(建筑施工手册)施工测量1110.docx
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1、4 施工测量4-1 施工测量的基本工作4-1-1 基本原则建筑施工测测量是研研究利用用各种测测量仪器器和工具具对建筑筑场地上上地面的的位置进进行度量量和测定定的科学学,它的的基本任任务:(1)对建建筑施工工场地的的表面形形状和尺尺寸按一一定比例例测绘成成地形图图。(2)将图图纸上已已设计好好的工程程建筑物物按设计计要求测测设到地地面上,并并用各种种标志表表示在现现场。(3)按设设计的屋屋面标高高、逐层层引测。4-1-22 距离离测量根据不同的的精度要要求,距距离测量量有普通通量距和和精密量量距两种种方法。精精密量距距时所量量长度一一般都要要加尺长长、温度度和高差差三项改改正数,有有时必须须考虑
2、垂垂曲改正正。丈量量两已知知点间的的距离,使使用的主主要工具具是钢卷卷尺,精精度要求求较低的的量距工工作,也也可使用用皮尺或或测绳。4-1-22-1 普通量量距1测距方方法先用经纬仪仪或以目目估进行行定线。如如地面平平坦,可可按整尺尺长度逐逐步丈量量,直至至最后量量出两点点间的距距离。若若地面起起伏不平平,可将将尺子悬悬空并目目估使其其水平。以以垂球或或测钎对对准地面面点或向向地面投投点,测测出其距距离。地地面坡度度较大时时,则可可把一整整尺段的的距离分分成几段段丈量;也可沿沿斜坡丈丈量斜距距,再用用水准仪仪测出尺尺端间的的高差,然然后按式式(4-2)求出高高差改正正数,将将倾斜距距离改化化成
3、水平平距离。如使用经检检定的钢钢尺丈量量距离,当当其尺长长改正数数小于尺尺长的11/1000000,可不不考虑尺尺长改正正。量距距时的温温度与钢钢尺检定定时的标标准温度度(一般般规定为为20)相差差不大时时,也可可不进行行温度改改正。2精度要要求为了校核并并提高精精度,一一般要求求进行往往返丈量量。取平平均值作作为结果果,量距距精度以以往测与与返测距距离值的的差数与与平均值值之比表表示。在在平坦地地区应达达到1/30000,在在起伏变变化较大大地区要要求达到到1/220000,在丈丈量困难难地区不不得大于于1/110000。4-1-22-2 精密量量距1测距方方法先用经纬仪仪进行直直线方向向,
4、清除除视线上上的障碍碍,然后后沿视线线方向按按每整尺尺段(即即钢尺检检定时的的整长)设设置传距距桩。最最好在桩桩顶面钉钉上白铁铁片,并并画出十十字线的的标记。所所使用之之钢尺在在开始量量距前应应先打开开,使与与空气接接触,经经10mmin后后方可进进行量距距。前尺尺以弹簧簧秤施加加与钢尺尺检定时时相同的的拉力,后后尺则以以厘米分分划线对对准桩顶顶标志,当当钢尺达达到稳定定时,前前尺对好好桩顶标标志,随随即读数数;随后后后尺移移动12cmm分划线线重新对对准桩顶顶标志,再再次读数数;一般般要求读读出三组组读数。读读数时应应估读到到0.110.5mmm,每次次读数误误差为00.51mmm。读数数时
5、应同同时测定定温度,温温度计最最好绑在在钢尺上上,以便便反映出出钢尺量量距时的的实际温温度。2零尺段段的丈量量按整尺段丈丈量距离离,当量量至另一一端点时时,必剩剩一零尺尺段。零零尺段的的长度最最好采用用经过检检定的专专门用于于丈量零零尺段的的补尺来来量度。如如无条件件,可按按整尺长长度沿视视线方向向将尺的的一端延延长,对对钢尺所所施拉力力仍与检检定时相相同,然然后按上上述方法法读出零零尺段的的读数。但但由于钢钢尺刻度度不均匀匀误差的的影响,用用这种方方法测量量不足整整尺长度度的零段段距离,其其精度有有所降低低,但对对全段距距离的影影响是有有限的。3量距精精度当全段距离离量完之之后,尺尺端要调调
6、头,读读数员互互换,按按同法进进行返测测,往返返丈量一一次为一一测回,一一般应测测量二测测回以上上。量距距精度以以两测回回的差数数与距离离之比表表示。使使用普通通钢尺进进行精密密量距,其其相对误误差一般般可达11/5000000以上。4-1-22-3 精密量量距的几几项改正正数1钢尺尺尺长改正正数的理理论公式式用钢尺测量量空间两两点间的的距离时时,因钢钢尺本身身有尺长长误差(或或刻划误误差),在在两点之之间测量量的长度度不等于于实际长长度,此此外因钢钢卷尺在在两点之之间无支支托,使使尺下挠挠引起垂垂曲误差差,为使使下挠垂垂曲小一一些,需需对钢尺尺施加一一定的拉拉力,此此拉力又又势必使使钢尺产产
7、生弹性性变形,在在尺端两两桩高差差为零的的情况下下,可列列出钢尺尺尺长改改正数理理论公式式的一般般形式为为:LiCiPiSi (44-1)式中 Li零尺尺段尺长长改正数数;Ci零尺段段尺长误误差(或或刻划误误差);Si钢尺尺尺长垂曲曲改正数数;Pi钢尺尺尺长拉力力改正数数。钢尺尺长误误差改正正公式:钢尺上的刻刻划和注注字,表表示钢尺尺名义长长度,由由于钢尺尺制造设设备,工工艺流程程和控制制技术的的影响,会会有尺长长误差,为为了保证证量距的的精度,应应对钢尺尺作检定定,求出出尺长误误差的改改正数。检定钢尺长长度(水水平状态态)系在在野外钢钢尺基线线场标准准长度上上,每隔隔5m设设一托桩桩,以比比
8、长方法法,施以以一定的的检定压压力,检检定030mm或050mm刻划间间的长度度,由此此可按通通用公式式计算出出尺长误误差的改改正数:L平检L基L量 (44-2)式中 L平检钢尺水水平状态态检定拉拉力P00、200时的尺尺长误差差改正数数;L基比比尺长基基线长度度;L量钢钢尺量得得的名义义长度。当钢尺尺长长误差分分布均匀匀或系统统误差时时,钢尺尺尺长误误差与长长度成比比例关系系,则零零尺段尺尺长误差差的改正正公式为为:式中 Ci零尺尺段尺长长误差改改正数;Li零零尺段长长度;L整尺尺段长度度。所求得的尺尺长改正正数亦可可送有资资质的单单位去作作检定。2温度改改正钢尺的长度度是随温温度而变变化的
9、。钢钢的线胀胀系数一般为为0.00000011660.000001225,为为了简化化计算工工作,取取0.00000122。若量量距时之之温度tt不等于于钢尺检检定时的的标准温温度t0(t0一般为为20),则则每一整整尺段LL的温度度改正数数Lt按下式式计算Lt(tt0)L (44-3)3倾斜改改正(高高差改正正)设沿倾斜地地面量得得A、BB两点之之距离为为L(图44-1),A、BB两点之之间的高高差为hh,为了了将倾斜斜距离LL改算为为水平距距L0,需要要求出倾倾斜改正正数Lh。图4-1 斜距距改正示示意(4-4)对上式一般般只取用用第一项项,即可可满足要要求。如如高差较较大,所所量斜距距较
10、短,则则须计算算第二项项改正数数。上式式第二项项为。故故求得第第一项数数值后将将其平方方再除以以2L,即即得第二二项之绝绝对值。4垂曲改改正如果钢尺在在检定时时,尺间间按一定定距离设设有水平平托桩,或或沿水平平地面丈丈量,而而在实际际作业时时不能按按此条件件量距,须须悬空丈丈量,钢钢尺必然然下垂,此此时对所所量距离离必须进进行垂曲曲改正。垂曲改正数数按下式式计算:(4-5)式中 WW钢尺尺每米重重力(NN/m);L尺段段两端间间的距离离(m);P拉力力(N)。例如:L28mm,W0.19NN/m,P100N代入上式,则5拉力改改正钢尺长度在在拉力作作用下有有微小的的伸长,用用它测量量距离时时,
11、读得得的“假读数数”,必然然小于真真实读数数,所以以应在“假读数数”上加拉拉力改正正数,此此改正数数可用材材料力学学中虎克克定律算算出,而而在弹性性限度内内,钢尺尺的弹性性伸长与与拉力的的关系式式为:(4-6)因钢尺尺长长误差的的改正数数,已含含有P0拉力的的弹性伸伸长,则则上式改改为:令(4-7)式中 PP测量量时的拉拉力;P0检检定时的的拉力;Li零零尺段长长度;G钢尺尺延伸系系数。通常,在实实际测量量距离时时所使用用的拉力力,总是是等于钢钢尺检定定时所使使用的拉拉力,因因而不需需进行拉拉力改正正。6钢尺尺尺长方程程式及其其改正数数表的编编制和算算例对于悬空状状态下尺尺长方程程式:由式(4
12、-8)、式式(4-99)可知,当当拉力跨跨距和钢钢尺各技技术参数数如W、F、E、等为已已知时,则则可按上上述理论论公式求求得相应应的改正正数,再再取各项项改正数数的和计计算,即即得钢尺尺任意状状态下尺尺长的实实际长度度。应当指出,材材质不同同的钢尺尺,其弹弹性模量量也不相相同,从从不同钢钢材的弹弹性模量量和截面面积计算算出延伸伸系数。目前JISS一级钢钢卷尺的的各项技技术参数数列于表表4-11。钢尺技术参参数 表4-1种类厚宽(mmmmm)截面积F(mm2)单位重量WW(g/m)延伸系数GG(1mm/100N)(mm)弹性模量EE(1055N/mmm2)膨胀系数(10-6/)司底伦卷尺尺*0.
13、133100*1.2771%*14.661%0.03772.1011.5宽面卷尺*0.199133*2.5221%*26.0041%0.01992.1011.5韧性卷尺*0.36*1.755土2.5%*16.4411%0.02772.1011.5银白卷尺*0.199133*2.5221%*19.881.55%0.01992.0711.5普通钢卷尺尺0.22132.802.55%21.82.55%0.01772.1111.5不锈钢卷尺尺0.22132.832%22.22%0.01991.8614.0普通钢带卷卷尺0.25153.381%26.41%0.01442.1111.5不锈钢带卷卷尺0.2
14、5153.702%27.62%0.014451.8614.0韧性不锈钢钢卷尺0.3661.822.55%13.72.55%0.029951.8614.0韧性碳钢卷卷尺0.3661.752.55%13.72.55%0.02772.1111.5注:带有*号的卷卷尺,其其截面积积不包括括外面的的尼龙涂涂层(是是芯钢材材实际尺尺寸),重重量包括括外面涂涂层与尼尼龙。为了使用方方便,我我们编制制了钢尺尺悬空和和水平状状态下尺尺长改正正数表和和温度改改正数用用表。为为便于比比较,我我们编制制本表依依据是机机械工业业建厂测测量手册册中国产产30mm地球牌牌钢卷尺尺,尺端端施用PP01000N拉拉力,尺尺身悬
15、空空无托桩桩,悬空空检定整整尺段钢钢尺悬检为88.644mm。地球牌钢卷卷尺技术术参数:F1.8mmm2;W155.688/m;E20000000N/mm22;G0.0288mm。理理论公式式采用式式(4-9),改改正用表表见表44-2表4-7。根据公式绘绘制一曲曲线,见见图4-2。横横轴为不不同长度度li,纵轴轴为拉力力Pi,使使用时以以长度lli为引数数,即可可求得相相应的拉拉力Pi,及其其相应的的尺长改改正数li。图4-2t改正数数 表表4-22C改正数数 表表4-33P改正数数 表表4-44S改正数数 表表4-55CPPS改正数数(悬空空) 表4-6CPP改正数数(水平平) 表4-7例
16、1计计算300m地球球牌钢卷卷尺检定定拉力为为P01000N,丈丈量施以以P1550N时时的尺长长改正数数(悬空空)。由由表4-3、表表4-44、表44-5查查得:C3.0mmm;P122.6mmm;S1.2mmmlCCPS3.0112.661.22144.4mmm由表4-66直接查查得:lli300m时的的l144.4mmm。例2计计算在110m零零尺段施施以整尺尺段拉力力的尺长长改正数数(悬空空)由表4-33、表44-4、表表4-55查得Ci11.0mmm;Pi2.8mmm;Si0.1mmmliCiPi一Si1.022.80.113.7mmm由表4-66直接查查得li100m时的的li3.
17、7mmm例3计计算零尺尺段lii155m的特特定拉力力和尺长长改正数数(悬空空)方法一 由曲线线图以115m为为引数查查得应施施加特定定拉力PPi800N,相相应的尺尺长改正正数由图图下方查查得l4.32mmm。方法二 由实验验公式计计算施加加拉力及及尺长改改正数为为:Pi00.1333156(kkg)10NN80NN7钢尺尺尺长方程程式的精精度估算算(1)悬空空状态下下尺长方方程式的的精度估估算依据误差传传播定律律,精度度估算公公式为:式(4-110)、式(4-111)或等号号第一项项为钢尺尺尺长误误差改正正数中误误差(检检定);第二项项为钢尺尺拉力改改正数中中误差;第三项项为钢尺尺垂曲改改
18、正数中中误差;第四项项为钢尺尺温度改改正数中中误差。式(4-112)和式(4-113)含意类类同前述述。(2)水平平状态尺尺长方程程式的精精度估算算同理,对式式(4-110)的精度度估算公公式为:为了进一步步验证理理论公式式,我们们选用了了日制JJIS一一级钢卷卷尺作拟拟合精度度试验,现现将部分分试验结结果列于于表4-8。理论公式实实际拟合合精度 表44-8由表4-88可知,理理论公式式实际拟拟合精度度是相当当理想的的。零尺尺段长度度上拟合合仅差00.5mmm,一一般在00.2mmm左右右。上述述情况表表明,我我们在作作精密量量距时,可可直接对对尺长改改正数或或尺长方方程式进进行计算算使用。4
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