Volquardts/Matthews. Vermessungskunde. Für die Fachgebiete Architektur / Bauingenieurwesen / Vermessungswesen

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1 Volquardts/Matthews Vermessungskunde Für die Fachgebiete Architektur / Bauingenieurwesen / Vermessungswesen Teil 1 Von Prof. Dr.-Ing. Kurt Matthews, Stuttgart unter Mitwirkung von Prof. Dr.-Ing. Volker Matthews, Nürnberg 26., überarbeitete Auflage Mit 205 Bildern, 16 Tafeln im Text und im Anhang B. G. Teubner Stuttgart 1985

2 Kurze Zusammenfassung des Inhalts Teill Maße Fehleruntersuchungen Lagemessungen (Horizontalmessungen) Längenmeßgeräte Rechtwinkelinstrumente Aufnahme von Geländeßächen Fertigen von Lageplänen Berechnen der Koordinaten von Kleinpunkten Flächenberechnungen, Flächenteilungen Nivellierinstrumente Höhenmessung (Nivellement) Liniennivellements Längs- und Querprofile Flächennivellement Erdmassenberechnungen Bauabsteckungen Die verschiedenen Aufgaben im Vermessungswesen Teil 2 Festlegen von Punkten Polygonierung in Koordinatensystemen Koordinatenberechnung Der Theodolit Trigonometrische Höhenmessung Winkelmessung Tachymetrie Längenmessung Absteckungsarbeiten Elektro-optische Entfernungsmessung Ingenieur-Vermessungen Grundzüge der Landesvermessung CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Volquardts, Hans: Vermessungskunde: für d. Fachgebiete Architektur, Bauingenieurwesen, Vermessungswesen / Volquardts ; Matthews. Stuttgart : Teubner NE: Matthews, Kurt : Teill. Von Kurt Matthews. Unter Mitw. von Volker Matthews. 26., überarb. Aufl Das Werk ist urheberreohtlioh geschützt. Die daduroh begründeten Reohte, besonders die der Übersetzung, des Nachdruoks, der Bildentnahme, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanisohem oder ähnlichem Wege, der Speioherung und Auswertung in Datenver arbeitungsanlagen, bleiben, auoh bei Verwertung von Teilen des Werkes, dem Verlag vorbehalten. Bei gewerbliohen Zwecken dienender Vervielfältigung ist an den Verlag gemäß 54 UrhG eine Vergütung zu zahlen, deren Höhe mit dem Verlag zu vereinbaren ist. ISBN ISBN (ebook) DOI / B. G. Teubner, Stuttgart 1985 Umsohlaggestaltung: W. Kooh, Sindelfingen

3 VORWORT Die Grundlage für ein sinnvolles Planen und ein geordnetes Bauen sind Pläne und Karten, die durch Vermessungen geschaffen werden. Die Absteckung von Bauwerken und Verkehrswegen, die "ÜlJßrwachung und Prüfung der Bauausführung nach Lage und Höhe während des Baues und nach dem Bau werden durch Vermessungen vorgenommen. Sinn und Zweck dieses Buches ist es, den Studenten und den in der Praxis stehenden Ingenieuren der Fachrichtungen Architektur, Bauingenieurwesen und Vermessungswesen zu helfen, die in ihren Arbeitsbereichen anfallenden Vermessungsaufgaben zu lösen. Der Teil 1 des Buches befaßt sich mit den einfachen Lage- und Höhenmessungen. Die Anwendung und Prüfung der hierzu erforderlichen Längenmeßgeräte und Nivellierinstrumente werden eingehend besprochen. Die erläuterten Methoden richten sich nach Zweck und geforderter Genauigkeit. Die wichtigsten Verfahren der einfachen Lage- und Höhenmessungen sind in leichtverständlicher Form behandelt und ihre Anwendung durch eine Anzahl sorgfältig ausgewählter und vollkommen durchgerechneter Beispiele aufgezeigt. Die Berechnung erfolgte mit technisch-wissenschaftlichen Taschenrechnern ohne Verwendung von Programmen. Somit können alle Beispiele mit einem handelsüblichen Taschenrechner nachvollzogen werden. Das Angebot an Taschenrechnern, deren Entwicklungsstand teilweise das Einlesen von Programmen von unterschiedlichen Speichermedien erlaubt, und das Angebot an Home Computern (HC) und Personal Computern (PC) ist groß. Auf die Bedienung einzelner Rechner kann bei dieser Vielfalt im Rahmen der Beispiele nicht eingegangen werden. Man beachte das dem jeweiligen Rechner mitgelieferte Bedienungshandbuch. Viele Hersteller von Taschencomputern bieten Programmbibliotheken an, die auch weite Bereiche des Vermessungswesens abdecken. Für HC und PC sind Software-Programme entwickelt. Die praktischen Hinweise a.m Ende einzelner Abschnitte sollen dem Studenten und dem Praktiker in zusammengefaßter Form Hinweis und Richtlinie für die auszuführende Tätigkeit sein. Einen Überblick über die große Zahl der angebotenen Nivellierinstrumente gibt die im Anhang angefügte Zusammenstellung, die nach dem möglichen Einsatz und der Art der Horizontierung der Instrumente (Libellen- oder automatische Horizontierung) unterteilt ist. Die aus den Fertigungsprogrammen der Firmen herausgenommenen Instrumente sind nicht mehr aufgeführt. Neuer Mitbearbeiter des Buches ist Prof. Dr.-Ing. Volker Matthews, Nürnberg. Unser Dank gilt den Benutzern des Buches, vornehmlich den Herren Professoren der Fachhochschulen für Bau- und Ingenieurwesen für viele wertvolle Hinweise und den Herstellerfirmen geodätischer Instrumente für die Überlassung von Unterlagen und Bildern. Stuttgart, im Herbst 1985 Kurt Matthews Für dieses Buch einschlägige Normen sind entsprechend dem Entwicklungsstand ausgewertet worden, den sie bei Abschluß des Manuskripts erreicht hatten. Maßgebend sind die jeweils neuesten Ausgaben der Normblätter des DIN Deutsches Institut für Normung e. V. im Format A 4, die durch den Beuth-Verlag GmbH, Berlin und Köln, zu beziehen sind. Sinngemäß gilt das gleiche für alle sonstigen angezogenen amtlichen Richtlinien, Bestimmungen, Verordnungen usw.

4 INHALT 1 Einleitung 1.1 Grundlage der Vermessungen Maße Längen Flächen Winkel Maßstab Fehleruntersuchungen Lagemessungen (Horizontalmessungen) 2.1 Bezeichnen von Punkten in der Örtlichkeit 2.2 Abstecken von Geraden 2.3 Abstecken von rechten Winkeln Mechanische Rechtwinkelinstrumente (Diopterinstrumente) Optische Rechtwinkelinstrumente Dreieck-Winkelprisma Einfach-Pentagon Doppel Pentagon Wollaston-Winkelprisma,Kreuzvisier Zubehör zu Winkelprismen Abstecken rechter Winkel ohne Rechtwinkelinstrument Einfache Längenmessung Meßlatten Messen mit Meßlatten Prüfen der Meßlatten Meßbänder Neigungsmesser (Gefäl1messer) Rollbandmaße Messen mit dem Rollbandmaß Prüfen der Meßbänder und Rollbandmaße Indirekte Streckenmessung einfacher Art Fehler und Fehlergrenzen bei Längenmessungen Praktische Hinweise zur Längenmessung Aufnahme von Geländeflächen (Stückvermessung) 3.1 Rechtwinkelverfahren Einbindeverfahren Vereinigtes Rechtwinkel- und Einbindeverfahren... " Polarverfahren Messungsproben Führen des Risses (FeldbtlChes) " Fertigen von Lageplänen 4.1 Maßstabsänderung von Plänen Graphische Verfahren Mechanische Verfahren Optische Verfahren Vervielfältigen von Plänen

5 v 5 Berechnen der Koordinaten von Kleinpunkten 5.1 Rechtwinklige Koordinaten Höhe und Höhenfußpunkt... " Einrechnen von Kleinpunkten auf der Linie Einrechnen von seitwärts der Linie gelegenen Punkten Schnittpunkt zweier Geraden Flächenberechnungen, Flächenteilungen 6.1 Flächenberechnung aus örtlich gemessenen Maßen (aus Dreiecken und Trapezen) Flächenberechnung aus Koordinaten Halbgraphische Flächenberechnung Graphische Flächenbestimmung Zerlegen von Flächen, Planimeterharfe, Quadratglastafel Polarplanimeter Absoluter und relativer Wert der Noniuseinheit, Fahrarmeinstellung Flächenbestimmung mit dem Polarplanimeter 6.5 Fehlergrenzen für Flächenberechnungen Praktische Hinweise zur Flächenberechnung Flächenteilungen Flächenausgleich bei Grenzbegradigung Einfache Geräte zur Höhenmessung 7.1 Schlauchwaage Setzlatte... " Pentagonprisma und Schnurlot Das Nivellierinstrument 8.1 Stativ, Befestigung des Nivellierinstrumentes auf dem Stativ Tellerstativ Kugelstativ (Gelenkkopfstativ), Horizontierstativ Der Aufbau des Nivellierinstrumentes Das Fernrohr Linsen und deren Gesetze Blenden. Objektiv, Okular Das Strichkreuz Das einfache Meßfernrohr Fernrohr mit innerer Einstellinse (Innenfokussierung) Libellen Dosenlibelle Röhrenlibelle Koinzidenzlibelle Kompensatoren (Ziellinienregler zur automatischen Horizontierung) Der Horizontalkreis Planplattenmikrometer Nivellierinstrument-Typen Bau-Nivelliere Ingenieur-Nivelliere Fein-Nivelliere Prüfen und Berichtigen des Nivellierinstrumentes Beseitigen der Parallaxe Überprüfen der HorizontalsteIlung des Strichkreuzes Senkrechtstellen der Stehachse, Prüfen der Forderung L.l V Waagerechtstellen der Ziellinie (Nivellierprobe) Nivellierlatten und Zubehör

6 VI 9 Höhenmessung (Nivellement) 9.1 Festlegen und Vermarken der Nivellementpunkte Die Ausführung des Nivellements Liniennivellements Das einfache Nivellement (mit normaler und dekadischer Latte) Nivellement mit Wendelatten (Latten mit 2 Teilungen) Nivellement mit doppelten Wechselpunkten Feinnivellement., Fehlergrenzen für Nivellements Längs- und Querprofile Aufnahme von Längsprofilen Aufnahme von Querprofilen Auftragen von Längs- und Querprofilen Flächennivellement Aufnahmeverfahren Fertigen von Höhenplänen Praktische Hinweise zur Höhenmessung Erdmassenberechnung 10.1 Massenberechnung aus Querprofilen lo.2 Massenberechnung durch Profilmaßstäbe Massenberechnung nach der Prismenmethode Massenberechnung mittels Höhenrost (Flächennivellement) Massenberechnung nach Schichtlinien Bauabsteckungen 11.1 Abstecken von Damm- und Einschnittsprofilen..., Abstecken von Höhenpunkten mittels Visierkreuzen Abstecken von Punkten in Linien gleicher Steigung Abstecken und Festlegen von Gebäuden Die vel's}!hledenen Aufgaben Im Vermessungswesen 12.1 Hoheitsaufgaben im Vermessungswesen Landesvermessungsdienst und überregionale Institute Kataster- und Vermessungsbehörden Liegenschaftskataster Sondervermessungsdienst Die amtlichen Kartenwerke Privatrechtliche Aufgaben im Vermessungswesen Anhang Tafel: Zusammenstellung von Nivellierinstrumenten Schrifttum... _ Sachweiser