OPERAT
Pomiar inwentaryzacyjny budowli wieżowej, wyznaczenie kształtu i położenia osi budowli.
Sekcja 8 w składzie:
Mariusz Król
Grzegorz Kruczek
Michał Kustra
Krzysztof Malach
Wojciech Małusecki
GIP gr. 1
Rok akademicki 2014/2015
Skład operatu
Sprawozdanie techniczne……………………………………………………………...……………………………………………………………….......3
Dzienniki pomiaru stycznych do komina...........................................................................................................5
Wyniki obliczeń...........................................................................................................................................................8
Raporty z programu C-GEO..................................................................................................................................11
Szkic lokalizacyjny...................................................................................................................................................16
Szkic osnowy do wyrównania..............................................................................................................................17
Szkic osnowy do pomiaru komina......................................................................................................................18
Szkic polowy osnowy..............................................................................................................................................19
Szkic wychyleń w płaszczyźnie XY................................................................................................................20
Szkic wychyleń w płaszczyźnie XZ.................................................................................................................21
Szkic wychyleń w płaszczyźnie YZ.................................................................................................................22
Szkic wychyleń zgeneralizowanych..................................................................................................................23
Opisy topograficzne punktów osnowy............................................................................................................24
Szkic polowy przekrojów komina......................................................................................................................26
Dzienniki pomiarów komina..................................................................................................................................27
Sprawozdanie techniczne
1. Dane formalno-prawne:
Zleceniodawca: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska;
Wykonawca: Mariusz Król, Grzegorz Kruczek, Michał Kustra, Krzysztof Malach, Wojciech Małusecki.
Okres wykonywania zlecenia:
termin rozpoczęcia prac: 15 V 2015 r.;
termin zakończenia prac: 16 V 2015 r.;
Przedmiot zlecenia: opracowanie wyników pomiarów geometrii komina przemysłowego zlokalizowanego przy galerii "Bonarka" w Krakowie.
2. Wykorzystana dokumentacja: zrzut ekranu z aplikacji Google Earth przedstawiający obszar pomiarów.
3. Czynności pomiarowe:
Zastosowany sprzęt pomiarowy:
2 tachimetry Leica TC 407;
2 pryzmaty dalmiercze Leica na spodarkach;
3 statywy;
ruletka geodezyjna;
Kontrola sprzętu: przed wyjściem w teren sprawdzono sprzęt pod kątem występowania uszkodzeń mechanicznych, stopnia naładowania baterii
(w instrumentach i zapasowych) oraz kompatybilności spodarek i statywów;
Pomiary geometrii komina:
wywiad terenowy w celu wstępnego zlokalizowania wizur na styczne do mierzonego komina oraz punktów sieci pomiarowej;
zastabilizowanie i pomiar punktów sieci pomiarowej; sieć skonstruowana
w postaci trzech, nierównomiernie rozmieszczonych, stanowisk pomiarowych (8000, 8001 i 8002) oraz jednego punktu wiążącego (8003); w sieci pomierzono metodą trzech statywów wszystkie dostępne kąty i odległości oraz wysokości instrumentów i pryzmatów dalmierczych nad punktami;
sporządzenie szkiców polowych sieci pomiarowej i komina z zaznaczonymi przekrojami oraz opisów topograficznych punktów sieci pomiarowej;
pomiar geometrii komina wykonany z trzech stanowisk (8000-8002) pomiarowych w dwóch seriach i dwóch położeniach lunety; pomierzono kąty poziome i zenitalne do punktów na stycznych do komina (metoda dwusiecznych kierunków stycznych), zlokalizowanych na sześciu ustalonych przekrojach poprzecznych (przekroje 0-5); przekrój 0 zlokalizowano ponad powierzchnią terenu ze względu na brak możliwości wycelowania do punktów na poziomie terenu; wszystkie przekroje zlokalizowano w łatwych do zidentyfikowania z wszystkich stanowisk miejscach w celu jednoznaczności oraz powtarzalności wykonywanych pomiarów;
Dostępność badanego obiektu: dostateczna:
z dwóch stron obiektu bliskość budynków uniemożliwiała pomiar do wyższych partii komina, a ogólny układ budynków uniemożliwiał równomierne rozmieszczenie stanowisk pomiarowych;
wzdłuż znacznej części komina zainstalowane było oświetlenie neonowe, znacznie utrudniające zlokalizowanie celowych na stycznych do korpusu budowli;
Warunki atmosferyczne wykonywania pomiarów: niesprzyjające; częściowe zachmurzenie, różnica temperatur pomiędzy początkiem i końcem pomiarów, podmuchy wiatru.
4. Opracowanie wyników:
Założenia projektu:
lokalizacja osi Y lokalnego układy współrzędnych wzdłuż prostego odcinka drogi dojazdowej do galerii;
Programy zastosowane do obliczeń:
Microsoft Excel;
C-GEO w wersji 8.8.03.18
Czynności obliczeniowe:
redukcja i uśrednienie pomierzonych kierunków poziomych i zenitalnych;
obliczenie ostatecznych kierunków dwusiecznych na podstawie zredukowanych i uśrednionych kierunków stycznych do komina; kierunki obliczono dla poszczególnych przekrojów i stanowisk pomiarowych;
obliczenie odchyleń kierunków poziomych dla poszczególnych przekrojów poprzecznych i stanowisk pomiarowych;
wyrównanie osnowy pomiarowej w pierwotnym lokalnym układzie współrzędnych i transformacja do wtórnego lokalnego układu współrzędnych, o osi Y ukierunkowanej wzdłuż prostego fragmentu drogi dojazdowej do galerii i zwróconej na zachód oraz osi X prostopadłej do niej
i zwróconej na południe; w celu wykonania transformacji pomierzono dwa punkty dostosowania (P1 i P2) tworzące prostą równoległą do drogi;
obliczenie współrzędnych środka komina wraz z długościami celowych i azymutami z poszczególnych stanowisk;
obliczenie wysokości poszczególnych przekrojów komina oraz wysokości przekrojów względem przekroju 0;
ułożenie równań poprawek i rozwiązanie ich układu metodą najmniejszych kwadratów oraz obliczenie składowych wychyleń dla poszczególnych przekrojów.
5. Wnioski: W wyniku przeprowadzonych pomiarów i prac obliczeniowych stwierdzono, że badany obiekt wychylony jest w kierunku wschodnim. Wartość wychylenia nie zagraża stabilności konstrukcji.
Kraków, 16 V 2015 r.
Dzienniki pomiaru stycznych do komina
Stanowisko | Cel | I położenie lunety | II położenie lunety |
---|---|---|---|
Hz [g] | V [g] | ||
8001 | 8003 | 0,0381 | 100,2696 |
Hst = 1,695 | 8002 | 57,4109 | 100,1008 |
Seria 1 | L0 | 370,5620 | 99,7891 |
P0 | 375,3668 | 99,7821 | |
L1 | 371,0323 | 88,9340 | |
P1 | 374,9001 | 88,9561 | |
L2 | 371,2881 | 74,0286 | |
P2 | 374,5995 | 74,0322 | |
L3 | 371,4010 | 66,0469 | |
P3 | 374,4659 | 66,0802 | |
L4 | 371,5370 | 56,5109 | |
P4 | 374,2751 | 56,3700 | |
L5 | 371,6595 | 51,2195 | |
P5 | 374,1739 | 51,2475 | |
8003 | 0,0349 | 100,2675 | |
8002 | 57,4103 | 100,0989 | |
Seria 2 | 8003 | 0,0350 | 100,2735 |
8002 | 57,4111 | 100,1027 | |
L0 | 370,5608 | 99,7902 | |
P0 | 375,3663 | 99,7833 | |
L1 | 371,0267 | 88,9352 | |
P1 | 374,8971 | 88,9606 | |
L2 | 371,2848 | 74,0443 | |
P2 | 374,5962 | 74,0620 | |
L3 | 371,4007 | 66,0513 | |
P3 | 374,4637 | 66,0942 | |
L4 | 371,5385 | 56,507 | |
P4 | 374,2785 | 56,4504 | |
L5 | 371,6465 | 51,2427 | |
P5 | 374,1641 | 51,2434 | |
8003 | 0,0401 | 100,2725 | |
8002 | 57,4105 | 100,1032 |
Stanowisko | Cel | I położenie lunety | II położenie lunety |
---|---|---|---|
Hz [g] | V [g] | ||
8002 | 8001 | 0,0528 | 99,8974 |
Hst = 1.559 | 8000 | 42,6507 | 100,0055 |
Seria 1 | L0 | 62,4692 | 99,7446 |
P0 | 66,6580 | 99,7498 | |
L1 | 62,8927 | 90,2495 | |
P1 | 66,2840 | 90,2725 | |
L2 | 63,1266 | 76,7954 | |
P2 | 66,0156 | 76,9088 | |
L3 | 63,2295 | 69,6258 | |
P3 | 65,9102 | 69,5782 | |
L4 | 63,3705 | 60,5890 | |
P4 | 65,7910 | 60,6500 | |
L5 | 63,4378 | 55,4677 | |
P5 | 65,6610 | 55,4042 | |
8001 | 0,0516 | 99,9021 | |
8000 | 42,6539 | 100,0048 | |
Seria 2 | 8001 | 0,0492 | 99,8975 |
8000 | 42,6539 | 100,0046 | |
L0 | 62,4700 | 99,7430 | |
P0 | 66,6591 | 99,7498 | |
L1 | 62,8931 | 90,2500 | |
P1 | 66,2849 | 90,2730 | |
L2 | 63,1298 | 76,9898 | |
P2 | 66,0205 | 76,9133 | |
L3 | 63,2344 | 69,6148 | |
P3 | 65,9189 | 69,5910 | |
L4 | 63,3735 | 60,6056 | |
P4 | 65,7920 | 60,6206 | |
L5 | 63,4306 | 55,4536 | |
P5 | 65,6590 | 55,4102 | |
8001 | 0,0485 | 99,9001 | |
8000 | 42,6547 | 100,0047 |
Stanowisko | Cel | I położenie lunety | II położenie lunety |
---|---|---|---|
Hz [g] | V [g] | ||
8000 | 8003 | 0,0002 | 100,0634 |
Hst = 1,460 | 8003 | 0,0000 | 100,0632 |
Seria 1 | 0L | 371,8362 | 99,6381 |
0P | 377,5160 | 99,6389 | |
1L | 372,3766 | 86,9042 | |
1P | 376,9507 | 86,8737 | |
2L | 372,7120 | 69,8934 | |
2P | 376,6262 | 69,8523 | |
3L | 372,8380 | 61,0583 | |
3P | 376,4805 | 61,0369 | |
4L | 373,0076 | 51,1680 | |
4P | 376,2646 | 51,1380 | |
5L | 373,1566 | 45,8617 | |
5P | 376,1673 | 45,8029 | |
Seria 2 | 0L | 371,8352 | 99,6383 |
0P | 377,5152 | 99,6411 | |
1L | 372,3799 | 86,9041 | |
1P | 376,9432 | 86,8666 | |
2L | 372,7137 | 69,8581 | |
2P | 376,6284 | 69,8356 | |
3L | 372,8367 | 61,0874 | |
3P | 376,4802 | 61,0476 | |
4L | 373,0077 | 51,1646 | |
4P | 376,2640 | 51,1339 | |
5L | 373,1668 | 45,8150 | |
5P | 376,1704 | 45,8152 | |
8002 | 4,8907 | 99,9988 | |
8002 | 4,8923 | 99,9979 |
Wyniki obliczeń
Parametry przekrojów komina:
Numer przekroju | Wysokość przekroju | Kierunki |
---|---|---|
Stanowisko | ||
8000 | ||
Styczna | ||
Lewa | ||
0 | 2,1 | 371,8362 |
1 | 18,7 | 372,3773 |
2 | 42,9 | 372,7110 |
3 | 57,9 | 372,8341 |
4 | 78,9 | 373,0044 |
5 | 92,8 | 373,1581 |
Uśrednione kierunki ze stanowisk pomiarowych:
Numer przekroju | Stanowisko |
---|---|
Kierunek | |
8000 | |
0 | 374,6765 |
1 | 374,6615 |
2 | 374,6684 |
3 | 374,6560 |
4 | 374,6327 |
5 | 374,6625 |
gdzie:
$K_{\text{ij}} = \frac{K_{L} + K_{P}}{2}$
i - stanowisko
j - przekrój
Odchylenie kierunków:
Numer przekroju | Stanowisko |
---|---|
Odchylenie [cc] | |
8000 | |
0 | 0,0 |
1 | -150,5 |
2 | -81,8 |
3 | -205,9 |
4 | -438,0 |
5 | -140,0 |
gdzie:
Kij = Kij − Ki0
i - stanowisko
j - przekrój
Współrzędne punktów osnowy po transformacji oraz długości i azymuty osi celowych:
Punkt | X [m] | Y [m] | Długość celowej [m] | Azymut osi celowej [g] |
---|---|---|---|---|
T8000 | 471,4967 | 402,3379 | 79,626 | 48,4091 |
T8001 | 460,8986 | 522,2518 | 94,304 | 351,5553 |
T8002 | 528,2815 | 565,0462 | 107,832 | 300,5366 |
T8003 | 515,6364 | 503,1742 | ||
K | 529,1904 | 457,2178 |
Wysokości przekrojów względem przekroju 0:
Numer przekroju | Wysokość [m] |
---|---|
0 | 0,0 |
1 | 16,6 |
2 | 40,8 |
3 | 55,8 |
4 | 76,8 |
5 | 90,8 |
Dane wejściowe i wyniki równań obserwacyjnych poprawek do wychyleń:
Przekrój 1 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | L [cc | X [mm] | si [mm] | V [mm] | m0 | |||||
wx | wy | |||||||||
8000 | -5,51038 | 5,79290 | -150,5 | wx | 14,1 | 3,9 | -14,8 | |||
8001 | 4,65545 | 4,88866 | -26,5 | wy | -15,2 | 4,8 | 17,8 | |||
8002 | 5,90360 | 0,04976 | 110,0 | -27,8 | ||||||
przekrój 2 | ||||||||||
A | L [cc | X [mm] | si [mm] | V [mm] | m0 | |||||
wx | wy | |||||||||
8000 | -5,51038 | 5,79290 | -81,8 | wx | 2,7 | 2,2 | 8,3 | |||
8001 | 4,65545 | 4,88866 | -26,5 | wy | -10,1 | 2,7 | -10,0 | |||
8002 | 5,90360 | 0,04976 | 0,0 | 15,7 | ||||||
przekrój 3 | ||||||||||
A | L [cc | X [mm] | si [mm] | V [mm] | m0 | |||||
wx | wy | |||||||||
8000 | -5,51038 | 5,79290 | -205,9 | wx | -15,0 | 0,6 | 2,2 | |||
8001 | 4,65545 | 4,88866 | -309,3 | wy | -49,5 | 0,7 | -2,6 | |||
8002 | 5,90360 | 0,04976 | -95,4 | 4,1 | ||||||
przekrój 4 | ||||||||||
A | L [cc | X [mm] | si [mm] | V [mm] | m0 | |||||
wx | wy | |||||||||
8000 | -5,51038 | 5,79290 | -438,0 | wx | -18,6 | 6,9 | 26,2 | |||
8001 | 4,65545 | 4,88866 | -489,4 | wy | -88,8 | 8,5 | -31,5 | |||
8002 | 5,90360 | 0,04976 | -163,6 | 49,3 | ||||||
przkrój 5 | ||||||||||
A | L [cc | X [mm] | si [mm] | V [mm] | m0 | |||||
wx | wy | |||||||||
8000 | -5,51038 | 5,79290 | -140,0 | wx | -42,1 | 6,5 | -24,6 | |||
8001 | 4,65545 | 4,88866 | -559,9 | wy | -68,4 | 8,0 | 29,6 | |||
8002 | 5,90360 | 0,04976 | -205,5 | -46,2 |
Zapis równania obserwacyjnego:
$${{K}_{\text{ij}} + V}_{{K}_{\text{ij}}}^{j} = - \frac{\text{sinA}}{L}*\rho*\omega_{x}^{j} + \frac{\text{cosA}}{L}*\rho*\omega_{y}^{j}$$
Algorytm obliczeń parametrów wychyleń:
obliczenie zgeneralizowanego wychylenia w osiach ex i ey:
$$e_{x} = \frac{\sum_{}^{}\omega_{x}}{\sum_{}^{}H} = - 0,6\ mm/m$$
$$e_{x} = \frac{\sum_{}^{}\omega_{x}}{\sum_{}^{}H} = - 2,6\ mm/m$$
obliczenie zgeneralizowanego wychylenia:
$$e = \sqrt{\left( e_{x} \right)^{2} + \left( e_{y} \right)^{2}} = 2,6\ mm/m$$
obliczenie azymutu występowania zgeneralizowanego wychylenia:
$$A = arctg\frac{e_{y}}{e_{x}} = {284,1565}^{g}$$
obliczenie liniowej wartości wychylenia najwyższego poziomu komina:
E5 = H * e = 239, 3 mm
Zestawienie składowych wychyleń wraz z ich kierunkami dla poszczególnych przekrojów:
Zestawienie obliczonych parametrów wychyleń:
Przekrój | wx [mm] | wy [mm] | wcałk. [mm] | Azymut wychylenia [g] |
---|---|---|---|---|
0 | 0,0 | 0,0 | 0,00 | 0,0000 |
1 | 14,1 | -15,2 | 20,67 | 347,5754 |
2 | 2,7 | -10,1 | 10,44 | 316,8846 |
3 | -15,0 | -49,5 | 51,71 | 281,2082 |
4 | -18,6 | -88,8 | 90,74 | 486,8400 |
5 | -42,1 | -68,4 | 80,32 | 264,9074 |
gdzie:
$$\omega_{calk.} = \sqrt{\left( \omega_{x} \right)^{2} + \left( \omega_{y} \right)^{2}}$$
$$A = arctg\frac{\omega_{y}}{\omega_{x}}$$
Raporty z programu C-GEO
WYRÓWNANIE ŚCISŁE PRZESTRZENNE OSNOWY POMIAROWEJ
Wykaz punktów nawiązania
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Obserwacje tachimetryczne
Stanowisko: 8000; hi=1.435; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stanowisko: 8001; hi=1.649; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stanowisko: 8002; hi=1.559; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stanowisko: 8003; hi=1.636; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Liczebność obserwacji
|
|
---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Liczebność niewiadomych
|
|
---|---|
|
|
|
|
|
|
Charakterystyka procesu iteracyjnego
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Globalny test statystyczny poprawności przyjęcia błędów średnich
|
|
|
|
---|---|---|---|
|
|
|
|
! Na poziomie istotności 95.0% hipoteza m0=1 odrzucona. 0.464599<<1 !
Lokalne estymatory wariancji
|
|
---|---|
|
|
|
|
|
|
Wykaz współrzędnych punktów po wyrównaniu
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Najgorzej wyznaczony punkt sytuacyjnie: P1 mp=0.0040
Najgorzej wyznaczony punkt wysokościowo: P1 mh=0.010
Średniokwadratowy błąd położenia punktu: 0.00342
Średniokwadratowy błąd wysokości: 0.0085
Obserwacje tachimetryczne
Stanowisko: 8000; hi=1.435; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stanowisko: 8001; hi=1.649; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stanowisko: 8002; hi=1.559; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stanowisko: 8003; hi=1.636; shi=0.005
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TRANSFORMACJA WSPÓŁRZĘDNYCH DO UKŁADU LOKALNEGO WTÓRNEGO
(z poprawkami Hausbrandta)
Punkty dostosowania
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Punkty transformowane
|
|
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Poprawki na punktach dostosowania
|
|
|
|
---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parametry transformacji
u = 0.2002363216 r = 0.9999992139 mx = 0.00000
v = -0.9797468261 E = 187.1657910895 my = 0.00000
mt = 0.00000
Xbp = 525.31210; Ybp = 454.23860
Xbw = 500.00000; Ybw = 553.07720
WCIĘCIE KĄTOWE W PRZÓD - OBLICZENIE WSPÓŁRZĘDNYCH SRODKA KOMINA
|
|
|
|
---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Do wyznaczenia mp przyjęto błąd pomiaru kąta: 0.0030
Kąt na pkt T8000 = 30.2144
Kąt na pkt T8002 = 21.9131