МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ. к выполнению самостоятельных работ студентов
к выполнению самостоятельных работ студентов по дисциплине «Основы геодезии» для специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
Разработал преподаватель Балахонцева О.В.
Ханты-Мансийск
Практическая работа № 1.
Тема: «Поперечный масштаб». Цель: научиться откладывать отрезки в заданном масштабе. Пособия: поперечный масштаб, линейка, карандаш, калькулятор, исходные данные (см. приложение № 1). Задание: Отложить три отрезка в разном масштабе, сделав математический расчёт.
Методические рекомендации 1. Поперечный масштаб имеет основание 2 см. 2. Задаётся численный масштаб и определяется количество метров в 2 см. 3. Измеренное на местности расстояние (ℓ) делится на основание в метрах с точностью до тысячных долей. 4. Полученный результат отложить на поперечном масштабе: от нулевого деления вправо-целые, влево-десятые, по наклонной вверх – сотые и тысячные доли (на глаз). 5. Предельная графическая точность масштаба 0,1 мм. Примеры 1. ℓ1,2=12,35 м М1:500 в 1см - 5м 12,35м: 10м=1,235 в 2 см - 10м 2. ℓ3,4= 49,64 м М1:1000 в 1см - 10м 49,64м: 20 м=2,482 в 2см - 20м 3. ℓ5,6=147,88 м М1:2000 в 1см - 20м 147,88м: 40м=3,697 в 2см - 40м
Приложение № 1 Исходные данные для практической работы № 1
Практическая работа № 2.
Тема: Расчёт отметок точек и уклона линии. Цель работы: научиться пользоваться рельефом и получить навыки расчёта отметки точки и уклона линий по плану промплощадки. Пособия: линейка, калькулятор, план М1:1000 (см. приложение № 2), исходные данные (см. приложение № 3). Задание. 1. Определить высоту сечения рельефа (h). 2. Измерить отрезки c,d,c1,d1 для заданных точек по плану масштаба 1:1000. 3. Вычислить отметки двух углов здания методом точного расчёта. 4. Вычислить уклон заданной линии. Исходные данные. План промплощадки, масштаба 1:1000 с названием углов зданий и перпендикулярами к ближайшим горизонталям. Методические рекомендации. , где Hmr- отметка меньшей горизонтали; h- высота сечения рельефа; с- расстояние от меньшей горизонтали до угла здания; d- расстояние между горизонталями (заложение). Пример расчёта отметок точек 2 и 3 по плану M1:100
1. Дан контур промздания. 2. Через точки 2 и 3 проведены кратчайшие расстояния к горизонталям с отметками 219,5 м и 220,0м. 3. Высота сечения рельефа (h), равна разности отметок соседних горизонталей: h= 220,0-219,5=0,5м. 4. Линейкой измерены расстояния c;d;c1;d1 с точностью до 0,1 см.
5. Расчёт отметок точек: Н2=219,5+0,5* =219,89 м Н3=219,5+0,5* =219,96 м II. Расчёт уклона линии производится по формуле: ih-k= , где iн-к – уклон линии; Hk – отметка конечной точки линии; Нн – отметка начальной точки линии; dнк – горизонтальное проложение между точками Н, К, измеренное на плане. Пример: расчёта уклона линии 2-3. i2-3= d2-3=2.0см*10=20,0м (в масштабе 1:1000) i2-3= = 0.004=0.4%=4% * %0 (промилль)
План промплощадки М1:1000
Приложение № 3. Исходные данные для практической работы № 2
Практическая работа № 3. Тема: Отсчётные приспособления теодолита. Цель работы: научиться брать отсчёты по верньеру, штриховому и шкаловому микроскопу теодолита. Пособия: а) с верньером ТТ5 б) со штриховым микроскопом Т30 в) со шкаловым микроскопом 2Т30; Т5. Задание 1. Ознакомиться с частями, винтами теодолита (5-10 минут) 2. Закрепив зажимные винты лимба, алидады, трубы, взять отчёт по горизонтальному (г) и вертикальному (в) кругу теодолита и показать его графически. Оформление работы
Приложение № 4 Исходные данные для практической работы № 3.
Примеры графиков отсчётов.
Методические рекомендации. Тема: Отсчётные приспособления теодолита. I. Верньер теодолита Т5 Градусные деления лимба возрастают по ходу часовой стрелки и подписываются кратно 50. Каждый градус поделён на 6 частей, т.е. цена деления лимба 10 минут. На алидаде шкала в 10’, каждая минута делится пополам, т.е. точность теодолита ± 30’. Пример
ГК
Правило отсчёта по верньеру ТТ 5 1. На лимбе отсчитывают градус до нулевого штриха алидады. 2. На алидаде находят единственный совпадающий штрих и отсчитывают минуты и доли минут. II. Штриховой микроскоп теодолита Т30 Градусные деления возрастают против хода часовой стрелки. Каждый градус делится на 6 делений, т.е. цена деления лимба 10’. Отсчёт берут по индексу. Точность теодолита ± 1. Пример
Правило отсчёта по штриховому микроскопу Т30 1. До штриха отсчитывают меньший градус и целые доли по 10 минут. 2. На глаз отсчитывают минуты с точностью ± 1’. III. Шкаловой микроскоп теодолита 2Т30. В микроскоп видны изображения штрихов вертикального и горизонтального круга. Градусы лимба нарастают по ходу часовой стрелки. Шкала алидады имеет 12 делений по 5’, подписывается начальное и конечное деление. Для вертикального круга оцифровка отдельная для положительных и отрицательных градусных штрихов лимба. Правило отсчёта по шкаловому теодолиту 2Т30 Отсчитывают: 1 градусы лимба; 2 десятки минут шкалы алидады; 3 минуты на глаз с округлением до 0,1 деления, т.е. 30’’ или 0.5’
IV. Шкаловой микроскоп теодолита Т5 В трубку-микроскоп видны шкалы вертикального и горизонтального круга. Градусы нарастают по ходу часовой стрелки. Шкала имеет 60 делений, подписывается каждый десяток. Наименьшее деление шкалы 1’. Правило отсчёта по шкаловому микроскопу Т5. 1 градус, попадающий в диапазон шкалы; 2 десятки минут и минуты; 3 десятые доли минут (точность отсчёта ± 0,1’).
Практическая работа № 4. Тема: Поверка теодолита. Тип теодолита: ________;№_____________ Цель работы: получить навык работы с теодолитом, выявить неисправность прибора. Пособия: подставка под штатив, штатив, теодолит, отвес, визирная цель, исходные данные (см. приложение № 5). Задание. 1. Установить теодолит в рабочее положение. 2. Выполнить три поверки. 3. Сделать вывод о пригодности теодолита к работе. Пример оформления работы (для 2Т30) 1. Теодолит установили на штатив, скрепили становым винтом, вывели пузырёк ГК на средину. 2. Проверка теодолита. Таблица №1.
3. Вывод: теодолит к работе пригоден (не пригоден требует юстировки). *Ответы подчеркнуть.
Приложение № 5. Исходные данные для практических работ
План лаборатории Методические рекомендации Тема: Поверка теодолита. Перед проверками внешним осмотром проверяют плавность хода подъёмных, зажимных и наводящих винтов теодолита. Схема осей теодолита 2Т30 ВВ-визирная ось зрительной трубы (мысленно соединяющая центр сетки нитей и объектива); VV- вертикальная ось вращения теодолита; ЦЦ- ось цилиндрического уровня горизонтального круга; ГГ- горизонтальная ось вращения трубы. Установка теодолита в рабочее положение 1. Теодолит установить на штатив и скрепить становым винтом; 2. Открепить алидаду и установить уровень горизонтального круга параллельно двум подъёмным винтам; 3. Вращая винты в противоположных направлениях, вывести пузырёк уровня на средину; 4. Повернуть алидаду на 90 градусов и вывести пузырёк уровня на средину третьим подъёмным винтом; 5. Операцию повторить 2-3 раза. 6. I Поверка ЦЦ VV Повернуть алидаду на 1800. Если пузырёк уровня останется на средине или отклонится на одно деление, поверка выполнена. В противном случае: половину отклонения исправить подъёмными винтами подставки, а вторую половину – юстировочными винтами уровня.
1 – юстировочный винт уровня.
II Поверка ВВ ┴ ГГ
5. Взять отсчёт по горизонтальному кругу (О1 кл). 7. Открепить трубу и алидаду, перевернуть трубу через зенит, навести на предмет при «круге справа» (вертикальный круг справа от трубы), взять отсчёт по горизонтальному кругу (О1 кп). 8. Открепить зажимной винт лимба, повернуть теодолит на 1800, закрепить лимб. 9. Открепить алидаду, трубу и снова повторить измерения при «круге слева» (О2 кл) и «круге справа» (О кп). 10. Вычислить коллимационную погрешность по формуле: С=0,25[(О1 кл - О1 кп ± 1800)+(О2 кл - О2 кп ± 1800)] Сдоп ≤ ± 1 В противном случае: 1. Снять колпачок, закрывающий юстировочные винты сетки нитей. 2. Вычислить исправленный отсчёт по горизонтальному кругу при «круге справа» (или «слева»). 3. Переместить юстировочными винтами сетку нитей до совмещения её перекрестья с визирной целью. Ш Поверка ГГ ┴ VV 1. Навести на точку на стене на расстоянии 2-5 м от теодолита под углом 25-300 к горизонту. 2. Навести на точку и, отпустив трубу до горизонтального положения, отметить проекцию. 3. Открепить трубу, перевести её через зенит, открепить алидаду и снова навести на точку. 4. Отпустив трубу, отметить проекцию. 5. Если расстояние между проекциями превышает ширину биссектора сетки нитей (т.е. 300), то исправление выполняют в мастерской.
Практическая работа № 5. Тема: Измерение углов. Тип теодолита:_________, №_______ Цель работы: Освоить принцип измерения углов. Приобрести навык измерения углов. Пособия: Подставка под штатив, штатив, теодолит, визирные цели, пособие, исходные данные (см. приложение № 5). Задание: 1. Установить теодолит в рабочее положение. 2. Измерить горизонтальный, вертикальный угол. 3. Вычислить место нуля. 4. Сделать вывод о точности измерения горизонтального угла. Таблица № 2.
Пример оформления работы (для 2Т30)
1. β2кл=О1кл-О2кл=273014.’5 - 257016.’5= 15058.’0 β2кп= О1кп-О2кп=92034.’0 - 76035.’5= 15058.’5 Δβ=0.’5 < Δβдоп, угол измерен точно β2ср=(β2кл - β2кп)/2=(15058.’0 + 15058.’5)/2= 15058.’25 2. σ 2-1= (О1кл - О1кп) /2=[14024.’5 – (-14025.0)]/2= 14024.’75 3. МО= (О1кл + О1кп)/2= [14024.’5 +(-14025.0)]/2= -0.’25 < МОдоп≤ ± 1’
Методические рекомендации 1. Установить теодолит в вершине измеряемого угла и привести в рабочее положение: А) открепить алидаду, установить уровень горизонтального кргуа (ГК) параллельно двум подъёмным винтам; Б) Вращая винты одновременно на себя или от себя, вывести пузырёк уровня на средину; В) повернуть алидаду на 900 и установить пузырёк подъёмным винтом; Г) действия повторить три раза. 2. Измерение горизонтального угла способом приёмов (β), вертикального угла (σ) и места нуля (МО). Открепив трубу и алидаду, навести визиром на правую точку (·1) при Кл (рис. 5) Закрепить трубу и алидаду. Установить резко сетку нитей. Кремальерой установить резкость на предмет: боковыми винтами трубы и алидады сделать точную наводку. В микроскопе снять отсчёты по горизонтальному (Г) и вертикальному (В) кругам. Открепить трубу и алидаду, навести на правую точку (·3) при Кл и сянть отсчёты по двум кругам (первый полуприём).
Открепить трубу, перевернуть её через зенит, открепить алидаду и повторить весь порядок работы при КП (второй полуприём).
Все отсчёты записать в таблицу № 2 и сделать вычисления по формулам.
Вывод: Горизонтальный угол измерен точно, если разница в угле в полуприёмах Δβ≤2t.
Перечень вопросов для подготовки к контрольной работе для теодолита 2Т30 (10 вариантов).
Пример Приложение № 6 Контрольная работа по теме «Измерение углов» (1 час) Билет №_______ 1. Назначение микроскопа 2. Части алидады 3. Установка теодолита в рабочее положение 4. Вычислить горизонтальный угол (β2) – таблица № 1а Таблица 1а Таблица 2а
5. Вычислить вертикальный угол (σ 2-1) – таблица 2а 6. Вычислить место нуля (МО) – таблица 2а 7. Взять отсчёты по теодолиту 2Т30 8. Построить графики отсчётов по теодолиту 2Т30 В 7035.’0 Г 38007.’5 9. Взять отсчёты по теодолиту Т5 11. Показать отсчёт по теодолиту Т5 В 10043.’3Г 128026.’8
Инструктаж по оптическим теодолитам ГОСТ 10529-86 (Т4, Т2, Т5, Т30) Срок действия ГОСТа 1.01.1988 – 1.01.1993гг Типы теодолитов: I. Высокоточные – Т1 II. Точные – Т2, Т5 III. Технические - Т30 (2Т30) Технические характеристики теодолитов Таблица 3а
Общий вид теодолита 2Т30 1 Подъёмный винт 2 Закрепительный винт лимба 3 Подставка 4 Колонка 5 Уровень при трубе 6 Окуляр микроскопа 7 Зеркало подсветки 8 Диоптр. кольцо окуляра 9 Колпачок 10 Вертикальный круг 11 Визир 12 Закрепительный винт трубы 13 Кремальера 14 Наводящий винт трубы 15 Уровень алидады 16 Наводящий винт алидады 17 Закрепительный винт алидады 18 Юстировочный винт * вне ГОСТа 19 Гильза 20 Наводящий винт лимба 21 Крышка 22 Основание
Расчётно-графическая работа № 1. (часть I). Тема: Расчёт координат вершин полигона. Цель работы: научиться вычислять приращения и координаты точек по таблицам и на калькуляторе. Пособия: таблицы, четырёхзначные Брадиса, таблицы приращений координат Баканова, калькулятор, схема решения, ведомость координат, линейка, красная паста, исходные данные. Задание: По готовым полевым результатам горизонтальных углов (β), горизонтальных проложений (d), азимута (А1-2) и координатам (·1) (x1;y1) выполнить: 1. увязку углов с контролем точности измерений;
2. вычисление дирекционных углов (α) и румбов (ζ); 3. решение четырёх прямых геодезических задач с оценкой качества измерений;
|