钢网架挠度测量入门教程（一）（含详细检测步骤与图解）
钢结构变形检测作业指导书——钢网架挠度测量入门教程（一）
前言
网架挠度测量是钢结构变形检测的重要项目，但是在标准规范、期刊论文、书本教材里，都没有具体讲解测量操作方法、观测步骤的内容，对于非土木工程或测绘专业的初学者，想学习挠度测量也无从下手。趁着国庆放假，我把挠度测量的相关标准规定，以及自己收集的一些资料，汇总成一个网架挠度测量的入门教程。
由于各个标准资料对于一些名词术语有多种称呼，本教程引用时为了便于理解，对涉及变形测量的部分，统一采用《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》的术语，涉及测量方法的部分，统一采用《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》的术语。其他工程结构名称，采用《JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程》与《GB/T 50083-2014 工程结构设计基本术语标准》。
本教程主要面向零基础的钢结构检测同行，对涉及到挠度测量的标准规范都尽量引用讲解，篇幅比较长。而且我本人水平有限，如有解释不清楚、错误的地方请大家在留言里帮我指出，我把教程继续改进完善。
第一部分 网架挠度测量要了解的几个基础知识
1 空间网格结构
1.1 空间网格结构形式
依据《JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程》，空间网格结构分为网架、曲面型网壳以及立体桁架形式。
网架：按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的平板型或微曲面型空间杆件系结构，主要承受主体弯曲内力。 ——《JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程》第2.1.2条
常见网架形式如下图：
图1 常见网架形式
网壳：按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的曲面状空间杆件或梁系结构，主要受整体薄膜内力。 ——《JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程》第2.1.7条
常见网壳形式见下图：
图2 常见网壳形式
网架与网壳最简单的区别就是在外形上，网架是平的，网壳是弯的或是圆的。本教程的讲解以网架结构为例，但网架挠度测量方法也同样适用于网壳的挠度测量。由于外形及结构受力不同，网架结构与网壳结构的挠度测量，采用的检验标准、挠度计算步骤、监测点选取方式也有所区别，本教程会在有区别的地方标明。
1.2 空间网格结构的跨度及取向：
空间网格结构屋盖结构跨度划分见《JGJ 7 空间网格结构技术规程》条文说明1.0.2：大跨度为60m以上，中跨度为30m~60m，小跨度为30m以下。
跨度：结构或构件两支撑点的距离。
——《GB/T 50083-2014 工程结构设计基本术语标准》第2.8.22条。
空间网格结构的杆件与球节点（或板节点）的组合所形成的主梁组合方向，就是跨度方向。那么在平面投影图里：
常规矩形网架的宽度和长度中，较短的宽度边长是跨度；圆形或球壳网架的直径是跨度。拱壳跨度即为圆拱弦长，异形网架取受力最不利方向，为跨度方向（因为跨度的定义是以梁为基准的），以此类推。网架结构的跨度精准距离，就是轴线两端支座球球心的水平投影距离，不是直线距离。悬挑网架结构的跨度则为支座球球心至悬挑部分最远端下弦螺栓球球心的水平投影距离。
2 挠度、挠度测量
2.1 术语与定义
1）挠度
建筑的基础、构件或上部结构等在弯矩作用下因挠曲而产生的变形。
——《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》第2.1.5条
2）建筑变形测量
对建筑或构筑物的场地、地基、基础、上部结构及周边环境受荷载作用而产生的形状和位置变化进行观测，并对观测结果进行处理、表达和分析工作。
——《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》第2.1.2条
2.2 本教程挠度测量方法应用范围
1）本教程所指的挠度测量，适用于变形测量项目，不适用于变形监测项目。变形测量项目与变形监测项目要求的挠度测量方法、检验依据有很大的区别。
本教程的挠度测量是变形测量项目，依据JGJ 8-2016“建筑变形测量”的术语，为空间网格结构受荷载作用而产生形状变化进行观测，并对观测结果进行处理、表达和分析的工作。主要应用于跨度小于60m以下中小型空间网格结构施工期间和使用期间挠度测量技术、作业实施、成果整理及质量检验等。
本教程不适用于大跨度空间结构，有变形监测要求的挠度测量项目，变形监测要求的挠度测量方法要求及验收标准，参见《GB 50982-2014 建筑与桥梁结构监测技术规范》、《JG/J T 302-2013 建筑工程施工过程结构分析与监测技术规范》、《GB 50026-2007 工程测量规范》、《JGJ/T 408-2017 建筑施工测量标准》等。变形监测要求的挠度测量等术语见下条：
变形监测：对监测对象的形状或位置变化进行监测，确定监测体随时间的变化特征，并进行变形分析的过程。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第9.1.1条
挠度测量
对建（构）筑物及其构件等受力后随时间产生的弯曲变形而进行的测量工作。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第9.3.5条
2）在GB 50205-2001和GB/T 50621-2010标准里，挠度测量按检测结构类型分类，对结构的挠度称为结构挠度，对构件的挠度称为构件挠度（在GB 50205-2001里也称为侧向弯曲矢高）。由于术语采用的标准不同，网架挠度测量也可称为网架结构挠度测量。
挠度测量过程中，单次对挠度监测点进行的观测工作叫挠度观测。
3 空间网格结构挠度测量依据的标准规范
3.1 网架结构挠度测量的检验依据
——验收标准：
★委托单位提供的挠度设计值（或容许挠度值）
GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 （第12.3.4条）
JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程（第6.11.3条）
GB/T 50344-2004 建筑结构检测技术标准 （第6.8.8条）
GB/T 50621-2010 钢结构现场检测技术标准（第9.3.3条）
——检测方法标准：
JGJ 8-2016 建筑变形测量规范（第4.4条三角高程测量 第7.5条 挠度观测）
GB/T 17942-2000 国家三角测量规范（第7.1条 三角高程测量）
GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范（第9条 电磁波测距三角高程测量）
3.2 网壳结构挠度测量的检验依据
——验收标准：
★委托单位提供的挠度设计值（或容许挠度值）
JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程（第6.11.3条）
——检测方法标准：
JGJ 8-2016 建筑变形测量规范（第4.4条三角高程测量 第7.5条 挠度观测）
GB/T 17942-2000 国家三角测量规范（第7.1条 三角高程测量）
GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范（第9条 电磁波测距三角高程测量）
以上带★字的验收标准为必须有的检验依据。
3.3 标准适用范围
1）以上检验依据标准，只适用于跨度小于60m以下，无结构监测要求的中小跨度空间网格结构挠度测量，不适用于大跨度空间网格结构有结构监测要求的挠度测量。本教程以下讨论的都是中小跨度空间网格的挠度测量方法。
2）网架与网壳挠度测量采用标准的区别：网架挠度测量的验收标准有多个，常用的标准是GB 50205-2001，而且网架挠度测量是GB 50205-2001的强制条文，必须严格执行。网壳挠度测量的验收标准只有JGJ 7-2010 。
4 空间网格结构挠度测量的挠度值计算
4.1 空间网格结构挠度值的计算
JGJ 8-2016规范要求的挠度值计算
JGJ 8-2016第7.5条挠度观测，分为按竖向挠度值f1，和横向挠度值f2。空间网格结构受重力影响产生沉降变形，因此挠度值按竖向的挠度值f1计算，公式见7.5.3条如下：
JGJ 8规范是以线为基准进行挠度值计算和图解。但是图示很容易让人误解，实际上图中，是指理论水平直线上的A、E、B三个监测点，在重力等因素作用下，分别下沉了SA、SE、SB的距离（沉降量），到达下面小箭头指向的红色A、E、B位置，此时水平直线的形状变为红色A、E、B三点连接的弯曲线。用虚线把A、B两个端点相连构建成一条倾斜的连接线，即为基准线。中间E点垂直线与该连接线相交点的垂直距离f1，就是E点的挠度值。公式中A、E、B点之间的距离是指空间两点间水平距离。
其他标准规范如《GB 50026-2007 工程测量规范》第10.4.11条、附录G，《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》条文说明9.3.5条，挠度的术语和挠度值计算方法都是与JGJ 8一致的。
公式中术语解释：
沉降量：监测体在载荷及其他因素作用下产生的竖向位移值。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第9.5.2条。
变形：建筑在荷载作用下产生的形状或位置的变化的现象。可分为沉降和位移两大类。
——《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》第3.1.1条
4.2 建筑结构挠度值计算的应用
1）挠度与挠度值
依据以上JGJ 8 挠度的术语与挠度值计算公式，我们可以这样理解：挠度是指建筑的结构或构件本身在某个状态下的弯曲程度。
挠度值是结构或构件的实际形状与初始形状为参照的弯曲程度值。以上JGJ 8 竖向挠度值f1，实际上是以水平线为初始形状作参照，比对计算弯曲线段偏离水平线的竖直方向距离。横向挠度值f2，实际上是以垂直线为初始形状作参照，比对计算弯曲线段偏离垂直线的水平方向距离。
2）挠度值计算公式的应用
因此建筑变形测量里的挠度值，实际上建筑结构（构件）安装后的形状的实测挠度值，与初始设计形状的挠度值为起零值进行比对，计算出来的最终挠度值。
在JGJ 8 公式里只有直线为初始参照物，但是建筑结构设计的形状有很多种，因此我们把测量体初始形状分为直线型和曲线型讨论挠度值计算方法（网架与网壳结构挠度值计算方法的区别）
——直线型结构挠度值计算：
直线型结构比如：平板型网架、直线形的桁架，设计的初始形状为直线，设计的挠度起零值为0，实际观测的挠度值减去0就是最终挠度值。因此直线型结构可省略设计的挠度起零值计算，直接采用JGJ 8公式计算最终挠度值。
——曲线型结构挠度值计算：
曲线型结构比如：微曲面型网架、曲面状网壳空间结构，弯曲型桥梁等，设计的初始形状为弯曲型，挠度起零值不为0，因此挠度值计算过程为：首先根据设计施工CAD图，监测点标注的标高和监测点间水平间距为起始数据，用JGJ 8公式计算出该监测点的挠度值为挠度起零值；然后用工程实体观测得到监测点的实际挠度值，减去设计的挠度起零值，得到该监测点的最终挠度值。
以上曲面状结构挠度计算引用资料:
《网架结构挠度检测方法的探讨》出版源：建筑结构 2014年 【作者】刘堃,本教程对刘堃老师的网壳结构挠度计算步骤引用时有改动。
4.3 挠度值计算的常见错误
由以上挠度值计算原理，挠度值是结构（构件）自身弯曲产生形状变化的变形值，不是结构（构件）在空间位置变化产生的位移距离。
早期一些文献提出其他的挠度概念及挠度值计算方法，被网上一个流传很广的挠度检测报告模板，包括有些施工单位和检测单位所沿用。就是把网架施工期间监测的竖向位移监测报告，直接当作挠度测量报告，把竖向位移值（沉降量、累计沉降量）直接当作挠度值。这样做的挠度测量报告，只是结构或构件在空间位移的测量报告，没有考虑结构或构件自身偏离初始形状的位移并计算挠度值，当然是不对的。
这么详细介绍挠度值计算和挠度测量原理还是有必要的，网架挠度测量现场实操的基准点、工作基点、挠度监测点布设、 观测方式都跟这挠度计算原理有很大关系。
5 平板型网架挠度测量过程及挠度值计算
以GB 50205-2001规范要求为例，螺栓球网架采用整体吊装法的挠度测量步骤及挠度计算详解如下：
1）第一步，设置监测点
螺栓球网架在地面总拼完成还没吊装时，施工单位通知测量员到安装现场，选取要观测的网架轴线。在轴线两端端部焊接球A0点、B0点、中间规定位置的螺栓球E0点的球球心高度位置表面，找合适观测的一侧或是两侧贴反射片设置为监测点。同时规划好地面基准点或工作基点设置的位置、以及将来全站仪观测时测站位置。
2）第二步，网架安装
施工单位按设计标高，把网架吊装到高程为H的理论水平面位置。网架结构总拼安装完成后，在网架自重等因素作用下，三个监测点下沉SA、SB、SE距离后，到达A、B、E位置，见下图3。
图3 三角高程测量网架挠度观测示意图图中，A、B两点相连构建成一条连接线，即为基准线，E点向上垂直延伸与该连接线相交点的高差，就是E点在网架轴线上的挠度值f1。
3）第三步，网架结构总拼（安装）完成后第一期挠度观测
按GB 50205-2001规范12.3.4条要求，网架结构总拼（安装）完成后要进行一次挠度观测，这样等网架结构沉降基本稳定后，测量员到安装现场采用全站仪中间设站三角高程测量法，测量监测点A、B、E以地面高程基准起算的假定高程，分别为H'A、H'B、H'E。以及监测点A、E之间和E、B之间的空间两点水平距离LAE、LEB。
测量完成后计算E点挠度值：
平板型网架起始形状是直线型，可以直接采用JGJ 8-2016的公式计算最终挠度值。但是JGJ 8-2016的公式按照基础的沉降观测方式，既从上往下观测监测点下沉的沉降量，这与我们在地面从下往上用三角高程测量监测点高程的方式有差别，因此要对这个公式进行改造，引用GJ 8-2016竖向挠度计算公式：
把3个监测点的沉降量转换为假定高程的形式，分别为：
SA=H-H'A SB=H-H'B SE=H-H'E （1）
把公式1代入GJ 8-2016竖向挠度计算公式，则公式推导如下:
以上公式还可以再进一步简化，得到网架螺栓球用三角高程测量方式的挠度计算公式如下：
（2）
式中：H'A、H'B——两端端部接焊接球/螺栓球轴线中心的高程，单位m。
H'E——中间任意一点螺栓球轴线中心的高程，单位m。
LAE、LEB——轴线相邻监测点空间两点水平距离，单位m。
LAB——轴线两端端部球空间两点水平距离，LAB=LAE+LEB，单位m。
f1——网架轴线中任意一点E点的竖向挠度值，单位mm。
以上推导出来的公式，计算结果与GJ 8-2016公式计算的结果是完全一致的，挠度值正值为下挠，挠度值负值为上拱。其中，E点是在轴线的任意位置，如果E点在轴线中心，算出来就是跨中挠度值，如E点在轴线两边的1/4处，算出来就是两边1/4 处的挠度值。
从公式推导结果发现，网架挠度值的计算，与前面网架吊装的初始高程是多高无关，吊装后监测点沉降量多少也无关。比如过个十年二十年后，要求测量网架使用期间挠度值，我们到现场也不用理会网架这些年又下降了多少沉降量，只要测量以上A、B、E三点的假定高程， 再测量这三点之间的空间水平距离，就可以算出E点在网架结构挠度值f1。
4）第四步，屋面工程完工后第二期挠度观测
按GB 50205-2001规范要求，屋面工程完工后再进行一次挠度观测，这样等网架屋面工程完工沉降稳定后，测量员到安装现场，再用以上的测量方法进行观测，计算屋面工程完工后E点的挠度值f。
此时，网架挠度测量的现场观测作业步骤完成。
以上挠度计算公式参考文献有：
《钢网架挠度检测评定方法研究》出版源：城市道桥与防洪 2017年05期 【作者】 谷川
《钢网架结构工程挠度的检测与评定方法》出版源：城市勘测 2007年 【作者 】戴水财
谷川老师的公式是把JGJ 8公式的沉降量直接替换成假定高程，所以跟我推导的公式相反，算出来是挠度值正值为上拱，挠度值负值为下挠，不过没关系，只要在结果注明挠度正负值的挠曲方向就行。
6 网架挠度测量的观测轴线与监测点选取
6.1 网架挠度测量的观测轴线与监测点选取的标准规定
相关的标准规定有：GB 50205-2001第12.3.4条 、JGJ 7-2010 第6.11.3条、GB/T 50621-2010 第6.8.8条、GB/T 50344-2004第6.8.8条，其中GB 50344的规定比较笼统不常用。
JGJ 7-2010 第6.11.3条条文说明部分规定“挠度测量点的位置一般由设计单位确定”，当设计无要求时，应按标准规定选取。
6.2 网架挠度测量的观测轴线与监测点选取的方法
本教程以最常用的GB 50205-2001标准规定为例：“跨度24m以下钢网架结构测量下弦中央一点；跨度24m以上钢网架结构测量下弦中央一点及各向下弦跨度的四等分点”。这里说的各向下弦跨度是指长方向和短方向的下弦跨度。
1）网架结构跨度24m以下，取网格下弦中央的螺栓球为跨中挠度监测点，取与跨中挠度监测点同一轴线的两端端部支座球/螺栓球为变形观测点。实际检测中，观测轴线取短向方向或是长向方向的轴线都可以，主要是根据场地情况，有些小网架有时场地不大不能硬性规定，选观测方便的轴线就行。
图4 跨度24m以下网架监测点布设示意图
2）网架结构跨度24m以上，取网格下弦中央的螺栓球为跨中挠度监测点，再取跨中挠度监测点为中心的长短两个方向轴线的四等分点螺栓球，为1/4处挠度监测点，两个方向轴线的两端端部支座球/螺栓球为变形观测点。观测时，也是按这样的选取点观测，见下图示：
图5 跨度24m以上网架监测点布设示意图
3）当网架结构为悬挑结构时， 监测点的选取方法是一样的 ，即选取悬挑出部分最远端的下
弦螺栓球为挠度监测点，两端支座球为变形观测点。
4）实际检测中，中间的轴线不一定是在有支座的焊接球上，也经常遇到轴线数量为偶数，通常我们认为两个支座之间是没有沉降的，因此两支座中间的螺栓球也是没有沉降的，此时可以选取两支座的中间轴线相邻的轴线进行观测。
同样，如果遇到轴线上下弦球的数量为偶数，在中央一点或四等分点的距离上没有下弦螺栓球 ，只有杆件。 此时就可以选取相邻的下弦螺栓球进行测量。
6.2 网架挠度观测监测点设置的一些问题
从网架设计及使用安全角度，网架挠度观测的监测点布设，应根据本工程监测需要的实际情况，选取能代表反整个结构变形情况的监测点。但是目前，各个标准对这方面的规定还不是很完善，从查阅的资料看，学者们对标准规定也还存在争议，本教程只根据主流观点列出典型的布设方法。实际检测工作中，挠度监测点的选取和布设也不仅限于以上图4、图5的两种形式。本教程将在第二部分 第9条 监测点布置图，进一步说明挠度监测点的选取与布设方法。
以上观点引用资料:
《网架结构挠度检测方法的探讨》出版源：建筑结构 2014年 【作者】刘堃,本教程因基准点/工作基点位置的选取与刘堃老师不同，对引用文部分有改动。
《钢网架结构挠度检测测点布置探讨》出版源：城市建设理论研究 2012年 【作者】 陈茂伟
6.3 网壳挠度测量的观测轴线与监测点的选取（网架与网壳监测点选取方法不同）
网壳挠度测量监测点选取见《JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程》第6.11.3条与6.11.3条的条文说明部分，参见以上4.1.3条挠度值计算，网壳结构是曲面型空间结构，挠度值计算要参照设计的初始挠度值进行比对，因此网壳挠度的监测点，首先要考虑在设计施工CAD图中有标注设计标高的位置选取，而且实际测量监测点位置，要与CAD图标注位置要严格对应得上。
对于异形网壳结构，选取的监测点要在结构受力最不利的位置，监测点的位置和数量也不止以上标准规定的中央及四等分处的数量。其他同类型曲面结构的挠度监测点选取，比如桥梁挠度测量也是按这种方法。
7 网架挠度测量的测量方法及测量原理
7.1网架挠度测量的方法
网架挠度测量的方法主要有 ： 水准测量法、激光扫描测量法 、静力水准测量法 、传感器（振动监测）法和三角高程测量法等 。因网架建筑物净空高一般都较高，水准测量法实施观测难度较大，激光扫描测量法观测在设备密布和人员频繁活动的网架下也较难实现；而静力水准测量法和传感器（振动监测）法布置测点繁琐且成本高。
而全站仪中间设站三角高程测量，可在地面设置设站观测，观测时相邻两个监测点不需要通视，设站时仪器无需对中，不需要测仪器高，前后视棱镜一样高时也不用测棱镜高，操作灵活，从而提高测量精度及测量效率。近年很多学者对全站仪中间设站三角高程测量法的测量精度进行大量研究，研究表明在一定条件下，全站仪中间设站法可以代替三等、甚至二等的水准观测，成为三角高程测量的主要观测方法。在JGJ 8-2016已经废除每点测站、往返观测的方式，全面采用中间测站观测方式。
三角高程测量的中间设站观测方式，在近年大量运用于网架挠度测量，很多文献也对此方法进行研究和介绍。
以上引用参考文献：
《网架挠度测量》出版源：测绘科技信息交流论文集 2007年 【作者】 仲子家
《钢网架结构的变形检测探析》出版源：四川建材 2013年 【作者】朱纪委， 钟宏伟，王月波， 姚建帮
本教程对引用资料的测量方法名称按标准规范的名称做了改动。
7.2 全站仪中间设站三角高程测量
7.2.1 全站仪中间设站三角高程测量计算公式
《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》第4.4.1条规定：基于全站仪的三角高程高程测量可用于三等、四等沉降观测。三角高程测量应采用中间设站观测方式。
这里说的中间设站观测方式，就是全站仪中间自由设站三角高程测量（简称中间设站）。所谓中间设站观测，就是在相邻两观测点前后视线长度相近的任意位置安置测量仪器，测量两观测点间高差的方法。
中间设站方式的图示，本教程直接贴上《GB/T 50308-2017 城市轨道交通工程测量规范》图J.0.1,在理想状态下对中间设站观测方式简单讲解：
图6 中间设站三角高程测量观测点前后对称布设示意图图中A点是前视点棱镜，A点地面的高程为HA是已知的。B点是后视点棱镜，B点地面的高程是未知的，我们的目的就是要测量出B点地面与A点地面的高差hBA，从而用A点地面的高程HA加上高差hBA，就可以算出B点地面的高程HB。
下面先讲解B点地面与A点地面的高差测量过程：
测量中，是把全站仪设置在两个棱镜中间前后视线长度相近的任意位置，用全站仪的激光测距功能测量A点、B点棱镜的斜距Sa、Sb，以及测角功能测量垂直角αb、αb，就可以用三角函数sinα算出全站仪 I 与A点棱镜、B点棱镜的高差ha、hb，这样A点、B点地面跟全站仪地面的高差h'A、h'B为（原图没有标注h'A、h'B，大家自行脑补）：
h'A=ha（全站仪与A点棱镜高差）+i（全站仪仪器高）-va（A点棱镜高） 1）
h'B=hb（全站仪与B点棱镜高差）+i（全站仪仪器高）-vb（B点棱镜高） 2）
则B点地面与A点地面的高差hba为：
hBA=h'B - h'A
= hb + i - vb -ha-i + va
= hb - vb - ha + va 3）
如果A点的棱镜与B点的棱镜设置成一样高，va =vb，则A点地面与B点地面的高差简化为：
hBA= hb - ha 4）
根据最后的公式4，中间设站观测方式测量的A点与B点地面的高差，无关仪器高，无关棱镜高，减少了测量中量取棱镜高和仪器高的误差，从而提高测量精度。
7.2.2 网架挠度测量监测点高程计算
从上面网架挠度测量的原理，此时B点的棱镜换为螺栓球上贴反射片，则B点的棱镜高换为反射片高为0。按公式3，则螺栓球监测点B点与A点地面的高差为：
hBA= hb - ha+ va（后视点A棱镜高） 5）
则螺栓球监测点B点的高程HB，为工作基点水准面起算高程HA，加上螺栓球监测点B点与A点地面的高差hBA，为：
HB= HA+hb-ha+ va 6）
式中：HB ——前视点螺栓球监测点高程，单位m；
HA ——后视点棱镜（工作基点）地面高程，这个高程是已知的，单位m。
hb ——全站仪测量前视点螺栓球监测点的垂直距离，单位m；
ha ——全站仪测量后视点棱镜的垂直距离，单位m；
va ——后视点棱镜高，单位m。
前面公式推导比较繁琐，大家记住最后一条公式6）就行。
实际测量中，全站仪中间设站三角高程测量精度受观测距离（斜距值），垂直角、测角中误差、前后视距离差等因素的影响，其两点间高差测量结果，还要考虑大气折射、地球曲率等因素。现在的全站仪，通常都具备测距时气象改正—【T-P改正】、地球曲率与大气折光系数改正—【两差改正】的功能。同时，网架挠度测量的测区都小于100m（100米内高程误差为0.8mm），可用测区的水平面代替水准面，在短时间内完成测量的话，可以忽略地球曲率、大气折射系数，两点间高差可以用以上公式5）简单计算。
本教程第二部分网架挠度实地观测，监测点高程用公式6）计算。
7.2.3由中间测站的原理，全站仪可以设置在两个观测点视线长度相近的任意位置，实际工作中，由于网架观测场地所限，我们也经常会用到两个观测点在同一侧的观测方式，见下图GB/T 50308-2017 图J.0.2：
图7 中间设站三角高程测量观测点在同一侧布设示意图
本教程第二部分网架挠度实地检测，将用观测点在同一侧的观测方式为例讲解。
以上资料引用：
《GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范》
《全站仪三角高程测量代替三四等水准测量分析研究》出版源：武汉理工大学学报 2014年 【作者】汪耀武
《全站仪中间自由设站法三角高程测量浅析》出版源：北京测绘 2011年【作者】 王慧超
《全站仪三角高程测量方法比较分析》出版源：测绘与空间地理信息 2010年 【作者】 王慧超
8 JGJ 8-2016对全站仪中间设站三角高程测量的技术要求
8.1 JGJ 8-2016第4.4条 三角高程测量规范要求的技术背景
不同的规范的测量目的不一样，对三角高程测量的技术要求规定也是不一样的。JGJ 8-2016第4.4条的三角高程测量的技术要求，引用了《GB/T 17942-2000 国家三角测量规范》（第7.1条 三角高程测量）、《GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范》（第9条 电磁波测距三角高程测量）标准规定，比2007版有了很大的改动。
但是有个问题，以上GB/T 17942和GB/T 12898分别是2000年和2009年开始执行，在那个年代全站仪还没有普及，里面的技术要求是按老式的光学经纬仪、测距仪的观测方式制定的。比如当时的角度和距离是分开测量，而现在全站仪测角测距同时进行。JGJ 8-2016照搬引用这些技术指标，有些地方就不适用于现在全站仪观测的方式。而且规范4.4条技术要求的归类、编排顺序不是很好，有些技术指标的文字说明也太过于简练，导致指标要求的内容说的不是很清楚。因此针对初学者，本教程就对其中疑难的技术要求进行解释说明。
8.2 第4.4.2条三角高程测量疑难点解释
1）“中间设站观测方式，观测视线不宜大于300m，最长不超过500m。”
按文献研究结果，三角高程测量要达到高精度观测，观测视线长度最好不宜超过100m。前后视线差，三等观测不宜超过30m，四等观测不宜超过50m。观测视线垂直角不宜超过20°。
2）网架挠度观测的监测点采用贴反射片，相当于单棱镜，因此三角高程测量的高差值计算适用第4.4.2条第3点：“每个测站都变动一次仪器高进行2次独立测量，当2次独立测量所计算的高差较差应符合表4.2.2的规定时，取其算术平均值作为最终高差值。”
这里说的“每个测站都变动一次仪器高进行2次独立测量”，表明是在一个测站进行两次独立测量，因此两次独立测量之间全站仪要对中，变动仪器高大约5cm左右。
“2次独立测量所计算的高差较差”，是指一个测量点，仪器高没变动时观测的前视点与后视点高差，与仪器高变动后观测的前视点与后视点高差的差值。
3）表4.4.2 两次测量高差较差限差，
表中的注：“D为两点间距离，单位为km。”
规范中没说明白表中D“为两点间距离”是什么距离，参照JGJ8-2007（已作废）原4.5.5条及条文说明，表中的D是指每站前后视距之和。仪器高变动后前和视距和也变动，D取两次前后视距和的平均值。
8.3 第4.4.3条距离与垂直角观测技术要求疑难点解释
8.3.1 距离观测
1）“每次距离观测时，前后视应各测2个测回。每测回应照准目标1次，读数4次。”
这里说的“每次测距观测时”，是指一次独立测量的距离观测，前后视应各测2个测回。
这段“每测回应照准目标1次，读数4次”，是引用GB/T 12898-2009 第9.2.4条的原话，正如以上说的，GB/T 12898-2009 标准制定的那个年代，测距测角度是测距仪和光学经纬仪分开测量的。因此在GB/T 12898-2009标准原话中，这是对测距仪测量距离的规定。测距仪测量距离时，一个测回只照准一个目标，而且只照准目标1次，测量4次，因此规定“每测回应照准目标1次，读数4次”。
现在全站仪观测方式是同时观测角度和距离，测量时每测回都采用正倒镜照准目标2次，以上“每测回应照准目标1次”的规定就不适用了。而且现在大部分全站仪都有连续自动测量n次取平均值的功能，如果把连续自动测量设置为4次的话，每次照准直接读取4次测量值的平均值就可以了，不必读数4次。因此按照全站仪中间设站观测方式，这句话可改为：“每测回应前后视分别正倒镜照准目标2次，每次照准目标时读取4次测量值平均值”，这样表达就比较合适了。
2）表4.4.3-1 距离观测要求
规范也没有指明“距离观测要求”到底是哪种距离观测，参照GB/T 12898-2009 ，可以推断出是指斜距观测的技术指标要求。
表中“一测回读数间较差限差”，原规定是每个目标在一个测回内，4个距离观测值的最大读数与最小读数的差值。按全站仪观测方式，也可相应改为：每个目标在一个测回内，正镜观测与倒镜观测两次照准测量值的读数差。
“测回间较差限差”就比较好理解，是两个测回之间距离测量值的差值。
8.3.2 垂直角观测
1）“每次垂直角观测时，应采用中丝双照准法。”
这里说的“每次垂直角观测”，也是指每进行一次独立测量的垂直角观测。所谓的中丝双照准法，就是分为中丝法观测和双照准法观测两个要求。
——中丝法观测
垂直角观测方法有中丝法和三丝法，所谓的中丝法，就是目镜视场中的上中下三条横丝，以中间十字丝横丝瞄准目标的观测方法。中丝法观测见下图：
图8 垂直角观测中丝法照准目标示意图如上图，中丝法观测有a）、b）、c）方式：
a）望远镜视场的目标像的顶面平分左边双横丝，并且靠近中间部分。
b）望远镜视场的目标像的顶面与右边单横丝相切，并且靠近中间部分。
c）以十字丝右边单横丝平分目标的中间部分。
现在的全站仪望远镜视场中心都有个十字，全站仪照准棱镜或反射片时，可以采用c）方式，先把右侧的单丝与目标中心的十字中间平分，再旋转水平旋钮把望远镜十字与照准目标中心十字重合，以减少目标的偏心差的影响。如果是观测无合作（不贴反射片）目标时，也是如此操作，而且所有目标采用的观测方式要一致。
——双照准法观测
双照准法就是：两次照准，取两次读数平均值的方法。现在的教材都基本不提到这个双照准法，而且目前新出的标准规范，也只有JGJ 8-2016还在要求双照准法，因此大家有可能不熟悉。
双照准法参见GB/T 17942-2000第7.1.3条和7.1.6条a），正如以上所说的，在原GB/T 17942-2000标准中，这个双照准法是对以前老式光学经纬仪测角度的规定。以前老式光学经纬仪测量角度时，采用度盘分微尺测微器进行人工读数，其中最末一位数是在两个分划线之间估读的。因此每次读数都采用2次重合度盘（测微器）対径分划，取2次估读读数平均值。其观测方法类似于做平行试验取平均值的方式来弥补设备精度不足，同时也防止人工读错数的粗差。
双照准法的操作为：测量一个目标的角度时，先照准目标，读第一个数。然后把仪器的照准部或望远镜顺时针旋转一周，回到原来位置再重新照准目标，读第二个数。当两个读数之间的差值不大于规定值，取平均值为最终读数。
现在全站仪都是电子测量光电系统分辨刻度，直接读取测量值的数字，不存在人工读数的估读误差。因此JGJ 8-2016要求的“双照准观测”和表4.4.3-2“两次照准目标读数差限差”，放在现在就显得有点多余。而且全站仪观测角度时，都采用正倒镜进行多次测回的重复观测，相当于多次双照准观测了，角度观测质量可按JGJ 8-2016表4.4.3-2的“垂直角测回差限差”进行考核。因此本教程以下角度测量操作，只采用中丝法，不采用双照准法。
2）表4.3.3-2 垂直角观测要求
——指标差较差限差
这个“指标差较差限差”可以分为“指标差”和“较差限差”两方面去理解。先看“指标差”的术语定义：
竖直度盘指标差：当仪器处于正常工作位置，视轴水平时，竖直度盘的读数与规定值的差值。
——《GB/T 3161-2015 光学经纬仪》第3.1条。
竖直度盘盘指标差简称指标差，当仪器因运输、振动或长期使用时，仪器置平后竖盘指标没有在正确的位置，而是与正确位置有一个微小的角度，这个角度叫指标差。如果仪器存在指标差，垂直角观测质量就会受到一定影响，为了消除指标差，常采用正镜倒镜观测方式给予消除。但是，如果仪器的竖盘指标差差值太大，超出《GB/T 27663-2011 全站仪》表5的规定范围，那就要把仪器重新校准检定合格后才能使用。
一台仪器在一个测站中，垂直角指标差是固定不变的，因此，可根据垂直角指标差的变化检测观测质量。
指标差较差限差：这个“指标差较差限差”，在《JGJT 408-2017 建筑施工测量标准》也有这个技术要求，但是在JGJ 8的历代版本和GJT 408-2017 中，都没指明这个指标差的“较差”是怎么个比较法，其实这个“指标差较差”的定义，可参见GB/T 17942-2000第7.1.6条c）的“指标差互差”：当分组观测时，仅在一测回个内的各个方向比较，单方向连续观测时，则在连续观测的测回间比较。
以网架挠度观测为例，根据以上比较指标差的原则，指标差较差可分为三种比较方法：
第一种比较法：一个测站对几个方向的螺栓球监测点进行一测回的观测，则指标差较差是这一测回内几个监测点指标差的最大值与最小值的差值。
第二种比较法：一个测站对同一个螺栓球监测点进行多个测回观测，则指标差较差就是指这多个测回指标差的最大值与最小值的差值。
第三种比较法：分多个测站对同一个螺栓球监测点各进行一个测回观测，则指标差较差就是指多个测站所观测指标差的最大值与最小值的差值。
JGJ 8-2016没有指明采用的是那种比较方式，因此本教程根据测量操作的实际情况，采取第二种比较方式，则指标差较差限差为：一个测站对同一目标进行多个测回观测，多个测回间指标差的最大差值与最小值的差值，不能超过规定的限值。
8.4 第4.4.4条三角高程单次观测的高差计算
JGJ 8-2016中间设站三角高程单次观测的高差计算见公式4.4.4，但是这个公式是用水平距离来计算高差。按照公式方法，全站仪先测量出前后视斜距值，再用仪器用内置的三角函数计算程序把斜距值计算出水平距离，再把计算的前视、后视的水平距离和垂直角来计算高差。
现在的全站仪测距时，基本都具备气象改正功能，可以直接测量出各项改正后的斜距，因此中间设站三角高程单次观测的高差计算，可以考虑按照《GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范》第9.3.2条的公式4计算。
比较以上两个公式，JGJ 8的公式有现成直接测量的斜距值不用，反而多绕个弯转换成水平距离来计算计高差，多计算转换一次也多一项误差因素。而GB/T 12898的公式，直接采用全站仪气象改正后测量的斜距值计算，就比较符合实际测量方式。因此本教程不是很建议使用JGJ 8-2016的公式计算高差。
在使用上，比如桥梁挠度测量，测区比较大的（测区边长大于100米），就采用以上GB/T 12898的公式计算相邻两点间高差。而网架挠度测量测区比较小的，可以不考虑地球曲率影响，用测区水平面代替水准面，就按本教程6.2.1条的公式，直接采用全站仪显示的垂直距离值计算两点间高差。
8.5 全站仪中间设站三角高程观测测回数和观测顺序
JGJ 8-2016第4.4条技术要求，距离观测和角度观测的测回数是分开规定不统一，而且有些测回数规定还是互相矛盾的。因此我们根据JGJ 8-2016第4.4条技术要求，网架挠度观测的全站仪中间设站三角高程测量可以这样观测操作：
1）测回数
一组方向观测进行2次独立测量，第一次独立测量观测2个测回，改变仪器高之后进行第二次独立测量，也观测2个测回，总计4个测回。超限的观测值均应重测，最后每个方向取4个符合限差要求的测回。
以上三等或四等精度都按这样操作。
2）观测顺序
JGJ 8-2016取消了原2007版那种繁琐过时的观测次序规定，其实是好事。至于各个目标的观测顺序，新规范没有规定，就可以按照《 GB/T 17942-2000 国家三角测量规范》第7.1.3条 垂直角中丝法观测的操作程序进行观测。具体的测量操作步骤，在本教程第二部分有进一步讲解。
8.6 本JGJ 8-2016第4.4条总结：
1） 以上JGJ 8、GB/T 12898和GB/T 17942标准中，对测量结果精度的要求，都是按棱镜为测量目标而制定。但是在实际检测中 ，我们测量的目标不单有棱镜，还有反射片，甚至是监测体的物体表面。全站仪在测量反射片或是物体表面时，仪器的测量精度会低于仪器标称精度（具体看仪器说明书）。因此测量反射片视线距离要在100m以内，直接测量物体表面时，物体表面粗糙度要达到一定要求，视线距离要在50m以内。
2）正如以上所说的，JGJ 8-2016的三角高程测量规定只采用中间设站观测方式，因此JGJ 8-2016第4.4的规定，如果下次改版要是能按照全站仪中间设站观测的方式，把距离测量和角度测量的规定统一起来，再把有些技术指标的要求更明确详实一点，就比较好了。
9 网架结构的挠度设计值、容许挠度值及检测结果的判定方法
9.1 挠度设计值、容许挠度值
挠度设计值：网架结构设计时，通过有限元法对网架模型的荷载和作用近似的模拟计算真实网架的荷载和位移，由模拟产生的位移值计算出挠度值，也称为挠度计算值。
容许挠度值：网架结构能承受而不至于产生损害或影响正常使用的最大变形量（挠度值）。
通俗的说，挠度设计值是指按设计要求，推算网架安装后会弯曲到多大程度。而容许挠度值，是在保证结构安全使用的前提下，允许网架弯曲的最大程度。因此，容许挠度值是网架设计和安装的控制底限，不论是设计允许的挠度值，还是实际观测的挠度值，都不能超过容许挠度值，否则对结构产生损害或影响正常使用。
9.2 网架挠度测量检测结果的合格判定
1）按挠度设计值判定
在委托单位能提供挠度设计值的情况下，网架挠度测量所测的挠度值结果判定，要符合以下标准规范的规定：
——《GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 》第12.3.4条规定：所测得的挠度值不应超过相应设计值的1.15倍。
——《JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程》第6.11.3条规定：所测得的挠度值不应超过现荷载条件下挠度计算值的1.15倍。
以上标准说的挠度设计（计算）值，可在设计单位或施工单位提供的网架结构施工设计图纸，网架结构计算书查阅获得，并作为检测结果合格判定的主要依据。
2）按容许挠度值判定
实际检测中，我们经常遇到这种情况：大部分的网架工程图纸都没有给出挠度设计值。这时我们就可以协商，按网架结构的容许挠度值来评判。网架结构的容许挠度值，要根据相关标准规范里的规定通过计算得出。
举例：某跨度为24m的屋盖结构的网架，测量得挠度值为100mm，但是委托单位无法提供挠度设计值，按规范要求，没有挠度设计值无法判定是否合格。这时可以依据JGJ 7-2010表3.5.1规定，查到容许挠度值为短向跨度的1/250，计算得出网架容许挠度值24m/250=96mm。测量所得的挠度值大于容许挠度值，判定为不合格。
注意：容许挠度值是结构的最大容许上限，这时计算的容许挠度值就不能再乘以1.15倍作判定值了。
——本节引用以下资料：
《网架与网壳》出版源：同济大学出版社 1997年【作者】沈祖炎
《网架结构挠度检测方法的探讨》出版源：建筑结构 2014年 【作者】刘堃
《钢结构·主体结构·结构鉴定检测》出版源：华中科技大学出版社 2012年【主编】石中林
9.3 网架容许挠度值在标准规范中的规定
实际检测工作中，我们在网架挠度测量结果判定时，经常会用到容许挠度值，这里介绍容许挠度值的标准规定出处：
1）《JGJ 7-2010 空间网格结构技术规程》表3.5.1：
2）《GB 50017-2017 钢结构设计标准》附录B.2.4条
GB 50017在2003版的时候还没有空间网格结构容许挠度值的规定，到了2017版才新增了这部分内容。GB 50017-2017附录B.2.4条里面，对屋盖结构、楼盖结构的容许挠度值规定与JGJ 7-2010是一样的，但是对悬挑结构的规定更加细化。其他的规定也比JGJ 7-2010的规定更加详细，更加符合实际应用，比如增加网架、桁架预先起拱时的容许挠度取值规定。
GB 50017-2017附录B.2.4条的内容太多，这里仅贴出表B.2.4-1，其余的内容，本教程末尾会放出教程中提到标准的免费下载网盘地址。
我们计算容许挠度值采用JGJ 7还是GB 50017标准，主要是看网架设计图纸引用哪个设计标准，如果都引用就优先采用GB 50017-2017的。
10 网架挠度测量引用的测量术语说明
10.1 测量术语解释
为了方便初学者理解，对网架挠度测量引用到的工程测量术语进行列举
基准点：为进行测量而布设的稳定的、长期保持的测量点，根据变形测量的类型，可分为沉降基准点和位移基准点。
——《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》第2.1.12条。
工作基点：为便于现场变形观测作业而布设的相对稳定的测量点，根据变形测量的类型，可分为沉降工作基点和位移工作基点。
——《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》第2.1.13条。
测站：观测时安置测量仪器的位置。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.3.5条。
监测点：布设在建筑场地、地基、基础、上部结构或周边环境的敏感位置上能反应其变形特征的测量点。根据变形测量的类型，可分为沉降监测点和位移监测点。
——《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》第2.1.14条。
标高：以某一水平面作为基准面，并做零点（水准原点）起算地面（楼面）至基准面的垂直高度。
——《GB/T 50001-2017 房屋建筑制图统一标准》第2.0.8条。
高程基准：由特定验潮站平均海水平面确定的测量高程的起算点以及依据该面所决定的水准原 点高程。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.2.35条。
高程：地面点至高程基准面的铅锤距离。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.2.37条。
注：本条术语中的高程基准面参见上面2.3.35条“高程基准”。假定高程：按假设的高程起算面所确定的测区起算点高程。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.2.38条。
假定坐标系：属测量平面直角坐标系的一种，其纵坐标轴方向和原点值根据需要确定。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.2.7条。
正高：地面点沿该点的重力线到大地水准面的距离
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.2.40条。
高差：同一高程系统中两点间的高程之差。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.9.19条。
垂直角：观测目标的方向线与水平面间的夹角，又称竖直角。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.9.22条。
竖盘指标差：当经纬仪、全站仪置平后，竖盘读数与零位系统的误差。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.9.24条。
测回：在外业测量时，按规定的观测方法所进行的一个完整的基本操作单元。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.3.15条。
测回较差：同一测站同一观测目标的任意两个测回的观测值之差。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第3.3.16条。
中误差：带权残差平方和的平均数的平方根，作为一定条件下衡量测量精度的一种数值指标。
——《GB/T 50228-2011 工程测量基本术语标准》第2.0.24条。
在一些文献资料上，把测量螺栓球与地面基准起算面的假定高程称为“标高”，这个标高是指工程设计制图时标注的高度，工程放样时按照这个标注的高度进行找平或标高传递，而网架挠度观测的高程测量结果不是为了确定设计标高，因此使用“标高”术语不太合适。
10.2高程系统的概念
高程系统有大地高系统，正高系统、正常高程系统。通常由于某些技术原因，在一般的工程测量应用中，常采用正高系统或正常高程系统，而不采用大地高系统。而我国法定的国家高程测量采用正常高系统。以下讨论的高程测量都是正常高系统。
为了建立全国统一的高程系统，必须确立一个高程基准面。我国历史上曾使用过“1956年黄海高程系”，现在在有些工程上也在使用。现行的高程基准面是青岛验潮站1985年确定的平均海水面，称为“1985国家高程基准”，作为统一的国家高程系统。
在一般工程测量中，如果能够引用国家高程基准的，则采用国家高程系统。其某观测点到大地水准面的铅锤距离，称为绝对高程或海拔，简称高程。
但是在施工地区引用国家高程基准有困难时，可引用假定高程系统，既采用适当假定的水准面作为起算高程的基准面，某观测点与基准面的铅垂距离，就是该观测点的假定高程，也就是书本教材说的相对高程。
本教程以下提到的网架挠度观测测量的高程，都采用假定高程系统。
10.3 用水平面代替水准面的限度
在以上讨论网架挠度测量在进行监测点高程测量时，测区比较小时可以忽略地球曲率的影响，用水平面代替水准面。但是水平面代替水准面也是有限度，参考以下王淑慧老师主编的《土木工程测量》表1.2：
同时全站仪测量时，应正确设置气象改正—【T-P改正】、地球曲率与大气折光系数改正—【两差改正】的功能。
以上资料引用：
《土木工程测量》出版源：武汉大学出版社 2014年11月第一版 [王淑慧 主编] 1.3条 用水平面代替水准面的限度
《GBT 14911-2008 测绘基本术语》
11 网架挠度观测三角高程测量法所用仪器设备选购及精度要求
11.1 全站仪（1套）
全站仪选购首要考虑的是仪器的精度是否能满足测量工作要求，还有价格、功能操作、售后服务、品牌等因素。
网架挠度观测所用的全站仪标称精度，首先要满足JGJ 8-2016的表4.4.1的规定，表4.4.1规定：三等沉降观测仪器标称精度小于（ 1mm±1×10^-6mm， 1.0"），四等沉降观测仪器标称精度小于（ 2mm±2×10^-6mm，2.0"），测量时具体选用哪一种标称精度的全站仪，还要根据网架变形（挠度）允许值采用的测量精度等级来确定。如何确定测量精度等级在教程的第二部分会进一步讲解。另外提醒一下，JGJ 8-2016的表4.4.1，里面标称测距精度使用的ppm是废止多年的非法定计量单位，大家引用的时候要改成法定计量单位的1mm±1×10^-6mm，也希望GJ 8下次改版的时候也改一下。
1）通常，应优先选用 （1mm±1×10^-6mm， 1" ）的全站仪。这款型号的全站仪，可以满足所有跨度的网架挠度观测，还可以满足GB 50205里“主体结构的整体平面弯曲”；屋架、桁架“侧向弯曲矢高”等其他观测精度要求更高项目的要求。国产知名品牌的价格大约36000元。
2）如果觉得价格太高，也可以选用（2mm±2×10^-6mm， 2" ）的全站仪。这款型号的全站仪的精度降低，比如网架屋盖结构挠度观测只能做跨度15m以上的，但这也基本满足绝大多数网架挠度观测的。当然精度等级降低，其他钢结构变形检测的一些项目也会受到限制，而且在能做的项目里，测量操作时要比上一款全站仪多测几个测回，检测员要累点。国产知名品牌的价格大约15000元。
至于要购买哪一款，根据检测单位的情况和发展需要决定。如果只想做网架挠度测量，不考虑做其他项目，买第二款也行。对于初学者，全站仪还要考虑操作方便，功能等方面，比如：彩色触摸屏，方面操作的界面和菜单，内置坐标正反算程序，免棱镜测距功能，激光照准功能等，当然现在新出的全站仪以上功能都具备。
11.2 全站仪单反射棱镜
买2套单反射棱镜，要相同规格的，测量的时候方便。钢结构变形检测项目一般观测视距都不大，棱镜规格选中等的就可以，杆高1.3米就行，不用太高， 出门的时候带着方便。
全站仪棱镜常数的设置
棱镜常数见百度百科：https://baike.baidu.com/item/棱镜常数/843213
但是在全站仪里设置里，棱镜常数是指全站仪测量棱镜距离的时候，棱镜中心与对中杆中心的距离差。如何辨别反射棱镜的棱镜常数，最直接办法的就是看安装方式。以国产常见的棱镜为例，正反面安装的棱镜常数下图：
棱镜正面安装方式
全站仪棱镜正面安装时，棱镜十字中心底部线与对中杆中心线是对齐的，距离差为0mm。在棱镜背面也有标注“0 OFFSET”，表示这种安装方式的棱镜常数为0。因此在全站仪的棱镜常数也设置为0，这时全站仪测量棱镜的距离，就是对中杆中心底部工作基点的实际距离。
棱镜反面安装方式
全站仪棱镜反面安装时，棱镜十字中心底部线与对中杆中心线有30mm距离，在棱镜背面也有标注“30 OFFSET”，表示这种安装方式的棱镜常数为30。因此在全站仪的棱镜常数也设置为30，这时全站仪测量棱镜距离的时候，会自动加上30mm为对中杆中心的实际距离。
不同厂家生产的棱镜常数会有不同，购买棱镜的时候，要跟厂家问好棱镜常数是多少。但是我们使用棱镜之前也要自己测定棱镜常数，方法为：
1 在平地上画好距离2米左右的两点，用卷尺精确量出实际距离。
2 在两点上分别放置棱镜和全站仪，全站仪整平对中后测量棱镜的水平距离，和卷尺测量的实际距离相比较，全站仪测量的距离和卷尺测量距离的差值，就是棱镜常数。
棱镜对中杆高度标尺的刻度是于厘米为单位，因此我们安置棱镜的时候，没什么必要就把棱镜对中杆的伸缩杆放到底部，避免棱镜高读数的估读误差。
11.3 全站仪反射片
规格：3cm×3cm 50片，规格：5cm×5cm 50片。 小剪刀1把，现场贴螺栓球表面要裁剪反射片时候用。
11.4 对讲机一套（2只装）。
11.5与全站仪配套的弯管目镜一个。300mm游标卡尺、2m钢卷尺各1把（量螺栓球球心与监测点高差用）。十字测钉30个，红油漆1罐，买来不一定用的上，备用。
★如果是需要通过钢结构工程检测资质评审，以上的主要设备全站仪至少要两套。
★对讲机、反射片、十字测钉、弯管目镜等小东西厂家不一定给你配，自己去淘宝天猫买还方便且便宜。
12 学习网架挠度测量现场工程实体检测操作的准备工作
零基础的初学者要尽快掌握网架挠度测量的实地检测操作技能， 要自己先做以下三点准备：
1）首先，要有本《土木工程测量》的教材，系统的了解工程测量的基本知识。《土木工程测量》网上有免费下载，我自己就下了十几本，现推荐两本书，在我的度盘有下载，侵删：
《土木工程测量（学习资料）》
https://pan.baidu.com/s/1QNK5etJap91uA6JcY05aHQ 密码：1jyc
《交通土木工程测量》人民交通出版社 [张坤宜主编] 2013年9月 第4版
https://pan.baidu.com/s/1jRxA9gFU3wcrsCPLwgu9Dg 密码：jywr
★ 重点是《土木工程测量（学习资料）》第3章 角度测量，尤其是垂直角测量技术。知道什么是仪器对中、整平、照准目标、正镜（盘左）、倒镜（盘右），测回、角度测量的误差来源。以及第5章 测量误差的基本知识，知道什么是中误差。
以上内容结合《交通土木工程测量》一起看，特别是这本书的第四章 “高程测量” 第六节“三角高程测量与高程导线”。
2）然后，熟读GB 50205-2001关于挠度测量验收要求的第12.3.4条，JGJ 8-2016第4.4条三角高程测量、7.5条挠度观测。
★重点是经过以上《土木工程测量》书本的了解后，掌握JGJ 8-2016第4.4条三角高程测量关于距离观测和垂直角观测的技术指标要求。
3）最后，你手头上最好已经有一台全站仪，根据仪器说明书熟悉全站仪常规测量操作，比如：建站、角度测量、距离测量、坐标测量、打开激光的按键在什么地方，在设置选项里面，单位、角度、距离、坐标、棱镜常数是怎么设置。
------------------------------------------------------------------------------------------------- 第一部分结束语
本教程第一部分专门讲原理和方法，工程测量作为一门专项技术学科，即使要用简单的方式讲解，上面那些大段枯燥的标准规定、公式推导、原理讲解还是免不了的。不过初学者一下看不过来也没关系，先知道个大概也不影响后面实地测量操作的学习，等学会测量操作以后再慢慢看。而且最后一条的三点准备工作，都是工程测量学比较基础的操作，要熟练掌握也很快。只要先简单了解下，就能明白本教程第二部分网架挠度测量的实地操作和检测步骤，以及网架挠度测量的原始记录怎么做、报告怎么出。
如果需要通过钢结构工程检测资质评审，钢结构变形检测项目的检测人员，就要求有正式的建筑变形测量检测员上岗证，以广东省为例，现在是在广东省建设工程质量安全检测和鉴定协会报名，报名网址：http://jyk.ok99ok99.com/
考试教材和考试内容，就是上面那本《土木工程测量（学习资料）》第1、2、3、5章，和《JGJ 8-2016 建筑变形测量规范》全书。手里有了教材和提前知道考试范围，有大把时间慢慢看就不难考。