GEODEZJA INŻYNIERYJNA SEMESTR 6 STUDIA NIESTACJONARNE
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.
KOMINY PRZEMYSŁOWE W POLSCE Waszawa 1983. 300 m Bełchatów 1979. 300 m Jawozno 1979. 300 m. Rybnk 1974. 300 m Kozence b.. 300 m Łóź 1977. 50 m Rzeszów 1979. 00 m
Rozae komnów
KOMINY PRZEMYSŁOWE W KOSZALINIE ul. Słowańska ul. Meszka I ul. Taugutta
CHŁODNIE KOMINOWE
WIEŻE I MASZTY RADIOWE I TELEWIZYJNE Olsztyn Peczewo - 1969 - maszt potzymywany za pomocą ocągów, mateały: stal, wysokość: 365 m
WIEŻE WIDOKOWE 31,5 m 44 m 5 m Koszaln - Góa Chełmska Gnewno - Kaszubske Oko Góy Sowe - Welka Sowa
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 1967.. Weża Effla Payż Fanca 34 m 1889
LATARNIE MORSKIE
LATARNIE MORSKIE 50 m 68 m 33 m Śwnouśce Gąsk Jaosławec
FILARY MOSTÓW waukt Mllau - Fanca
FILARY MOSTÓW waukt Mllau - Fanca Długość całkowta - 460 m Pzeszkoa - olna zek Tan Lczba pzęseł - 8 Rozpętość pzęseł - 04 m + 6 34 m + 04 m
INNE OBIEKTY WYSMUKŁE
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).
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.
POMIARY KOMINÓW PRZEMYSŁOWYCH
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
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.
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
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.
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.
WPŁYW CZYNNIKÓW TERMICZNYCH NA BUDOWLE WYSMUKŁE Ruchy obowe tzonu komna pzemysłowego cm
POMIAR WYSOKOŚCI KOMINA St St z ctg H H tg H H + + + +.. β St. ) ( ) ( ) ( ) ( 0 0 0 0.. 0 z ctg z ctg h tg tg tg H tg H h St St + + + + β β β β
ROZMIESZCZENIE STANOWISK POMIAROWYCH
WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH
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
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.
METODA BEZPOŚREDNIEGO RZUTOWANIA poma
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
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
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.
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.
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.
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.
METODA TRYGONOMETRYCZNA poma
METODA TRYGONOMETRYCZNA poma
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.
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
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, 0000005 + 0, 0000789 4mm Z akm błęem należy wyznaczyć α, aby m 1 mm? m α α mα 3 cc m m lub upaszczaąc m α mα
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 ) 3 3 3 Wcęce
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
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.
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
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 )
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 ).
NAZIEMNY SKANING LASEROWY
NAZIEMNY SKANING LASEROWY
PRZYKŁAD N X Y k 110,73 1144,138 101 1000,000 1000,000 10 1430,155 1000,000 103 160,100 1390,44
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 0,0000 00,000 0,0001 103 6,5738 6,5736 6,5737 0 36,0519 36,0503 36,0511 40,4605 40,4605 40,4605 1 36,5004 36,5031 36,5018 40,063 40,063 40,063 36,7740 36,7740 36,7740 39,7766 39,7766 39,7766 3 36,99 36,99 36,99 39,665 39,665 39,665 4 36,980 36,980 36,980 39,619 39,619 39,619 10 103 101 0,0000 00,0000 0,0000 103 73,8378 73,8380 73,8379 0 34,6980 34,6980 34,6980 39,0983 39,098 39,098 1 35,1553 35,1594 35,1574 38,676 38,676 38,676 35,45 35,475 35,450 38,446 38,446 38,446 3 35,569 35,5671 35,5650 38,994 38,994 38,994 4 35,6196 35,66 35,611 38,516 38,516 38,516 101 0,0000 00,000 0,0001 10 63,5887 63,5883 63,5885 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 6,1718 3 3,80 3,80 3,80 6,007 6,007 6,007 4 3,36 3,36 3,36 5,966 5,966 5,966
PRZYKŁAD metoa analtyczno-gafczna opacowana anych N stanowska 101 10 103 N pozomu Lewa styczna k l [ g ] Pawa styczna k p [ g ] Dwuseczna k ś [ g ] Ochylene kątowe α Ochylene lnowe 0 36,0511 40,4605 38,558 0,0000 1 36,5018 40,063 38,640 0,008 0,033 36,7740 39,7766 38,753 0,0195 0,078 3 36,99 39,665 38,940 0,038 0,153 4 36,980 39,619 38,997 0,0439 0,176 0 34,6980 39,098 36,8981 0,0000 1 35,1574 38,676 36,9150 0,0169 0,070 35,450 38,446 36,948 0,067 0,110 3 35,5650 38,994 36,93 0,0340 0,141 4 35,611 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
WYKRES WYCHYLEŃ TRZONU KOMINA
WYKRES WYCHYLENIA OSI KOMINA OD PIONU RAZEM Z TRÓJKĄTEM BŁĘDÓW
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 110,73 1144,138 101 1000,000 1000,000 10,73 144,138 38,55 54,93 10 1430,155 1000,000-19,88 144,138 163,060 6,914 103 160,100 1390,44-49,87-46,106 31,717 51,099 l Az actg Y X Y X k k ( X k X ) + ( Yk Y )
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 103 103 103 103 10 10 10 10 100 101 101 101 cos sn cos sn cos sn A y x w w X 103 10 101 α α α L
PRZYKŁAD metoa analtyczna opacowana anych A w x w y 101-0,14119 0,0597 10-0,1375-0,051 103 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 101 10 103 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
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]
ZESTAWIENIE WYZNACZONYCH WSKAŹNIKÓW WYCHYLEŃ pozom w x w y w Az σ w(x) σ w(y) 0 0 0 - - - - 1-0,074-0,01 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 10,5 0 1 55,3 45 98, 88 3 141,3 131 4 150,3 140
WYKRES WYCHYLEŃ TRZONU KOMINA pozom w x w y w wysokość na guntem 0 0 0-10,5 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
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 http://home.agh.eu.pl/ ~kocez http://www.3elng.pl