ukur kejuruteraan
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
909
On Slideshare
909
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
13
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 1 UNIT 4 PENGUKURAN TEKIMETRI OBJEKTIF Objektif am: Mempelajari dan memahami cara perlaksanaan kerja-kerja ukur tekimetri. Objektif khusus: Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:   Menerang dan melaksanakan ukur tekimetri dengan kaedah stadia tetap staf pugak. Menjalankan ukur tekimetri dengan menggunakan alat pengukuran elektronik. Menyatakan selisih yang terdapat dalam kerja ukur tekimetri.
  • 2. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 2 INPUT 4.1 Pengenalan Pada Unit 3, kita telah mempelajari secara ringkas tentang sistem stadia, sistem tangen, sistem garis sentuh, palang subten, sistem “Wedge Optic atau “Double Image” dan sistem EDM. Juga diterangkan prinsip asas pengukuran jarak secara optik. Pada unit ini, kita akan mempelajari lebih mendalam kaedah stadia dan alat elektronik. Kenapa kita hanya mempelajari 2 kaedah sahaja iaitu kaedah stadia dan elektronik? Untuk menjawab soalan ini, faktor perkembangan teknologi semasa telah mempengaruhi cara kerja dalam pengukuran masa kini. Sistem tangen, sistem garis sentuh, palang subten dan sistem “Wedge Optic” atau “Double Image” jarang-jarang digunakan pada masa kini. Oleh itu kita mendalami cara-cara atau kaedah-kaedah yang selalu digunakan pada masa kini dengan lebih mendalam. Pada unit ini juga kita akan mempelajari prinsip asas pengukuran jarak menggunakan kaedah tekimetri dan seterusnya mendapatkan beza tinggi. Kita juga akan melihat bagaimana kerja-kerja dijalankan serta mengetahui selisih dan kejituan cerapan. 4.2 Kaedah Stadia Tetap Staf Tegak Tekimetri staf tegak adalah sesuai untuk pengukuran butiran dengan teknik jejarian. Kaedah ini selalu digunakan oleh jurukur bagi kerja-kerja tekimetri secara manual. Peralatan utamanya ialah alat tiodolit dan staf. Kita merujuk kepada Rajah 4.1, bacaan nilai ‘s’ ialah bacaan staf antara A ke B. Jika staf dipegang condong serta bersudut tepat dengan garisan pandangan, bacaan stadia sepatutnya ialah A’ B’.
  • 3. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 3 Setaf A A’ D s C B’ B v X θ Teodolit h H RAJAH 4.1 : Cerapan Stadia Tetap Staf Pugak Bagi mendapatkan Jarak Cerun ; Jadi, D = = Ks + C K(A’B’) + C Tapi, A’B’ Jadi D D = = = ABCos θ atau sCos θ KABCos θ + C Ks.Cos θ + C Bagi mendapatkan Jarak Mendatar dan Jarak Pugak ; H V = = = = = DCos θ Ks.Cos2θ + C.Cos θ Dsin θ Ks.Cos θ.Sin θ + C.Sin θ ½(Ks.Sin 2θ) + C.Sin θ Bagi alat tekimetri yang menggunakan kanta analatik, nilai C=0. Jadi formula-formula bagi D, H dan V akan berubah menjadi; D H V = = = Ks.Cos θ Ks.Cos 2θ ½(Ks.Sin 2θ ) D = Jarak Cerun H = Jarak Mendatar
  • 4. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 4 Dalam alat-alat moden, di mana nilai C bukan sifar(0), didapati nilai C tersebut adalah kecil. Oleh itu formula-formula di atas bolehlah dipermudahkan kepada: H V = = (Ks + C) Cos2θ (Ks + C) . ½(Sin 2θ ) Penentuan Aras Laras Stesen Pertama ; AL 1 = ALTBM – Hi ± V – h Penentuan Beza Tinggi ; Beza Tinggi (dH) = Hi ± V – h Hi V h = Tinggi alat = Jarak pugak ( + ve bila sudut dongak / –ve bila sudut tunduk) = Bacaan Stadia Tengah Penentuan Aras Laras Stesen-stesen lain ; AL 2 = AL1 + dH1-2 = AL1 + Hi ± V - h
  • 5. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 5 Contoh 1: Bacaan di bawah adalah diambil dari satu kerja tekimetri dimana staf dipegang selari dengan garis benang pelambob. Pemalar darab alat (K) adalah 100 dan angkatap campur ( C) adalah 0. Bacaan Stadia Stesen staf Bering Ufuk A B Sudut Pugak Atas Tengah Bawah 27° 30’ 00” 2.025 1.515 1.000 + 8° 00’ 00” 207° 30’ 00” 3.110 2.055 1.000 - 5° 00’ 00” Kirakan:a. Beza tinggi antara stesen A dan stesen B Penyelesaian: Apabila staf di stesen A S1 = 2.025 – 1.000 = 1.025 m V1 = ½ K s Sin 2θ° = ½ 100 ( 1.025 ) Sin 2( 8° 00’ 00” ) = 14.126 m Apabila staf di stesen B S2 = 3.110 - 1.000 = 2.110 m V2 = ½ K s Sin 2θ° = ½ 100 ( 2.110 ) Sin 2( 5° 00’ 00” ) = 18.320 m
  • 6. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 6 Seterusnya untuk mengira garis kolimatan; Aras Laras A = X + = X + = X + beza tinggi, anggapkan X sebagai ketinggian V1 - bacaan tengah 14.126 - 1.515 12.611 ………………… (i) Aras Laras B = X - V2 – bacaan tengah = X – 18.320 2.055 = X – 20.375 …………………. (ii) Dari persamaan (i) dan (ii) di atas maka beza tinggi antara stesen A dan B adalah; = (X + 12.611) – ( X - 20.375 ) = X + 12.611 - X + 20.375 = 12.611 + 20.375 ∆h = 32.986 m
  • 7. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 7 AKTIVITI 4.1 AKTIVITI 4.1  Ujikan kefahaman anda sebelum meneruskan input selanjutnya…?  Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. Soalan1 Diberi rumus seperti di bawah, berikan maksud H, V,s, K, C dan θ = K.sCos2θ + C.Cos θ = ½(K.s.Sin 2θ) + C.Sin θ H V Soalan 2 Berdasarkan Gambarajah 4.2 dan maklumat di atas, hitungkan; i) ii) Aras laras di stesen 1, titik A dan B Jika bering dari stesen 1 ke titik A ialah 10° 30’ 40” dan bering dari stesen 1 ke titik B ialah 70° 50’ 40”, kirakan jarak mendatar dari A ke B. Teodolait Setaf T.B.M Tinggi Alat Setaf Stesen A Stesen 1 Stesen B Gambarajah 4.2 Stesen Tinggi Alat 1 1.214 m Stadia Atas 1.011 1.742 3.210 Stadia Tengah 0.777 1.532 3.103 Stadia Bawah 0.542 1.321 2.955 Sudut Pugak 3° 10’ 2° 45’ -4° 10’ Catatan T.B.M A B
  • 8. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 8 MAKLUM BALAS 4.1 Jawapan 1 : H V s K C θ = = = = = = jarak mendatar jarak pugak beza stadia angkali darab angkali campur sudut pugak Jawapan 2 : T. Alat 1.214 m Sudut Pugak 3° 10’ 2° 45’ -4° 10’ Stadia Atas 1.011 1.742 3.210 Stadia Tengah 0.777 1.532 3.103 Stadia Bawah 0.542 1.321 2.955 Jarak Mendatar 46.757 42.003 25.365 Jarak Pugak 2.586 2.018 -1.848 (i) Aras laras (1) = ALTBM - Tinggi alat - Jarak pugak + Stadia tengah = 40.00 – 1.214 – 2.586 + 0.777 = 36.977m Aras laras (A) = AL1 + Tinggi alat + Jarak pugak - Stadia tengah = 36.977 + 1.214 + 2.018 - 1.532 = 38.677m Aras laras (B) = AL1 + Tinggi alat - Jarak pugak - Stadia tengah = 36.977 + 1.214 - 1.848 - 3.103 = 33.240m ( ii ) Sudut A1B = 70° 50’ 40” = 60° 20’ 00” Jarak (1 – A) = 42.003m Jarak (1 – B) = 25.365m Oleh itu jarak AB; AB2 = (1A)2 + (1B)2 – 2(1A)(1B)Kos(A1B) = (42.003)2 + (25.365)2 – 2(42.003)(25.365)Kos 60° 20’ 00” = 36.783m Catatan T.B.M A B
  • 9. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 9 INPUT 4.3 Kaedah Pengukuran Dengan Alat Elektronik Sekarang kita lihat pula kaedah pengukuran dengan alat elektronik. Untuk mendapatkan ketinggian aras laras sesuatu titik, kaedah pengukuran ini sama seperti kaedah stadia tetap staf pugak. Cuma bezanya staf digantikan dengan alat yang dipanggil sebagai Pancang Jajar (Pole) yang dipasangkan dengan alat pembalik (prisma). Lihat Rajah 4.3 Prisma D V θ h H H.I Pancang Jajar (STN B) Alat EDM (STN A) RAJAH 4.3 : Tekimetri menggunakan alat EDM Penentuan Beza Tinggi Beza Tinggi (AB) = H.I ± V – h H.I V = = h = Tinggi alat komponen pugak (+ ve bila sudut dongak / –ve bila sudut tunduk) Tinggi Pancang Jajar Penentuan Aras Laras Jika diketahui aras laras kedudukan STN A, maka aras laras stesenstesen pancang jajar lain boleh diketahui dengan menggunakan formula seperti di bawah : Aras Laras STN B = Aras Laras STN A + H.I ± V – h
  • 10. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 10 Contoh 2 : Satu kerjaluar telah dijalankan di padang dengan menggunakan alat Total Station di STN 5 di mana ketinggian aras laras dan tinggi alat masingmasing adalah 16.235m dan 1.452m. Sudut pugak (θ) = +3° 20’ 30” dan tinggi pancang jajar (pole) = 1.250m. Jarak cerun adalah 35.214m. Kirakan aras laras di kedudukan pancang jajar tersebut. Penyelesaian : Aras Laras Pancang Jajar = Aras Laras STN 5 + H.I ± V – h = 16.235 + 1.452 + ( 35.214 sin3°20’30”) – 1.250 = 16.235 + 1.452 + 2.056 – 1.250 = 18.493m AKTIVITI 4.2 AKTIVITI 4.2
  • 11. Tekimetri • • C2343/UNIT 4/ 11 Uji kefahaman anda dengan menjawab soalan ini sebelum meneruskan input selanjutnya….? Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. Soalan 3 Satu kerjaluar telah dijalankan di padang dengan menggunakan alat EDM di STN A di mana ketinggian aras laras dan tinggi alat masing-masing adalah 16.000m dan 1.500m. Sudut pugak (θ) = +2° 20’ 30” dan tinggi pancang jajar (pole) = 1.500m. Jarak cerun adalah 36.204m. Kirakan aras laras di kedudukan pancang jajar tersebut.
  • 12. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 12 MAKLUM BALAS 4.2 Adakah anda telah mencuba dahulu? Jika “Ya”, sila semak jawapan anda. Penyelesaian: Aras Laras Pancang Jajar = Aras Laras STN A + H.I ± V – h = 16.000 + 1.500 + ( 36.204 sin2°20’30”) – 1.500 = 16.000 + 1.500 + 1.479 – 1.500 = 17.479
  • 13. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 13 INPUT 4.4 Cara menjalankan kerjaluar Ukur Tekimetri Di antara perkara-perkara penting yang perlu kita lakukan semasa menjalankan kerja ukur tekimetri adalah : • Tinjauan • Trabas kawalan ufuk • Kawalan pugak • Pengambilan butiran 4.4.1 Tinjauan Bagi setiap pengendalian projek ukur, adalah perlu dibuat tinjauan menyeluruh terlebih dahulu ke atas kawasan berkenaan untuk perancangan kerja yang baik serta memilih stesen yang sesuai. Ukur tekimetri memerlukan beberapa stesen yang mempunyai kawalan mendatar dan kawalan pugak (Horizontal and Vertical control) yang diperolehi dari ukuran yang lebih jitu daripada ukur tekimetri itu sendiri. Misalnya, ukur trabas teodolit dapat menyediakan kawalan mendatar dan ukur aras untuk kawalan pugak. Ukur tekimetri dapat menyediakan ketinggian titik berselerak (spot height) berserta dengan koordinat berdasarkan kepada stesen di mana alat tekimetri didirikan. Bacaan stadia diambil ke staf yang ditegakkan pada titik yang berselerak. Dengan menggunakan teori tekimetri, ketinggian dan koordinat titik pada staf dapat dihitung. 4.4.2 Terabas Kawalan Ufuk Semua pengambilan butiran berdasarkan atas rangka kerja stesenstesen kawalan ufuk yang mana mesti dibuat di lapangan sebelum butiran boleh ditentukan kedudukannya. Stesen-stesen ini boleh ditetapkan dengan menggunakan kaedah terabas teodolit. Terabas teodolit yang dijalankan mestilah mematuhi syarat-syarat pengukuran terabas sekurang-kurangnya kelas kedua di mana selisih tutup terabas adalah 2’ 30”, jarak diambil hampir kepada 0.01m dan tikaian lurus 1:4000 ke atas. Terabas ini haruslah merangkumi keseluruhan kawasan pengukuran supaya semua butiran dapat ditentukan kedudukannya dari stesen terabas kawalan ini.
  • 14. Tekimetri 4.4.3 C2343/UNIT 4/ 14 Kawalan Pugak Kawalan pugak yang dijalankan adalah dengan menggunakan kaedah ukur aras kelas kedua. Kawalan ini diperlukan bagi memindahkan ketinggian aras laras dari Batu Aras berhampiran ke setiap stesen terabas dengan tujuan ketinggian aras laras ini dapat disebarkan ke setiap butiran yang diambil. 4.4.4 Pengambilan Butiran Semasa kita mengambil sesuatu titik untuk butiran dengan kaedah tekimetri, maklumat berikut mestilah dicatatkan semasa pembukuan iaitu: i) Ketinggian alat teodolit ii) Bering atau sudut mengufuk ke arah butiran yang dicerap iii) Sudut pugak samada dongak atau tunduk iv) Bacaan-bacaan stadia Tetapi sekiranya, pengambilan butiran dijalankan dengan menggunakan alat total station / EDM, maka tinggi prisma mesti diketahui pada setiap kedudukan butiran yang diambil. Berikut adalah contoh langkah-langkah kerja tekimetri dengan merujuk Rajah 4.4 : a) b) c) d) e) f) g) Stesen (1), (2) dan (3) adalah stesen kawalan. Titik a, b, c, d dan e adalah titik-titik di mana staf ditegakkan (sport height). Sudut α1, α2 adalah sudut dari arah rujukan kepada titik di mana staf ditegakkan. Arah rujukan hendaklah dari garisan yang telah ditentukan beringnya terlebih dahulu. Dirisiapkan alat tekimetri di stesen yang sesuai. Katakan stesen (2) dijadikan stesen permulaan. Ukur ketinggian alat tekimetri dari piket ke paksi bahu (trunnion axis). Dapatkan sudut dari stesen (1) ke titik staf di (a) iaitu α1. Arah rujukan boleh bermula dengan nilai kosong atau bering dari trabas teodolit.. Cerapkan ketiga-tiga bacaan stadia di staf iaitu stadia atas, stadia bawah dan stadia tengah. Cerapkan sudut pugak terhadap stadia tengah sebagaimana aturcara ukur sudut pugak trabas teodolit.
  • 15. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 15 a abcd dan e kedudukan staf b 1 d c α2 Trabas kawalan α1-5 sudut mendatar α3 3 α4 2 Kedudukan alat α5 Trabas kawalan e RAJAH 4.4: Cerapan Tekimetri h) Staf dipindahkan ke satu titik yang lain dimana ketinggian atau butiran perlu diambil. Katakan staf dipindah ke titik (b). Lakukan aturcara kerja sepertimana yang telah dilakukan di titik (a) sebelumnya, iaitu mengukur sudut mendatar (α2), bacaan stadia dan bacaan sudut pugak. i) Staf dipindahkan ke titik-titik berikutnya di sekitar stesen dan cerapkan bacaan tekimetri kepada setiap titik staf tersebut. Setelah selesai kerja-kerja tersebut bagi satu-satu stesen, pindahkan alat tekimetri ke stesen berikutnya dan lakukan cerapan lengkap sehingga keseluruhan kawasan telah diliputi dengan aras titik selerak dan segala butiran telah diambil.
  • 16. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 16 AKTIVITI 4.3 AKTIVITI 4.3 Soalan 4 Senaraikan langkah-langkah kerja dalam ukur tekimetri. Soalan 5 Alat-alat yang digunakan untuk kawalan pugak dalam kerja ukur tekimetri. Soalan 6 Semasa mengambilan butiran apakah maklumatmaklumat yang perlu dicatatkan
  • 17. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 17 MAKLUM BALAS 4.3 Jawapan 4 Langkah kerja dalam ukur tekimetri 1 Tinjauan 2 Trabas kawalan ufuk 3 Kawalan pugak 4 Pengambilan butiran Jawapan 5 Alat yang digunakan untuk kawalan pugak ialah; 1 Alat aras 2 Staf Jawapan 6 Maklumat-maklumat yang perlu dicatatkan ialah; 1. Ketinggian alat teodolit 2. Bering atau sudut mengufuk ke arah butiran yang dicerap 3. Sudut pugak samada dongak atau tunduk 4. Bacaan-bacaan stadia INPUT
  • 18. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 18 4.5 Selisih Dalam Ukur Tekimetri Di antara punca-punca selisih ialah : 4.5.1 Jarak antara teodolit dengan staf Semakin jauh jarak antara teodolit dengan staf, ketepatan yang diperolehi semakin kurang. Ini disebabkan oleh ‘ resolving power ‘ pada optik teodolit iaitu keupayaan untuk menggambarkan kejelasan sesuatu benda yang dicerap. 4.5.2 Keadaan staf yang tidak betul-betul pugak Sekiranya staf yang didirikan tidak betul-betul pugak maka bacaanbacaan yang dibuat pada staf adalah tidak tepat. Jadual di bawah menunjukkan selisih-selisih yang wujud akibat kecondongan staf. Kecondongan Staf 10” 1’ 2’ Sudut pugak Ketepatan 1/6670 1/4000 1/1960 1/1090 1/650 1/325 1/550 1/330 1/160 3° 5° 10° Untuk mengatasi masalah ini, staf hendaklah didirikan betul-betul pugak dengan berpandukan gelembung air. 4.5.3 Biasan Udara Garisan pandangan dari teodolit dibiaskan oleh lapisan udara yang mempunyai ketumpatan yang berbeza-beza. Oleh itu bacaan yang dibuat adalah bukan bacaan yang sepatutnya. Bagi mengurangkan kesan ini cerapan seelok-eloknya dibuat dengan sudut pugak yang kecil. 4.6 Kejituan Cerapan Stadia 4.6.1 Kejituan pengukuran jarak Di dalam keadaan unggul adalah berkemungkinan akan memperolehi satu kejituan 0.01 peratus dalam pengukuran jarak, tetapi dalam praktikal, kejituan ini jarang dapat diperolehi. Menggunakan sebuah staf aras biasa dengan senggatan 10mm, kejituan praktik adalah dianggarkan seperti berikut : Jarak 20m 100m 150m
  • 19. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 19 Kejituan ± 100mm ± 200mm ± 300mm 4.6.2 Kejituan pengkuran tinggi Jika staf dipegang tegak dan sudut pandangan kurang daripada 10°, maka tinggi sepatutnya tepat kepada 0.01% daripada jarak pandangan. AKTIVITI 4.4 AKTIVITI 4.4
  • 20. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 20 Soalan 7 Senaraikan punca-punca selisih dalam ukur tekimetri. Soalan 8 Bagi mengurangkan selisih akibat dari kesan biasan, apakah langkah yang sebaiknya dilakukan. MAKLUM BALAS 4.4 PERHATIAN
  • 21. Tekimetri • • C2343/UNIT 4/ 21 Sila semak jawapan anda dengan jawapan yang diberikan di bawah ini. Anda hanya boleh berpindah ke PENILAIAN KENDIRI sekiranya anda dapat menjawab kesemua soalan dalam AKTIVITI 4.4 Jawapan 7 Punca-punca selisih ialah; 1 2 3 Jarak antara teodolit dengan staf Keadaan staf yang tidak betul-betul pugak Biasan udara Jawapan 8 Bagi mengurangkan kesan biasan udara, dengan sudut pugak yang kecil. cerapan seelok-eloknya dibuat PENILAIAN KENDIRI Anda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini. Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang dengan pensyarah anda. Selamat mencuba. Semoga berjaya!!! Soalan 1
  • 22. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 22 Satu alat teodolit berfokus dalaman telah disetkan di A di atas garis lurus ABC. B dan C berada pada sebelah alat yang sama. Sudut pugak adalah aras. Daun pokok menghalang sebahagian pemandangan apabila bacaan berikut telah diambil: Bacaan ke staf yang dipegang di B: 2.753 Terhalang 2.377 Bacaan ke staf yang dipegang di C: Terhalang 1.956 1.533 Menggunakan data berikut: a) b) c) Pemalar stadia (k) ialah 100 dan pemalar campur (C) ialah 0. Aras laras stesen A ialah 10.000 m. Tinggi alat ialah 1.450 m Kirakan yang berikut: i) ii) Aras laras B dan C Jarak mendatar B dan C MAKLUM BALAS Adakah anda telah mencuba dahulu? Jika “Ya”, sila semak jawapan anda. Jawapan 1 Aras laras B = 8.885 m Aras laras C = 9.494 m Jarak mendatar B dan C = 47.0 m
  • 23. Tekimetri C2343/UNIT 4/ 23 Sekiranya jawapan anda berbeza, sila berbincang dengan kawan-kawan atau bertanya dengan pensyarah anda.