DRAVNI UNIVERZITET U NOVOM PAZARU
Seminarski rad Predmet: GeodezijaTema: Priprema geodezije u fazi
eksploatacije objekta
Mentor: Prof. Dr Nazim Mani student: Read SmajoviNovi Pazar,
2015
SADRAJ
Uvod4Geodetski radovi u pojedinim granama graevinarstva5Radovi u
cilju odreivanja veliine pomeranja graevine ili tla7Metode za
odreivanje pomeranja i deformacija7Koordinacija metoda
merenja10Klasine geodetske metode10Metode presecanja10Metoda
poligonskog vlaka11Odreivanje komponente H 12Metoda
aliniranja13Nain odreivanja poloaja taaka zajednikog
skupa13Konstrukcijski sistem zgrade16Optereenja kod viespratnih
zgrada19Geodetski radovi u visokogradnji21GEODETSKI RADOVI TOKOM
IZGRADNJE OBJEKTA22Projekat mree.23Geodetske metode pri kontroli
merenja29Princip polarne metode30Realizacija mree31Prenoenje
projektovanog objekta na teren33Vizuelni obilazak terena i
upoznavanje karakteristika objekta34Uspostavljanje geodetske mree
objekta34Praenje ponaanja objekta tokom
eksploatacije35Zakljuak37Literatura38
Uvod
Geodezija je nastala dosta davno, kad i glavne i linearne mere,
tako da se moe smatrati jednom od najstarijih nauka. Njen nastanak
vezuje se za potrebu premeravanja zemljita radi utvrivanja granice
i povrine poseda. Kasnije se njen domen proirio i na odreivanje
oblika i dimenzija nae planete.Sa razvitkom nauke i tehnike
geodezija je postajala sve neophodnija, tako da se danas ne moe
zamisliti nijedan tehniki rad bez njene primjene.Geodezija je svoje
ime dobila od Grke rijei geo-zemlja i debris-mjeriti, dijeliti. U
svom prvobitnom razvitku geodezija je imala to znaenje, ali danas,
kada znamo to sve obuhvata, ovaj naziv vie nije adekvatan.Ona je
jedna od tehnikih nauka i, a ini je pet grana: kartografija
fotogrametrija i daljinska istraivanja pomorska, satelitska i
fizikalna geodezija primijenjena geodezija geomatika
Iako su te grane geodezije relativno dobro raspoznatljive, svaka
od njih ima i neto zajedniko s ostalima. Geodetska izmjera ili krae
samo izmjera je prikupljanje, obrada i prikazivanje podataka
geodetskim metodama. Geodetske metode su takve metode prikupljanja,
obrade i prikazivanja podataka koje su svojstvene geodeziji,
odnosno njezinim granama: kartografiji, fotogrametriji, pomorskoj,
satelitskoj i fizikalnoj geodeziji, primijenjenoj geodeziji te
geometriji.Najei su oblici prikupljanja podataka u geodetskoj
izmjeri neposredno prikupljanje - merenjem geodetskim instrumentima
ili posredno prikupljanje - merenjem snimaka. U geodetske metode
prikupljanja podataka mogu se ubrojiti: ortogonalna metoda, polarna
metoda ili tahimetrija, terestrika i aerofotogrametrija, daljinska
istraivanja, nivelman, trigonometrijsko odreivanje visina, globalni
sustavi za odreivanje poloaja (GPS) i dr.Pri obradi prikupljenih
podataka danas se sluimo raunalima, a pri matematikoj obradi
merenih podataka obino se primjenjuju postavke i metode matematike
statistike, teorije pogreaka i rauna izjednaenja. Prikupljeni
podaci dalje se obrauju i postaju dijelovi raznih prostornih
informacijskih sustava.Geodezija potjee iz grkog jezika, to je
nauka koja se bavi izmjerom i prikazivanjem zemljita i Zemlje za
praktino-teh.i znanstvene svrhe ( izrada zemljopisnih karata i
raznih vrsta planova, izgradnja puteva, raznih vrsta graevinskih
objekata, odreivanje obllika i veliine Zemlje te njezina
gravitacijskog polja i dr.). Praktino tehniki dio geodezije naziva
se praktina, primjenjena, nia geodezija ili topografija i bavi se
metodama odreivanja poloajne ( horizontalne ) i visinske izmere
zemljita za svrhe graevinarstva, navigacije, geofizike, zemljopisa
i stvari od dravnog interesa. Znanstveni dio geodezije naziva se
via geodezija i zasniva se na zakonima fizike, astronomije,
matematike i rauna izjednaenja. Odreivanje poloaja geodetskih taaka
na neravnoj povrini zemlje izvodi se uz pomo mree trokuta merenjem
svih kutova (triangulacija), svih stranica u trokutu
(trilateracija) ili merenjem barem jedne stranice trokuta (merenje
baze).Ako se odreuje poloaj taaka na zemlji, onda je to mogue
odrediti astronomskom metodom ili raunanjem zemljopisnih koordinata
metodama sferne trigonometrije, a ako je svrha odreivanje taaka na
terenu (izrada karata i planova), onda se problemi rjeavaju
ravninskom trigonometrijom i analitikom geometrijom. Visinski se
odnosi odreuju ili merenjem (niveliranje) ili raunski
(iztriangulacijske mree).
Geodetski radovi u pojedinim granama graevinarstva
Kada se graevinski strunjak u tim radovima obavezno pojavljuje,
ako ne kao izvoa, onda kao projektant, investitor ili nadzorni
organ, neophodno je da on tano zna koje se vrste geodetskih radova,
u kojoj fazi i kom obimu mora izvesti da bi se to bolje i
ekonominije uradio i realizovao odgovarajui graevinski
projekat.Poto graevinarstvo prestavlja jednu iroku oblast tehnike,
koja je sama po sebi podjeljena na vie uih grana, to se za svaku tu
granu pojavljuje i odgovarajua vrsta neophodnih geodetskih radova u
fazi njenog delovanja. Tako bi se mogli svi geodetski radovi
neophodni u graevinarstvu podijeliti na:1. Geodetske radove kod
projektovanja i graenja dalekovoda i iara,2. Geodetske radove kod
projektovanja i graenja puteva, eleznica, aerodroma3. Geodetske
radove kod projektovanja i graenja tunela4. Geodetske radove kod
projektovanja i graenja mostova5. Geodetske radove u hidrotehnici:
Kod projektovanja i graenja brana hidroelektrana, Kod regulacije
rijeka, Kod melioracije zemljita, Kod vodovoda i kanalizacija i6.
Geodetske radive kod projektovanja i graenja zgrada.Polazei od
pretpostavke da je italac ovog poglavlja ve upoznat sa
instrumentarijem, metodama merenja i raunanja u cilju izrade raznih
vrsta topografskih podloga, njihove tanosti, kao i nainom prenoenja
obiljeavanja taaka, linija i povrina na teren, to e se u daljem
izlaganju govoriti samo o neophodnim geodetskim radovima u
pojedinim granama graevinarstva bez ulaenja u detalje i metode
rada.Pored prethodno navedenih potrebnih geodetskih radova koji se
moraju predvidjeti da se urade za svaki projekat kod svih vrsta
gradnje graevinskih objekata, za svaki graevinski projekt nekog
objekta mora se uraditi i tzv. elaborat eksproprijacije zemljita
zahvaenog graevinskim objektom. Ovaj elaborat radi geodetski
strunjak na osnovu podataka prikupljenih na terenu i ugraenog
glavnog graevinskog projekta. Ne moe se pristupiti prenoenju na
teren graevinskog projekta obiljeavanja graevinskih profila, dok se
predhodno ne sprovede eksproprijacija zemljita na osnovu uraenog
elaborata.Pored ovog, moraju se po zavretku gradnje svakog
graevinskog objekta prikupiti snimiti stanje izvedenog objekta
graevine, sa svim eventualnim izmjenama u procesu gradnje glavnog
projekta, te na osnovu svih tih podataka uraditi tzv: Arhivski
projekat dotinog objekta, koji e se uvati u arhivi i ako zatreba
posluiti eventualnoj revitalizaciji graevine u sluaju kakvih
potresa i ruenja, oteenja objekata.Radovi u cilju odreivanja
veliine pomeranja graevine ili tla
Metode za odreivanje pomeranja i deformacija
U praksi se esto javlja potreba za odreivanjem veliine pomeranja
klizanja tla ili deformacije raznih vrsta graevina. Sutina
odreivanja tih veliina promjena stanja Zemljine povrine ili nekog
objekta zasnovao se na odreivanju razlika poloaja izabranih
reprezentativnih taaka, izmeu nekog prvobitnog nultog merenja i
narednih tekuih merenja. Za odreivanje tih pomeranja mogu se
primjeniti dva naina. Prvi nain odreivanja je pomou isto geodetskih
metoda merenja potrebnih elemenata i specijalnim nainom obrade
dobijenih rezultata merenja. Kod ovih radova, u principu, se mogu
primjeniti sve geodetske metode merenja pod uslovom da, s obzirom
na koriteni instrumentarij obezbjeuje potrebnu tanost u rezultatima
merenja, jer su najea pomeranja ije veliine treba odrediti reda
veliine 10m.Drugi nain odreivanja veliine pomeranja je pomou tzv.
fizikih metoda merenja. Merenje se izvodi raznim priborima koji
neposredno daju veliinu pomeranja ili deformacija. Kao pribor,
koriste se uglavnom sljedei ureaji: klatno sa koordinatometrom,
klinometar, veoma osjetljive libele, elektronske libele, tenzometri
i slini ureaji. Za merenje deformacija napona i temperature kod
masivnih betonskih konstrukcija, upotrebljavaju se i specijalno
badareni elektrini ureaji u samoj masi betonske
konstrukcije.Pomijeranje i deformacije ije veliine treba odreivati,
uglavnom su vezana za izuavanje raznih tektonskih poremeaja,
klizita, deformacija velikih betonskih i elinih konstrukcija slinih
fizikih oblika. Osobine i veliine oekivanih deformacija mogu biti
veoma razliite, tako da se ne mogu sve svesti na jednu zajedniku
zakonitost ponaanja. Svaka od njih zahteva poseban tretman. Tako
npr. Deformacije mogu biti lokalne, regionalne ili globalne. Pri
tome, moe se zahtijevati njihovo prostorno odreivanje ili pak, samo
njihove komponente u odreenim pravcima. S druge strane, promjene
koje treba pratiti i odreivati njihov intenzitet mogu biti brze,
spore, periodine ili aperiodine.Svi ovi parametri uslovljavaju i
odgovarajui tretman i metodu merenja. Svaki od posmatranih objekata
za koji se eli odreivati kroz odreeni vremenski period, deformacija
ili nastalo pomeranje; aproksimira se odreenim brojem
reprezentativnih taaka. Izbor i mjesto ovih taaka, kao i nain
materijalizovanja, odreuje za to najkompetentnije struno lice za
iji se raun to i obavlja. Pri tome da bi se mogle odreivati uslovno
reeno
apsolutne veliine nastalih deformacija ili pomeranja: potrebno
je da se postavi na terenu u blizini posmatranog objekta drugi skup
stalnih stambenih taaka i to po mogunosti ako ne sve, a ono odreeni
broj tih taaka van zone uticaja moguih deformacija ova vrsta taaka
naziva se osnovnim baznim takama i njihov poloaj i nain
materijalizacije i signalizacije bira i rjeava geodetski strunjak
koji e obavljati sav taj posao. Kod daljeg rada i raunanja obje ove
vrste taaka posmatraju se kao jedna cjelina, jedan zajedniki skup
taaka i pritom se vri odreivanje deformacije ili pomeranje taaka na
objektu u odnosu na ove osnovne take geodetskim metodama merenja i
odgovarajuim nainom obrade tako izmerenih veliina. Potrebna
geodetska merenja vre se u odreenom vremenskim intervalima. Prva
serija se naziva nultom koja se odreuje nulti poetni poloaj u
prostoru za svaku taku u pomenutom skupu taaka. Ponovljenom serijom
merenja dobija se nova vrijednost za poloaj taaka na objektu. Iz
razlike poloaja (koordinata) taaka u odnosu na nulti poloaj, dobie
se veliine nastalih deformacija, odnosno nastalog pomeranja. Pri
ovom se smatraju osnovne geodetske take kao stabilne ili se pak
njihova stabilnost kontrolie specijalnim postupkom merenja i obrade
podataka merenje u svakoj seriji merenja. Trenutke merenja ili
vremenski razmak izmeu svake serije merenja odreuje odgovarajui
strunjak za iji se raun i obavljaju ta merenja.Analizirajui naine
kako se pomeranja i deformacije odreuju kod geodetskih i fizikih
metoda da se zakljuiti da pomeranja dobivena geodetskim metodama
imaju apsolutni karakter poto se odreuju u odnosu na stabilne take
koje se nalaze izvan uticaja pomeranja. Ovo se pak ne moe rei za
fizike metode kod kojih se pomeranje ili deformacija dobija kao
relativna veliina poto se i ureaj sa kojim se obavlja merenje
nalazi na objektu znai u zoni podlonoj promjenama.Znai, jedino se
geodetskim metodama merenja i odgovarajuim nainom obrade podataka
dobijaju apsolutne veliine vektora pomeranja ili deformacija i to
prema zahtjevu: ili u ravni OXY ili u prostoru (OXYH).
to se tie mogunosti postignute tanosti kod tako izvrenih
geodetskih merenja; ako se izabere pri tome merenjima odgovarajui
pribor i metoda samog merenja mogue je postii tanost reda veliine
(2 3 ) 10m u ravni XOY i (1 2) 10m po visini H . Za fizike metode
odreivanja nagiba ili deformacija smatra se da daju veu preciznost,
meutim u praksi se pokazalo da je to irealno. Naime na osnovu
dosadanjih ispitivanja i iskustva naih poznatih naunika i strunjaka
dolo se do zakljuka da samo i jedino geodetskim metodama se
dobijaju najsigurniji i najpouzdaniji podaci o veliini vektora
pomaka ili deformacije geometrije objekta. Jedini uslov za primjenu
geodetskih metoda je da se take na graevini objektu osmatranja
postave na takvim mjestima ili tako materijalizuju kako bi se moglo
njima prii ili da se mogu opaati sa taaka osnovne geodetske mree.
Meutim, taj se problem u praksi uvijek da rijeiti.Kod geodetskih
metoda odreivanja vektora pomaka ili deformacije geometrije
objekta, treba na osnovu opih karakteristika: oekivanih deformacija
dobijenih od projektanta, ili kod pomeranja tla dobijenih od
geomehaniara da se za svako ispitivanje, serije merenja posebno
razradi plan opaanja, metode merenja, potreban instrumentarij, nain
odabira podataka, prezentiranje dobivenih rezultat, kao i niz
drugih potrebnih podataka i to sve u formi tzv: projekta oskulacije
sve ovo treba uraditi kako se ne bi desilo da se ispusti ili
zanemari neki od bitnih faktora u fazi ispitivanja i merenja koji
bi imao odluujui uticaj na dobijanje rezultata odnosno veliinu i
pravac vektora pomaka deformacije ispitivanog objekta. Izrada
projekta geodetske mree taaka sa koje e se izvoditi ispitivanje i
odreivanje veliine vektora pomaka ili deformacije geometrije
objekta, treba da slijedi tek poslije detaljnog prouavanja
dokumentacije istranih geotehnikih radova, projekta graevine i
konstrukcije sa projektantom objekta i geomehaniarom.
Koordinacija metoda merenja
Ukoliko se izvodi ispitivanje i odreivanje veliine deformacije
nekog objekta geodetskim i fizikim metodama, moraju se merenjem
obavljati sinhronizovano i u isto vrijeme sa potpunom koordinacijom
izmeu svih merenja na jednoj graevini. Ukoliko se merenje tako ne
izvodi, ne mogu se kod analize dobijenih rezultata merenja
zajedniki povezivati i interpretirati to je veoma vano za strunjaka
koji to treba da obavi. Pod koordinacijom radova treba razumjeti
povezivanje geodetskih merenja sa svim ostalim mjerenjima (fizikim
metodama) u istim vremenskim trenucima, prema istim tokama i istim
dijelovima konstrukcije. Zbog ovog svega potrebno je da se u fazi
izrade programa geodetskih merenja tano zna koje e se sve druge
vrste merenja izvoditi.Tako npr. potpuna koordinacija merenja mora
se sprovesti kod svih probnih ispitivanja mostovskih konstrukcija,
raznih nosaa, hala, brana i drugih konstrukcija kod kojih se
simulira vetakim putem potrebno optereenje ili sila.Drugi je pak
sluaj kada se radi o ispitivanju raznih vrsta klizita ili objekata
u pokretu kada se uglavnom koriste samo geodetske metode, kada nema
potrebe za sinhronizacijom geodetskih radova. U ovakvim sluajevima
geodetska merenja se sama sinhronizuju sa zahtijevanim vremenskim
trenucima predvienim od strane naruioca tih radova. Slian je ovome
i sluaj kada se samo geodetskim metodama vri ispitivanje slaganja
temelja nekih graevina, tla i drugih analogno ovim problemima.
Klasine geodetske metode
U ovu grupu geodetskih metoda za odreivanje veliine deformacije
ili pomeranja spadaju nama ve od ranije poznate metode kojima se
odreuju koordinate take u odreenom prostornom koordinatnom sistemu,
a preko koordinata, odnosno njihovih razlika u ovom sluaju, dolazi
se do komponenti pomeranja take u tom istom sistemu. Na ovaj nain
sraunate komponente pomeranja Y, X, H se odnose na pravac pomeranja
take u pravcu osovina tog koordinatnog sistema. Metode
presecanja
Sutina i analitiko rijeenje odreivanja poloaja neke take
(koordinate Y, X) ve su nam iz prvog dijela ovog udbenika
poznate.
Slika 3. Metode presijecanjaMeutim, ovdje emo samo navesti u
kojim sluajevima se ova metoda primjenjuje za odreivanje komponenti
X i Y vektora deformacije ili pomeranja. Naime, moe se rei da se u
praksi kod velikog broja ispitivanja koristi ova metoda samostalno
kada je potrebno samo odrediti pomjeranje u horizontalnoj ravni X i
Y; ili u kombinaciji sa nivelmanom kada se zahtjeva da se odredi i
trea komponenta X. Ovo je sluaj kada ispitivani objekat svojim
poloajem oblikom i rasporedom radnom takom na objektu
uslovljavatakav oblik geodetske mree taaka prvog podskupa, sa kojih
je najoptimalnije odreivati poloaj taaka na objektu metodom
presijecanja. Zatim, kada se toka na ispitivanom objektu nalaze
visoko i nepristupano pa se njihov poloaj jedino moe odreivati
metodom presijecanja. U ovakvim sluajevima sve ove take moraju biti
obiljeene stalnim i fiksnim signalima na koje e se vriti opaanje.
Ovi signali se ugrauju prilikom graenja objekta. Primjer ovakvih
objekata su visoke betonske brane, razne vrste tornjeva, dimnjaci,
visoke zgrade, velika klizita, gleeri i drugi slini objekti. Metoda
poligonskog vlaka
O teoretskoj osnovi odreivanja poloaja taaka na principu
poligonkog vlaka ve smo se upoznali. Ovdje e mo samo odrediti
pitanje primjene ove metode kao naina odreivanja veliine pomeranja
ili deformacije geometrije ispitivanog objekta. Kao to znamo, kod
ove metode take se povezuju uglavnom i linearnim veliinama, na
osnovu kojih se odreuje poloaj take u vlaku. Kako vlakovi nisu
uslovljeni jednim odreenim oblikom, ve samo da su take u vlaku
pristupane za merenje, njihova primjena mogua je za odreivanje
pomeranja deformacije i kada se take za ispitivanje nalaze u
unutranjosti objekta graevine, kada metoda presijecanja ne moe da
se primjeni. Kod primjene ove metode za odreivanje pomeranja
ispitivanog objekta, potrebno je takoe postii odgovarajuu potrebnu
tanost kod merenja linearnih i uglavnih veliina, to s obzirom na
mogunosti suvremenih instrumenata nije problem postii. Najee se ova
metoda primjenjuje kada se take na ispitivanom objektu (take drugog
podskupa) nalaze u unutranjosti graevine, kod objekata koji se
grade ispod povrine terena, tunela, kod odreivanja stabilnosti veih
kompleksa zemljita klizita, kod dugakih nasutih brana, kao i u svim
onim sluajevima gdje se zbog odreenih uslova ne moe primjeniti
metoda presijecanja, a ova moe. Kod primjene ove metode treba teiti
koliko je god to mogue da se pribliimo zahtevima uslovima koji se
trae kod klasinog poligonskog vlaka. Vlakove treba osloniti na
trigonometrijske ili neke druge date take ukoliko se te date take
se nalaze u blizini ispitivanog objekta, a po svojoj tanosti
zadovoljavaju. Ako ovo nije sluaj, tada treba razviti lokalnu
poligonsku mreu koju moemo samo orijentisati u dravnom koordinatnom
sistemu. Odreivanje komponente H
Za odreivanje komponente H pomeranja objekta po visini koristi
se jedino neka od metoda nivelmana. U zavisnosti od potrebne
tanosti koja se treba obezbijediti kod odreivanja ove komponente,
terenskih uslova, gdje se ispitivani objekat nalazi, vrste i oblika
ispitivanog objekta veliine oekivane promjene, kao i niza drugih
sekundarnih uslova, bira se ona vrsta nivelmana koja e optimalno
zadovoljiti sve traene zahtjeve. Meutim, najvie se koristi, a i
najtonije je, metoda geometrijskog nivelmana. Sutina geometrijskoj
nivelmana i potreban pribor za njegovo izvoenje nam je poznat, tako
da e mo ovdje dati samo njegovu primjenu kod odreivanja veliine
komponente deformacije - H ako se ispitivani objekat slee.
Slika 4. Postupak odreivanja komponente H Kod odreivanja ove
komponente H treba izabrati stabilnu stalnu taku, na koji se
vezujemo van zone moguih deformacija, odnosno van zone uticaja sile
koja izaziva promjenu poetnog stanja ispitivanog objekta, ili nekog
njegovog sastavnog dijela. Metoda aliniranja
U praksi se esto pojavljuju zahtevi za odreivanje veliine
pomeranja, odnosno samo one komponente prostornog pomeranja ili
deformacije geometrije koja se prua du jednog odreenog pravca.
Najee je taj traeni pravac u istom vremenu i pravac dejstva sile
koja izaziva to pomjeranje ili deformaciju. Takav sluaj pomeranja
taaka u jednom pravcu pojavljuje se kod odreivanja pomeranja taaka
postavljenih na kruni brana, i to u pravcu delovanja pritiska vode
iz akumulacionog jezera, ili kod ispitivanja sleganja raznih nosaa
pri promjeni optereenja kao i niz drugih slinih promjena. Za
odreivanje ove vrste pomeranja, slaganja ili ugiba, koriste se
veoma efikasno metoda aliniranja.
Slika 5. Metode aliniranjaSastoji se u tome da se izabere
lokalni koordinatni sistem, tako da mu se jedna od koordinatnih
osovina poklapa sa pravcem dejstva sile koja dovodi do promjene,
odnosno sa pravcem pomeranja ili deformacije.Kod ove metode rada, s
obzirom na nain odreivanja veliine promjene, mogu se pojaviti dva
sluaja: Geometrijsko aliniranje i Trigonometrijsko aliniranje.Kod
geometrijskog aliniranja na isto geometrijski nain, dolazi se do
odreivanja veliine promjene prvobitnog stanja posmatranog objekta.
Ovaj nain da se efikasno primjeniti koda se moe u blizini objekata
koji se ispituje ili prati promjene njegovog slanja,
materijalizovati vizura pomou geodetskog obinog ili laserskog
instrumenta, ali tako da bude priblino upravna na pravac oekivanih
promjena. Nain odreivanja poloaja taaka zajednikog skupa
Odreivanje koordinata taaka (poloaja) osnovne geodetske mree kao
i taaka na deformabilnoj sredini kojima se aproksimira ispitivani
objekat: moe se vriti u dravnom koordinatnom sistemu ili pak u
lokalnom koordinatnom sistemu. Koji e se sistem uzeti zavisi od vie
inioca, kao to su postojanje dovoljnog broja potrebne tanosti taaka
dravnog sistema u blizini ispitivanog objekta, njihova pravilna
rasporeenost van zone uticaja ispitivanog objekta, mogunost
pravilnog povezivanja taaka postavljenih na ispitivanom objektu sa
ovim u cilju stvaranja jedne homogene cjeline, mogunost izvravanja
to tonijeg merenja svih potrebnih uglovnih i linearnih veliina,
nain odreivanja koordinata taaka drugog podskupa (na ispitivanom
objektu) kao i niz drugih parametara vazanih za terenske i druge
uslove. Kako se u veini sluajeva ne mogu zadovoljiti svi traeni
zahtevi, to se i najee postavlja tzv. samostalna mrea iji se poloaj
odreuje u lokalnom koordinatnom sistemu ili se samo preko jedne
take i poetnog direkcionog ugla cijele mree koja se orijentie u
dravnom koordinatnom sistemu. Pored ovih rijeenja postoje i neka
druga o kojima se ovde nee govoriti, jer uope nije bitno u kakvom
koordinatnom sistemu e se odreivati koordinate cijelog skupa taaka.
Mnogo vanije je da se poloaj svih taaka u skupu uvijek odreuje sa
zahtevima tanosti. Zahtijevana tanost zavisi na prvom mjestu od
reda veliine oekivanih pomeranja ili deformacije geometrije
ispitivanog objekta-graevine. Pri tome treba znati i postaviti kao
poetni zahtjev da se kod svakog odreivanja poloaja taaka kako u
osnovnom skupu tako i u oba podskupa moraju odreivati take sa tanou
reda veliine koja je u odnosu na oekivanu.
Veliine pomeranja ili deformacije geometrije objekta
zanemarljivo mala. Ako se oekuju npr. pomeranja ili deformacije
reda veliine 10m, tada treba odrediti poloaj take u celom skupu sa
tanou reda veliine na vee od 10m.Odreivanja poloaja taaka na
deformabilnoj sredini moe se vriti nekom ve poznatom metodom koja
se koristi kod klasinih radova.Kod dosadanjih radova, a u
posljednje vrijeme primjenom suvremene tehnike merenja duine, za
odreivanje veliine pomeranja i deformacije u ravni OXY koriste se
metode triangulacije, trilateracije i poligonskog vlaka. Dok pak za
odreivanje komponente u pravcu visine H koriste se ili geometrijski
ili trigonometrijski nivelman. Koja metoda e se primjeniti zavisi
od vie parametara kao to su terenski uslovi, raspored mree
geodetskih taaka, vrsta ispitivanja objekata, vrste pribora kojim
raspolaemo za izvrenje potrebnih merenja, broj taaka, njihov
raspored i meusobni razmak na ispitivanom objektu, mogunost
prilaska i postavljanja na njima pribora za izvrenje merenja, kao i
jo niz drugih parametara. Od strunjaka koji rade projekat
oskulacija je da, s obzirom na sve uslove, izabere optimalnu metodu
i njoj odgovarajui pribor.Iz dosadanjeg izlaganja da se zakljuiti
da se ne odreuje neposredno vektor pomeranja ili deformacije u
prostoru ve njegove komponente u horizontalnoj i vertikalnoj ravni,
a kao njihova rezultanta dobija se veliina prostornog vektora.
Meutim, esto u zavisnosti od problematike zahtijeva se samo jedna
od komponente. Ove komponente mogu se odreivati ili pomou klasinih
geodetskih metoda i odgovarajueg pribora ili pomou suvremenih
geodetskih metoda i njima odgovarajueg pribora. Klasine geodetske
metodeU ovu grupu geodetskih metoda za odreivanje veliine
deformacije ili pomeranja spadaju nama ve od ranije poznate metode
kojima se odreuju koordinate take u odreenom prostornom
koordinatnom sistemu, a preko koordinata, odnosno njihovih razlika
u ovom sluaju, dolazi se do komponenti pomeranja take u tom istom
sistemu. Na ovaj nain sraunate komponente pomeranja Y, X, H se
odnose na pravac pomeranja take u pravcu osovina tog koordinatnog
sistema.Metode presijecanjaSutina i analitiko reenje odreivanja
poloaja neke take (koordinate Y, X) ve su nam iz prvog dela ovog
udbenika poznate.
Meutim, ovde emo samo navesti u kojim sluajevima se ova metoda
primenjuje za odreivanje komponenti X i Y vektora deformacije ili
pomeranja. Naime, moe se rei da se u praksi kod velikog broja
ispitivanja koristi ova metoda samostalno kada je potrebno samo
odrediti pomeranje u horizontalnoj ravni X i Y; ili u kombinaciji
sa nivelmanom kada se zahteva da se odredi i trea komponenta X. Ovo
je sluaj kada ispitivani objekat svojim poloajem oblikom i
rasporedom radnom takom na objektu uslovljava takav oblik geodetske
mree taaka prvog podskupa, sa kojih je najoptimalnije odreivati
poloaj taaka na objektu metodom presijecanja. Zatim, kada se taka
na ispitivanom objektu nalaze visoko i nepristupano pa se njihov
poloaj jedino moe odreivati metodom presijecanja. U ovakvim
sluajevima sve ove take moraju biti obiljeene stalnim i fiksnim
signalima na koje e se vriti opaanje. Ovi signali se ugrauju
prilikom graenja objekta. Primer ovakvih objekata su visoke
betonske brane, razne vrste tornjeva, dimnjaci, visoke zgrade,
velika klizita, gleeri i drugi slini objekti. Konstrukcijski sistem
zgrade
Navedeni elementi se u konstrukciji nalaze u razliitim poloajima
(vertikalnom, horizontalnom ili kosom) i na razliitim mestima
(unutra, spolja) ali je mnogo vanije znati da li su oni nosei ili
nenosei s obzirom na to da njihovo mesto u redosledu montae zavisi
od toga da li mogu biti oslonac za naredni element. Na koliko i
kakvih elemenata e se objekat podeliti zavisi u velikoj meri od
tehnolokih mogunosti izvoaa (proizvodnih kapaciteta, sredstava za
transport i montau, znanja i iskustva ljudi) s obzirom na to da
njima treba savladati lokalne topografske, transportne i druge
uslove ogranienja. Konstrukcijsko reenje viespratne zgrade treba da
zadovolji zahteve sigurnosti i dugotrajnosti, tehnologije izrade i
montae kao i ekonominosti. Znaaj racionalnog konstrucijskog reenja
po pravilu raste sa poveanjem visine zgrade. Glavni zadatak nosee
konstrukcije zgrade je da obezbedi nosivost, stabilnost i krutost
za vreme izrade i u eksploataciji, pri dejstvu raznovrsnih statikih
i dinamikih optereenja.Konstrukcijski sistem zgrade mogue je
podeliti na tri podsistema noseih konstrukcija: 1. horizontalna
nosea konstrukcija (meuspratna konstrukcija i spregovi) obezbeuju
nepomerljivost sistema u ravni, predaju optereenja na vertikalnu
noseu konstrukciju, uestvuju u prostornom radu celog sistema,
deluju kao horizontalna dijafragma, a takoe spreeva uzajamno
pomeranje nejednako optereenih vertikalnih elemenata. 2. vertikalna
nosea konstrukcija ( stubovi i okvir ) obavlja u sistemu glavnu
noseu funkciju, primajui sva vertikalna optereenja i prenosei ih na
temelje. 3. elementi za obezbeenje krutosti ( armirano betonska
platna, armirano betonska jezgra i spregovi ) primaju sva
horizontalna optereenja i prenose ih do temelja. Izbor noseeg
sistema vezan je pre svega za izbor materijala za noseu
konstrukciju. Projektanti se vrlo esto okreu ideji kombinovanja
pozitivnih osobina elika i armiranog betona. Nosei sistem
viespratnih zgrada u velikoj meri zavisi od sledeih faktora: visine
zgrade, zone seizminosti u kojoj se gradi, namene objekta,
urbanistikog reenja, nosivosti tla, lokalnih jedininih cena
graevinskog materijala, zadatih rokova izgradnje, estetskih
zahteva, neophodnosti primene tog sistema zbog mogunosti
kondicioniranja cele zgrade ili njenih delovaPoseban znaaj imaju
prva tri kriterijuma, dok je znaaj ostalih razliit za svaku zgradu
posebno.
Optereenja kod viespratnih zgrada
Optereenja koja deluju na konstrukcije u zgradarstvu potiu ili
od sila prirodnog porekla ili od samog oveka, tj. postoje dva
osnovna izvora optereenja: geofizika i ljudska. Geofizike sile su
rezultat kontinualnih promena u prirodi i mogu se podeliti na
gravitacione, meteoroloke, seizmike i prinudne sile. Kao rezultat
gravitacije teina objekta stvara na konstrukciji sile koje se zovu
stalno optereenje i ovo optereenje ostaje konstantno kroz itav
ivotni vek objekta. Svaka promena kroz vreme je takoe predmet
efekata gravitacije, jer stvara razliita optereenja u razliitim
periodima vremena. Meteoroloka optereenja menjaju se sa vremenom i
lokacijom i javljaju se o formi vetra, snega, leda, kie i sl.
Seizmike sile rezultiraju iz nepravilnog kretanja zemlje tj.
zemljotresa. Prinudna optereenja nastaju kao prirodna reakcija
elemenata objekta, nemogunou da se promeni zapremina elemenata koja
je njihovim prirodnim granicama spreena (npr. temperaturni uticaj).
Ljudski izvori optereenja su razliiti udari nastali od automobila,
liftova, maina pokretanja ljudi i opreme ili kao rezultat
eksplozije. Optereenja koja deluju na zgradu mogu se svrstati u tri
osnovne grupe: OSNOVNA OPTEREENJA obuhvataju: stalno optereenje
sastoji se od sopstvene teine nosee konstrukcije (ronjae, glavni
nosai, spregovi, kranske staze, meuspratna konstrukcija, fasadne
ringle i stubovi itd.) i teine ostalih nosivih i nenosivih
elemenata konstrukcije (krovni pokriva i fasadna obloga, pod,
plafon itd.) korisna optereenja nastaju od sadraja unutar objekta
ili na njemu(teina ljudi, nametaja, pokretnih pregrada, knjiga,
mainske opreme, automobila itd.) DOPUNSKA OPTEREENJA obuhvataju:
dejstvo vetra, sile bonih udara i koenje dizalica, temperaturne
uticaje, i druge sile privremenog karaktera. IZUZETNA OPTEREENJA
obuhvataju: seizmiki uticaji, neravnomerno sleganje oslonca, udari
vozila u noseu konstrukciju, itd. Oteenja viespratnih zgrada
nastaju usled njihove eksploatacije, a esto i tokom graenja. Ona se
mogu javiti u samoj konstrukciji, oblozi i nenosivim konstruktivnim
elementima, pa predstavljaju i opasnost i smetnje u njihovom
korienju. Sve prisutnije potrebe poveanog angaovanja na obnovi,
osavremenjavanju i odravanju viespratnih zgrada zahtevaju u prvom
redu sanaciju nosee konstrukcije, kako bi bila obezbeena njena
nosivost, stabilnost i sigurnost. Za primenu odgovarajuih metoda
sanacije potrebna su detaljnija prouavanja prirode oteenja i
analiza njihovih uzroka.
Geodetski radovi u visokogradnji
Precizno pozicioniranje elemenata objekta vaan je element
celokupnog koncepta izvoenja radova u visokogradnji koji geodeziju
suoava sa sve sloenijim i kompleksnijim zadacima. Izrada koncepta
merenja, zbog niza nepoznatih faktora vezanih za geodeziju u
visokogradnji, obzirom na brojnost elinih konstrukcija i fasadnih
elemenata, te zbog malih tolerancija i sve viih objekata,
predstavlja izazov za inenjere u geodeziji. Ve odavno visokogradnju
karakterie to da su objekti po svojoj geometriji sve vii kao i da
su esto smeteni u ua gradska sredita gde su na malom prostoru
izgraeni brojni objekti koji dodatno oteavaju i komplikuju izvoenje
graevinskih i geodetskih radova. Takvi objekti se grade od elika,
armiranog betona i stakla pri emu su delovi elinih konstrukcija i
fasadnih elemenata prethodno industrijski vrlo precizno izgraeni i
kao takvi se ugrauju u objekat. Precizno izvoenje svih radova (ne
samo geodetskih) je nezaobilazno jer se radovi izvode u
kontinuitetu jedan za drugim ili sinhronizovano ukoliko priroda
posla to doputa. Nastale greke se obzirom na meusobnu zavisnost
radova teko ili uz enormne trokove ispravljaju. Zbog toga je vano
osmisliti takav koncept geodetskih merenja koji e onemoguiti ili
maksimalno redukovati greke u realizaciji projekta i naglasiti
nezaobilaznost i vrednost inenjerske geodezije u greevinarstvu.
Geodetski radovi vezani za graenje visokih objekta obuhvataju:
vizuelni obilazak terena i upoznavanje karakteristika objekata,
uspostavljanje geodetske mree objekta, prenoenje projektovanog
objekta na teren, geodetski radovi tokom izgradnje objekta, i
praenje ponaanja objekta tokom eksploatacije.
GEODETSKI RADOVI TOKOM IZGRADNJE OBJEKTA
Jedna od temeljnih geodetskih zadataka u izgradnji visokih i
statiki vrlo komplikovanih objekata je prenoenje referentnih taaka
ili osi na svakom spratu, i nakon izgradnje kontrola grube gradnje
u odnosu na graevinske tolerancije. Graevinske tolerancije koje se
odnose na eline konstrukcije, fasadne elemente su vrlo malene (od 2
do 5 mm) i do nekoliko milimetara vie za nosive zidove. Da bi se
stvorila osnova koja osigurava obeleavanje taaka i osi sa
zahtevanom preciznosti definie se i uspostavlja geodetska osnova u
objektu u odnosu na spoljanju geodetsku mreu. Slika: Unutranja I
spoljanja geodetska mrea
U okviru objekta stabiliu se take koje slue za izvoenje svih
geodetskih radova. Tako uspostavljena unutranja geodetska osnova
prenosi se koritenjem nadirnih ili zenitnih ureaja optikom
projekcijom vertikale kroz unapred pripremljene otvore na
meuspratnim ploama.
Pomou zenitnog ili nadirnog ureaja ostvaruje se prenos mree
optikom projekcijom vertikale sa tanou manjom od 1 mm na visinu od
40 m, to osigurava preciznost obeleavanja sa tako prenesene mree do
2mm. Za odgovarajue pozicioniranje objekta u visinskom smislu
uspostavlja se mrea visinskih taaka s koje se definie interni
referentni visinski sistem objekta. Prenos visina obavlja se
geometrijskim nivelmanom na stepenicama ili pomou otvora za lift
koristei komparisane i certifikovane merne markice ili letve.
Projekat mree.
Sa geometrijskog aspekta, osnovna geodetska mrea se definie kao
konfiguracija (razmjetaj) tri ili vie taaka na zemlji, koje su
povezane ili terestrikim geodetskim merenjima (npr. horizontalni
pravci, uglovi, azimuti, duine, visinske razlike) ili astronomskim
ili satelitskim merenjima (npr. GPS) ili njihovom kombinacijom.
Osnovna geodetska mrea se postavlja oko objekta i omoguava da se
izvre sva neophodna geodetska merenja, kojima e se uspostaviti veza
objekta sa jedinstvenim koordinatnim sistemom i obezbediti
projektovana geometrija objekta. Geodetska mrea mora biti optimalna
po pitanju geometrije, preciznosti, pouzdanosti, poloaj taaka mora
biti pravilan, i one moraju biti kvalitetno stabilizovane. Cilj je
postii zahtevanu tanost geodetske mree unutar nekih okvira: vreme
merenja, dostupnosti merne opreme, omoguena financijska sredstva. U
velikom broju sluajeva ono to se treba postii i ono to e se
ostvariti zavisi od iskustva izvoDJaa radova. Na taj nain utvruje
se kojim instrumentima i metodama merenja i pod kojim uslovima
tanosti i uslovima pri merenju, treba izvriti merenja u mrei, a u
cilju dobijanja geodetske mree (poloaja taaka geodetske mree)
odgovarajueg kvaliteta, tj. zadovoljenja prethodno definisanih
projektnih zahteva. Takva mrea e omoguiti izvrenje geodetskih
radova sa odgovarajuom tanou i u granicama zadate tolerancije.
Nakon to se utvrdi konfiguracija mree i odabere metoda merenja i
instrumenti, odrede se pribline koordinate taaka, definie plan
opaanja i tanost aritmetike sredine merenih veliina. Ako zamiljeni
projekat ne zadovoljava traenoj tanosti, pristupa se izradi novog
projekta mree, dok se ne ostvari zahtevana tanost budue geodetske
mree. Oblik mree i plan merenja Oblik geodetske mree prilagoava se
objektu i konfiguraciji terena. Mora se voditi rauna o nizu
specifinosti kojima se treba udovoljiti oblik mree. Geodetska mrea
se sastoji od niza taaka istog reda koje su meusobno spojene u
figure. Planom opaanja se definiu sledei parametri: geometrija mree
(raspored taaka); odabir broja i vrste merenja u mrei ( duina i
pravaca za horizontalne i visinske razlike za vertikalne mree);
tanost merenja u mrei a priori Ovi parametri predstavljeju mere
kvaliteta geodetskih mrea, odnosno mere tanost geodetskih mrea,
koje se izvode (izraunavaju) na osnovu prorauna za koji nisu
potrebna merenja. Geometrija mree Raspored taaka u mrei moraju da
zadovolje sledee kriterijume: da se svaka taka osnovne mree dogleda
sa bar dve druge take mree; da se svaka karakteristina taka objekta
moe snimiti sa bar dve take osnovne mree; da se take osnovne mree
nalaze na takvom poloaju kako ne bi bile unitene u toku izvoenja
radova. Razlikujemo nekoliko razliitih oblika horizontalnih
geodetskih mrea: Geodetski etvorougao je najjednostavniji oblik
geodetske mree, koristi se na manjim povrinama. Dobro je prilagoen
objektima kao to su mostovi, brane i drugi samostalni objekti.
Dvostruki geodetski etvorougao ili lanac geodetskih
etvorouglova
-Lanac trouglova koristi se pri izgradnji duguljastih objekata -
ceste, eljeznike pruge, tuneli i sl.
Mrea trouglova - koristi se na veim gradilitima ili u
gradovima.
Centralni sistem je kao vrsta mrea trouglova pogodan za primenu
kod objekata koji se prostiru na veem podruju. S obzirom na reljef,
ako take terena oko sredine imaju vie kote nego na krajevima, onda
se u sredini geodetskog etvorougla dodaje dopunska taka i dobije se
centralni sistem.Duina strana kod ovakvih geodetskih mrea zavise od
veliina objekta i prostora koji treba obuhvatiti za njegovu
izgradnju. Odabir broja i vrste merenja u mrei Kada se odabere
odgovarajua geometrija mree, prelazi se na iznalaenje optimalnog
plana opaanja koji podrazumeva odgovarajui odnos broja i vrste
merenja u mrei. Optimalan plan merenja, uz usvojenu geometriju
mree, ini dizajn mree. Polaznu osnovu, pri odabiru broja i vrste
merenja u mrei, nam slui globalna mera unutranje pouzdanosti () 0.4
Geodetski strunjak bira ona opaanja koja su mogua ili ona opaanja
koja se mogu ponoviti u toku izvoenja radova, za potrebe kontrole
stabilnosti radova. Glavni kriterijumi za odabir broja i vrste
merenja su da se take dogledaju sa bar dve susedne take mree, kao i
da se sa bar dve take mree mogu obeleiti sve karakteristine take
objekta. Ukoliko se tako izabranim brojem merenja ne zadovolji
kriterijum globalne utranje pouzdanosti, mrea se mora uvrstiti jo
kojom takom sa koje e biti mogue izvesti dovoljan broj merenja. ( u
cilju zadovoljenja kriterijuma globalne unutranje pouzdanosti koji
je direktno srazmeran broju merenja). Ocena tanosti merenja a
priori. Polaznu osnovu prilikom ocene tanosti, pre geodetskih
merenja, predstavlja graevinska tolerancija, koja ce definie u
projektnom zadatku. Graevinska tolerancija je rezultat geodetske
tolerancije i tolerancije izvoenja radova, a obzirom da se
geodetski radovi i graevinski radovi mogu posmatrati kao
nekorelisani stohastiki procesi, moe se prikazati u sledeem obliku:
2 2 2 T TM TA , pri emu je TM - geodetska tolerancija i TA -
tolerancija izvoenja radova. Principom jednakih uticaja, dolazimo
do geodetske tolerancije ili esto nazivane vrednosti dozvoljeno
odstupanje= 2 , iz ega sledi standardno odstupanje taaka na
objektu, za verovatnou 95% ili (99%): = () kako bi tanost
geodetskih radova bila zanemarljiva u odnosu na dozvoljeno
odstupanje taaka na objektu. Iz podatka o tanosti geodetskih
radova, a na osnovu principa zanemarljivosti, projektant proraunava
standardno odstupanje poloaja taaka mree sa kojih e se vriti
geodetska merenja (datih veliina u postupku merenja), kako bi greke
poloaja taaka mree bile zanemarljive u odnosu na dozvoljeno
odstupanje taaka na objektu. Pre izvoenja merenja, potrebno je
proceniti oekivanu tanost buduih merenih veliina. Na osnovu
standarda poloaja taaka projektant usvaja standardno odstupanje
merenja pravaca i duina . U zavisnosti od usvojene tanosti mree,
projektant proraunava uticaje pojedinih greaka i na osnovu njih
utvruje tehnike uslove koji moraju biti ispunjeni kako bi
proraunati uticaji bili u granicama dozvoljenih tolerancija.
MERENJE HORIZONTALNIH PRAVACA: Standardna metoda za merenje
horizontalnih pravaca je Girusna metoda. Usvojena tanost merenja
pravaca odnosi se na aritmetiku sredinu merenja, gde se broj
merenja na koje se odnosi aritmetika sredina odreuje proraunom
tanosti. Na osnovu tanosti aritmetike sredine, principom jednakih
uticaja, dolazi se do tanosti merenja pravca u jednom girusu, pa
potom i u jednom poloaju durbina, samim tim i do odabira
instrumenta kojim je potrebno izvriti merenja. MERENJE DUINA
Savremena merna tehnologija omoguava merenje duina sa visokom
tanou. Detaljan opis merenja horizontalnih uglova i duina dat je u
poglavlju 3.6. Tanost geodetskih mrea podeljena je na dva segmenta:
preciznost i pouzdanost TANOST = PRECIZNOST + PUZDANOST Kao glavni
izvor informacija o preciznosti mree slui kofaktorska matrica
nepoznatih parametara = = 1 , a kao glavni izvor informacija o
pouzdanosti, kofaktorska matrica popravaka merenja = 1 . Zbog
prisutnosti neizbenih, razliitih vrsta greaka tokom merenja,
ponovljena merenja iste veliine e se razlikovati. Ako su razlike
izmeu ponovljenih merenja male, tada smatramo da su merenja
precizna. No, to ne znai da su ona i tana, odnosno da predstavljaju
istinitu vrednost merene veliine. Preciznost predstavlja stupanj
meusobne bliskosti ponovljenih merenja iste veliine, dok tanost
predstavlja stupanj podudaranja nekog merenja prema istinitoj
vrednosti merene veliine. Geodetski strunjak definie kriterijume
kvaliteta (tanosti) geodetske mree: kriterijumi preciznosti;
kriterijumi pouzdanosti. Preciznost geodetskih mrea predstavlja
statistiki kvalitet ocena veliina ( funkcija ili nepoznatih
parametara ). Mere preciznosti nam, pre svega, daju informaciju o
prisustvu i uticaju sluajnih greaka. Puzdanost geodetske mree
predstavlja kvalitet projektovane mree s obzirom na mogunost
otkrivanja greaka u merenjima (unutranja pouzdanost) i s obzirom na
uticaj ne otkrivenih grubih greaka na ocene traenih veliina
(spoljanja pouzdanost). Prilikom projektovanja geodetskih mrea
treba teiti da mrea bude homogena i izotropna. Geodetska mrea je
homogena ako su elipse greaka za sve take meusobno jednake, a
izotropna ako sve elipse greaka prelaze u krunice. To znai da je
geodetska mrea homogena i izotropna kada su elipse greaka svih
taaka zapravo krunice jednakih poluprenika. Slika 8. (a) homogena,
(b) izotropna, (c) i homogena i izotropna geod. mrea
U praksi se retko postie realizacija homogeno izotropne mree jer
projekat mree zavisi i od konfiguracije terena, vegetacije,
dogledanja izmeu taaka, ali tome treba teiti. Kako bi ostvarili
prethodno navedeno potrebno je koristiti razliite metode merenja.
Od traene tanosti koja je definisana u projektnom zadatku usvajaju
se metode merenja. Geodetske metode pri kontroli merenja
Najvanije geodetske metode koje se primenjuju pri obeleavanju i
kontroli geometrije objekta su: triangulacijska metoda , polarna
metoda, ortogonalna metoda i laserska metoda. Princip polarne
metode
Za odreivanja koordinata taaka objekta mogu posluiti geodetski
ureaji koji rade na principu snimanja polarnom metodom. Princip
polarne metode sastoji se u odreivanju horizontalnog ugla a i duine
S od take kontrolne mree od take objekta. Za merenje duina do taaka
objekta, uz korienje elektromagnetnih talasa, na takama objekta
mora biti postavljen reflektujui medijum, ili reflektujua folija, u
kom sluaju nije mogue beskontaktno pomeranje. Take objekta odreene
iz veeg broja merenja linearno nezavisnih veliina su preciznije i
pouzdanije odreene, to projektom treba biti reeno. Slika 9
Ilustracija odreivanja taaka polarnim postupkom Pod odreivanjem
kriterijuma za praenje i kontrolu merenja podrazumeva se
definisanje graninih vrednosti razlika viestrukih merenja ( npr.
2C-dvostruke kolimacije), a koje ne smeju biti prekoraene, kako bi
bili sigurni da su merenja izvedena u skladu sa projektom, tj. da
je ostvarena zahtevana tanost ocena nepoznatih parametara
Realizacija mree
Ova faza uspostavljanja geodetske mree ukljuuje rekognosciranje
terena, stabilizaciju taaka i merenje na terenu. Ovi postupci su
razliiti za horizontalnu, visinsku ili prostornu geodetsku mreu.
Rekognosciranje terena Iako bi se lako moglo zakljuiti kako je ovo
jedan od najjednostavnijih postupka u toku uspostavljanja
geodetskih mrea, on nosi veliku odgovornost kod onog koji ga
izvrava. Naime, pravilan odabir mesta za nove take osigurava
kvalitet i ekonominost geodetskih radova, pa i svih buduih
geodetskih radova vezanih za izgradnju dotinog graevinskog objekta.
Rekognosciranje terena se sastoji od izbora najpovoljnijeg mesta na
terenu za nove take a da pri tome budu zadovoljeni odreeni zahtevi.
Zahtevi se razlikuju zavisno od metode merenja: terestrika ili
satelitska. Kod terestrikih metoda najvanije je ostvariti
dogledanje izmeu taaka. Kod satelitskih metoda merenja to nije
neophodno da bi izmerili geodetsku mreu, ali znajui da e se sa tih
taaka kasnije meriti terestrikim metodama za potrebe izgradnje ili
kontrole tokom eksploatacije graevinskog objekta, dogledanje ipak
treba ostvariti. Dalje, treba voditi rauna o tome da take ne budu
unitene ili oteene tokom gradnje. Stoga je potrebno izbegavati
geoloki nestabilan teren: klizita, nasute terene, obradiva
zemljita, obale reka ili potoka, rubove cesta. Isto tako treba
izbegavati postavljanje taaka u blizini eleznikih pruga, elektrinih
i drugih vodova, razne objekte, zidove i drvea. Ukoliko nije mogue
ispuniti sve napred navedeno, potrebno je veliku panu posvetiti
stabilizaciji taaka. Stabilizacija taaka Visoki zahtevi preciznosti
i pouzdanosti geodetske mree zahtevaju posebnu stabilizaciju koja e
biti najmanje podlona pomeranju i deformacijama tokom gradnje
objekta. Pouzdana stabilizacija taaka geodetske mree u velikoj meri
omoguava nesmetano napredovanje gradnje i sigurnost objekta, a
ujedno je temelj za sva merenja koja se sa njih odvijaju (
obeleavanje objekta, praenje pomaka i deformacija). Zavisno od
konfiguracije terena i zahteva kvaliteta geodetskih mrea odabiru se
mesta za stabilizaciju taaka geodetske mree. Materijal, oblik i
veliina stabilizacijske oznake odreuju se u zavisnosti od predviene
duine trajanja graenja, svrhe i geolokih zahteva. Vrlo je vano da
se stabilizacija geodetske mree izvri na vreme, dosta pre poetka
merenja, kako bi se vlastiti pomaci to je mogue vie smanjili, a
samim time u najmanjoj moguoj meri uticali na kvalitet odreivanja
geodetske mree. Potrebno je voditi rauna o to veem smanjenju
sluajnih greaka koje nastaju zbog promene poloaja taaka geodetske
mree usled mehanikih pomaka tla i greke centrisanja. To e se
zadovoljiti ako se take stabiliu betonskim stubovima, na koje se
postavljaju ureaji za prisilno centrisanje instrumenata. . Slika
10.
Skica stabilizacije taaka Na Slici 10. dat je primer
stabilizacije taaka betonskim stubovima. Merenje na terenu Kako bi
merenja zadovoljila zahtevane standarde tanosti. Merenje na terenu
Kako bi merenja zadovoljila zahtevane standarde tanosti, potrebno
je ispitati i kalibrirati svu opremu koja e se koristi. S obzirom
na merene veliine razlikujemo triangulacijske (mere se pravci),
trilateracijske (mere se duine) geodetske mree ili njihova
kombinacija. Za merenje pravaca i duina koriste se totalne stanice.
Kako bi dobili visoko kvalitetne rezultate (precizne i pouzdane)
potrebno je izvriti dobro centrisanja instrumenta i signala
(prizme). Greka centrisanja se redukuje uz pomo koritenja ureaja za
prisilno centrisanje. Merenje horizontalnih uglova se izvodi u vie
girusa. Izmeu svakog girusa je potrebno ponovno izvriti centrisanje
i horizontiranje instrumenta. Prilikom merenja potrebno je
izbegavati povrine ija se temperatura znaajno razlikuje od
temperature okolnog vazduha (zgrade). Ako se merenja izvode toplog
sunanog dana potrebno je na adekvatan nain zatiti instrument -
suncobranom. Merenje duina se izvodi u nekoliko nizova sa odreenim
brojem ponavljanja u svakom nizu. Na osnovu zahtevane tanosti ( tj.
prorauna tanosti ) odreuje se ima li potrebe meriti meteoroloke
podatke kao to su pritisak, temperaturu i vlanost vazduha. Duine se
mere obostrano i potrebno je koristiti istu kombinaciju instrumenta
i prizme.Prenoenje projektovanog objekta na teren
Obaveza geodetskog strunjaka je da obezbedi da se geometrija
projektovanog objekta obelei na terenu (da se objekat prenese iz
projekta na teren, odnosno da se pozicionira u prostoru) u
granicama zadatih tolerancija graenja i montae objekta. To
podrazumeva prenoenje na teren karakteristinih taaka objekta
neposredno pre poetka graenja kao i u toku izvoenja radova. Pre
obeleavanja projektovanog objekta osnovna 1D i 2D mrea moraju biti
realizovane na terenu. Osnovu za geodetsko obeleavanje objekta ini
kriterijum tanosti obeleavanja, izveden iz graevinske tolerancije.
Na osnovu tanosti obeleavanja i odabrane metode obeleavanja, kao i
kod projektovanja osnovne 2D mree, projektant proraunava tanost
izvoenja geodetskog postupka obeleavanja. Kod obeleavanja objekta,
kao i kod osnovne mree objekta, razlikujemo 1D (visinsko) i 2D
(poloajno) obeleavanje. U ovom diplomskom radu bie obraena metoda
polarnog obeleavanja kao uobiajena metoda poloajnog obeleavanja.
Nakon to se odabere metoda horizontalnog obeleavanja, projektant
treba da uspostavi meusobni odnos izmeu taaka 2D osnovne mree
(taaka sa kojih se zvodi obeleavanje) i taaka na objektu, odnosno
da povee projektovani objekat sa geodetskom 2D osnovnom mreom. U
zavisnosti od odabrane metode, projektant sraunava analitike
elemente (duine i/ili uglove) koji vezuju projektovani objekat za
geodetsku mreu. Vie o izvorima geaka kod geodetskog obeleavanja
dato je u poglavlju
Vizuelni obilazak terena i upoznavanje karakteristika
objekta
Pre bilo kakvih geodetskih merenja neophodno je detaljno
upoznati se sa objektom koji se gradi. Projektnim zadatkom
investitor izraava svoje namere u vezi sa objektom, daje neophodne
podatke o njemu (veliina, oblik, karakteristike objekta), kao i
najvanija ogranienja i sve druge podatke koji su od znaaja za
izradu projekta. Na terenu je potrebno utvrditi da li ve postoje
geodetske osnove, kao i njihovo fiziko stanje, raspored i poloaj
postojeih objekata i njihovu meusobnu povezanost, mogunost pristupa
takama, raznim zabranama kretanja i svim ostalim relevantnim
injenicama. Za dobar projekt geodetske mree potreban je plan
organizacije gradilita s lociranim pomonim privremenim objektima
koji e biti izgraeni u svrhu gradnje planiranog objekta. Broj
instrumenta i ljudi koji e biti ukljueni u geodetske radove takoe
nam diktira trajanje terenskih radova. Naime, ukoliko nemamo
dovoljno prizmi, potrebno je prebacivati prizmu sa jedne take na
drugu dok se ne zavri pojedino snimanje, a to e znatno produiti
vreme geodetskih merenje. Takoe potrebno da se prikupe sve
geodetske podloge za projektovanje sa celokupnim grafikim i
numerikim sadrajem. Uspostavljanje geodetske mree objekta
Geodetska mrea objekta sastoji se od geodetskih taaka izvan
objekta (osnovna mrea) i taaka na objektu (kontrola geometrije i
deformaciona analiza) koje su meusobno povezane merenim veliinama.
Faze uspostavljanja geodetskih mrea su: Projekat mree odreuje se
konfiguracija mree (oblik mree i broj taaka u mrei) i plan opaanja
(koje veliine meriti i s kojom tanou -ocena tanosti a priori).
Realizacija mree obuhvata: rekognosciranje, stabilizacija i
signalizacija taaka, i samo merenje. Projektom je potrebno odrediti
poloaj taaka, odnosno odrediti konfiguraciju geodetske mree, i
doneti odluku koju vrstu merenja koristiti kako bi se postigla
zahtevana tanost. Projekat zavisi od namene i karakteristika
objekta i izrauje se u kancelariji pre merenja. Treba napraviti
takav projekat da se zahtevana tanost ostvari uz to manje trokove.
Realizacija obuhvata rekognosciranje terena, stabilizaciju i
signalizaciju taaka kao i samo terensko merenje. Na terenu je
potrebno odabrati najpovoljniji poloaj taaka da bi se zadovoljili
svi zahtevi projekta.
Praenje ponaanja objekta tokom eksploatacije
Svaki objekat zbog uticaja spoljnih (temperatura, vetar) i
unutranjih sila (optereenja, vlanost tla, koeficijent priguenja tla
kao i napona koji se javljaju u konstrukciji) podloan je
deformacijama. Geodetskim metodama mogu se odrediti veliine
nastalih deformacija na objektima i time stvoriti mogunost provere
uinjenih pretpostavki o moguim deformacijama, koje su koriene
prilikom statikih prorauna. Svrha bilo kakvog osmatranja objekta
jeste najranije mogue otkrivanje oteenja na konstrukciji, kako bi
se ispravno i na vreme reagovalo. Pre nego to se sprovedu geodetska
merenja na terenu, koja e omoguiti proveru geometrijskog oblika
objekta, potrebno je oznaiti take koje e materijalizovati objekat.
Kod objekata koji su izgraeni od betona, gde nismo u mogunosti da
postavimo prizme, koriste se specijalne samolepljive markice koje
karakteriu dati objekat. Ove markice u napravljene na reflektujuoj
fluroscentnoj podlozi od kojih se zrak, koji putuje iz instrumenta,
odbija i vraa ponovo do njega. Presek konaca konanice, u vidnom
polju durbina, mora da se podudara sa sredinjim crnim krstom na
specijalnoj markici. Samo tako obeleene take na objektu nam daju
visoko pouzdane rezultate merenja, koji su nam neophodni pri
preenju i posmatranju objekata tokom vremena. Postoje vie metoda
ispitivanja stabilnosti taaka geodetskih kontrolnih mrea zasnovanih
na analizi merenja u vie epoha. U zavisnosti od naina na koji
tretiraju (modeliraju) deformacije mrea, metode se mogu podeliti
na: Model kongruencije (podudarnosti) deformacije su nezavisne
proteklog vremena izmeu epoha, Kinematiki model deformacije su u
funkciji vremena proteklog vremena izmeu epoha, Dinamiki model
deformacije su posledice uzronih sila u funkciji vremena.
Zakljuak
Kod visokih objekata izraena je potreba za obeleavanjem
karakteristinih taaka objekta i kontrolom vertikalnosti cele
konstrukcije u procesu izgradnje, a takoe i ispitivanjem
nepromenjenosti geometrije objekta tokom vremena. Kod ispitivanja
nepromenjenosti geometrije nakon perioda eksploatacije veoma je
vano dobro i precizno oznaavanje taaka na objektu koji se osmatra.
Na osnovu rezultata merenja i ocene koordinata materijalizovanih
taaka na objektu, donosimo zakljuke o nepromenjenoj odnosno
promenjenoj geometriji objekta od vremena kada je sagraen ili nekog
prethodno kontrolisanog stanja objekta. Neprecizno definisane
take-marke na objektu mogu dovesti do pogrenih zakljuaka.Bez obzira
na napredak tehnologije i samih procesa merenja, potreba za obradom
i analizom rezultata merenja je izuzetno vana. Matemetika
statistika predstavlja znaajan aparat pri obradi merenja kod
zadataka inenjerske geodezije i kao sama procedura opisana u
projektu koju je potrebno ispotovati pri realizaciji projekta
geodetskih radova.
Literatura
Aanin, S. (2003) : Inenjerska geodezija , Graevisnki fakultet,
univerzitet u Beogradu. Gospavi, Z. (1995) : Metodologija kontrole
geometrije inenjerskih objetata, Magistarski rad, Graevinski
fakultet, univerzitet u Beogradu. Geodezija VIII izmjenjeno
izdanje; Slobodan Konti; Graevinski fakultet u Beogradu; Beograd,
2004.
28
