网架挠度测量

网架挠度丈量上海岩土工程勘探设计研究院有限企业仲子家纲要：本文联合使用LeicaTCR（免棱镜系列）全站仪和南方CASS成图软件，叙述网架挠度丈量的新方法和数据办理方法。1.概括在城市、工矿建设工程中，网架构造愈来愈被宽泛的应用，其优胜性已被大家所公认。网架构造在大型建筑物中除了起承重作用外，还保证了建筑物有较大的空间，以便设施的部署和人员的活动，同时使建筑物更显雅观。网架构造建筑物的安全性是人们所关注的，特别是生产单位直接用于悬吊荷载的大型网架构造，在自重和生产设施荷载的长时间疲惫承重作用下，网架的变形是不行防止的；同时环境温度的变化、网架材质的腐化与老化等都将危及网架的变形和使用期。为保证安全，有必需对网架构造进行按期的挠度检测。经过检测，对展现出来挠度值较大的部位，采纳弦杆、腹杆松动的检查与加固等相应举措，防患于已然。钢构造网架挠度的控制指标依照《网架构造设计与施工规程》JGJ7－91的规定：用作屋盖的网架，其挠度控制在短向网架跨度的1/250；用作楼层的网架，挠度控制在短向网架跨度的1/300。且《钢构造工程施工质量查收规范》GB50205－2001中规定：实测的网架挠度值不该超出设计值的倍。使用免棱镜全站仪进行网架挠度丈量网架挠度丈量的方法主要有：几何水平法、激光扫平法、水管连通器法、传感器法和免棱镜全站仪法等。因网架建筑物净空高一般都较高，几何水平法实行观察难度较大；激光扫平法观察在设施密布和人员屡次活动的网架下也较难实现；而水平连通器法和传感器法部署测点繁琐且成本高。免棱镜全站仪实行网架挠度丈量的长处：①TCR全站仪无需在网架上设置棱镜，解决了网架建筑物净空高过高人没法上去设置测点的困难；②TCR全站仪能够自由设站，解决了在设施密布和人员屡次活动的网架下的观察困难；③TCR全站仪照准观察时拥有可见光斑，对能否为正确的观察点拥有可辨别性；④LeicaTCR全站仪丈量精度高，TCR400～TCR1200系列全站仪测角精度为2"，测距精度为3mm+2ppm，最大测程80～170m，它完整能担当网架挠度丈量的重担。所以，有了LeicaTCR（免棱镜系列）全站仪，解决了丈量人员在网架挠度丈量中的诸多不便。精度估量由TCR全站仪自由设站，照准高程控制点（A）上设置的Leica小棱镜（镜高固定为r），引测仪器视野高后，对网架进行照准丈量（见“图1”）。测点P的高程Hp为：Hp=HA+△h1+△h2=HA+r+S1×Sin1+(1-k)(S1×Cos1)2/2R+S2×Sin2+(1-k)(S2×Cos2)2/2R⑴式中(1-k)(S1×Cos1)2/2R和(1-k)(S2×Cos2)2/2R为球气差，可由全站仪设置自动更正（取k=，R=6370km）。设场所高程控制点A的点位精度为mA=±1mm、测角精度mα=±3″、测距精度mS=±3mm，由式⑴估量得：在测点视距不大于30m的范围内，测点高程中偏差达到±。说明采纳TCR全站仪进行网架挠度丈量是可行的。工作原理⑴高程控制丈量在网架建筑物场所内以约30m的间距选设部署高程控制点，使用ZiessDiNi12电子水平仪或LeicaNA2/NAK2（标称精度：km），按二等水平丈量技术要求组成水平网对高程控制点进行引测。采纳独立高程系，严实平差计算场内控制点的高程，保证控制点高程偏差小于±1mm。⑵网架挠度观察TCR全站仪自由设站，在高程控制点上设置Leica小棱镜（镜高固定），引测仪器视野高后，同法检测另一控制点的高程，检测无误（检测值与已知值之差小于±2mm）后实行对网架的挠度观察。下弦杆下弦螺栓球测点地点1测点地点2测点地点2测点地点1图2网架挠度观察一般以网架下弦杆或下弦螺栓球为丈量对象。丈量时，TCR全站仪的激光束对准下弦螺栓球底部（若螺栓球底部为平底，见图2“测点地点1”）或下弦杆底部（见图2“测点地点2”），正倒镜观察1测回，得下弦螺栓球底部或下弦杆底的高程，并绘制草图记录于网架挠度观察专用手簿。草图中要标明测点位于网架施工平面图的对应轴号、方向或部位。由此逐点观察。为保证免棱镜观察的数据精度，一般要求观察点垂直角大于45°，测点视距不大于30m。数据办理⑴比较“网架施工平面图”、“网架下弦部署图”、“网架配料单”以及“球节点扑面尺寸数据”等资料，由对应的下弦杆口径或下弦螺栓球直径等有关数据，逐点计算网架下弦节点球中心的高程。⑵依照“网架施工平面图”的尺寸数据和计算获得的网架下弦节点球中心高程，编写生成网架下弦节点球中心三维坐标dat数据文件。⑶在南方CASS成图软件平台上浮入网架下弦节点球中心三维坐标dat数据文件，绘制生成网架下弦等高线图（等高线间距1cm）和网架下弦轴线向高程断面图。⑷由绘制的网架下弦等高线图和轴线向高程断面图，计算网架两支承间下弦各节点的挠度值，联合网架支承立柱的沉降观察数据和“钢构造网架挠度的控制指标”判断网架构造挠度值较大的部位。并剖析其原由，提请业主要关注的重点部位。实例剖析某汽车厂车身车间屋面为正方四角锥型螺栓球节点网架，网架由两个平面呈70m×84m的矩形构成。网架以上弦点为支撑，支承跨度24m，下弦网格节点间距均为3m×3m，网架矢高8m。网架下弦轴线平面部署如“图3”。我们免得棱镜全站仪法对该网架进行了挠度丈量（丈量工作原理同上），实测并计算出网架纵轴1、4、5、8、9、12、13、16、17、20、21、24、25、28、29、32、33、36、37、40、41、44、45、48与横轴A、C、E、F、I、J、M、N、Q、R、U、V、Y、Z、γ订交的合计360个下弦节点球中心高程。在南方CASS成图软件平台上绘制生成的网架下弦等高线图（等高线间距1cm），见“图4”。1458912131617202124252829323336374041444548γγZZYYVVUURRQQNNMMJJIIFFEECCAA1458912131617202124252829323336374041444548图注：立柱网架测点图4网架下弦等高线图有了“网架下弦等高线图”，我们对网架的整体挠曲度状况就了如指掌。即等高线间隔较大的地区，相邻网架节点间的挠曲度相对较小；等高线密集的部位，就是网架垂直变形量较大的部位，其相邻网架节点间的挠曲度变化较大，该部位也是网架安全的隐患点。为了详尽认识网架的挠度状况，我们能够按网架纵、横轴线向绘制网架下弦节点球中心的高程断面图。现以U轴为例，其下弦高程断面图如“图5”。由“图5”，网架U轴地点各下弦节点球的挠曲状况就显而可见。即相邻测点中断面线若平展，则相邻网架节点间的挠曲度相对较小；若断面线峻峭，其相邻网架节点间的挠曲度就较大。网架挠度值的计算方法用于对整体网架进行挠度剖析的挠度值计算对整体网架的挠度计算一般以一个面为基准，计算网架下弦各节点的挠度值；并联合绘制的“网架下弦等高线图”对整体网架进行挠度剖析。水平网架（如上例）：能够依照实测的网架下弦节点高程值，先找出网架下弦节点最大高程值点，并以该点高程的水平面为基准面，计算整个网架下弦各节点的挠度值。斜面或曲面网架：能够先把斜面或曲面网架的设计空间地点投影至同一高程的水平面，依照设计数据计算出斜面或曲面网架上各下弦节点球中心与该水平面的高差值；而后由该值加上实测高程值计算出斜面或曲面网架上各下弦节点球中心有关于该水平面的挠度值。⑵用于对局部网架进行