2.钢柱中心坐标的计算上海浦东国际金融大厦的钢结构有两种,一种是空心的圆柱钢管,一种是H型钢柱。无论是空心圆柱还是H型钢柱一般都无法直接观测柱顶与柱底中心,因此只能通过观测其他位置来计算中心点的坐标,下面分别阐述空心圆柱钢管H型钢柱中心坐标测定和计算方法。 对于圆柱钢管观测左右两侧边缘的水平角并在同一截面上贴上一个反光贴片,如图1所示, k为测 站点,p为方向控制点,钢管中心为o ,b较均匀而当网形不好时其误差较大,表1计算了待定点位于不同位置其误差的不同结果,其中已知控制点坐标A(0,100),B(100,0),P 为未知点,边长观测精度为±(1mm+10-6D )当P点坐标为(47,52)时其误差椭圆长半径达到7cm.四是在距离交会时加测一个角度,即测站放在未知点上,在测距离的同时观测该点到两个已知点的夹角,这样其误差可得到有效的控制,对同样的距离交会数据加测一个角度,角度观测中误差为 ± 5秒,设计计算的结果同样列于表1,该结果表明加测一个角度的距离交会方法精度较好。与其他方法相比该方法不仅保证了精度,而且测站直接放置于待定点上,在测定本身坐标的同时便可进行施工放样,因此实用方便,在上海浦东国际金融大厦工程中主要是使用了该方法,在软件中也设置了便携机与全站仪直接连接的测量与坐标计算功能。 为反光光贴片,在测站上观测钢管左右边缘m 、n 的角度为a1 和a2,则由已知方位akp及 a1 、 a2可计算测站至钢管中心的方位ako Z为仪器横轴高程。 H型钢柱放样如图2所示,b c为反光贴片,与H型钢柱线相对称放置,其距离S可在贴片上测得,d点在与b c相垂直方向延伸H型钢柱宽度的一半Sdo即为钢柱的中心位置,Sdo可根据H型钢柱的尺寸来定,是可以得到的已知数据。 以上得到了圆钢柱和H型钢柱在反光贴片处的中心点坐标和高程,要得到柱面与柱底高程,只需在上述点的Z坐标上加或减相差距离即可。 系统的工作的流程如图3所示。使用该系统首先应在室内建立控制点样点数据库,主要是输入各点的坐标,在外业测量时可以直接调用,外业测量时首先 安置仪器并启动全站仪,后视已知点定向,用通信线连接好便携机各站仪,打开便携机进入钢结构实时放样软件系统,便可进行圆柱和方柱的放样测量工作。 在放样时计算机屏幕上有四种数据,第一种是控制点的资料,包括点名、坐标等信息,可直接从数据库中得到,即选择控制点及方向点点名即可调出其坐标,第二种数据需人工输入,如仪器高、贴片距圆柱顶面距离S、圆柱半径R、H型钢柱的宽度do以及两贴片距离bc ,第三部分是全站仪测量数据,如全站仪瞄准圆柱的左边、右边、贴片的相对方向控制点的水平角及贴片观测的竖直角等,第四部分是放样点的坐标和观测结果等,其中放样点的坐标可通过选择放样点的点名,由数据库直接调出,实测坐标由程序自动计算得到,并给出偏差数据,进而指挥施工安装,当偏差符合要求,便可将数据存至数据库,该点的放样即告完成。在放样一个钢柱时通常要测定顶点和底部的坐标,测量时,一般在距钢柱的底部和顶部各一定距离设置反光贴片,根据反算的两点坐标可计算钢柱的垂直倾斜度。 3、实时钢结构放样测量软件的特点与常规测量模式相比,利用实时钢结构放样软件进行施工测量具有以下特点:(1)实现了全站仪与计算机的双向通讯。一般的测量放样计算是由人工将观测结果输入到计算机或计算器进行计算,本系统利用了计算机与全站仪直接连接的双向通讯,由便携机发指令给全站仪进行测量,全站仪的测量数据自动传输到计算机内存中。系统中全站仪测量主要利用了模式:一种是测量斜距、垂直角、水平角,该种模式需要用反光贴片,面在测量圆钢管柱的左右边缘的方向时没有反光贴片,因此只能用水平角测量模式。圆钢管柱放样用到两种模式,H型钢柱只要第一种模式即可。测量人员只需要按计算机屏幕的提示,将全站仪瞄准相应目标,点取相应的按钮即可。避免了数据抄记、输入过程中的错误,简化了外业步骤。 |