Что такое построение прямых углов на местности
Построение прямых углов на местности
Пример: Чтобы построить прямой угол с заданной стороной ОА, треножник с экером устанавливают в том месте, где должна располагаться вершина прямого угла (в нашем случае точка O ), при этом экер должен быть в горизонтальной плоскости, а отвес, повешенный в точке пересечения перпендикулярных прямых, проходящих через гвозди, должен находиться точно над вершиной угла О. Затем необходимо установить один из брусков так, чтобы его направление совпадало с направлением заданной стороны (в нашем случае OA ), совмещение этих направлений можно осуществить с помощью вехи, установленной в точке А. Далее по направлению второго бруска провешивают прямую линию (в нашем случае ОВ). Получаем прямой угол АОВ на местности (Рис.2).
Существуют и более совершенные приборы для построения прямых углов, так, например, в геодезии используют теодолит.
Поделись с друзьями в социальных сетях:
Привязка зданий и сооружений к местности, разметка дома
Н ачиная изучение геометрии, на первом же уроке рассказывают, что геометрия с греческого переводится как измерение земли. А когда однажды приходится что-то строить или ремонтировать, и появляется необходимость мерить землю в прямом смысле этого слова, оказывается, что этого-то в школе и не преподавали! Потому что рисовать план дома на бумаге – это одно, а объяснять экскаваторщику, где и сколько копать, стоя на поросшем травой пустыре – совсем другое.
Содержание
1. Построение прямого угла на местности.
2. Определение высоты и глубины на местности, высотные отметки.
Но не святые горшки лепят, после изучения информации далее, вы сумеете и выполнить разбивку котлована будущего здания, и осуществить привязку к местности сооружения, существующего только на бумаге, определить высоты, построить горизонтальную линию, при этом используя самые простые инструменты.
Построение прямого угла на местности
Начнем с самого важного – построения прямого угла на местности. Сделать это несложно, а из инструментария нужна только десятиметровая рулетка, четыре колышка и моток капронового шнура.
Определяем линию, от которой будем строить прямой угол. К примеру, это стена будущего здания. Забиваем два колышка и натягиваем между ними шнур. Расстояние между колышками берем произвольное, но несколько больше четырех метров.
Колышек А будет вершиной нашего угла, а натянутый шнур – одной из сторон. Отмеряем от колышка А вдоль шнура четыре метра и забиваем колышек С.
Теперь нам понадобятся помощники. Один из них держит начало, или ноль, рулетки на колышке А, второй – на колышке С держит отметку 8 метров. Вы берете ленту рулетки на отметке 3 м и натягиваете ее так, чтобы образовался треугольник, одним из катетов которого будет натянутый шнур, вторым катетом – отрезок рулетки от ноля до трех, а гипотенузой – отрезок от трех до восьми метров. Рулетку стараемся держать ближе к поверхности земли – так, чтобы все отрезки по возможности лежали в одной плоскости.
И отрезок между нулем и тройкой (на рисунке синий цвет), и отрезок ленты между тройкой и восьмеркой метровыми отметками (красный) должны быть одинаково хорошо натянуты. Вбиваем колышек В точно в том месте, куда пришлась отметка три метра. Как это все выглядит, видно на рисунке.
Угол САВ будет равен 90 градусам, что и требовалось. Теперь, чтобы построить на местности любой прямоугольник, достаточно отложить длину и ширину на сторонах нашего угла, построить еще один прямой угол.
После построения прямоугольника, для проверки, измерьте его диагонали. Они не должны разниться больше чем на два – три сантиметра при размерах прямоугольника порядка пятнадцати метров.
Определение высоты и глубины на местности, высотные отметки
Теперь узнаем, как определить на местности высоту или глубину. Чтобы дать на местности высотную отметку, в строительстве используют прибор, называемый нивелиром. Но нивелир стоит недешево, да и научиться им пользоваться – дело не пяти минут. Но существует приспособление, точностью не уступающее самым дорогим приборам, а стоимостью равное нескольким батонам хлеба. Называется это чудо техники – гидроуровень. С его помощью можно на расстоянии пятнадцать метров поставить две точки на одинаковую высоту с точностью до двух миллиметров. Принцип гидроуровня основан на законе сообщающихся сосудов, а представляет он собой, в самом простом случае, прозрачную силиконовую трубку диаметром 8 мм, заполненную водой.
К примеру, вам необходимо выполнить бетонный фундамент здания, и, естественно, он должен быть по возможности горизонтальным.
В первую очередь нам нужно определить базовую отметку высоты. Если она не задана в проекте, то назначаем ее произвольно, согласуясь с рельефом, и вбиваем на ней гвоздь. Трубку гидроуровня элементарно затыкаете пальцем, чтобы не вылилась вода; ваш помощник остается возле первого – базового – гвоздя, а вы идете к следующему углу.
Помощник удерживает свой конец уровня вертикально, так чтобы поверхность столбика воды совпала с гвоздем. Вы свой подводите к месту, на котором необходимо указать отметку. Двигая трубку вверх-вниз, помощник добивается совпадения поверхности воды с гвоздем. Ждете, пока вода успокоится, и делаете отметку на опалубке по линии обреза столбика воды. На рисунке это показано достаточно наглядно. В полученную отметку вбиваете второй гвоздь. Так повторяете нужное количество раз. Натянув на вбитые гвозди прочную нить или леску, вы получите строго горизонтальные линии.
Освоив вышеуказанные приемы, комбинируя их, вы сможете осуществлять разбивку на местности весьма сложных конструкций, а также проверку качества их выполнения. Читайте так же о том, как работать тахеометром и нивелиром.
Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!
Три варианта построения прямого угла на местности. Как проверить угол уже построенного дома, когда замер диагоналей невозможен?
В данной статье описываются три распространенных варианта построения прямых углов при разметке участка для будущего дома, а также описываются методы проверки углов уже возведенных зданий и сооружений без доступа к замеру их диагоналей.
На самом же деле, вариантов существует множество и большинство из них выражаются через тригонометрические функции или с помощью сложных геометрических построений, но здесь это ни к чему, на стройплощадке ни один строитель не возьмется за сложные вещи, упуская время.
Поэтому, рассмотрим три самых простых, но тем не менее надежных метода построения прямых углов:
Теорема Пифагора
Это самый часто используемый и очень надежный способ.
Теорема Пифагора устанавливает соотношение между сторонами прямоугольного треугольника и звучит так: сумма квадратов длин катетов равна квадрату длины гипотенузы.
Для построения прямого угла можно воспользоваться готовым решением (рисунок ниже) или же зная стороны дома, можно без труда вычислить значение диагонали для своего дома и в дальнейшем работать с полученным значением.
Основное соотношение сторон треугольника Пифагора — 3, 4 и 5 единиц. Для удобства, существуют производные треугольники от основного, получаемые при умножении сторон треугольника Пифагора на какой-либо коэффициент. К примеру, стороны 3,4,5 умноженные на К=2 (коэффициент 2), дают треугольник со сторонами 6,8,10, при К=3, стороны 9,12,15 и т.д.
Геометрическое построение
Данный способ ни чуть не хуже Пифагорова треугольника, но редко используемый (в силу забывчивости школьных знаний), хотя очень даже эффективный!
Выглядит сложнее, чем на самом деле.
Зная угол здания (точка О), отмечаем две точки О1 и О2 по оси А, равноудаленные от точки О. Одинаковое расстояние откладывается с помощью рулетки.
Точки О1 и О2 являются центрами окружностей одинакового радиуса. Прямая, проведенная через точку пересечения двух окружностей (точка В) и точку О будет давать прямой угол с прямой А.
По факту, этот способ ни чуть не хуже треугольника Пифагора, имея под рукой два колышка и отрезок веревки, построение осей будущего дома производится всего за 20-40 минут в зависимости от размера и сложности здания.
Две рулетки
Вместо построения окружностей из точек О1 и О2, используются две рулетки (рулетки без погрешности между собой, допустимое отклонение 2-3 мм. на 10 м. по размерной шкале) и прикладываются нулевой отметкой к каждой из точек О1 и О2.
Далее, совмещаем их одинаковыми значениями по мерным шкалам (точка Х) и получаем точку Х, соединив которую с точкой О получим перпендикуляр. В данном случае, построен равнобедренный треугольник, где его высота делит основание ровно пополам и образует с ним прямой угол.
На практике это делается следующим образом: отмечается три контрольные точки по двум рулеткам на пересечении делений (к примеру 1 м., 3м. и 7м.). Далее, через них протягивается разметочный шнур из точки О. Если все точки пересечения шкал лежат на одной прямой (совпадают со шнуром), то построение выполнено верно.
Это настолько быстро делается, что на первый взгляд может показаться неправдоподобным, но поверьте — геометрия работает со 100% гарантией.
Проверка прямого угла построенного здания
Все вышеописанные способы так же применимы и к уже стоящим зданиям. Они используются как проверка за строителями, а так же в случаях, если требуется сооружать фундамент по периметру старого дома и/или ровно облицевать ветхий домик каким-либо материалом.
Все действия аналогичны и главное правило заключается в том, чтобы вынести замеры за пределы строения.
Используя бечевку, протягиваем ее параллельно стенам и закрепляем колышками, а после — снимаем замер.
При геометрическом построении, точка пересечения двух окружностей будет лежать не в основании стены, а по «невидимому» продолжению стены в её же плоскости (на рисунке обозначена точкой Х).
При необходимости, все способы свободно комбинируются или взаимозаменяются.
На этом всё, спасибо Вам за уделенное внимание!
Как построить прямой угол на земле при помощи простейших инструментов?
Можно вывести прямой угол воспользовавшись теоремой Пифагора, на земле надо начертить так называемый «золотой» треугольник.
Соотношение сторон этого треугольника 3:4:5.
Диагональ пять метров.
Не важно в сантиметрах, или миллиметрах, метрах эти размеры, но угол, в этом треугольнике, при этом соотношении всегда будет прямым.
Можно сразу подготовить три верёвки 3-и метра, четыре и пятиметровая, длина верёвки измеряется рулеткой.
Далее вбиваем колышки в землю, на расстоянии друг от друга указанном выше.
Натягиваем верёвку и на финише имеем тот самый прямой угол.
Второй вариант воспользоваться вот таким простеньким строительным угольником,
Далее, если угол в 90-о градусов нужен на большом участке, сбиваем две ровные рейки с углом 90-о градусов, сам угол контролируется угольником.
Нет строительного угольника, можно использовать простенький транспортир.
Пошаговая инструкция
Илл.1. Построение Золотого, или египетского треугольника
2й способ. С помощью циркуля.
Наш циркуль-шагомер имеет шаг в 1 метр.
Илл.2. Циркуль-шагомер
Построение – также по Илл.1.
Илл.3. Построение прямого угла – от угла соседа, с помощью циркуля-шагомера и веревочного циркуля
Если у Вас есть циркуль-шагомер, то можно и вовсе обойтись без веревочного. Веревочный в предыдущем примере мы применили для проведения дуг большего радиуса, чем у шагомера. Большего потому, что эти дуги должны где-нибудь пересечься. Для того чтобы дуги можно было провести шагомером с тем же радиусом – 1м с гарантией их пересечения, надо чтобы точки А и В находились внутри окружности c R =1м.
Илл.4. Построение прямого угла с помощью циркуля-шагомера и рулетки
Собственно, мы решили геометрическую задачу на земле. Для того чтобы Ваши действия были более уверенными на участке, потренируйтесь на бумаге – с помощью обычного циркуля. Что ничем в принципе не отличается.
Геометрические построения на местности
Муниципальное образовательное учреждение
основная общеобразовательная школа №16
Руководитель: учитель математики первой квалификационной категории
§1. Построения на местности
В школе мы довольно подробно изучаем геометрические построения с помощью циркуля и линейки и решаем много задач. А как решить такие же задачи на местности? Ведь невозможно вообразить себе такой огромный циркуль, который мог бы очертить окружность школьного стадиона или линейку для разметки дорожек парка.
На практике картографам для составления карт, геодезистам для того, чтобы размечать участки на местности, например, для закладки фундамента дома, приходится использовать специальные методы.
Цель настоящего реферата – ознакомление с литературой по данной теме и изучение некоторых методов решения геометрических задач на местности.
§1. ПОСТРОЕНИЯ НА МЕСТНОСТИ
Знание геометрии и умение применять эти знания на практике полезно в любой профессии. Традиционно построения на местности производят геодезисты для съемки плана земельного участка и строители для закладки фундаментов. Однако, такие знания бывают довольно часто нужны и в других областях деятельности. Всемирно известный писатель Артур Конан Дойль был врачом. Но он очень хорошо, видимо, знал геометрию. В рассказе «Обряд дома Месгрейвов» он описал, как Шерлоку Холмсу нужно было определить, где будут конец тени от вяза, который срубили. Он знал высоту этого дерева ранее. Шерлок Холмс так объяснил свои действия: «… я связал вместе два удилища, что дало мне шесть футов, и мы с моим клиентом отправились к тому месту, где когда-то рос вяз. Я воткнул свой шест в землю, отметил направление тени и измерил ее. В ней было девять футов.
Дальнейшие мои вычисления были уж совсем несложны. Если палка высотой в шесть футов отбрасывает тень в девять футов, то дерево высотой в шестьдесят четыре фута отбросит тень в девяносто шесть футов, и направление той и другой, разумеется, будет совпадать».
Можно подумать, что работа на местности ничем существенно не отличается от работы циркулем и линейкой на обыкновенной бумаге. Но это не так. На местности расстояния между точками довольно велики и нет таких линеек и циркулей, которые могли бы помочь нам. Да и вообще чертить на земле какие-либо линии затруднительно. Таким образом, построения на местности, основываясь на геометрических законах, имеют свою специфику:
Во – первых, все прямые не проводятся на земле, а прокладываются, т. е. отмечается на них, например, колышками, достаточно густая сеть точек. Обычно прокладку прямых на местности называют провешиванием прямых.
Во – вторых, запрещается при построениях проводить какие–либо дуги. Поэтому, циркуля у нас фактически нет. Все, что остается от циркуля, это возможность откладывать на данных (проложенных) прямых конкретные расстояния, которые должны быть заданы не численно, а с помощью двух точек, уже обозначенных колышками, где-то на местности. Сами расстояния будут измеряться шагами, ступнями, пальцами рук, или любыми подходящими для этой цели предметами.
При геодезических работах используются специальные колышки длиной 15-20 см и диаметром 2-3 см, в торец которых забиваются гвоздики для более точного обозначения концов отмеряемого отрезка, и вехи – деревянные заостренные шесты длиной 1,5-2 м и диаметром 2-4 см.
Как правило, участки местности представляют собой не идеально ровную поверхность, как тетрадный лист, на земле есть возвышения и углубления. Чтобы они не искажали геометрические образы прокладываемых линий, на местности строят не наклонные отрезки, а их ортогональные проекции на горизонтальную плоскость – горизонтальные проложения. Их можно определить, зная угол наклона – угол, образованный линией местности и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Эти углы измеряются специальными приборами эклиметрами.
Задача 1. Проложить прямую
На местности колышками обозначены две удалённые друг от друга точки. Как проложить через них прямую и, в частности, как можно без помощника устанавливать колышки на прямой между данными точками?
Задача 2. Точка пересечения прямых
На местности колышками обозначены две точки одной прямой и две точки другой прямой. Как найти точку пересечения этих прямых?
Пользуясь зрительным эффектом, указанным в решении задачи 1, легко найти точку пересечения прямых в том случае, если сразу ясно, что она лежит на продолжениях обоих отрезков с концами в данных точках. В противном случае достаточно сначала проложить одну или обе прямые так, чтобы на каждой из них с одной стороны от предполагаемой точки пересечения были отмечены по две точки.
Задача 3. Симметрия относительно точки
На местности обозначены точки А и В. Найдите точку С, симметричную точке А относительно точки В.
Продолжим прямую АВ за точку В и отложим на ней точку С на расстоянии АВ от точки В. Для этого понадобится измерить в подходящих единицах длины расстояние между точками А и В.
Задача 4. Параллельная прямая
На местности обозначены три данные точки: А, В и С, не лежащие на одной прямой. Через точку А проложите прямую, параллельную прямой ВС.
Продолжим прямую АВ за точку В и отложим на ней точку D на расстоянии АВ от точки В. Продолжим прямую СD за точку С и отложим на ней точку Е на расстоянии СD от точки С. Тогда отрезок АЕ будет параллелен отрезку ВС, являющемуся средней линией треугольника АDЕ. Заметим, что предложенный способ выгодно отличается от множества других способов, опирающихся на измерение углов или на деление отрезка пополам.
Задача 5. Нахождение середины отрезка.
Найдите середину отрезка АВ, заданного на местности двумя точками А и В.
Задача 6. Деление отрезка в данном отношении
Отрезок, заданный на местности двумя точками А и В, требуется разделить в отношении, в котором находятся длины двух отрезков KL и MN, заданных на местности точками K, L и M, N. Как это сделать?
Задача 7. Построение биссектрисы угла
На местности обозначены три точки A, M и N, не лежащие на одной прямой. Проложите биссектрису угла MAN.
Найдём точку О пересечения прямых ВЕ и CD. Тогда прямая АО будет искомой биссектрисой, поскольку в равнобедренном треугольнике ACE биссектриса AF является одновременно и медианой, а значит, проходит через точку О пересечения медиан EB и CD.
Задача 8. Построение перпендикуляра к прямой
Проложите на местности какую-нибудь прямую, перпендикулярную прямой, проходящей через заданные точки А и В. Как проложить перпендикуляр к прямой АВ, проходящей через данную точку H?
Продолжим прямую АВ за точку В и отложим на ней точку С на расстоянии АВ от точки В. Кроме того, отложим на том же расстоянии от точки В ещё две точки D и E в двух разных, но не противоположных направлениях. Найдём точку F пересечения прямых AE и CD, а также точку G пересечения прямых AD и CE. Прямая FG перпендикулярна прямой АВ. Действительно, точка А, Е,D и С равноудалены от точки В, т. е. лежат на одной окружности с центром В и диаметром АС. Следовательно, вписанные углы ADC и AEC прямые, поэтому AD и CE – высоты треугольника AFC. Так как все три высоты этого треугольника пересекаются в одной точке G, то прямая FG перпендикулярна стороне АС. Для того чтобы проложить перпендикуляр к прямой АВ через данную точку H, достаточно теперь проложить через эту точку прямую, параллельную прямой FG.
Задача 9. Построения под заданным углом
На местности обозначены точки А и В. Найдите точки C, D и E, для которых выполнены равенства 
BAC=45°,BAD=6O,° BAE=3O°.
Проложим перпендикуляр к прямой АВ, пересекающий в какой–то точке луч АВ. Без ограничения общности считаем для удобства, что эта точка пересечения и есть точка В. На перпендикуляре по разные стороны от точки В отложить точки С и F, удалённые от точки В на расстояние АВ. Тогда угол ВАС равен 45° (из равнобедренного прямоугольного треугольника АВС). На прямой AF отложим точку G на расстоянии АВ от точки А, а затем на прямой ВС отложим точку D на расстоянии CG от точки В. Тогда угол ВАD равен 6О°, так как по теореме Пифагора для прямоугольного треугольников АВС, ACG и ABD имеют место равенства
Для построения точки Е теперь остаётся проложить биссектрису угла BAD.
Задача 10. Измерение высоты дерева.
Высоту деревьев можно определить при помощи шеста. Этот способ состоит в следующем.
Расстояния bc, aC легко измерить непосредственно. К полученной величине ВС нужно прибавить расстояние CD (которое также измеряется непосредственно), чтобы узнать искомую высоту дерева.
В настоящем реферате рассмотрены наиболее актуальные задачи, связанные с геометрическими построениями на местности – провешиванием прямых, делением отрезков и углов, измерением высоты предмета. Приведены задачи и даны их решения. Приведенные задачи имеют значительный практический интерес, закрепляют полученные знания по геометрии и могут использоваться для практических работ. Ценно то, что для их решения не требуется знаний больших, чем в объеме 8 классов.
Таким образом, цель реферата – изучение методов геометрических построений на местности – достигнута
3. «Методы геометрических построений», М., Учпедгиз, 1952.