[發(fā)明專(zhuān)利]橢圓形建筑物的放樣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310633322.5
• 申請(qǐng)日: 2013-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103616019A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬秀龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中冶天工集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C15/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C15/00;G01C15/02
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于放樣方法領(lǐng)域，尤其是一種橢圓形建筑物的放樣方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，日新月異、繁榮發(fā)展的社會(huì)面貌體現(xiàn)在城市建筑上的變化尤為明顯。除了一些古老而有保存價(jià)值的舊建筑得到保留，那些四方呆板陳舊的建筑正離我們遠(yuǎn)去，脫穎而出的是一些橢圓形建筑，這些建筑結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀(guān)，富有時(shí)代氣息，近年來(lái)橢圓形工業(yè)廠(chǎng)房亦多有采用測(cè)量人需要越來(lái)越多面對(duì)各種非常規(guī)復(fù)雜的建筑形態(tài)放樣，特別是現(xiàn)代建筑在施工過(guò)程中要求的快速和高精度的放樣和質(zhì)量檢查。常規(guī)的施工放線(xiàn)方法難以滿(mǎn)足施工精度和時(shí)間上的要求。場(chǎng)館建筑物高度體量的不斷增大,對(duì)墻體施工放樣精度要求也在不斷提高,為此，必須大量加密曲線(xiàn)墻體軸線(xiàn)放樣點(diǎn)位，才能提高圓弧或橢圓曲線(xiàn)的放樣擬合精度。傳統(tǒng)放樣數(shù)據(jù)須在內(nèi)業(yè)計(jì)算，再到現(xiàn)場(chǎng)放樣，內(nèi)業(yè)計(jì)算量很大,花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)；放樣時(shí)，冗長(zhǎng)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)讓人眼花。受內(nèi)業(yè)資料的約束,布點(diǎn)不靈活;地形復(fù)雜時(shí),要計(jì)算多次才能避開(kāi)障礙物,外業(yè)補(bǔ)算極易出錯(cuò)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種橢圓形建筑物的放樣方法，該放樣方法操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)放樣時(shí)實(shí)時(shí)實(shí)地采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，保證了放樣數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)可設(shè)點(diǎn)位的完全一致性，精度高，很大程度上克服因人為計(jì)算易錯(cuò)易丟易混的弊病。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種橢圓形建筑物的放樣方法，其放樣方法包括如下步驟：

⑴、根據(jù)橢圓形建筑物現(xiàn)場(chǎng)一控制點(diǎn)K1架設(shè)全站儀，通過(guò)后視另一控制點(diǎn)K2確定整體后視方位角；

⑵、將棱鏡放置在橢圓形建筑物范圍內(nèi)的任意點(diǎn)上，通過(guò)全站儀顯示該任意點(diǎn)的方位角α；

⑶、把任意點(diǎn)的方位角α輸入fx—4850計(jì)算器解出全站儀與方位角為α的任意點(diǎn)所在的直線(xiàn)與橢圓曲線(xiàn)交點(diǎn)P的坐標(biāo)；

⑷、根據(jù)求出的交點(diǎn)P坐標(biāo)，利用全站儀內(nèi)嵌放樣程序進(jìn)行實(shí)地坐標(biāo)放樣即可。

而且，所述的fx—4850計(jì)算器得到交點(diǎn)P的坐標(biāo)是通過(guò)以下方法計(jì)算得到：

橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程式：

y²/a²+x²/b²=1??（1）

設(shè)橢圓長(zhǎng)軸為AB，長(zhǎng)半軸a；短軸為CD，短半軸b，以橢圓中心為圓心,以AB、CD為直徑作同心圓；以橢圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn),以橢圓長(zhǎng)軸AB為Y軸，以橢圓短軸CD為X軸建立測(cè)量直角坐標(biāo)系；設(shè)P為橢圓上任意一點(diǎn)，過(guò)P點(diǎn)分別作AB、CD的垂線(xiàn)EF和PH，垂線(xiàn)分別與大圓、小圓交于E、N點(diǎn)，于A(yíng)B、CD分別交于F、H點(diǎn)，以θ角和大、小圓半徑a、b為條件，計(jì)算P點(diǎn)坐標(biāo)：(x_p,y_p)，在三角形ONH中，求得

x_p=ONcosθ=bcosθ；??（4）

在三角形OEF中求得

y_p=OEsinθ=asinθ??（5）

以上（4）、（5）式即為橢圓關(guān)于θ的參數(shù)方程；

將（4）式變?yōu)閤_p／b=cosθ；（5）式變?yōu)閥_p/a=sinθ；聯(lián)立函數(shù)關(guān)系，分別平方相加得：x_p²/b²+y_p²/a²=cosθ²+sinθ²=1，滿(mǎn)足橢圓的數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方程式（1），即橢圓就是P（bcosθ,asinθ）點(diǎn)的軌跡；橢圓曲線(xiàn)上任一點(diǎn)P的坐標(biāo)為（bcosθ，asinθ）；

而且，所述的橢圓曲線(xiàn)上任一點(diǎn)P的坐標(biāo)通過(guò)以下方法得到：

任意點(diǎn)的方位角α，橢圓曲線(xiàn)和K₂P直線(xiàn)及交點(diǎn)P，

令直線(xiàn)K₂P的點(diǎn)斜式方程為：y–y_k2=tgα（x–x_k2）

則tgα=（y_p–y_k2）/（x_p-–x_k2）??（6）

橢圓曲線(xiàn)的方程為：x_p=b?cosθ，y_p=a?sinθ。??（7）

聯(lián)立（6）、（7）方程式得：

tgα=（a?sinθ–y_k2）/（b?cosθ–x_k2）??（8）