برای دیدن ادامه مطلب برروی «ادامه» کلیک نمایید.

عايق گرما ، سرماو صدا: بتن سبك ( فوم سٍم ) بعلت پائـين بودن وزن مخصوص و همـچنين متخلخل بودن آن يك عايـق مناسب براي گرما ، ســرما و صـدا مي باشد و به هميـن علت باعث صرفه جـويي در استفاده از وسائل گرما زا وسـرما زا مي گردد .( ضريب انتقال حرارت فوم سٍم بين 65./0 تا 5/. مي باشد ولي بتن معمولي بين 3/1 تا 7/1 است)همچنين عايق صدابودن اين نوع بتن باعث جلوگيري از ورود صداهاي اضافي مي گردد كه بعنوان يك فاكتور فاهي مورد توجه طراحان مي باشد.
مقاوم در مقابل يخ زدگي : يكي ازخصوصيات اين بتن عدم نفوذ پذيري آب( رطوبت) در آن مي باشدكه خود باعث عدم يخ زدگي و فرسايش ناشي از آن مي گردد و در نتيجه داراي طول عمر بيشتري براي مناطق سردسير مي باشد .
مقاوم در مقابل آتش : اين نوع بتن ( فوم سٍم ) در مقابل آتش مقاومت فـوق العاده اي دارد ، بطوريكه يـك ديوار با ضخامت 8 سانتي متر با وزن مخصوص 600 تا 800 كيلو مي تواند تا 1200 درجه سانتيگـراد را تحمل نمايد و قاعد تاًدر وزن هاي كمتر غيرقابل احتراق مي باشد .
سهولت در حمل ونقل قطعات پيش ساخته : قطعات پيش ساخته با بتن سبك نسبت به قطعات بتني معمولي هزينه ي ترانسپورت كمتري دارد و همچنين نسبت آنهاآسانتر است . قابل برش بودن : اين نوع بتن در وزنهاي 600 الي 900 براحتي با اره بخاري بريده مي شود كه كارهاي بنايي و همچنين سيم كشي وتاسيسات بسيار سريع و راحت صورت مي گيرد .
بتن سبک EPS
براي اولين‏بار در كشور و با بهره‏گيري دانش فني كشور آلمان, بتن سبك EPS توسط توليدكنندگان ايراني ساخته شد. بتن EPS كه در سال 1349 براي اولين بار توسط مهندس شهربراز فرح مهر (پدر بتن ايران) وارد كشور شد, توسط اين متخصص صنعت بتن طراحي و با استفاده از ماشين‏آلات داخلي ساخته شد. اين محصول كه مخلوطي از سه ماده سيمان, ماسه و گرانول EPS است. در وزن‏هاي مختلفي اعم از 450 كيلو و 1500 كيلو در مترمكعب قابل ارايه براي ساختمان‏سازي است. گفته مي‏شود؛ محصول فوق ضد حريق, ضد زلزله و با تبادل حرارتي بسيار عالي بوده و سبب تعديل وزن تيرآهن و فونداسيون در ساختمان شده و توجيه اقتصادي بسيار بالايي خواهد شد. از ديگر مشخصات اين محصول مي‏توان به عايق صدا, سرعت عمل سه برابر آجر و سفال و عدم نياز به خاك گچ و ملات ماسه و سيمان در نصب اشاره كرد. توليدكنندگان اين محصول معتقدند؛ تمامي جزئيات بتن سبك EPS در كشور فراهم شده و هيچ وابستگي به خارج در حال حاضر وجود ندارد. آنها همچنين, از توليد انبوه اين محصول در آينده‏اي نه چندان دور و پس از به ثبت رسيدن آن به صورت روزانه خبر دادند. گفتني است, ماشين‏آلات توليد اين محصول نيز در صورت وجود امكانات مالي قابل توليد در كشور خواهد بود. لازم به ذكر است, استفاده از بتن EPS 30 تا 40 درصد هزينه‏هاي ساختمان را كاهش داده و از آنجايي كه عايق حرارتي بوده, بهينه‏سازي مصرف سوخت را نيز به همراه خواهد داشت. محصول فوق قابليت نصب رنگ روغن, پلاستيك , كنيتكس, چسب موكت و كاشي را نيز داراست.

كاربرد بتن سبك ( فوم سِم ) در ساختمان:
شيب بندي پشت بام :بهترين مصالـح به لـحاظ سبـكي ، محكمي و همچنين اقتــصادي بـراي شيـب بندي بتن فوم سٍم مي باشد و مي توان آن را به صورت يكپارچه استفاده نمود .(بتن با وزن 300 الي 400كيلو

كف بندي طبقات : با توجه به خصوصيات فوم سٍم مي توان بعد از اتمام كار تا سيسات ،تمامي كـف طبقات، محوطه و بالــكن ساختمان را با آن پوشانيدوعمليات بعدي را روي آن انجام داد.(بتن با وزن 300 الي 400 كيلو گرم) ·
بلوكهاي غير بار بر : با بــلوكهاي تو پـر فــوم ســٍم مي تــوان( بـا ابـعاد دلخـواه ) تــمام تيغـه بنـديهـا،ديوار هاي جــدا كنــــنده ساختـمان رابـا استفاده از چسب بتن يـا ملات بتن انجام داد.بااستفاده از اينبلوكهاعلاوه برجلو گيري ازسنگين شدن ساختمان،عمليات حمل ونصب نيزبسيار سريع صورت مي گيرد و دستمزد كمتري هزينه مي شود . و پـس از اجـراي صحـيح ديــوار مي توان مستقيـماً روي آن گچ يا ديگر پوششهاي دلخواه را انجام داد.( وزن مخصوص 600 الي 800 كيلو ) ·
ديوار هاي جدا كننده يكپارچه : از اين بتن مي توان پنـلهاي جدا كننـده مسلح ساخـت كه براي ديوار محوطه، نماهاي ساختمـان ، ديـوار سوله و ...كاربرد دارد .همچنين بعلـت خصوصـيات عايـق بودن اين بتــن مي توان از آن براي ديوارهاي سرد خانه ها ،گرم خانه ها( موتور خانه)سالنهاي ضدصدا بصورت يكپارچه با قالب بندي عمري استفاده نمود.( وزن مخصوص 1200 كيلو )
كاربرد هاي ديگر بتن سبك ( فوم سِم ): عايق سازي لوله هاي حرارتي و برودتي · عايق سازي لوله هاي گاز و كابلهاي برق · جايگزين بتن سبك هوادار بجاي خاك در پشت ديوارهاي حائل · پوشش سازهاي زير زميني بجاي خاك مانند كانال هاي زير زميني · استفاده در راه ، پل ، تونل ، فرودگاه ، سد سازي و ... · استفاده در ساخت فضاهاي سبز · ساخت قطعات تزئيني (مجسمه سازي ) · قابليت استفاده ازبتن فوم سِم درساخت ساختمانهاي پيش ساخته .

مقدمه

علل اصلی خرابی بسیاری از پلها  قبل از پایان عمرشان، عدم توجه به معیارهای هیدرولیکی در طراحی، و اجراو نگهداری از آنهاست. ظرفیت گذرسیلاب از پل پایداری بازه رودخانه در محل احداث پل هدایت جریان نیروهای هیدرو دینامیک جریان آبشستگی و فرسایش در اثر تنگ شدگی و یا ایجاد مانع عواملی هستند که در تعیین جانمایی طول ارتفاع و آرایش پایه و تکیه گاهها و مشخصات هندسی پایه هاوتکیه گاههای پل حائزاهمیت هستند که متأسفانه در کشورمان به مسائل فوق الذکر توجه کمتری می گردد این مقاله نگاهی اجمالی به نقش مهندسی رودخانه و اهمیت بکارگیری آن در طراحی پلها دارد.

علیرغم استفاده از مصالح و تکنولوژی پیشرفته و صرف هزینه های هنگفت در طراحی و ساخت پل ها هرساله شاهد شکست و یا تخریب پلهای زیادی در دنیاو در کشورمان در اثر وقوع سیلاب هستیم. شکست و تخریب پلها علاوه بر خسارات مالی و گاهی هم جانی راه ارتباطی به نقاط سیل گیر و محتاج کمک رسانی را قطع می کند و خسارتها را دو چندان می نماید.

طبق بررسیهای انجام شده در اکثر موارد علت شکست پلها عبارتند از:

·         عدم برآورد صحیح سیلاب طراحی (Flood Design) و کم بودن ظرفیت عبور سیلاب از دهانه پلها 

·         جانمایی (Layout ) نامناسب پلها بدون توجه به مسائل ریخت شناسی (Morphology) رودخانه 

·         بر آورد نادرست از عمق شالوده (براساس معیارهای سازه ای و ژئوتکنیکی) بدون توجه به مسأله فرسایش آبشستگی 

·         فراهم نکردن تمهیدات لازم برای عبور مناسب جریان از سازه پلها 

·         نقصان در حفاظت و نگهداری از پلها 

بر اساس آمار و اطلاعات جمع آوری شده از خسارات سیلاب در دوره زمانی سالهای 1331 تا 1375 افزایش تخریب پلها در اثر سیلاب چشمگیر بوده است.

آنچه که مسلم است یکی از عوامل اصلی این تخریبها عدم رعایت مسائل هیدرولیکی و مهندسی رودخانه در طراحی پلها در طی دهه گذشته ( که دوره توسعه سازندگی و پیشرفت بوده است) می باشد و شواهد نشان می دهد که در سالهای اخیر به این مساله توجه کافی نمی گردد. مسلماً عواقب ناشی از عدم رعایت مسائل مهندسی رودخانه در پل سازی جزصرف هزینه های زیادو بی حاصل ثمری نخواهد داشت و لازم است در برنامه های مربوط به پلسازی معیارهای هیدرولیکی در مطالعات طراحی و اجرای پلهامورد توجه قرارگیرند.

تحقیقات انجام شده روی پلها نشان می دهد که علاوه بر عوامل سازه ای و ژئوتکنیکی که در محاسبه ابعاد پلها به کار می روند عوامل هیدرولیکی و اندرکنش سازه پل و رودخانه در تعیین جانمایی طول ارتفاع پایه و تکیه گاهها و حفاظت از پلها نقش اساسی دارند.

جانمایی و راستای قرارگیری پلها 

عبور جاده و یا خط راه آهن از روی رودخانه ها محدود به بازه های خاصی از رودخانه هاست که توسط مسیر کلی راه مشخص می گردد علاوه بر آن مسیر کلی راه راستای قرارگیری پل روی رودخانه را نیز تعیین می نماید در حد امکان از احداث پل در بازه های ناپایدار باید اجتناب نمود بازه های ناپایدار بازه هایی از رودخانه هستند که رودخانه در آنها فرسایشی و یا رسوبگذار است.

انتخاب راستای پل عمود بر راستای جریان از وارد آمدن نیروی بیشتر و مورب به تکیه گاهها و پایه های پل جلوگیری می کند همچنین طول پل کاهش می یابد که در کاهش هزینه های کلی طرح بسیار موثر است استفاده از عکسهای هوایی و توپوگرافی بامقیاس مناسب ( 1.50000 تا 1.20000) یکی از راههای مفید برای مطالعه جانمایی و تعیین بهترین مسیر عبور پل از روی رودخانه است.

تعیین طول پلها 

به دلیل ملاحظات اقتصادی وسازه ای تاحد ممکن طول پلها را کوتاه در نظر می گیرند اما باید دانست که شکل هندسی شرایط جریان در رودخانه پیوسته در حال تغییر است و کوتاه شده طول پل باعث تمرکز تنش جریان در محدوده احداث پل گردیده وموجب آبشستگی کف و کناره ها می گردد این موضوع در هنگام وقوع سیلاب به حالت بحرانی می رسد و ممکن است باعث تخریب پل گردد بنابر این طول پل باید طوری انتخاب شود که پایداری رودخانه در محدوده احداث پل حفظ گردد بر اساس تحقیقات انجام شده بازه های پایدار رودخانه، بازه هایی هستند که تغییرات چندانی در طول یک یا چند سال نداشته باشند از مفهوم بازه پایدار برای تعیین عرض تعادل رودخانه ها استفاده می گردد عرض تعادل با استفاده از مفاهیم روابط تجربی رژیم روش نیروی برکنش و مفهوم توان جریان استخراج می گردد. روابط رژیم بر اساس معادلات تجربی بین دبی جریان آب و رسوب عمق عرض و شیب رودخانه ها با بستر شنی نشان می دهد.

تعیین ارتفاع پلها 

محدودیت های سازه ای و اقتصادی خاکریزهاو جاده های طرفین مسائل کشتیرانی و قایقهای تفریحی و ظرفیت آبگذری مهمترین عوامل تعیین کننده ارتفاع پل می باشند ظرفیت آبگذری پل به حداکثر دبی جریان گفته می شود که پل با اطمینان از خود عبور می دهد این مقدار جریان به هندسه مقطع پل و تکیه گاه ها شکل پایه های پل عرض تنگ شده رودخانه و ارتفاع پل بستگی دارد. با تعیین عرض تعادل رودخانه (یا همان طول پل ) دبی سیلاب طراحی برای محل و شکل مقطع پل و پایه های آن و ارتفاع پل محاسبه می گردد دبی سیلاب طراحی بر اساس اهمیت سازه از نظر ارتباطات تجارت و همچنین ریسک شکست و وارد آمدن خسارت انتخاب می گردد. اغلب دبی طراحی عبور سیلاب برای پلها را با دوره برگشت 50ساله بطور خلاصه می توان گفت برای شرایطی که سطح شالوده بالای بستر باشد، سرعت و اندازه گردابها بستگی به ابعاد و ارتفاع و عرض نسبی پایه نسبت به شالوده دارد یعنی اینکه در این حالت شالوده به عنوان یک عامل بازدارنده، خود باعث تشکیل گردابهای قویتری می گردد که با گرداب حاصل از پایه ترکیب شده و آبشستگی را تشدید می نماید.

در حالت دوم (سطح قانونی شالوده داخل حفره آبشستگی است)سیستم گردابهای ایجاد شده ضعیفتر از حالت اول می باشد و حتی در زماینکه سطح فوقانی شالوده به اندازه کافی به سمت بالا دست گسترش می یابد، گرداب ایجاد شده توسط پایه بر روی سطح شالوده هیچگونه تاثیری در سیستم ایجاد شده توسط پایه ندارد.

باتوجه به موارد فوق الذکر معادلات ارایه شده توسط ریچاردسون نیاز به بازبینی دارد.

انتخاب عمق شالوده پایه ها و به همین ترتیب برای تکیه گاهها با در نظر گرفتن حداکثر آبشستگی و موارد فوق الذکر در مورد پایه های مستطیلی صورت می گیرد.

هدایت جریان 

شکل نامنظم رودخانه ها در مقاطع عرضی و در طول ممکن است باعث تغییرات مکانی جریان در رودخانه گردد این موضوع برای احداث پلها و عبور جریان ازمقطع آنها نامطلوب است و باید به نحوی جریان در بالادست پل یکنواخت توزیع شده و به طرف سازه هدایت گردد. این عمل توسط سازه طولی به نام دیوارهای هدایت جریان صورت می گیرد.

در بیشتر موارد مصالح مورد استفاده از رودخانه ای بوده و در قسمت سطحی و پیش بند از حفاظت های سنگچین استفاده می گردد گاهی شکل قرارگیری پل در مسیر رودخانه طوری است که به سادگی نمی توان جانمایی دیوارهای هدایت جریان و طول و مشخصات آنرا محاسبه نمود در این حالت با توجه به اهمیت پروژه پلسازی می توان از مدلهای فیزیکی جهت تعیین مشخصات آن استفاده نمود.

·         در طراحی پلها عوامل هیدرولیکی بسیار زیاد و پیچیده ای در رابطه با اندرکنش سازه پل و رودخانه نظیر ظرفیت آبگذری ،آبشستگی و فرسایش پایداری بازه رودخانه و نیروهای موثر جریان بر پایه ها و تکیه گاهها وجوددارند.

·         طراحی پلها بادر نظر گرفتن اصول مهندسی رودخانه که یکی از عوامل تعین کننده می باشد ممکن است در بسیاری از موارد طراحی سازه ای پل را تحت الشعاع قرارداده و حتی باعث تغییر سیستم باربری سازه پل گردد.

·         در طراحی و ساخت پلها انتخاب جانمایی طول، ارتفاع، شکل تکیه گاهها و پایه هاوعمق شالوده بر اساس مطالعات هیدرولیک جریان و ریخت شناسی در بازه مورد نظر انجام می گردد.

شبكه ميكروژئودزي :

يك شبكه ژئودزي محلی با دقت بالا كه با هدف پياده سازي نقاط يك سازه مهندسي و يا آشكارسازي تغيير شكل , طراحي و اجرا مي شود . علاوه بر کنترل سازه های عمرانی وحساس ، شبکه های ژئودتيکی در تعيين حرکات پدیده های طبیعی نیز کاربرد وسیعی دارند که می توان به پدیده هایی نظیر حرکات صفحات تکتونیکی ، گسلها وآتشفشانها اشاره نمود.

ويژگي خاص آن دقت بالاي آن در مختصات نقاط است .

طراحی ،اجرا ومحاسبات شبکه های ميکروژئودزی آشکارسازی از موضوعات بسیار جذاب وموردعلاقه علوم ژئودزی می باشد.

طراحي شبكه های میکروژئودزي

هر شبكه ژئودزي براي دستيابي به هدف يا اهداف خاصي ايجاد مي شودکه براي دستيابي به اهداف شبكه قطعا راه هاي گوناگونی را مي توان انتخاب نمود.تعيين مناسب ترين راه دستيابي به اهداف شبكه پاسخي است كه در طراحي شبكه به دنبال آن هستيم.

در مجموع شبکه های کنترل(میکروژئودزی) دارای دوپتانسیل زیر میباشد :

1 – ایجاد یک زیر بنا و اساس مطمئن ، دقیق و قابل اطمینان برای انجام اندازه گیریهای دقیق نقشه برداری ، مانند تهیه نقشه توپوگرافی دقیق ، پیاده نمودن پروژه های دقیق مانند سد، تونل، پل،‌ اسکله و سازههای که نیاز به دقت بالای هندسی در پیاده شدن اجزای خود دارند.

2- مطالعه و تعیین تغییر شکل و جابجائی سازه های عظیم مانند سدها ویا پوسته زمین(حرکات تکتونیکی پلیتها) در اطراف گسل ها ومکان هائی که از نظر زمین شناسی احتمال جابجائی و تغییر شکل برای آنها وجود دارد. تفاوت اصلی شبکه کنترل با شبکه های معمولی مانند پیمایش های ساده در بحث اهمیت دقت وصحت اندازه گیری های این دوشبکه است.برای شبکه های معمولی هیچگاه تحلیل دقت وطراحی صورت نمیگیرد بلکه برآوردهای تقریبی وگاهاً تجربه در حصول دقت این شبکهها مورد استفاده واقع میگردد و آنالیزهای پیچیده و سنگین بر روی مشاهدات ضرورتی ندارد در حالیکه برای یک شبکه کنترل (شبکههای میکروژئودزی)انجام تمامی مراحل طراحی الزامیست و بعلاوه اینکه طراح نا گزیر است شبکه را به صورتی طراحی نماید که لزوماً اهداف از پیش تعیین شده را در یک سطح اطمینان قابل قبول پوشش دهد زیرا که نرسیدن به دقت از پیش تعیین شده ممکن است خسارات وصدمات بسیار جبران ناپذیری چه در بحث هزینهها و چه در مقوله ایمنی در بر داشته باشد.

همانگونه که در بالا ذکر گردید طراح یک شبکه باید یکسری پارامترها را برای رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده برای یک شبکه کنترل مد نظر داشته باشد . این پارامترها را میتوان در چهار جمله کوتاه زیر خلاصه نمود :

1 - دقت Precision ) )

2 - اعتماد پذیری Reliability ) )

3 - هزینه Evpense ) )

4 - حساسیت (Sensibility )

به طور کلی هدف نهایی طراحی شبکه به صورت زیر خلاصه می شود:

بهینه واقتصادی =(حساسیت)+ (هزينه) + (اعتماد پذيري) + (دقت)

تقسیم بندی شبکههای ژئودزی :

شبکههای میکروژئودزی را میتوان بر اساس آیتمهای مختلفی دسته بندی نمود :

از نظردقت :

1 - شبکه درجه یک

2 - شبکه درجه دو

3 - شبکه درجه سه

از نظروسعت مکانی :

1 – جهانی 2 – منطقهای 3 – محلی

نوع مشاهدات انجام شده در شبکه :

1 – ارتفاعی

2 – مسطحاتی

3 – ارتفاعی – مسطحاتی

کاربرد شبکه های ژئودزی :

تهیه نقشه Mapping : مهمترین و اصلیترین کاربرد شبکههای ژئودزی می باشد.

تعیین حدود و مرزهای استانی ) که مناطق وسیعی را شامل می شود).

پروژه تحقیقات فضائی وتاثیرات مختلف : مثلا برای نقاط کنترل زمینی GPS برای مختصات دادن به ماهواره و حذف تا ثیرات مختلف ( اتمسفر،تشعشعات خورشیدی و...) .

پروژه های مربوط به علوم ژئو فیزیک و زمین شناسی : مثلا تشخیص جابجائی نقاط ،که در بدست آوردن اطلاعاتی در مورد زلزله بکار می رود یا تاید گیج که مولفه جذر و مد را تشخیص می دهد.

مطالعه تغییر شکل پوسته بیرونی زمین

مطالعه تغییر شکل سازه های مهندسی نظیر سد ها و پل هاو. . .

همانگونه که در بالا توضیح داده شد شبکههای میکروژئودزی حالت خاصی از یک شبکه ژئودزی موضعی یا محلی میباشند که در آن موقعیت نقاط شبکه با دقت بسیار بالایی تعیین می گردد.

شبکههای میکروژئودزی دارای کاربردها و اهداف زیر میباشند :

آشکارسازی (میزان) بردارهای جابجائی نقاط در سازه های مهندسی نظیر سدها ،پل ها ،ساختمان های بلند و تجزیه وتحلیل رفتار سازه در طول دوره های زمانی (Epoch) متفاوت .

پیاده سازی سازه های مهم وحساس در نیروگاه ها و کارخانجات و مراکز حساس .

مراحل ايجاد يك شبكه ميكروژئودزی

برای ايجاد شبكههای ميكروژئودزي نیاز به طی سه مرحله اصلي ذیل میباشد :

1-طراحي design

2-اجرا

3-محاسبات شبكه

 مرحله طراحی ( design) شبکه :

- روش تحلیلی.

- روش عددی یا آنالیز اولیه.

تحلیل اولیه :

در این بخش ابتدابا استفاده از قوانین حاکم و موجود در انتشار خطاها می توان میزان تا ثیر هر مشاهده و دقت آن را در برآورد مجهول یا مجهولات تعیین نمود.بعد از مشخص کردن میزان تاثیر مشاهدات مختلف ، می توان دقت اندازه گیری آنها را به اندازهای بالا برد که نتایج حاصله برای مجهولات دارای دقت دلخواه از پیش تعیین شده باشند،این عمل را تحلیل اولیه می نامند .

تحلیل اولیه قبل از اینکه اندازهگیری واقعی شروع شود ،صورت میپذیرد. برای تحلیل اولیه مقادیر تقریبی از مشاهدات ومجهولات کافی است. عمل تحلیل اولیه منجربه تعیین مشخصات تکنیکهای مختلف اندازه گیری میشود که طی آنها دقتهای دلخواه برای مجهولات حاصل میشود.

برا اساس یک تعریف کلی از ژئودزین مشهور آقای گرافارند هرشبک دارای چهار مرحله طراحی است :

- طراحی مرتبه صفر(order design Zero ):

این مرحله را با نام مرحله انتخاب سطح مرجع برای مختصات ها نیز میشناسند .

شبکه کنترلی متشکل از یکسری نقاط و عناصر مشاهداتی مشخص میگردد که این مشاهدات باید در فضای سه بعدی اندازه گیری شود.

پس از طی مرحله فوق برای انجام محاسبات (با توجه به وجود رایانهها جهت سهولت)از معادلات پارامتریک استفاده میگردد. در این روش پارامترهای برآورد شده از جنس مختصات هستند و بنابراین بایستی یک سیستم مختصات برای شبکه مورد اندازه گیری مشخص شود(اگر از روش معادلات شرط برای سرشکنی کمترین مربعات استفاده کنیم نیازی به تعریف سیستم مختصات مرجع نداریم زیرا که معادلات شرط روابط هندسی بین مشاهدات را به شکل مستقیم تعریف میکنند و تصحیحات مشاهدات بر این مبنا برآورد میشوند ولی دشواری کار با روش شرط برای شبکه های بزرگ معمولا مهندسین را وادار می کند که روش پارامتریک را ترجیح دهند.).معمولاً در نقشه برداری کنترل مهندسی ، چهارچوب مرجع اندازه گیری یک سیستم متعامد و سه بعدی کارتزین می باشد و به ندرت از سیستم مرجع منحنی خط بیضوی استفاده می گردد. همانطور که در ابتدا ذکر گردید انتخاب سطح مرجع برای مختصات تنها بخشی از طراحی مرتبه صفر است و لازم است تا به انتخاب سطح مرجعی که قرار است وریانس و کووریانس مختصات نقاط در آن توصیف شود ، توجه گردد. برای روشن شدن مطلب شبکه مسطحاتی را در نظر بگیرید که فقط زوایا در آن اندازه گیری شده باشند و هیچ طولی مشاهده نشده باشد. ماتریس ضرایب مجهولات A دارای یک کمبود مرتبه(Rank) ستونی از مرتبه چهار خواهد شد که راه حل برای رفع این کمبود مرتبه ثابت در نظر گرفتن مختصات دو نقطه از شبکه با اضافه نمودن معادلات کنسترینت به معادلات مشاهدات است این دو نقطه در حقیقت ₀^{2б مبنای مرجع را تشکیل می دهند. ماتریس کووریانس که برای مختصات برآورد شده از سرشکنی کمترین مربعات بدست میآید Cx مستقیماً تحت تاثیر انتخاب این سطح مبنای مرجع است و این در حالیست که برخی دیگر از معیارهای دقت که از روش کمترین مربعات بدست میآیند نظیر بردار باقیمانده مشاهدات v و ماتریس کووریانس بردار باقیمانده مشاهدات Cv مستقل از تعریف سطح مبنای مرجع می باشند. به کمیتهایی که مستقل از تعریف سطح مبنای مرجع باشند اصطلاحاً کمیتهای نامتغییر (invariant) گفته می شود .}

^{کمیتهای نامتغییر کمیتهائی هستند که به کمک مشاهدات و بدون نیاز به شروط اضافی می توان آنها را برآورد نمود اصطلاح دیگری که برای این کمیتها بکار برده می شود (estimable) است و بر عکس آنها کمیتهائی مثل مختصات هستند که تعیین آنها الزاماً در نظر گرفتن شروط (constraints) را طلب می کند و به کمیتهای غیر قابل برآورد (inestimable) معروف هستند.}

^{- طراحی مرتبه یک: (order design First ) :}

^{طراحی مرتبه یک عبارت است از یافتن شکل هندسی و پیکربندی مناسب برای نقاط و عناصر مشاهداتی در شبکه به گونه ای که حدود تعیین شده برای معیارهای طراحی تامین گردد. عموماً در نقشه برداری کنترل مهندسی، انتخاب موقعیت نقاط توسط عوامل طبیعی و فیزیکی نظیر شکل زمین ، وجود ساختمانها ، درختان و سایر عوامل از این دست محدود میگردد و فقط یکسری انتخابهای محدود برای طراح باقی می ماند. بعد دیگر طراحی در این مرحله انتخاب عناصر مشاهداتی است برای نمونه اینکه آیا طول مشاهده شود یا زاویه و یا تلفیقی از این دو و دیگر اینکه چه طولها و زوایایی باید لزوماً مشاهده شوند تا به دقت مورد نظر دست پیدا کنیم. طراحی مرتبه یک در حقیقت تعیین کننده ماتریس A در معادلات مشاهدات است ، به این ماتریس ، ماتریس طرح یا ماتریس ساختار گفته می شود و این ماتریس در بر گیرنده اطلاعات هندسی مربوط به شبکه است.}

^{- طراحی مرتبه دو: (order design Second) :}

^{اگر شکل هندسی و پیکر بندی شبکه معلوم باشد لازم است تا وزن مشاهدات به گونهای تعیین شود که بتوانیم به دقت مورد نظر برای مجهولات دست پیدا کنیم. در طراحی مرتبه دو نوع دستگاههای مورد استفاده برای اندازه گیریها و کیفیت و تعداد دفعات اندازهگیری مشاهدات برای رسیدن به معیارهای از پیش تعیین شده طراحی ، معلوم میگردد و برای این منظور لازم است که کلیه مسائل از جمله مسائل اقتصادی و هزینه طرح در نظر گرفته شود. آنچه که معلوم است طراحی مرتبه یک و دو را نمی توان از یکدیگر مجزا در نظر گرفت زیرا که نتایج هر یک از این دو بر دیگری نیز تاثیر گذار خواهد بود. بنابراین گاهی از اوقات لازم است تا با در نظر گرفتن چند وضعیت مختلف و مقایسه نتایج طراحی های مرتبه یک و دو از بین چند وضعیت مختلف جامعترین آنها را که کلیه معیارهای اولیه از نظر فنی و اقتصادی را تامین کند، انتخاب گردد.}

^{- طراحی مرتبه سه: (order design Third ) :}

^{بهینه سازی و تقویت شبکه های موجود با در نظر گرفتن معیارهای فنی و اقتصادی هدف اصلی از انجام این طراحی می باشد.}

^{طراحی مرتبه سه زمانی انجام می شود که یک شبکه کنترل از قبل در اختیار داریم و قصد داریم تا با اضافه نمودن یک سری از نقاط و مشاهدات دیگر استحکام شبکه را از نظر دقت و سایر معیارهای طراحی افزایش دهیم ، و یا اینکه قصد داشته باشیم تا شبکه را گسترش دهیم و یا آنرا به شبکه دیگری متصل نمائیم. در این مرحله لازم است تا دقت مختصات شبکه اولیه نیز در سرشکنی دخالت داده شوند.در حقیقت این مختصات به عنوان پارامترهای اولیه وزندار در سرشکنی شرکت می کنند.}

^{اجرا و ایجاد ساختمان نقاط وانجام مشاهدات :}

^{در این مرحله تصحیحات لازم به مشاهدات اعمال و پس از آن آزمونهای آماری لازم برای کشف مشاهدات اشتباه انجام می شود. بردار مشاهدات تشکیل داده شده و محاسبات سرشکنی انجام می شود. پس از انجام محاسبات سرشکنی ،نتایج حاصله مورد ارزیابی آماری از جهت صحت قرار می گیرند.}

^{مشاهدات معمول در شبكه هاي ميكروژئودزي :}

^{با توجه به ويژگي خاص اين شبكه ها ( كه دقت بالا در مولفه هاي مختصات مي باشد ) براي دستيابي به اين ويژگي نيازمندمشاهدات بادقت بالا مي باشيم .}

^{انواع مشاهدات مورد استفاده در شبکه های میکروژئودزی :}

^{- مشاهدات طول توسط طوليابهاي الكترونيكي}

^{- مشاهدات امتدادهاي افقي}

^{- مشاهدات ترازيابي مستقيم}

^{- مشاهدات ماهوارهای}

^{سه مشاهده اوّل جز مشاهدات نسبي و مورد چهارم جز مشاهدات مطلق است.}

^{از تمامی مشاهدات ذکر شده در بالا مشاهده طول بر سایر مشاهدات دارای مزایای زیر است :}

^{1-سهولت در انجام مشاهده طول}

^{2-آشنایی کامل با منابع خطا در اندازهگیری طول وسهولت حذف خطاهای آن.}

^{برای تمامی کارههای اجرایی مربوط به نقشه برداری باید تمامی امکانالت و تجهیزات مورد استفاده از لحاظ کالیبره بودن و اینکه این تجهیزات تا حد بالایی فاقد خطاهای دستگاهی باشند مورد کنترل فرار گیرند ودر صورت نیاز این تجهیزات کالیبره گردند . با استناد به مطالب فوق و اینکه کارهای میکروژئودزی اهمیت فوق العادهای به مقوله دقت و صحت در مشاهدات انجام شده میدهند ،در نتیجه تجهیزات مورد استفاده نیز باید فوق العده دقیق بوده و از نظر اینکه فاقد خطاهای دستگاهی باشند مورد کنترل واقع شوند . برای نمونه خطاهای که میتواند در اندازهگیری طول به وسیله طوليابهاي الكترونيكي واقع شوند را مورد بررسی قرار میدهیم :}

^{خطای مقیاس:}

^{مقیاس خطایی است که بصورت خطی متناسب با فاصله مورد اندازه گیری است و می تواند هم عامل درون دستگاهی داشته باشد و هم اینکه عامل برون دستگاهی باعث بوجود آمدن آن شود.اگر نوسان ساز سیگنال مدوله شونده ، فرکانس اندازه گیری در نظر گرفته شده برای دستگاه را تولید نکند و فرکانس سیگنال تولید شده توسط آن مقداری با فرکانس طراحی شده برای نوسان ساز فرق داشته باشد آنگاه با خطای مقیاس در اندازه گیری مواجه می شویم.این خطا به این دلیل اتفاق می افتد که محاسبه فاصله بر اساس فرکانس طراحی شده برای نوسان ساز صورت می گیرد و در صورت تفاوت فرکانس واقعی با فرکانس طرح ، برای اصلاح طول اندازه گیری شده باید آنرا در یک عدد ثابت ضرب کنیم.عامل برون دستگاهی که می تواند در بوجود آمدن خطای مقیاس سهیم باشد صحیح اعمال نشدن ضریب انکسار محیط است. و همانطور که می دانیم تصحیح انکسار به صورت یک ضریب بر روی طول اندازه گیری اثر می کند. از نقطه نظر آسیب پذیزی به طور مشخص دستگاههایی که برد زیادی در اندازه گیری دارند مانند سیستمهای مایکروویو بیشتر در معرض این خطا قرار دارند و دستگاههای برد کوتاه مثل گروه مادون قرمز کمتر تحت تاثیر این خطا می باشند. روشی که برای رفع این خطا به منظور کالیبراسیون استفاده می شود ، استفاده از باز مبنا می باشد.}

^{خطای دوری:}

^{این خطا به صورت یک تابع متناوب از طول موج اندازه گیری و اختلاف فاز بین سیگنال اندازه گیری و سیگنال مرجع شناخته می شود. برخلاف خطای اندکس که دارای یک مقدار ثابت به ازای کلیه فواصل مورد اندازه گیری است ، اندازه خطای دوری به ازای فواصل مختلف متغییر است و رفتاری مشابه منحنی سینوسی دارد. برای برآورد این خطا روشهای آزمایشگاهی و سر زمینی وجود دارد. با توجه رفتار تناوبی و اندازه کوچکی که این خطا از خود نشان می دهد در عموم اندازه گیری هایی که با طولیابهای امروزی انجام می شود از این خطا صرف نظر می کنند و بجز موارد اندازه گیریهای بسیار دقیق ، مدل سازی ریاضی برای این نوع از خطا انجام نمی شود.}

^{خطای انکسار:}

^{اساس اندازهگیری فاصله توسط کلیه سیتمهای طولیاب الکترونیکی برمبنای ارسال و دریافت امواج الکترومغناطیسی و محاسبه اختلاف زمان رفت و برگشت می باشد و از آنجا که سرعت انتشار موج (در خلاء) میزانی مشخص میباشد می توان فاصله را برآورد نمود .ولی مشکلی که در این میان وجود دارد این است که اندازه گیریهای ما در فضای خلاء صورت نمی گیرد(در عملیاتهای زمینی ) و این اندازهگیریها در یک محیط واسط صورت میپذیرد و همانطور که میدانیم سرعت در محیط واسطه همیشه یکسان نیست و بسته به شرایط آب هوایی تغییر میکند. برای برآورد دقیق سرعت امواج الکترومغناطیس در محیط واسطه با ید از ضریب شکست آْن محیط مطلع باشیم که ضریب شکست توسط رابطه n=c/v معیین می گردد. ضریب شکست امواج الکترو مغناطیس در محیط جو سطحی زمین تابعی از عوامل ذیل است :}

^{الف – ترکیب عناصر گازی موجود در هوا}

^{ب – مقدا بخار آب موجود در هوا}

^{ج – درجه حرارت و فشار مخلوط گازهای موجود در هوا}

^{د – فرکانس سیگنالی که مورد استفاده است}

^{دقت اندازه گیری فشار بخار آب موجود در هوا تاثیر بسزایی بر روی اندازه گیری طول با دستگاههای مایکروویو دارد.}

^{خطای اندکس یا 0Z :}

^{خطای Z0 از عدم انطباق مرکز ارسال امواج الکترو مغناطیسی برمرکز هندسی دستگاه که منطبق بر محور اصلی دستگاه می باشد ، بوجود می آید(این خطا ممکن است در منعکس کننده ها_ رفلکتورها نیز وجود داشته باشد.) به این معنی که در صورت وجود خطای Z0 کلیه طول هایی که با طولیاب اندازه گیری می کنیم یا از مقدار واقع کوچکتر و یا بزرگتر هستند و میزان کوچکتر بودن یا بزرگتر بودن طولها ارتباطی به فاصله اندازه گیری شده ندارد ، بعبارت دیگر میزان این خطا برای کلیه فواصل اندازه گیری ثابت می باشد. در دستگاه های امروزی مقدار این خطا خیلی کم و در حدود چند میلیمتر است. و معمولا از طرف کارخانه سازنده سعی می شود که این خطا حداقل ممکن را داشته باشد و یا در صورت وجود به صورت یک تصحیح با طول مورد اندازه گیری جمع گردیده و به عامل قرائت کننده نمایش داده شود}

امروز يك كتاب از نوشته هاي خودم كه به زودي منتشر مي شود براتون معرفي مي كنم عزيزاني كه مايل به داشتن اين كتاب هستند مي توانند در قسمت نظرخواهي آدرس ميل  يا شماره تلفن و نام  خود را قرار دهند

راهنماي  كامل استفاده از GPS  دستي

eTrex Vista Cx

آموزش کامل نرم افزار 

Leica  Survey Office

خلاصه ای از نرم افزار

مشاور   در امور تحصیلات تکمیلی  دانشگاههای خارج از کشور

نویـسنده و پژوهشگر کتـاب راهنمای ادامه تحصیل درخارج ازکشور

یک تیم طراحی در مدرسه طراحی “Umea Design” باغی پایدار تولید کرده که به عنوان بلندگوی میز کار شما نقش بازی می کند! بعلاوه این بلندگو با پخش صدای دلپذیری از پرندگان و باد و جریان آب شما را به قعر طبیعت فرو می برد، Read the rest of this entry »