6,4475 6,4475 3,168 3,171 3,170 6,1718 6,1718 6, ,80 3,80 3,80 6,007 6,007 6, ,36 3,36 3,36 5,966 5,966 5,966

51 PRZYKŁAD metoa analtyczno-gafczna opacowana anych N stanowska N pozomu Lewa styczna k l [ g ] Pawa styczna k p [ g ] Dwuseczna k ś [ g ] Ochylene kątowe α Ochylene lnowe 0 36, , ,558 0, , ,063 38,640 0,008 0,033 36, , ,753 0,0195 0, ,99 39,665 38,940 0,038 0, ,980 39,619 38,997 0,0439 0, , ,098 36,8981 0, , ,676 36,9150 0,0169 0,070 35,450 38,446 36,948 0,067 0, , ,994 36,93 0,0340 0, ,611 38,516 36,9364 0,038 0,158 0,4980 6,907 4,706 0,0000 1,944 6,4475 4,6860-0,0166-0,066 3,1697 6,1718 4,6708-0,0318-0,16 3 3,804 6,007 4,6505-0,051-0,05 4 3,356 5,966 4,6441-0,0585-0,31 k ś k l + k p ś α k k 0 ś g α g ρ

52 WYKRES WYCHYLEŃ TRZONU KOMINA

53 WYKRES WYCHYLENIA OSI KOMINA OD PIONU RAZEM Z TRÓJKĄTEM BŁĘDÓW

54 PRZYKŁAD metoa analtyczna opacowana anych Aby okonać oblczeń metoą analtyczną należy ysponować upzeno wyznaczonym keunkam o os komna na każym pozome z tzech stanowsk pomaowych. W celu ułożena ównań popawek nezbęne est wyznaczene współzęnych os komna na nanższym pozome pzyąć e ako bezbłęne. Następne należy oblczyć oległośc mezy stanowskam pomaowym a centem komna oaz azymuty tych ocnków. N X Y X Y Azymut Długość k 110, , , ,000 10,73 144,138 38,55 54, , ,000-19,88 144, ,060 6, , ,44-49,87-46,106 31,717 51,099 l Az actg Y X Y X k k ( X k X ) + ( Yk Y )

55 PRZYKŁAD metoa analtyczna opacowana anych Y X k w l cos Az w l sn Az v α ρ ρ + L AX V L A A A X T T 1 ) ( ρ ρ ρ ρ ρ ρ k k k k k k k k k k k k l Az l Az l Az l Az l Az l Az cos sn cos sn cos sn A y x w w X α α α L

56 PRZYKŁAD metoa analtyczna opacowana anych A w x w y 101-0, , ,1375-0, ,4849 0,05031 Q T ( A A ) 1 Q w x w y w x 10,1967-1,0 w y -1,0 11,7789 B T ( A A) 1 A T B w x -1,691-1,106,47 w y,599 -,3 0,89 Macez wyazów wolnych la każego pozomu obsewacynego. 0,008 0,0195 0,038 0,0439 L 1 0,0169 L 0,067 L 3 0,0341 L 4 0,0383-0,0166-0,0318-0,051-0,0585

57 X Pozom 1 X 1 T T ( A A) A L w x 1 V AX L wy Pozom X Pozom 3 X 3 Pozom 4 X 4 PRZYKŁAD metoa analtyczna opacowana anych ( w X ) σ 0 Q1,1 ( wy ) σ 0 Q, -0,074 [m] -0,001 [ g ] σ 0,0045 [g] -0,01 [m] V -0,008 [ g ] σ w(x) 0,004 [m] -0,007 [ g ] σ w(y) 0,004 [m] σ σ σ 0 vv ± n -0,141 [m] -0,003 [ g ] σ 0,0068 [g] -0,018 [m] V 3-0,0043 [ g ] σ w(x) 0,0 [m] -0,0041 [ g ] σ w(y) 0,03 [m] -0,31 [m] -0,0038 [ g ] σ 0,0080 [g] 0,008 [m] V 4-0,0051 [ g ] σ w(x) 0,06 [m] -0,0049 [ g ] σ w(y) 0,08 [m] -0,61 [m] -0,0045 [ g ] σ 0,0095 [g] 0,01 [m] V 5-0,0060 [ g ] σ w(x) 0,030 [m] -0,0058 [ g ] σ w(y) 0,033 [m]

58 ZESTAWIENIE WYZNACZONYCH WSKAŹNIKÓW WYCHYLEŃ pozom w x w y w Az σ w(x) σ w(y) ,074-0,01 0,077 17,678 0,004 0,004-0,141-0,018 0,14 07,9759 0,0 0,03 3-0,31 0,008 0,31 197,6573 0,06 0,08 4-0,61 0,01 0,61 197,0449 0,030 0,033 pozom wysokość na wysokość o pozomu guntem onesena 0 10, , , , ,3 140

59 WYKRES WYCHYLEŃ TRZONU KOMINA pozom w x w y w wysokość na guntem ,5 1-0,074-0,01 0,077 55,3-0,141-0,018 0,14 98, 3-0,31 0,008 0,31 141,3 4-0,61 0,01 0,61 150,3

60 LITERATURA Geoeza nżyneyna, tom II, paca zboowa, 1980 Waszawa Geoeza nżyneyna - zały wybane, M. Gala, G. Kopeewsk, A. Waslewsk, 1986 Olsztyn Geoeza nżyneyna- zały wybane, M. Gala, G. Kopeewsk, 003 Olsztyn Obsługa geoezyna buowl konstukc, Wocech Janusz, 1975 Waszawa Ćwczena teenowe z geoez nżyneyne meske, Paca zboowa, e. M. Pękalsk, 003 Waszawa Pomay nżyneske. Jasak A. nn, Wyawnctwo Poltechnk Poznańske, 1999 Pomay geoezyne w paktyce nżyneske, Gl J., Unwesytet Zelonogósk, 005 Wyznaczene wychyleń buowl metoą wcęć kątowych. Pzeglą Geoezyny, 1980/1 Intenet ~kocez