Mozgásvizsgálatok
Mérnökgeodézia II. Ágfalvi Mihály - Tóth Zoltán
Mozgásvizsgálatok Célja: • Várható elmozdulások előrejelzése (erőhatások alatt, Siógemenci árvízkapu) • Már bekövetkezett mozgások okainak vizsgálata (Pl. kulcsi löszpart) • Laboratóriumi vizsgálatok • Terhelési próba (műszaki használatbavétel) • Igazságügyi szakértés
Mozgásvizsgálatok Célja: • Várható elmozdulások előrejelzése (erőhatások alatt, Siógemenci árvízkapu) • Már bekövetkezett mozgások okainak vizsgálata (Pl. kulcsi löszpart) • Laboratóriumi vizsgálatok • Terhelési próba (műszaki használatbavétel) • Igazságügyi szakértés
Mozgásvizsgálatok Alapelv: • Objektumot vizsgálati pontjaival helyettesítjük – merev – deformálható
• Mozdulatlan alappontok • Mérés alatt a vizsgált objektum mozdulatlan – mérési időpont – mérési időtartam
Mozgásvizsgálatok
Mozgásvizsgálatok Csoportosítás: • Leírás jellege szerint – kinematikai – kinetikai
• Mozgás időbeni lefolyás szerint (szétválasztás) – rezgések – gyors – lassú
• Mérés időbeni lefolyás szerint – esetenkénti – folyamatos
Mozgásvizsgálatok tervezése • Feladat megfogalmazása • Mozgással kapcsolatos információk összegyűjtése • A pontossági követelmények meghatározása • A mérési időpontok megválasztása • A mérési alkalmak időszükségleteinek meghatározása • A mérendő pontok helyének és állandósítási módjának meghatározása • A felhasználásra kerülő mérési technológia és mérőműszerek kiválasztása
Mozgásvizsgálatok tervezése • Feladat megfogalmazása – Pl. egy panelház évszakonkénti hőmérsékletváltozás hatására bekövetkező vízszintes értelmű mozgásának meghatározása egy éven keresztül – Egy kijelölt épület süllyedésének mérése mindaddig, amíg három egymást követő mérési alkalommal a mért magasságok eltérése nem haladja meg a 0.3mm-t.
• Mozgással kapcsolatos információk összegyűjtése
Mozgásvizsgálatok tervezése • Pontossági követelmények meghatározása – Várható legnagyobb elmozdulás – Kritikus mozgásérték
• Mérési időpontok megválasztása – Eseti mérésekkor – Meghatározott mérésszámot kell elosztani
Mozgásvizsgálatok tervezése • Mérési időpontok megválasztása – alapmérés
Mozgásvizsgálatok tervezése • Egyes mérési alkalmak időszükségletének meghatározása
Mozgásvizsgálatok tervezése • A mérendő pont helyének és állandósítási módjának meghatározása – Alakzat (sík, magasabb fokszám) – Pontpusztulás – Mozgást tükrözze • Legkisebb • Legnagyobb elmozdulás
– Állandósítás
Mozgásvizsgálatok tervezése • A felhasználásra kerülő mérési technológia és mérőműszerek kiválasztása – Előírt pontossági követelmények – Rendelkezésre álló mérési idő – Gazdaságossági követelmények
• Csoportosítás: • geodéziai • fotogrammetriai • folyamatos mérési módszerek
Mozgásvizsgálatok tervezése • Méretezés
Mérési műveletek kovariancia mátrixa Vizsgált alakzat elrendezése(pontok helye, mérendő mennyiségek)
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Távolságmérés – Ismert irányú mozgás – Ezzel párhuzamos távolság mérhető
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Egyenesremérés – Közel egy egyenesre esnek a vizsgálati pontok
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Vetítés
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Poláris pontmeghatározás
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Előmetszés
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Hátrametszés
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Sokszögelés – Kezdő-,végpont mozgásmentes helyen – Kevés vizsgálati pontot tartalmazzon a vonal – A sokszögvonal nyújtott legyen, és iránya merőleges a várható mozgásra – Minden 3-5. sokszögponton lehessen tájékozni
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Hálózat létesítése – Mozdulatlannak tekintett alappontok koordinátái ismertek – Mozdulatlannak tekintett alappontok koordinátái nem ismertek • Önálló hálózatként, majd később beillesztett hálózatként • Az összes mérési alkalomkor beillesztett hálózatként (Az alappontok koordinátáit minden mérési eredményt felhasználva számíthatsuk)
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Geometriai szintezés
Mozgásvizsgálatok geodéziai módszerei • Trigonometriai magasságmérés – Nem lehet a vizsgálati pontokra szintezőlécet elhelyezni – Nehézkes a szintezés – Trigonometriai szintezés
• Hidrosztatikai szintezés • Mozgásvizsgálatok térbeli hálózatokkal • Fotogrammetria
Mozgásvizsgálatok folyamatos módszerei • Gyors mozgások • Nagyszámú, egyidejű mérés • Sok alkalommal, kis időközzel
Mozgásvizsgálatok folyamatos módszerei Mért fizikai mennyiség Hossz Nyúlás
Felhasznált műszer Induktív adó Helyzetérzékelő dióda Rezgőhúr elvén alapuló adó Nyúlásmérő bélyeg
Hajlás
Inga Elektromos libella Szabad folyadékfelszín érzékelésén alapuló
Mozgásvizsgálatok folyamatos módszerei – hosszak mérése • Induktív adók (0.5-200mm 0.001* megbízhatóság)
Mozgásvizsgálatok folyamatos módszerei – hosszak mérése • Helyzetérzékelő diódák (0-10cm, 0.001*) – Félvezetőblokk beszennyezve (elektronfelesleg) – Feszültségmentes diódából az elektronok a aranyrétegbe hatolnak – Elektronszegény zóna – Feszültség alatt az elektronszegény zóna mérete megnövekszik, nem tud áram folyni – Fény hatására elektronok szabadulnak ki – A fénysugár helyzete „arányos” a létrejött áramerősséggel
Mozgásvizsgálatok folyamatos módszerei – nyúlásmérés • Nyúlásmérő bélyeg (0.3mm-100mm 0.5%pontosság) R = ρ⋅
l A
∆R ∆l = k⋅ l R
• Rezgőhúr (0.000001* nyúlásnak) f=
n σ ⋅ 2l ρ
Mozgásvizsgálatok folyamatos módszerei – hajlásmérő műszerek • Libellák (0.1”)
• Ingák (25” mérési tartomány, 0.01” felbontóképesség)
Mozgásvizsgálatok folyamatos módszerei – hajlásmérő műszerek • Szabad folyadékfelszín (10”)
Mérési eredmények feldolgozása
Mérési eredmények feldolgozása • Számítási kombinációk:
• Számítható:
Mérési eredmények feldolgozása • Ábrázolás:
Mérési eredmények elemzése • Mérési megbízhatóság meghatározása mérések alapján – Legkisebb négyzetek útján kiegyenlítéssel – Több alkalommal végzett mérések elemzése által
• Mozdulatlanság eldöntésére szolgáló statisztikai módszerek • Mozgást leíró sztochasztikus módszerek
Mérési eredmények elemzése • Mérési megbízhatóság meghatározása mérések alapján: – Több alkalommal végzett mérések elemzése által – feltételezés: – n számú d eltérés:
– feltételezés fennáll-e:
– egyetlen mennyiség középhibája:
Mérési eredmények elemzése • Mérési megbízhatóság meghatározása mérések alapján:
Mérési eredmények elemzése • Mozdulatlanság eldöntése: – Több pont két mérési alkalom közötti mozdulatlansága (a) – Egyetlen vizsgálati pont több mérési alkalomhoz tartozó mérési eredmények alapján (b) – Egyetlen vizsgálati két mérési alkalomhoz tartozó mérési eredmények alapján (c)
• Feladat: – Milyen statisztikai próbát válasszunk – Nullhipotézis felvétele – Szignifikanciaszint felvétele
Mérési eredmények elemzése • Statisztikai próba
Mérési eredmények elemzése • Nullhipotézis – Mozdulatlanságot tükrözze pl.:
• Szignifikanciaszint: – 0.95, illetve mozgásvizsgálatoknál: 0.85-0.90 – Fordított próbák alkalmazása
Felhasznált és ajánlott irodalom Ágfalvi Mihály: Mérnökgeodézia TÁMOP jegyzet (10. modul) Detrekői Ákos-Ódor Károly: Ipari geodézia II. (5. fejezet – 397-432. oldal, illetve 445-382. oldal) M2 tervezési segédlet
