Geodesia applicata. Auto-misurazione con metro a nastro, pioli e arguzia

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Indubbiamente, qualsiasi lavoro deve essere eseguito da professionisti qualificati. Il risultato delle loro attività soddisferà tutti i requisiti della legislazione e può essere un argomento in tribunale quando si risolvono questioni controverse. E se non ci fosse la possibilità di attirare specialisti, ma vuoi davvero ottenere materiale di alta qualità? Quindi, armati della conoscenza di precedenti articoli nel ciclo di Geodesia Applicata, dedicati ai concetti di base del lavoro geodetico e delle attrezzature utilizzate, cercheremo di eseguire autonomamente alcuni lavori geodetici di base.

Geodesia applicata. Auto-misurazione con metro a nastro, pioli e arguzia

Quindi, dobbiamo scegliere un posto per la costruzione della casa proposta, ad esempio, in un cottage estivo. Per fare questo, faremo un rilievo topografico per la pianificazione orizzontale del territorio al fine di livellare il cantiere, dopo di che divideremo gli assi delle fondamenta della struttura futura. In assenza di attrezzature specializzate, i nostri strumenti saranno cose che ogni proprietario più o meno premuroso avrà nella dispensa..

Misurazioni del sito

Idealmente, se la trama fosse rettangolare, non sarebbe difficile, ma di solito le trame nelle cooperative di dacia possono avere configurazioni piuttosto bizzarre..

Geodesia applicata. Auto-misurazione con metro a nastro, pioli e arguzia

Proviamo a eseguire le nostre manipolazioni sull’esempio dell’area indicata sulla mappa in verde. Prima di tutto, dobbiamo immaginare con cosa abbiamo a che fare, ad es. abbiamo bisogno di ottenere le dimensioni effettive del terreno e la sua area per pianificare correttamente la posizione della casa futura. Per fare questo, ci armeremo di un metro a nastro, carta per scrivere, una matita e pazienza. È abbastanza ovvio che più lungo è il metro, meglio è, quindi assicurati di acquistare almeno un nastro di 20 metri in anticipo, sarà comunque utile per il nostro lavoro di allineamento..

Misuriamo in sequenza tutte le lunghezze della sezione, inserendo i valori ottenuti in un diagramma precedentemente disegnato. Poiché il nostro sito ha una forma irregolare, è consigliabile misurare almeno una diagonale, dopo aver tirato un filo di nylon tra gli angoli del sito, in modo da non smarrirsi durante la misurazione.

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Disegnare un pacco sulla scala del piano

Come possiamo vedere, la configurazione è tutt’altro che la forma ideale, il che semplificherebbe il nostro compito. Ci armeremo di carta millimetrata, nella peggiore delle ipotesi farà un pezzo di carta di un quaderno di scuola. In questa fase, dobbiamo immaginare che cos’è una “scala” e come usarla.

La scala è il rapporto tra una linea su un piano e le sue dimensioni in natura. Una scala 1: 1 (da uno a uno) indica che, ad esempio, la parte viene mostrata nel disegno a grandezza naturale. Per dettagliare piccoli elementi, utilizzare la scala di ingrandimento, ad esempio un valore di scala 2: 1 indica che l’immagine nel disegno è raddoppiata rispetto all’originale.

Poiché i terreni hanno una lunghezza significativa, è consuetudine rappresentarli su una scala di riduzione, a partire da 1: 500. Questo rapporto suggerisce che un centimetro del piano corrisponde a 500 centimetri o 5 metri sul terreno. È consuetudine rappresentare piani di quartieri su una scala di 1: 2000, una città di 1: 5000, ma la mappa della regione si adatta bene al vano portaoggetti di una macchina, raffigurata su una scala di 1: 1.000.000 e inferiore. Di conseguenza, una scala di 1: 1000 è considerata una scala più grande di 1:10 000, poiché il terreno viene disegnato in modo più dettagliato sui materiali cartografici di questa scala..

Nel nostro caso, non ha senso legarsi ai valori standard delle scale, la cosa principale è che è conveniente lavorare con il piano. Il disegno del sito, che abbiamo preso come esempio, si adatta bene su un foglio di carta millimetrata in scala 1: 200, quindi per rappresentare una linea sul disegno, la cui lunghezza sul terreno è 64,19 m, dobbiamo mettere da parte un pezzo di carta con una lunghezza di 32 , 1 cm Se le dimensioni del foglio lo consentono, è possibile disegnare un’area con una scala di 1: 100, quindi lo stesso lato avrebbe una lunghezza di 64,2 cm, che aumenta la precisione dei calcoli successivi, ma non aggiunge praticità nel lavorare con la mappa. Quindi, in ogni caso specifico, in base alle dimensioni del sito, seleziona la scala con cui ti sarà conveniente lavorare.

Scegliamo il lato base, ad es. lato, parallelo al quale verrà eseguita la costruzione. In generale, è meglio prendere il lato più lungo della sezione come base, quindi lo faremo, a meno che, ovviamente, tu non sia un apologeta del Feng Shui. Per ottenere un piano del sito su larga scala, è necessario eseguire le seguenti operazioni:

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  1. Parallelamente alla griglia millimetrica, disegna la linea di base “A-B”.
  2. Con una bussola disegniamo un arco dal vertice “A”, il cui raggio è uguale alla lunghezza del lato anteriore della sezione “A-G”.
  3. Allo stesso modo, disegniamo un arco, il raggio che corrisponde alla lunghezza del lato posteriore della sezione dall’alto “B-C”.
  4. Con una bussola disegniamo un arco uguale alla diagonale misurata della sezione dal vertice “A” all’intersezione con l’arco n. 3, otteniamo il punto “B” – il punto di partenza per il nostro ultimo lato.
  5. Dal vertice “B” tracciamo un arco uguale alla lunghezza dell’ultimo lato all’intersezione con l’arco n. 2, otteniamo il punto “G”.
  6. Collegando i punti “B”, “C” e “D” per segmenti, otteniamo un poligono chiuso su larga scala “A-B-V-D”, corrispondente alla configurazione del sito sul terreno.

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Calcolo dell’area del grafico

Come molti ricordano dal corso di geometria della scuola, la lunghezza del rettangolo moltiplicata per la sua larghezza ci dà l’area della figura. Dato che abbiamo a che fare con un rettangolo non del tutto regolare, calcoleremo la sua area usando il metodo di riduzione delle aree in forme geometriche semplici: un triangolo quadrato e un angolo retto.

Abbiamo disegnato il nostro sito in scala e sappiamo qual è l’area di un quadrato della griglia millimetrica. Pertanto, resta da contare il numero di interi quadrati, moltiplicandoli per l’area di un quadrato, oltre a calcolare le aree dei quadrati incompleti come l’area totale delle sue figure costitutive – triangoli e quadrati a destra.

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Alla fine dei nostri calcoli, otteniamo l’area del nostro sito. Questa area include una serie di errori nelle misurazioni e nel dimensionamento grafico dalla carta millimetrata, pertanto, armati di un pezzo di carta con il calcolo delle aree, non dovresti inseguire un vicino in una cooperativa con le parole “dov’è la mia terra?” Questo pezzo di carta e il diagramma ci saranno utili per le seguenti azioni, in particolare per sparare al terreno e abbattere gli assi della futura casa. Dato che stavamo calcolando in metri, avremo l’area in metri quadrati. I residenti estivi usano il termine popolare “tessitura”, ma per il lavoro cartografico viene utilizzato il concetto di ettaro. Un ettaro è l’area di una piazza con un lato di 100 m. Di conseguenza, una tessitura è una piazza con un lato di 10 metri. Pertanto, 1 ettaro = 100 ares = 10.000 metri quadrati.

Il più semplice rilevamento topografico fai-da-te

Sulla base di questo esempio, cercheremo di comprendere il principio di eseguire un rilevamento topografico. Un punto sul terreno è descritto da tre parametri: la posizione spaziale relativa al sistema di coordinate X, Y (dove X è la direzione verso nord, Y è la direzione est) e il parametro di altitudine Z. Collegando i punti di rilevamento sul piano, otteniamo un piano del diagramma di terra e la coordinata Z ci permette di descrivere il terreno, che è l’obiettivo finale del nostro lavoro.

Il rilievo è un insieme di irregolarità del terreno che, come possiamo osservare, è costituito da vari elementi: montagne, pianure, spazi piatti, il fondo di corpi idrici, ecc. Le linee sulla mappa che collegano punti con la stessa altezza sono chiamate linee di contorno. Queste linee, in combinazione con segni di elevazione e speciali segni convenzionali, mostrano il terreno su materiali cartografici..

Per eseguire questo tipo di lavoro e applicare i valori ottenuti al piano del nostro sito, abbiamo bisogno di:

  • pali di legno lunghi almeno 60 mm
  • tavola piatta lunga 4-5 m
  • livello di carpenteria
  • martello, chiodi, mazza

Avendo deciso in cantiere, eseguiamo le seguenti azioni:

  • lungo il perimetro della costruzione proposta o in qualsiasi parte arbitraria del sito, segniamo le direzioni lungo le quali verrà eseguito il lavoro;
  • selezionare visivamente il punto di tiro più alto e martellare il primo piolo con una mazza in modo che la sua altezza dal livello del suolo sia di almeno 20 cm;
  • martelliamo i pioli rimanenti lungo gli assi previsti del lavoro di tiro, la distanza tra loro non dovrebbe essere superiore alla lunghezza della tavola e l’altezza dal livello del suolo non dovrebbe essere inferiore all’altezza del primo piolo. Se guidate i pioli a distanze uguali alla lunghezza della tavola, non dovrete misurare ulteriormente le distanze tra loro;
  • Mettiamo una tavola di legno a terra vicino al primo piolo, lo fissiamo al piolo con un chiodo, quindi facciamo una tacca a matita sul secondo piolo a livello. Abbiamo superato l’elevazione del terreno dal primo piolo al secondo;
  • ripetiamo le azioni sul secondo piolo, solo in questo caso la parte inferiore del tabellone è attaccata al segno che abbiamo contrassegnato con una matita e una tacca viene fatta sul terzo piolo. Questi passaggi vengono ripetuti per tutti i punti di rilevamento;
  • armati del piano che abbiamo creato, prendiamo le misure tra i pioli e misuriamo le distanze dai serif sui pioli al livello del suolo, fissando tutto sul diagramma per ridimensionarlo.

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Quindi, abbiamo ottenuto il piano di elevazione relativo al punto più alto del sito. Se in qualche modo non indovinassimo il punto più alto, non importa, otteniamo semplicemente l’eccesso con il segno opposto. Per comodità dei calcoli, prendiamo lo “zero” del nostro sito per un valore completamente positivo, ad esempio 10 metri (è improbabile che sul sito siano presenti grandi differenze di elevazione). Iniziamo a sottrarre sequenzialmente (o aggiungere) i valori dell’eccedenza in ciascuno dei punti e applicarli al diagramma come valore numerico.

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Dalla sezione fornita lungo gli assi di rilevamento, si può vedere che le distanze non sempre uguali tra i punti di rilevamento forniscono una descrizione accurata del rilievo. In questo caso, potrebbe essere necessario applicare inoltre un paio di punti nei punti caratteristici del rilievo per aumentare l’accuratezza complessiva del lavoro. Questo è il principio della topografia: descrivi il terreno con il numero richiesto di picchetti a distanze approssimativamente uguali, oltre a aggiungere picchettaggio in luoghi che “cadono” dall’immagine generale.

Ora disegneremo orizzontali sul nostro oggetto, per il quale inizieremo a cercare punti sul piano con la stessa altezza per collegarli con una linea liscia, e con orrore per noi stessi scopriamo che semplicemente non abbiamo tali punti! Niente panico, amici, la conoscenza della scuola ci salverà di nuovo, questa volta dal campo della matematica. Useremo il metodo di interpolazione, ad es. otteniamo valori intermedi dall’insieme di noto.

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Conoscendo i valori delle altezze nei punti estremi, possiamo supporre come l’altezza del terreno cambierà in proporzione alla distanza tra i punti di rilevamento.

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È consuetudine tracciare le linee orizzontali a intervalli standard a seconda del terreno e della scala del piano, ma nel nostro caso possiamo tracciare le linee orizzontali con qualsiasi passo per chiarezza. Poiché la differenza di altezza nella sezione è 10,00 – 9,45 = 0,55 m, ha senso tracciare queste linee ogni 10 centimetri di altezza.

Di conseguenza, riceveremo un piano topografico dell’area, che servirà come base per la costruzione futura o la pianificazione del sito. Le frecce nel disegno mostrano le direzioni del flusso d’acqua..

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Picchettare gli assi della casa

Dopo aver determinato la posizione della casa futura, dobbiamo riparare gli assi della costruzione. È esteticamente piacevole costruire una casa parallela al lato più lungo del sito, se non diversamente stabilito dalle regole di costruzione nella cooperativa del cottage estivo.

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  1. Sul lato parallelo al quale verrà eseguita la costruzione, misuriamo in sequenza le distanze 0-1 e 1-2 con un metro a nastro secondo lo schema, fissiamo i punti “1” e “2” con pioli in legno.
  2. Sapendo a quale distanza il muro della nostra casa A-B sarà dal lato di base, calcoliamo le diagonali dei rettangoli 2-A e 1-B, quindi le poggiamo a terra usando il metodo dei serif con un metro a nastro. L’intersezione degli archi 1-A e 2-A sul terreno ci darà il punto “A” del primo angolo della casa, lo fissiamo con un piolo.
  3. Allo stesso modo, rimandiamo il punto “B” e di conseguenza otteniamo la linea AB, parallela alla linea di base.
  4. Con lo stesso principio serif, fissiamo i punti rimanenti degli angoli dell’edificio “B” e “D”.

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Di conseguenza, abbiamo un rettangolo fisso corrispondente ai confini della nostra futura casa. Per assicurarti di aver impostato correttamente gli angoli della casa, misura di nuovo i lati del rettangolo e una delle diagonali per confrontare i valori ottenuti con quelli teorici.

Quando si scava una fossa, i pioli che fissano gli angoli della casa possono essere persi, quindi devono essere “rimossi” dai confini dei lavori di scavo di diversi metri. Usiamo un metodo simile per ottenere punti sul terreno usando serif lineari. Dopo aver stimato fino a che punto è possibile spostare i punti all’esterno della fossa, calcoliamo le diagonali e otteniamo la seguente immagine:

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Abbiamo usato i punti “1” e “2” e abbiamo inoltre indicato i punti 3–8 usando il metodo serif lineare usando un metro a nastro. Durante i lavori di costruzione, l’intersezione di un filo di nylon teso tra i punti 1-6, 2-7, 3-4 e 5-8 ci fornirà le linee centrali delle fondamenta della futura casa.

In generale, un angolo retto sul terreno può essere costruito come segue:

  • misurare un segmento di 3 m sulla linea di base
  • dalla fine del segmento con un metro a nastro facciamo una tacca sul terreno con una lunghezza di 4 m
  • dall’estremità opposta del segmento facciamo una tacca lunga 5 m
  • otteniamo un triangolo rettangolo

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Allo stesso modo, puoi proporzionalmente mettere da parte un angolo retto sul terreno con qualsiasi lunghezza laterale, nella misura consentita dalla misura di nastro. Va notato che in tutte le fasi delle misurazioni, il nastro deve essere tenuto parallelo al terreno senza “cedimento”, con la massima tensione.

Con questi semplici esempi, abbiamo esaminato alcuni dei principali tipi di lavoro geodetico. Qualsiasi costruzione più o meno seria non può fare a meno di una base topografica aggiornata e, comprendendo il principio di eseguire il lavoro, è possibile eseguirne alcuni da soli.

Il prossimo articolo della nostra serie “Applied Geodesy” sarà dedicato alle misurazioni GPS. Nel prossimo futuro, i metodi “spaziali” sostituiranno completamente quelli “terrestri”, ma vale comunque la pena avere un’idea delle basi dell’esecuzione delle operazioni elementari, poiché l’uso di una calcolatrice elettronica non annulla lo studio del conteggio orale a scuola.

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