Мерные приборы и условия измерений. Компарирование

Тема 5. ЛИНЕЙНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

В строительстве преимущественно применяют при линейных измерениях землемерные ленты (ЛЗ) и рулетки стальные (РС).

Ленты штриховые ЛЗ-20. На концах ленты нанесены штрихи, номинальное или проектное расстояние, между которыми L₀ = 20 м. Наименьшее деление 10 см. Сантиметры оцениваются на глаз. Погрешность отсчета 1.5 см.

Ленты шкаловые ЛЗШ-20. На концах ленты укреплены шкалы длиной 10 см с миллиметровыми делениями. Расстояние между нулями шкал L₀ =20 м. Погрешность отсчета по шкале 0.5 мм. Применяются при измерениях с повышенной точностью.

На строительных объектах применяются рулетки номинальной длины L₀ = 10, 20, 30, 50 метров с нанесенными сантиметровыми делениями. Погрешность отсчета 1.5 мм. В некоторых рулетках конечные дециметровые деления разделены на миллиметры. Погрешность отсчета 0.5 мм. Рулетки, изготовленные из обычной плоской стальной ленты с травлеными штрихами, подвержены коррозии. Более долговечны рулетки из нержавеющей стали. Новейшие типы рулеток крашенные, или покрыты белой эмалью, или с пластиковым покрытием, или изготовлены на основе стекловолокна с пластиковым покрытием. Последние менее чувствительны к изменениям температуры и выдерживают натяжение силой более 100 кг.

При линейных измерениях ленты (рулетки) последовательно укладывают в створе измеряемой линии и в конце измеряют остаток с отсчитыванием по миллиметровым, сантиметровым или дециметровым шкалам. Укладка мерного прибора в створ измеряемой линии производится по теодолиту или на глаз. Погрешность отклонения конца ленты от створа по теодолиту 0.5 см, на глаз - 6 см. При укладке ленты на глаз створ измеряемой линии обозначается дополнительными вешками через каждые 100 м или чаще при измерениях в пересеченной местности. Обозначений створа линии вешками называется вешением.

Перед укладкой ленты створ измеряемой линии расчищают от посторонних предметов. При измерениях с повышенной точностью створ выравнивают лопатой или при разбивочных работах на строительной площадке устраивают дощатый настил.

Фиксация концов ленты (рулетки) может производиться шпильками (средняя квадратическая погрешность фиксации m_ф = 1.5 мм), карандашом на поверхности бетона (m_ф = 1.0 мм), кернением или ножом на поверхности металлической пластины (m_ф = 0.2 мм).

Для приведения измеряемой линии к горизонту измеряют угол наклона теодолитом или превышение концов линии нивелиром. При измерениях в пересеченной местности линию разбивают на участки с примерно равными уклонами и измеряют углы наклона или превышения на каждом участке.

Фактическая длина L мерного прибора отличается от номинала L₀ на несколько миллиметров и изменяется с изменением температуры. Перед производством линейных измерений необходимо определить фактическую длину L при конкретной температуре t₀. Этот процесс называется компарированием. Компарирование можно выполнить последовательной укладкой штрихового метра, наименьшее деление которого 0.2 мм. Точность компарирования 20-м ленты (рулетки ) m_k = 0.6 мм. Можно прокомпарировать сравнением рабочей ленты с эталонной или на полевом компараторе. Длина компаратора D_k (обычно 120 м), определенная с высокой точностью (например, светодальномером), измеряется рабочей лентой многократно. Вычисляется среднее значение D_p и поправка за компарирование DL_к в длину ленты (рулетки): DL_к=(D_к-D_р)/n, где n – число укладок рабочего мерного прибора. Погрешность компарирования 20-м ленты (рулетки) m_к = 3.0 мм.

При компарировании измеряют и записывают температуру t₀. Натяжение ленты (рулетки) производят через динамометр с силой P₀ = 10 кг. По результатам компарирования записывают уравнение рабочей ленты: L = L₀ + DL_к + L₀a(t_изм –t₀) при натяжении P₀ = 10 кг, где t_изм – температура воздуха при измерении, a=12*10^-6 - коэффициент теплового расширения стали. При измерении натяжение делается примерно равным 10 кг либо от руки, либо через динамометр.

-18 -

Условия измерений зависят от нормативной точности 1/N и даны в СНиП 3.01.03-84. Нормативные относительные погрешности не должны превышать: 1/1000 (10 см на 100 м длины) – земляные сооружения, 1/3000 – для зданий до 5 этажей, 1/5000 – для зданий от 5 до 16 этажей, 1/10000 – для зданий выше 16 этажей или промышленных предприятий повышенной точности монтажа (например, АЭС). Так при 1/N = 1/1000 погрешность компарирования 3 мм, уложение в створ на глаз, разность температур (t_изм – t₀) не учитывается, натяжение прибора от руки, один отсчет при измерении остатка, концы ленты (рулетки) фиксируются шпильками или гвоздями, превышение концов на глаз. При нормативной точности 1/N =1/5000 погрешность компарирования 0.6 мм, уложение в створ по теодолиту, учитывается разность температур (t_изм – t₀), натяжение прибора через динамометр, две пары отсчетов при измерении остатка, концы фиксируются карандашом на гладкой поверхности бетона, превышения концов прибора определяются нивелиром. Более жесткие условия чем при точности 1/N=1/1000.