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CURRICULUM DO PROFESSOR O autor do caderno de estudos de Topografia I é o Professor Pietro Valdo Rostagno, bacharel em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) em 27 de novembro de 2002, casado com Adriana Trocilo Picanço Rostagno e pai de Gabriella e Pietra. É Especialista em Docência do Ensino Superior pela Faculdade Redentor, em março de 2007 e Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Faculdade Integrada de Jacarepaguá, em outubro de 2009. Também atua como Engenheiro Civil da Prefeitura Municipal de São José de Ubá – RJ desde agosto de 2011. No campo da docência, atua ativamente desde novembro de 1999 ministrando aulas de matemática e física para o ensino médio, bem como no ensino superior em Engenharia Civil, qual tem larga experiência nas disciplinas de Cálculo 0, Probabilidade e Estatística, Topografia I e II, Hidrologia Aplicada, Estradas I e II, Obras Hidráulicas (Barragens), Portos, Aeroportos e Hidrovias, Tópicos de Planejamento em Engenharia Civil e Engenharia de Trânsito. No âmbito de ensino à distância atua como professor desde fevereiro de 2015, nos cursos de Engenharia Civil e Engenharia de Produção da Faculdade Redentor. PIETRO VALDO ROSTAGNO 2 APRESENTAÇÃO DA DISICPLINA TOPOGRAFIA II Olá querido (a) colega da disciplina Topografia II !!! Passado o ciclo básico do curso de Engenharia Civil, que corresponde aos 04 (quatro) primeiros períodos, bem como as disciplinas iniciais do ciclo profissionalizante, você está realizando a transição para a fase de formação final do curso. A partir de agora as disciplinas são de formação no campo da Engenharia Civil e requer atenção especial do aluno, pois são muitas informações ao mesmo tempo No ciclo básico sua formação em Engenharia abordou conhecimentos importantes para sua vida profissional, como os cálculos, as físicas e os desenhos, quais são fundamentais para a formação do Engenheiro Civil. A disciplina TOPOGRAFIA II abordará diversos conceitos aprendidos nestas disciplinas do ciclo básico, assim como a Topografia I, o Desenho de Projeto em Engenharia Civil e a Hidráulica, quais você já cursou, por isso, é necessário o entendimento de todas elas, pois certos conceitos serão abordados no entendimento de que o aluno já sabe e domina o que foi ensinado até aqui. A disciplina de Topografia II será dividida em 16 (dezesseis) aulas, onde ao final de cada uma teremos exercícios para serem feitos, cujos mesmos são importantíssimos para a realização da avaliações e atividades práticas supervisionadas (APS’s), bem como as complementares. Procure sempre estar com seus estudos em dia, conforme já dito aqui são muitas informações e caso fique acumulada com outras disciplinas, ocorrerá um acumulo imenso de estudos, que irá requerer do aluno muito tempo para realizá-lo, pois este tempo é muito precisos na vida acadêmica do estudante de Engenharia Civil, bem como na correria do dia- a-dia deve-se organizar para tê-lo em dia. A disciplina irá tornar o aluno a entender, compreender e saber a realizar um levantamento expedito, observar os tópicos de levantamentos topográficos específicos, saber locar uma obra, aprender os conceitos de GPS, Geoprocessamento e aerofotogrametria, pois cabe ao profissional de Engenharia Civil aplicar os conceitos aqui aprendidos na execução de seus empreendimentos. Apresentação 3 Quanto ao material de estudos é importantíssimo o aluno ter sempre em mãos: muito papel A4 branco ou reciclado, lápis ou lapiseira (0,5 mm ou 0,7 mm – marca Pentel), escalímetro com diversas escalas 1:20; 1:25; 1:50; 1:75: 1:100 e 1:125, borracha branca sintética, calculadora científica (Cassio FX-82 MS ou HP 10s, pois tem as funções que precisamos) e muita disposição para os estudos. E sempre lembrando do seguinte lema: “Aqui é Engenharia Colega…”. 4 OBJETIVO GERAL DA TOPOGRAFIA II Permitir ao aluno a aquisição de conhecimentos específicos no estudo da Topografia, visando a sua aplicação maior no campo da engenharia civil. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DA TOPOGRAFIA II Proporcionar ao aluno noções adequadas do estudo de procedimentos de levantamentos de campo, locação de obras, uso do teodolito, uso do GPS, estudos específicos através de aerofotogrametria e levantamentos específicos de obras. Objetivos 5 O SUMÁRIO É GERADO PELA EQUIPE DA EAD. Sumário 6 Iconografia 7 AULA 1 APRESENTAÇÃO DA AULA O levantamento expedito topográfico é o iníco para o planejamento inicial de qualquer obra, seja de pequeno, médio e grande porte. É um tipo de levantamento essencial para se estimar a mão-de-obra aplicada, máquinas, equipamentos, ferramentas e também o orçamento a ser empregado, bem como o prazo de execução dos serviços. OBJETIVOS DA AULA Ao final desta aula o aluno deverá saber: Entender os conceitos de levantamento expedito do terreno; Realizar um levantamento expedito em campo; Trabalhar com croquis, ou seja, desenhos sem escala e sem precisão; Saber dizer quais tipos de benfeitorias são existentes em um terreno; Realizar visita em campo, saber identificar os terrenos, bem como estimar os custos e o cronograma de obra. Levantamento Expedito do Terreno 8 1.1 - INTRODUÇÃO O levantamento expedito, como o próprio nome sugere, consiste de operações rápidas de medida no campo; de precisão grosseira, tem apenas a finalidade de oferecer informações de caráter geral do terreno. Estas informações servirão para a definição e o planejamento do levantamento regular a ser realizado a posteriori. Com estes dados iniciais é possível definir a equipe de trabalho, o equipamento a utilizar, a precisão das medidas, o método de levantamento a empregar, a duração e o custo dos trabalhos. O reconhecimento da área é tarefa básica. Percorre-se o terreno a levantar com a finalidade de reconhecer as suas peculiaridades e definir as diretrizes gerais do trabalho. Em regiões extensas, o reconhecimento é feito utilizando-se aerofotos provenientes de recobrimento aerofotogramétrico. Nesta fase, o topógrafo percorre todo o local e escolhe os pontos notáveis (de interesse) para o levantamento e materializa-os cravando os piquetes ou as estacas.1 1.2 - EXECUÇÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 1.2.1 - Introdução A topografia pode ser definida de modo variado como a forma, configuração, relevo, irregularidade ou característica tridimensional da superfície da Terra. Os mapas topográficos são feitos para mostrar essa informação, junto com a localização de feições naturais e artificiais da Terra, incluindo prédios, estradas, rios, lagos, florestas etc. Obviamente, a topografia de determinada área é de grande importância no planejamento de grandes projetos, tais como prédios, rodovias, barragens ou oleodutos. Além disso, a menos que o leitor viva numa região completamente plana, ele provavelmente desejaria ter um mapa topográfico pronto do terreno antes de localizar e planejar a construção de uma 1 ROSTAGNO, P. V. Apostila de Topografia II. Faculdade Redentor, 2011. 9 casa. A topografia também é importante para projetos de conservação do solo, planejamentos florestais, mapas geológicos etc. A habilidade em usar mapas é muito importante para muitos profissionais além do próprio topógrafo, por exemplo, em engenharia, silvicultura, geologia, agricultura, climatologia e ciência militar. Em outubro de 1793, com a idade de 24 anos, Napoleão Bonaparte recebeu sua primeira promoção graças a sua habilidade em fazer e usar mapas, quando assumiu o comando da artilharia no cerco de Toulon. Uma vez que a preparação de mapas é bastantecara, o topógrafo deve descobrir quais mapas foram previamente feitos para a área em questão antes de começar outro novo. Por exemplo, o Serviço Geológico Americano (U.S. Geological Survey) tem mapas topográficos para grande parte dos Estados Unidos. Esses mapas estão prontamente disponíveis a preços bastante razoáveis. Uma grande percentagem de seus antigos mapas foi publicada com a escala de 1:62.500 (1 polegada = quase 1 milha ou 1 cm = 625 m). Esses mapas, no entanto, estão defasados, e o presente objetivo do Programa Nacional de Mapeamento é fornecer mapas com a escala de 1:24.000 (1 polegada = 2.000 pés ou 1 cm = 240 m) para todos os Estados Unidos, exceto o Alasca, onde está sendo usada a escala de 1:25.000 em alguns mapas recentes, no sistema métrico. 2 1.12.2 – Execução do Levantamento Topográfico No levantamento topográfico é utilizada a NBR 13.133/1994, que estabelece a execução do levantamento topográfico. 1.2.3 - Objetivo A referida norma fixa as condições exigíveis para a execução de levantamento topográfico destinado a obter: Conhecimento geral do terreno: relevo, limites, confrontantes, área, localização, amarração e posicionamento; 2 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 248. 10 Informações sobre o terreno destinadas a estudos preliminares de projetos; Informações sobre o terreno destinadas a anteprojetos ou projetos básicos; Informações sobre o terreno destinadas a projetos executivos. 1.2.4 – Definições 1.2.4.1 – Alinhamento de Via ou Alinhamento Predial É linha divisória que separa o lote de terreno do logradouro público. 1.2.4.2 – Apoio Geodésico Altimétrico É o conjunto de referências de nível, materializadas no terreno, que proporciona o controle altimétrico dos levantamentos topográficos e o seu referenciamento. 1.2.4.3 – Apoio Geodésico Planimétrico É o conjunto de pontos, materializados no terreno, que proporciona aos levantamentos topográficos o controle de posição em relação à superfície terrestre determinada. 1.2.4.4 – Croqui Esboço gráfico sem escala, em breves traços, que facilite a identificação de detalhes. 1.2.4.5 - Levantamento de Detalhes É o conjunto de operações topográficas clássicas (poligonais, irradiações, interseções, ou por ordenadas sobre uma linha-base), destinado à determinação das posições planimétrica e/ou altimétricas dos pontos, que vão permitir a representação do terreno a ser levantado topograficamente a partir do apoio topográfico. Anotações do Aluno: 11 1.2.4.6 – Levantamento Topográfico É o conjunto de métodos e processos que, através de medições de ângulos horizontais e verticais, de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, com instrumental adequado à exatidão pretendida.3 Leia a NBR 13.133/1994, pois lá você encontra todo o procedimento normatizado de um levantamento topográfico. 1.3 – LEVANTAMENTO DE PROPRIEDADES O levantamento cadastral ou levantamentos de propriedade destina-se à locação dos limites de propriedades e à preparação dos desenhos (ou plantas) que mostram esses limites. Além disso, envolve a redação e interpretação das descrições de terras constantes em documentos legais para vendas de terra ou arrendamentos. Mais precisamente, levantamentos cadastrais são feitos para atender a uma ou mais das seguintes finalidades: 1. Restabelecer limites de uma parte de terra que foi previamente levantada; 2. Subdividir um pedaço de terra em partes menores; 3. Obter os dados necessários para a redação das descrições legais de um pedaço de terra. A locação dos limites de propriedades começou antes da história registrada, e em todas as épocas subsequentes tem sido necessário o topógrafo para restabelecer limites de terras perdidos, estabelecer novos limites e preparar as descrições dos limites. A necessidade que os proprietários têm de locar, dividir, medir e verificar as dimensões de suas propriedades levaram ao desenvolvimento da profissão do topógrafo especializado no levantamento cadastral.4 Hoje, a expansão da população, a demanda para uma segunda casa 3 NBR 13.133/1994 – Execução do Levantamento Topográfico. 4 No Brasil, atualmente, não existe um termo específico para o profissional de levantamentos de propriedades urbanas e rurais. Elas podem ser levantadas por qualquer topógrafo, engenheiro cartógrafo ou agrimensor que seja registrado no Crea, e apenas no caso de imóveis rurais é exigido que tenha curso de georreferenciamento e também seja registrado no Incra. Mas, como o livro faz bastantes referências a esse tipo específico de profissional que existe nos Estados Unidos e outros países, no texto traduzido será usada a expressão “especialista em cadastro”. 12 e o crescimento das indústrias têm criado uma procura por mais e mais levantamentos de propriedades. De modo geral, o valor da terra continua a aumentar e a delimitação exata das propriedades é de crucial importância para venda, revenda, interesses financeiros e desenvolvimento. Antigamente, quando as reservas fundiárias norte-americanas eram abundantes, as distâncias eram descritas em termos como “tanto quanto um cavalo veloz pode correr em 15 minutos”. Mais recentemente na história, há várias décadas, a bússola e a corrente de agrimensor eram consideradas satisfatórias para fazer levantamentos de propriedade, mas isso não é mais o caso. Hoje, mesmo que uma trena de aço e um teodolito possam ocasionalmente ser usados, avanços técnicos, como as estações totais, são comumente utilizados em levantamento cadastral em todos os Estados Unidos com limites, plantas de propriedades, descrições legais (em alguns casos, pode-se encontrar o termo memorial descritivo, com a mesma finalidade) e desenhos, todos de acordos com as normas de maiores precisão e acurácia.5 1.3.1 – Marcos Vértices são pontos estabelecidos pelo topógrafo ou pela concordância entre donos de propriedades adjacentes. A prática comum é marcar esses vértices com objetos relativamente permanentes chamados marcos, monumentos ou referenciais. Os marcos podem ser feições naturais como rochas, árvores e assim por diante, ou objetos artificiais, tais como tubos de ferro6 cravados no solo, postes de concreto ou de rocha, montes de rochas, estacas de madeira, talvez com um material mais permanente enterrado em suas bases, como carvão, vidro ou (em áreas de pouca chuva) montes de terra. O topógrafo deve ter bom senso nos métodos de materialização dos vértices usados em memoriais descritivos e para registros públicos. Ele deve descrever um vértice particular de forma perfeitamente clara para qualquer um, no momento da marcação, por exemplo, o vértice nordeste da fazenda de Fulano 5 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 342. 6 Marcos de tubos de ferro, ou tarugos (iron pipes), com discos de latão dotados de encaixe apropriado para a cabeça do tubo, assim como os pinos de ferro (iron pins), não são comuns por aqui, mas são bastante usados nos Estados Unidos e Canadá. 13 de tal. Poucas décadas mais tarde, por qualquer motivo, a propriedade do senhor Fulano de tal pode ser completamente destruída, e não haverá ninguém em volta que possa provar onde ela estava localizada. Praticamente qualquer coisa pode ser usada para estabelecer um marco de levantamento, mas tubos de ferro ou peças de concreto são geralmente mais satisfatórios e podem até mesmo ser exigidos por lei em alguns estados. Independentemente do tipo de marco usado, ele deve ser descrito cuidadosamente nas anotações do engenheiro nas plantas. O trabalho de um topógrafo e os problemas dos proprietários (pequenos ou grandes) seriam muito simplificadosse ambos compreendessem e seguissem essa regra importante: “implantar os marcos da propriedade de modo que sua destruição seja improvável, mas referenciá-los de modo que possam ser reimplantados de forma fácil e econômica, caso sejam destruídos. ”. Em Itaperuna e região em muitos loteamentos tem sido feitos serviços de terraplanagem necessários, contudo, os marcos são destruídos e os serviços de topografia devem ser realizados diversas vezes, pois é a forma mais fácil de se localizar este ou aquele terreno/lote que se deseja, bem como o meio fio, ruas e calçadas. Infelizmente, os marcos são destruídos com frequência e são necessários levantamentos para locar e implantar corretamente os marcos substitutos (procedimento conhecido como aviventação de marcos). É importante salientar que destruir ou danificar marcos deliberadamente é proibido por lei. Naqueles locais onde os marcos podem facilmente ser destruídos sem intenção (próximo a estradas movimentadas ou em áreas de construção), é uma boa prática usar marcos testemunhos. Estes podem ser tubos de ferro (ou outro tipo de marco), colocados a uma distância conveniente, ao longo do limite da propriedade, ou nas proximidades, em locais mais protegidos. Esses marcos são também descritos nas anotações dos topógrafos e são mostrados na planta. Outra situação comum em que são usados marcos testemunhos é quando os vértices reais estão em locais de difícil acesso, por exemplo em rios, córregos ou lagos. 14 Se a localização de um vértice da propriedade pode ser fixada sem nenhuma dúvida razoável, ele é considerado “existente”. Se sua posição não pode ser encontrada, ele é denominado “perdido”. Quando os marcos usados para materializar o vértice não podem ser encontrados, diz que o vértice está “destruído ou removido”. Isso, necessariamente, não significa que o vértice está perdido porque é perfeitamente possível restabelecer sua posição original. Os vértices podem, com frequência, parecer perdidos quando de fato não estão. Por exemplo, se os vértices foram marcados com estacas de madeira, a remoção da terra com uma pá pode revelar mudança na coloração do solo onde as estacas se deterioraram muitos anos antes. Se um tubo de ferro ou marco de concreto foi removido, o espaço vazio preenchido pelo terreno em volta pode mostrar uma pequena mudança na coloração. Entre diversos outros métodos que podem ser usados para encontrar vértices antigos pode-se mencionar a locação de vértices de antigas cercas, relatos de vizinhos e o uso de detectores de metais para revelar os tubos de ferro e assim por diante. 1.3.2 – Medidas e Divisas Método mais antigo de levantamento de terras é o sistema de medidas (mensuradas ou atribuídas) e divisas. Então, uma descrição de medidas e divisas fornece as extensões e as fronteiras externas da porção de terra em questão. O comprimento e a direção de cada lado da parcela são determinados e então são implantados marcos em cada vértice da propriedade. Córregos, lagos e outros pontos de referência naturais são ocasionalmente utilizados para definir vértices ou limites de propriedades. A maioria dos levantamentos de terra nos Estados Unidos foram executados pelo método de medidas e divisas. Aqui no Brasil, o método é igualmente empregado. Uma planta é um desenho em escala que fornece dados relativos ao levantamento cadastral e é, principalmente, um instrumento legal que se tornou uma questão de registro público. Ela fornece a informação necessária para encontrar, descrever e preparar uma descrição de terra. A figura 01 abaixo apresenta parte de uma planta. Além da informação mostrada, uma planta contém título, a escala, uma legenda ou quaisquer outras 15 anotações especiais necessárias. Qualquer símbolo não padronizado usado no desenho e outras informações especiais serão incluídos. O topógrafo fornecerá uma declaração quanto à precisão do levantamento de campo, e ao método usado para determinar a área do imóvel. Além disso, em áreas onde houver casas construídas ou por construir, deve-se anotar se a terra é abaixo ou acima do nível de inundação. Finalmente, os números do livro de escrituras e o número das páginas do cartório são frequentemente informados, onde assim os proprietários anteriores do imóvel são identificados e antigas descrições da propriedade são apresentadas. As descrições de propriedade são, usualmente, escritas por advogados, especialistas imobiliários ou topógrafos. A exatidão da descrição é da maior importância, porque um simples erro na sua redação pode levar a disputas de propriedade entre vizinhos por diversas gerações. Uma pessoa que redige as descrições de terras deve tentar se colocar no lugar de alguém que 5, 10 ou 100 anos mais tarde vai tentar interpretar a descrição para localizar o imóvel. Segue Figura 01 – Planta de uma propriedade (McCORMAC, 2016). 16 1.3.3 - Linhas e Meandros Vias navegáveis e rios, assim como os lagos cobrindo 25 acres7 ou mais, são parte do domínio público da União e, assim, não foram levantados nem disputados pelas agências federais. Os estados, individualmente, têm soberania sobre tais corpos de água. As poligonais das margens desses corpos de água são chamadas de linhas de meandros. Essas poligonais consistem em linhas retas que contornam tão próximo quanto possível a média das marcas das águas mais altas, ao longo das margens envolvidas. As linhas de meandros não eram seguidas como linhas de limite e quando o leito do lago ou rio muda a altura das marcas de água e as linhas de propriedade mudam também. 1.3.4 - Marcos Testemunhos Caso a locação de um vértice caia no meio de um lago ou rio sem meandro ou sobre uma subida íngreme ou pântano ou outro local inacessível, um marco testemunho é estabelecido, sendo normalmente colocado em uma das linhas de levantamento regular da propriedade. No entanto, se um ponto satisfatório para tal vértice não pode ser ocupado dentro de 200 m ao longo de uma linha de levantamento, é permitido locar um vértice testemunho em qualquer direção dentro de 100 m desde a posição do vértice. 1.3.5 – Descrições de Terras em Escrituras Descrever pedaços regulares de terra dentro do sistema de terras públicas com finalidades legais é bastante simples. Quando, no entanto, está envolvida uma parte de terra irregular ou uma que não é uma parte regular do sistema de terras públicas, é necessário primeiramente, amarrar cuidadosamente a descrição dentro do sistema retangular. Então, é feita uma descrição de distâncias e rumos ou medidas e divisas de cada lado da porção de terra. Uma descrição de tal parte de terra pode ser como se segue: “Iniciando em um ponto marcado por um tubo de ferro 90 m ao norte do vértice NE; dali para Norte 304,19 m até um tubo de ferro; dali para leste 263,35 m para um tubo de ferro 7 Acres. Unidade de medida de área, conforme visto em Topografia I. 17 etc., de volta para o ponto inicial.”, tudo conforme visto em Topografia I no capítulo de Orientação Verdadeira e Magnética. Anotações do Aluno: 18 Resumo Nesta aula, abordamos: O conceito de Levantamento Expedito; O conceito de Levantamento Topográfico; O levantamento de propriedades e suas características; Algumas técnicas de levantamentos como os marcos, medidas e divisas, linhas e meandros, marcos testemunhos e descrições de terras em escrituras. 19 Complementar Para enriquecer seu conhecimento é importante que você: Revise a aula através do material complementar sugerido pelo professor; Execute a APS para os assuntos abordados nesta aula; Assista por completo os vídeos apresentadospelo professor, quais estão inseridos em “Aulas” na Plataforma Blackboard na página da disciplina. Aprenda a realizar um levantamento expedito do terreno através do aprendizado da APS. 20 Exercícios 1) O que é necessário saber para se realizar um levantamento expedito? 2) Que equipamentos topográficos são indispensáveis para um levantamento expedito? 3) De acordo com a NBR 13.133/1994, diga qual a importância de termos os levantamentos topográficos através dos alinhamentos prediais? 4) Qual a importância de um levantamento topográfico em um loteamento? 5) Qual a importância dos marcos para levantamentos de loteamentos? 21 Referências Bibliográficas Bibliografia da aula 01: McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016. NBR 13.133/1994 – Execução do Levantamento Topográfico. ROSTAGNO, P. V. Apostila de Topografia II. Faculdade Redentor, 2011. 22 Exercícios Aula 02 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados, bem como podem estar na prova ou na APS, portanto, é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos, pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos, bem como da leitura do material complementar. OBJETIVOS DA AULA Ao final desta aula o aluno deverá saber: Realizar os exercícios sobre o levantamento expedito do terreno; Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico deve-se fazer para a situação hipotética descrita no exercício; Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso; Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido. Exercícios – Levantamento Expedito 23 1) Porque devemos realizar o levantamento expedito topográfico antes da realização do levantamento propriamente dito? Porque o levantamento expedito do terreno compreende não só a visita ao terreno, mas também o momento em que se obtém o conjunto de informações para se estimar o volume de trabalho do empreendimento. 2) Porque a presença do engenheiro responsável pela obra é fundamental no levantamento expedito? Porque ele é o responsável pela obra, bem como é o responsável por todas as informações coletadas em campo, bem como sua presença é uma tarefa básica. 3) Qual a importância dos marcos testemunhos para os levantamentos de loteamentos? É importante para sabermos os pontos de interesse locados, como divisa de lotes, ruas, bueiros, postes, etc. 4) Quais informações devem ser coletadas durante um levantamento expedito de um terreno? Devem ser coletados o máximo possível de informações como: dimensões, confrontantes, benfeitorias existentes, tipo de relevo (aclive, declive), se tem infraestrutura necessária, meio-fio, calçamento, etc. 5) Explique, com suas próprias palavras, porque os serviços de terraplanagem devem ser feitos após o levantamento expedito? Porque para se executar o levantamento expedito é necessário que o terreno não tenha nenhum tipo de intervenção, pois é necessário estimar os serviços, inclusive a mão-de-obra, custos e cronograma de obra. 6) No levantamento de propriedades o que é preciso saber durante o levantamento expedito? Os limites da terra nua, os confrontantes, se há áreas de vegetação nativa (área de reserva legal), área alagadiça, estradas vicinais (rurais de terra), pontes, bueiros, linhas de transmissão, linha de trem, etc. 24 Resumo Nesta aula, abordamos: Exercício referente ao levantamento expedito; Exercício referente ao levantamento topográfico propriamente dito; Exercício referente ao levantamento de propriedades; Exercício referente ao levantamento expedito em loteamentos. 25 Complementar Para enriquecer seu conhecimento é importante que você: Revise a aula através do material complementar sugerido pelo professor; Execute a APS para os assuntos abordados nesta aula, pois é uma APS prática; Assista por completo os vídeos apresentados pelo professor, quais estão inseridos em “Aulas” na Plataforma Blackboard na página da disciplina. 26 Exercícios 1) Distinga entre vértice e marco. 2) O que é um marco testemunho? 3) Descreva o método de levantamento de medidas e divisas. 4) Para que serve o levantamento expedito? 5) Por que temos que realizar o levantamento expedito? 27 Referências Bibliográficas Bibliografia da aula 02: McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016. NBR 13.133/1994 – Execução do Levantamento Topográfico. ROSTAGNO, P. V. Apostila de Topografia II. Faculdade Redentor, 2011. Exercícios propostos pelo professor. 28 Aula 03 APRESENTAÇÃO DA AULA Os levantamentos topográficos específicos são importantíssimos para que se possa saber, em obra, quais os elementos necessários e suas informações a serem coletadas durante um levantamento topográfico, e, com estas, utilizá-las nos projetos de engenharia para que se tenha excelente precisão durante a execução de qualquer obra. OBJETIVOS DA AULA Ao final desta aula o aluno deverá saber: Realizar a análise de informações de levantamentos diversos; Saber identificar os elementos necessários para um levantamento topográfico qualquer; Saber, de acordo com a obra executar os procedimentos topográficos para a garantira de uma boa execução topográfica. Saber identificar as cotas topográficas para utilizá-las posteriormente no projeto de engenharia. Levantamento Topográfico Específico 29 3.1 - INTRODUÇÃO Para dar uma melhor compreensão ao aluno, a noção da grande quantidade de projetos de construção que necessitam apreciavelmente dos serviços de levantamentos, apresentamos a seguinte lista parcial: Loteamentos residenciais Desenvolvimento local Estradas Valas de drenagem Canalização sanitária e pluvial Bueiros Pontes Aterros Oleodutos Ferrovias Canais Aeroportos Linhas de transmissão Prédios Plantas industriais Reservatórios Estações de tratamento de esgoto e água Barragens Minas subterrâneas Minas a céu aberto 3.2 - LEVANTAMENTOS PRELIMINARES Ao preparar o projeto para um prédio, os engenheiros necessitam de uma planta topográfica do local de modo que a construção e as benfeitorias associadas possam ser locadas cuidadosamente. Essas plantas são normalmente desenhadas em escalas grandes, como 1:100, 1:200 ou 1:500, dependendo das dimensões e da complexidade do projeto. 30 As informações a serem incluídas são os limites da propriedade, cotas para a preparação de curvas de nível, locais e tamanhos de prédios existentes no local ou nas adjacências, assim como os materiais com os quais foram construídos; localização de qualquer objeto imóvel; localização de ruas, meios-fios e calçadas existentes; localização de hidrantes; dimensões e localização das tubulações de gás, água e esgoto, incluindo localização de bocas de lobo e cotas invertidas (ou seja, pontos inferiores no lado interno das circunferências das tubulações); localização de linhas de força; linhas telefônicas,postes de iluminação, árvores e outros itens. Antes que o projeto da estrutura possa começar, a lista mencionada de informações necessárias deve ser fornecida para o engenheiro responsável pela obra. Os dados, normalmente, serão apresentados em planta. O posicionamento do prédio no terreno será baseado na informação apresentada na planta topográfica, e o projeto do prédio proposto será sobreposto a ela. O desenho final mostrará a localização do prédio com relação aos limites da propriedade, ruas, serviços públicos etc. Provavelmente, também mostrará como ficarão as curvas de nível finais após concluída a construção. Um levantamento preliminar pode incluir o levantamento das estruturas existentes no local e talvez estruturas adjacentes à propriedade que podem ser afetadas pela nova construção. Tais levantamentos devem ser realizados antes de começar a obra. Eles devem incluir medições das coordenadas horizontais e verticais das fundações desses prédios de forma que seja possível determinar posteriormente se ocorreu qualquer movimento lateral ou vertical durante a construção. A esse respeito, deve ser notado que as acomodações continuam por alguns anos após o término da construção do prédio e, se os prédios existentes no local, ou nas adjacências, são relativamente novos, eles podem ainda estar em acomodação. Como consequência, a acomodação que ocorre em um prédio existente quando um novo está sendo erguido pode ou não ser devida somente à nova construção. O levantamento de prédios existentes deve também incluir exames do interior e do exterior dos prédios a fim de registrar as suas condições. Por exemplo, itens como a localização e o tamanho de rachaduras nas paredes devem ser 31 notados.8 3.2.1 - Piqueteamento De Greides Se um projeto é dimensionado para ser construído em cotas específicas, é necessário colocar piquetes para guiar o construtor. Uma vez que um greide aproximado tenha sido completado, é necessário posicionar piquetes a fim de controlar o movimento de terra final. Um “piquete de greide” é uma pequena estaca de madeira cravada no terreno até que o seu topo esteja na cota desejada para o trabalho final ou até que a cota do topo tenha uma relação definida com a cota desejada. Os piquetes de greide são necessários para a de esgotos, a pavimentação de ruas, ferrovias, prédios e assim por diante. Piquetes convencionais são largamente utilizados para obras verticais, enquanto as estacas são utilizadas para obras horizontais (similar ao piquete, contudo, tem comprimento de 30 a 40 cm, topo com 3x3 cm ou 3x4 cm e tem o lado pintado com o número da estação para identificar qual estaca está se trabalhando. Quando são realizados cortes de dimensões apreciáveis, pode não ser possível cravar piquetes no terreno até que seus topos estejam na cota final desejada, porque eles teriam de ser cravados abaixo do terreno ou enterrados. Se são previstos aterros de dimensões consideráveis, o topo dos piquetes do greide também pode ter que ser colocado muito acima do nível do terreno. Nesses casos, o costume é cravar estacas, chamadas de estacas testemunhas, em cotas convenientes acima do terreno e pintá-las então com os cortes ou aterros necessários para obter as cotas desejadas. É muito útil para o empreiteiro quando as estacas são colocadas em alturas tais que os cortes e aterros sejam dados em números cheios. Para certo ponto, o topógrafo determina a cota requerida e subtrai da altura aI do nível. Isso indica qual deve ser a leitura da mira quando o topo do piquete estiver na cota desejada. Então, mais ou menos por tentativa e erro, o piquete é 8 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 312 a 314. 32 cravado até que a leitura exigida na mira seja obtida quando estiver posicionada no topo do piquete. Quando os levantamentos de greide estão próximos dos seus valores finais, é possível cravar piquetes até que seus topos estejam nas cotas finais especificadas. Os piquetes são comumente usados para levantamentos de greide ao longo de trechos de rodovias, ferrovias e assim por diante. Algumas vezes, os piquetes de greide são colocados no eixo central das rodovias em vez de no acostamento, pois se fossem colocados no acostamento poderiam haver erros de medição nas faixas adjacentes ao acostamento. Já locados no eixo, estes não tem como acontecer. Estes tópicos serão vistos na disciplina Estradas I.9 3.2.2 - Pontos de Referência para Construção Todos os piquetes de levantamento, mesmo os mais firmes, são vulneráveis a distúrbios durante a construção. Como consequência, é necessário referenciá- los a outros pontos, de forma que possam ser restabelecidos no caso de serem deslocados. Em construção ou em locação, os termos piquetes e estacas são muito usados. Uma estaca é usualmente uma peça de madeira de mais ou menos 3 × 6 × 45 cm (ou mais comprida) afiada em uma das pontas para facilitar seu cravamento no terreno. Um piquete é uma peça de madeira 5 × 5 cm de comprimento variável, fixada no solo até que se nivele com o terreno, sobre o qual é cravada uma tacha para marcar a posição precisa de um ponto no topo do piquete. Normalmente, uma ou mais estacas (testemunhas), nas quais são marcadas as identificações de um piquete, são fincadas parcialmente no solo, ao lado dos piquetes. As estacas podem também ser sinalizadas com bandeirolas. Na construção de estradas, é comum referenciar uma amarração a cada 10 estacas (ou 200 m), em tangentes longas, assim como os pontos iniciais e finais de curvas e os pontos de interseção das retas tangentes às curvas. Para a construção de prédios, é convencional referenciar os vértices dos prédios e até os vértices das propriedades, se eles correrem risco de ser removidos. 9 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 315. 33 As referências usadas devem ser, em geral, permanentes. As marcações podem consistir em cruzes ou pontos gravados em pisos de concreto, meios- fios, calçadas, ou em pregos cravados no asfalto. Outros tipos são piquetes de madeira com seção maior, pregos em árvores ou feições existentes, tais como vértices de prédios. Uma desvantagem dos últimos dois tipos de ponto é que não se pode instalar tripés sobre eles. Algumas vezes, as referências podem ser demarcadas sobre um meio-fio, pavimento ou parede com tinta vermelha. Além disso, as direções são frequentemente escritas sobre o pavimento, descrevendo como encontrar as marcas, estejam elas sobre o pavimento, parede ou em qualquer outro local. É conveniente colocar um número suficiente de pontos de referência de forma que, se alguns deles forem perdidos, o ponto referenciado possa ainda ser reposicionado. Aconselha-se registrar pontos importantes e descrevê-los em anotações de campo, caso as marcações sejam apagadas ou os próprios pontos de referência sejam danificados. É muito comum os piquetes serem arrancados de um loteamento, pois quando ainda há serviços de terraplanagem em execução. Com isso da importância das anotações de campo, porque sem elas o serviço de “piqueteamento” deverá ser realizado todo novamente e o levantamento topográfico será em vão. Se as distâncias entre os pontos levantados e suas amarrações podem ser mantidas a menos de 2 m, os pontos podem ser restabelecidos rápida e facilmente com metro articulado e um fio de prumo. Caso os pontos de referência sejam colocados a distâncias maiores, será necessário usar uma trena e talvez uma estação total para verificar e reposicionar os pontos da construção. Provavelmente, quase todos os pontos de construção serão danificados pelo menos uma vez (talvez muitas vezes) durante o processo de construção. Por isso, o topógrafo precisa posicionaros pontos de referência cuidadosamente, de forma que, se forem danificados, possam ser facilmente restabelecidos. É sempre desejável colocar estacas testemunhas e bandeirolas em torno de pontos importantes das construções. Além dessas precauções, é ainda necessário fazer verificação contínua de alinhamento e de posições. Caso contrário, alguns dos trabalhos de construção podem ser posicionados 34 incorretamente, resultando em possível remoção e reposicionamento de edificações já construídas a custo potencialmente elevado. Um método muito comum de levantar pontos de referência é ilustrado na figura 02. Nessa figura, são usados três pontos de referência; se o ponto levantado for danificado ou removido, ele pode ser restabelecido fazendo um arco com uma trena de aço (na horizontal) com centro em cada um dos pontos de referência. A vantagem de manter os pontos de referência e os pontos levantados distantes de, no máximo, um comprimento de uma trena é óbvia (2 m é até melhor, como descrito previamente). Para proteger os piquetes e tornar mais fácil a sua localização, é desejável cravar estacas inclinadas sobre seus topos. Um método conveniente e frequentemente usado para referenciar vértices de prédios é mostrado na figura 03. É desejável, sempre que possível, instalar pontos de referência afastados a distâncias iguais do ponto levantado que está sendo referenciado, de modo que não tenha que ser usada nenhuma anotação para reposicioná-lo. Figura 02 – Pontos de Referência (McCORMAC, 2016) Anotações do Aluno: 35 Figura 03 – Pontos de referência a distâncias iguais (McCORMAC, 2016). É mais rápido instalar pontos de referência aleatórios, como mostrado na figura 04, para fazer uso de objetos relativamente permanentes como árvores, prédios, pavimentos ou postes nas proximidades. Para restabelecer pontos de levantamento a partir dessas referências, é recomendável usar, no mínimo 03 (três) ajudantes, de forma que as medidas possam ser feitas simultaneamente de ambos os pontos de referência.10 Figura 04 – Referência aleatória. 10 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 315 a 317. 36 3.3 - LOCAÇÃO DE PRÉDIOS O primeiro passo para locar um prédio é identificar os limites da construção sobre o terreno. Muitas cidades têm normas de construção que especificam certas distâncias mínimas permissíveis dos limites do terreno às fachadas dos prédios. As finalidades dessas normas são promover o crescimento organizado, melhorar a estética e reforçar a proteção contra incêndio. A equipe de topografia instala os piquetes de alinhamento, com direções e distâncias medidas a partir dos prédios existentes, ruas ou meios-fios, de maneira que a estrutura seja erguida na posição planejada. Depois de posicionar apropriadamente o prédio, é necessário demarcar o local da edificação com as dimensões corretas. Isso é importante, particularmente mais ainda quando algum ou todos os componentes dos prédios são pré-fabricados e montados posteriormente “in loco”. Na maioria dos levantamentos de edificações residenciais, a locação pode consistir apenas no levantamento das fundações, porque o empreiteiro da obra será capaz de obter todas as outras medições a partir dessas fundações. As construções comerciais e industriais requerem uma locação detalhada e estacas de controle, devido à duração do projeto de construção e ao tamanho do projeto. É obviamente crítico para um trabalho de construção que todas as partes da estrutura sejam posicionadas nas cotas projetadas. Para atingir esse objetivo, o topógrafo estabelecerá uma ou mais referências de nível nas proximidades gerais do projeto. Essas referências de nível são posicionadas fora das proximidades imediatas do prédio, de modo que não sejam destruídas pelas operações de construção, sendo usadas para viabilizar o controle vertical para o projeto. Uma vez instaladas, o topógrafo estabelecerá um bom número de referências de nível menos permanentes e mais acessíveis, mais próximas ao projeto (na ordem de 30 a 60 m). A posição desses pontos menos permanentes deve ser cuidadosamente selecionada, de forma que não sejam necessários pontos de mudança quando tiverem que ser locadas as cotas do projeto. Essa seleção cuidadosa dos pontos pode resultar em economia crítica de tempo, o que é importante nos projetos de construção. 37 Para grandes projetos de construção, é desejável estabelecer as cotas com base nos valores do nível médio do mar, qual é importante também para obras subterrâneas. Caso seja usado uma cota arbitrária, suas cotas deverão ser suficientemente grandes para que não ocorra nenhuma cota negativa no projeto, o que não é conveniente em topografia. Outra ideia que pode poupar um tempo considerável consiste em estabelecer uma posição permanente para instalação do nível, de forma que o instrumento possa ser instalado na mesma posição todos os dias. Um modo de fazer isso é ter encaixes fixos para os pés do tripé, construídos sobre uma calçada de concreto, pavimento ou uma base plana de concreto especialmente posicionada. Assim, a altura do instrumento nível sempre será a mesma se forem usados os mesmos instrumento e tripé, e a leitura da mira, para qualquer posição desejada (por exemplo, o nível de um pavimento), será constante. Algumas vezes, um pilar especial de concreto para instalação do nível pode ser justificável para um trabalho grande. Também se aconselha uma plataforma quando é necessário verificar constantemente prédios existentes nas proximidades quanto a possíveis acomodações do solo (recalques) durante o progresso da nova construção. Isso é importante durante escavações, especialmente se houver muita vibração ou explosões. Um conjunto de alvos pode ser fixado nos prédios próximos, o nível é instalado em um ponto fixo, e a luneta é usada para checar rapidamente se houve qualquer recalque por meio de visadas aos alvos. Desse modo, é necessário usar o mesmo instrumento e o mesmo tripé (pernas rígidas, não ajustáveis) todos os dias. É necessário, também, verificar frequentemente as cotas das RNs (referências de nível) permanentes, comparando-as com as RNs em volta, que estão fora da influência das atividades da construção. Mais tarde, durante a construção, pode ser conveniente estabelecer uma RN em um ponto nas paredes ou em outra parte do prédio e usar esse ponto para medir ou atribuir cotas na estrutura. Além disso, outros pontos de referência podem ser instalados dentro do prédio nos quais maquinarias ou outros itens podem ser apropriadamente posicionados quando o prédio estiver fechado. Isso é feito instalando pontos de referência feitos de latão ou discos fixados no piso ou em outros pontos no prédio. Uma vez levantadas as paredes, o topógrafo não 38 conseguirá realizar longas visadas de pontos de referência do lado de fora do prédio.11 2.4 - LINHAS DE REFERÊNCIA Antes que as medições efetivas de locação comecem, é necessário estabelecer cuidadosamente linhas de referência ou linhas de base. Para grandes projetos de construção, o procedimento usual é instalar uma linha de base principal sobre a linha central da estrutura e assentar estacas ou piquetes (preferencialmente, de 3 × 3 cm ou maiores) com tachas, a intervalos que não excedam 30 m. Espera-se que esses piquetes permaneçam nessas posições por algum tempo durante a construção. Se forem atribuídos números de estações aos pontos, eles devem ser preferencialmente números grandes, de modo que não seja necessária nenhuma estação negativa nas extremidades do sistema de controle do levantamento. Neste caso, deve-se utilizar, preferencialmente as estacas, pois são bem mais eficientes que os piquetes para a situação proposta. Anota-se o número da estaçãoe confecciona-se o mapa de estacas para o empreendimento em questão. Além disso, são instalados marcos permanentes sobre a linha central, após as extremidades da área do trabalho de construção. As extremidades da linha são materializadas com marcos de concreto pesados, moldados no local, com chapas de metal embutidas em seus topos. Os marcos das extremidades da linha podem ser ocupados pelo topógrafo, permitindo-lhe verificar e reposicionar, se necessário, pontos dentro da área de construção. Uma linha de base central será afetada tão frequentemente durante a construção que é comum estabelecer uma linha de base secundária, paralela à linha central, mas a alguma distância dela. Na verdade, algumas vezes podem ser estabelecidas duas linhas de referências adicionais, uma na frente da construção e outra atrás. 11 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 317 a 324. 39 A figura 05 mostra uma linha de referência estabelecida em um lado do prédio. Ao longo dessa linha são instalados os piquetes necessários para permitir ao topógrafo locar ou alinhar os cantos ou outras feições importantes do prédio. Uma vez definidos os cantos de um prédio, é essencial que sua localização seja cuidadosamente verificada.12 As linhas tracejadas servem para conferir se a locação está correta, qual veremos na aula 05. Figura 05 – Locação da fundação de um prédio (McCORMAC, 2016). Quando é necessário fornecer constantemente alinhamento para pontos em uma construção cujas marcas de referências tenham sido alteradas, o procedimento descrito e ilustrado na figura 05 tem a desvantagem de necessitar da instalação do instrumento e girá-lo em ângulos de 90° todas as vezes que um ponto é necessário. É preferível usar um sistema em que os pontos importantes da construção possam ser conferidos ou restabelecidos meramente pela visada entre dois pontos ou esticando um fio ou uma linha entre eles. Tal sistema é ilustrado na figura 06. Para esse prédio, uma linha de referência e uma linha auxiliar foram estabelecidas juntamente com os pontos auxiliares mostrados. Quando possível, é desejável fixar ou pintar alvos sobre as paredes dos prédios existentes, em vez de materializar pontos auxiliares no solo. Tais alvos são bem menos propensos a ser destruídos do que os piquetes no solo.13 12 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 318 a 319. 13 K. Royer, Applied Field Surveying (New York: John Wiley & Sons, Inc., 1970), p. 124 40 Figura 06 – Locação da fundação de um prédio (McCORMAC, 2016). 3.4 - MÉTODOS DE ESTAQUEAMENTO RADIAL Muitos projetos de construção hoje são preparados com base em sistemas de controle radial. Com esse tipo de sistema, os pontos de controle são instalados em locais adequados, em torno do local de trabalho e usados para locar pontos importantes da estrutura. Esses últimos pontos são locados pela medição de ângulos e distâncias a partir dos pontos de controle previamente instalados. O método radial é muito eficiente para locar um grande número de pontos, particularmente quando são usadas estações totais. Para locar um projeto de construção, um ou mais pontos de controle são estabelecidos no local de trabalho ou nas proximidades. Então, as coordenadas dos vários pontos desejados são determinadas a partir das plantas do projeto. Finalmente, os ângulos e distâncias dos pontos de controle são calculados e locados no campo. As estações totais podem ser usadas para fazer esses últimos cálculos. Esse método de controle de levantamento é particularmente útil em edificações de 41 formato circular ou curvilíneos como tanques, silos, domos, arenas, ou estruturas cilíndricas para contenção industrial.14 3.5 - LEVANTAMENTO AS-BUILT Os levantamentos as-built (como construídos) são realizados após o término do projeto de construção para fornecer as posições e as dimensões dos objetos do projeto, do modo como eles realmente foram construídos. Esses levantamentos não somente oferecem um registro do que foi construído, mas, também, permitem uma verificação da qualidade, para ver se o trabalho foi feito de acordo com a concepção do projeto. Os marcos de controle para o projeto são verificados e reajustados ou recolocados, se necessário. É essencial proteger esse sistema de controle tanto quanto possível, caso haja futura modificação ou expansão do projeto. A partir dos pontos de controle horizontais e verticais, é preparado um mapa detalhado mostrando todas as mudanças realizadas durante a construção. Um projeto de construção usual é sujeito a inúmeras modificações dos planos originais, em função de modificações do projeto e de problemas encontrados no campo, tais como tubulações subterrâneas, condições inesperadas para fundações e outras situações não previstas. Níveis a laser são particularmente úteis para conduzir levantamentos as-built. Um exemplo é a verificação das cotas e declividades para drenagem. Após instalar um nível a laser, uma pessoa pode andar ao longo da obra com uma caderneta de campo e conferir as cotas. O leitor deve notar que isso é necessário para levantamento de oleodutos, redes de esgoto e outras estruturas subterrâneas, antes de elas serem aterradas, de forma que suas posições corretas sejam determinadas, tanto horizontal quanto verticalmente. Além disso, esses levantamentos devem mostrar as localizações de tubulações existentes não previstas, estruturas e outras feições que são encontradas na escavação. Levantamentos as-built são 14 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 320. 42 documentos muito importantes e devem ser preservados para uso em reparos, modificações e ampliações futuros. 3.6 – LEVANTAMENTOS ESPECÍFICOS DE OBRAS 3.6.1 – Planejamento dos Serviços Com base em uma planta da Prefeitura ou levantamento por aerofotogrametria, deverá ser demarcada a área a ser levantada, a localização dos marcos importantes, tais como praças, ETAs, postes, etc. A partir destes dados, deve ser planejada a implantação dos novos pares de marcos que serão os pontos de partida e fechamento das poligonais topográficas a serem implantadas. 3.6.2 - Montagem das Poligonais Deverão ser utilizados pares de receptores de GPS para levantamentos estáticos. As poligonais de GPS deverão ser enquadradas ou fechadas. 3.6.3- Levantamento Planialtimétrico Cadastral de Ruas O levantamento será efetuado pelo eixo das ruas, sendo pontos obrigatórios todos os cruzamentos de ruas e os pontos notáveis, tais como partes altas ou baixas existentes no traçado da rua, bem como bueiros, pontes e drenagens que atravessarem a rua. Anotações do Aluno: 43 Figura 07 – Locação de uma rua. (ROSTAGNO,2011). Nota-se que o topógrafo, conforme a figura 07, faz o nivelamento preciso da inclinação da rua com o apoio da máquina, ou seja, se vai levantar o seu greide15 ou não. A distância máxima entre dois pontos coletados não poderá ser maior que 120 m e em trechos curvos de ruas deverão ser coletados pontos suficientes para reproduzir fielmente o traçado das mesmas. Deverão ser levantados todos cantos de quadras e os cantos de lotes ao longo do contorno da quadra, de forma a reproduzir fielmente o traçado urbano dos lotes e das ruas. No caso de ruas pavimentadas, serão levantados também os meios-fios de forma a definir a caixa da rua e o contorno das quadras. 3.6.4- Deverão ser coletadas na forma de croquis: A posição relativa de cada imóvel em relação ao lote; O nome da rua; A localização de rios, riachos, canais e córregos; 15 Greide é o perfil longitudinalde uma via. 44 A localização, material, diâmetros e cotas das galerias pluviais que cortam transversalmente as ruas; O tipo de pavimentação, classificados em: sem pavimento, lajota, paralelepípedo, concreto e asfalto. 3.7 – LEVANTAMENTO DE BARRAGENS Cota das ombreiras; Cota do vertedouro; Cota da descarga; Cota da saída da adutora; NA com data e hora; Cota da tomada d’água. 3.8 - LEVANTAMENTO DE ESTAÇÕES DE RECALQUE (Estações elevatórias de Água – EEA e Estações Elevatórias de Esgoto – EEE) Cota do piso; Cota do eixo da bomba; Cota do topo, fundo e NA do poço de sucção; Cota do topo, fundo e eixo da tubulação do barrilete. 3.9 - LEVANTAMENTO DE ETA (Estação de Tratamento de Água) E ETE (estação de Tratamento de Esgoto) Cota do piso de cada andar; Cota do NA de entrada; Cota de saída do tanque de contato. 3.10 - LEVANTAMENTO DE RESERVATÓRIO Cota da laje superior; Cota do fundo; Cota do extravasor; Cota da tubulação de entrada; Cota da tubulação de saída; Cota do topo, fundo e eixo da tubulação do barrilete. 45 3.11- LEVANTAMENTO DE LOTES URBANOS No caso de lotes urbanos, o terreno deverá ocupar completamente um ou mais lotes, dependendo das necessidades, não deixando áreas residuais. Deverão ser ainda levantadas: A rua onde se situa a frente do lote; As ruas transversais a rua onde se situa o lote, de forma a definir precisamente a sua localização; Nome do proprietário e dos extremantes; Outros dados pertinentes. Levantar todas as benfeitorias existentes nos lotes a desapropriar; Levantar e definir áreas alagadiças e de mata, se houverem; Nome do proprietário e dos extremantes; Outros dados pertinentes. 3.12 - LOTES RURAIS OU GLEBAS URBANAS Deverá estar inclusa no levantamento a estrada de acesso, que se fizer necessária para o terreno, a partir das vias públicas. Sempre que possível o acesso deverá ser junto a uma das extremas do terreno. Deverão ser ainda levantadas: Áreas de vegetação ou de cultura, se existirem; Benfeitorias existentes nas áreas a desapropriar; Áreas alagadiças e os níveis de enchente, se houverem; Nome do proprietário e dos extremantes; Outros dados pertinentes.16 Anotações do Aluno: 16 Disponível em http://www.casan.com.br/ckfinder/userfiles/files/Documentos_Download/ Topografia_3 Edicao.pdf, acessado em 07/05/2017. 46 Resumo Nesta aula, abordamos: Os levantamentos topográficos preliminares de uma obra qualquer; O piqueteamento, para que serve e a sua importância no planejamento de um empreendimento através do levantamento topográfico; Os pontos de referência para uma construção, qual será visto com mais precisão na aula 05; As informações mais importantes para levantamentos topográficos de obras específicas. 47 Complementar Para enriquecer seu conhecimento é importante que você: Revise a aula através do material complementar sugerido pelo professor; Assista por completo os vídeos apresentados pelo professor, quais estão inseridos em “Aulas” na Plataforma Blackboard na página da disciplina. Consulte a bibliografia da disciplina, pois boa parte do conteúdo aqui apresentado também estão disponíveis nas mesmas. 48 Exercícios 1) Explique, com suas próprias palavras, qual a importância de sabermos o que é preciso, no que diz respeito ao levantamento topográfico, em uma obra qualquer? 2) Qual a diferença entre piquete e estaca? 3) Por que as estacas devem ser numeradas? 4) Qual importância da utilização dos piquetes na localização das fundações? 5) Qual a importância do aparelho nível ótico no levantamento topográfico de ruas? 49 Referências Bibliográficas Bibliografia da aula 03: McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016. NBR 13.133/1994 – Execução do Levantamento Topográfico. ROSTAGNO, P. V. Apostila de Topografia II. Faculdade Redentor, 2011. K. Royer, Applied Field Surveying, New York: John Wiley & Sons, 1970. http://www.casan.com.br/ckfinder/userfiles/files/Documentos_Download/Topog rafia_3 Edicao.pdf, acessado em 07/05/2017. 50 Aula 04 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados, bem como podem estar na prova ou na APS, portanto, é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos, pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos, bem como da leitura do material complementar. OBJETIVOS DA AULA Ao final desta aula o aluno deverá saber: Realizar os exercícios de levantamentos topográficos específicos; Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico deve-se fazer para a situação hipotética descrita no exercício; Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso; Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido. Exercícios – Levantamento Topográfico Específico 51 1) Explique, com suas próprias palavras, a importância de se fazer um levantamento topográfico para loteamentos urbanos, no que diz respeito ao crescimento urbano ordenado e suas diretrizes de implantação. Os loteamentos devem ser ordenados, para que suas redondezas se desenvolvam também de forma ordenada, ou seja, tenha um planejamento viário, circulação de pedestres, mobilidade e acessibilidade. Para sua implantação é necessário que se tenha infraestrutura adequada como luz, rede de água, esgoto, pluvial e o calçamento. 2) Ao iniciar um levantamento planialtimétrico, é tecnicamente mais indicado? É indicado conhecermos a região, sempre realizando um levantamento expedito, levantando as benfeitorias e também as divisas por onde o levantamento será feito. 3) Quais são os procedimentos (em nível de projeto) a serem adotados quando realizamos um levantamento topográfico em um terreno qualquer? Levantamento expedito, levantamento topográfico, estudos ambientais, anteprojeto, projeto básico, projeto executivo e projetos complementares (estrutural, elétrico, hidrossanitário, pavimentação, incêndio, telefônico, SPDA – Sistema de proteção contra descarga atmosférica, vulgo para-raios). 4) Em um prédio com 10 (dez) andares, o que é preciso fazer, topograficamente, para de ter um sistema de distribuição de água potável eficiente? O ideal é que na distribuição de água potável logo após a caixa d’água, se tenha um barrilete com registros individuais, pois se houver um problema de vazamento em alguma unidade habitacional, não é necessário interromper o fornecimento em todo o prédii, apenas na unidade em questão. 5) Em uma obra de uma via qualquer, quais os procedimentos topográficos a serem adotados para a confecção do perfeito traçado em nível de projeto? Realizar o levantamento cadastral de ruas, pois com este, poderemos ter uma noção de como utilizaremos o nível ótico e como será o apoio da motoiveladora (patrol) para a movimentação de terra. Se for terra nua, marcos de estacas são cravados no chão para determinar o “off-set”, que é o espeço máximo onde as maquinas realizarão o seu trabalho. 52 6) Nos levantamentos topográficos específicos, em especial os reservatórios superiores de edifícios, temos o chamado “Barrilete”. Qual a importância de se conhecer as cotas topográficas deste elementohidráulico neste tipo de edificação? Justifique a sua resposta utilizando as suas próprias palavras. Para conhecermos as vazões de jusante das unidades consumidoras. O barrilete tem a função de distribui a água de forma uniforme para todos os pontos de água existentes. 7) Para que se possa fazer o projeto de um edifício, será necessária a contratação de um levantamento topográfico que contenha os limites e confrontações do terreno, sua orientação e as cotas desses pontos de perímetro. Explique, com suas próprias palavras, como será feito este tipo de levantamento topográfico. Será eito com piquetes cravados no chão para locar os pontos de fundação, bem como devemos fazer o levantamento expedito, para saber se o terreno é em aclive ou declive, se precisará de corte ou aterro, bem como quais os equipamentos e maquinários para a realização do mesmo: nível, teodolito, escavadeira, patrol, rolo compactador, etc. 8) Levantamentos topográficos representam o conjunto de métodos destinados a medições de ângulos e de distâncias com instrumental adequado à exatidão pretendida. A respeito do assunto, diga se os itens abaixo são verdadeiros ou falsos. Caso o item seja falso, justifique com suas próprias palavras o mesmo. Caso o item não contenha a justificativa, o item será considerado incorreto. I - Levantamento topográfico expedito: constitui-se de um levantamento exploratório do terreno com a finalidade de reconhecimento, prevalecendo os critérios de exatidão. Falso. Não prevalecem os critérios de exatidão. II - Levantamento topográfico planimétrico: levantamento dos limites e confrontações de uma propriedade, pela determinação do seu perímetro. Verdadeiro. III - Levantamento topográfico planialtimétrico: levantamento topográfico altimétrico acrescido da determinação planimétrica do relevo do terreno e da drenagem natural. Verdadeiro. Anotações do Aluno: 53 IV - Levantamento topográfico altimétrico: levantamento que objetiva a determinação das alturas relativas a uma superfície de referência, pressupondo-se o conhecimento de suas posições planimétricas, visando à representação planimétrica da superfície levantada. Falso. ... o conhecimento de suas posições altimétricas... V - Levantamento topográfico planimétrico cadastral: levantamento planialtimétrico acrescido da determinação planimétrica da posição de certos detalhes visíveis ao nível e acima do solo e de interesse à sua finalidade. Falso. Levantamento planimétrico acrescido.... 54 Resumo Nesta aula, abordamos: Exercícios sobre diversos tipos de levantamentos específicos; Exercícios sobre conceitos de levantamento expedito trazidos a esta aula; Exercícios sobre conceitos de levantamento topográfico trazidos a esta aula; Exercícios com nível de dificuldade de prova. 55 Complementar Para enriquecer seu conhecimento é importante que você: Revise a aula através do material complementar sugerido pelo professor; Assista por completo os vídeos apresentados pelo professor, quais estão inseridos em “Aulas” na Plataforma Blackboard na página da disciplina. Consulte a bibliografia da disciplina, pois boa parte do conteúdo aqui apresentado também estão disponíveis nas mesmas. Refaça os exercícios sozinho, pois estes são de nível de prova; Faça todos os exercícios da bibliografia sugerida. 56 Exercícios 1) Por que os piquetes são mais utilizados para obras verticais? 2) Quais os procedimentos para se realizar um levantamento de um “Shopping Center”? 3) Porque os procedimentos de levantamento das ETA’s são igual ao das ETE’s? 4) Quais os procedimentos de levantamento de loteamentos urbanos? 5) Qual a diferença entre os levantamentos de loteamentos urbanos e rurais? 57 Referências Bibliográficas Bibliografia da aula 04: McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016. NBR 13.133/1994 – Execução do Levantamento Topográfico. ROSTAGNO, P. V. Apostila de Topografia II. Faculdade Redentor, 2011. BORGES, Alberto de Campos. Topografia Aplicada à Engenharia Civil, volumes 1 e 2. Editora Blucher, 2010. 58 Aula 05 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender como se loca uma obra qualquer, bem como se desenvolve tecnicamente um mapa de fundação, bem como quais são os procedimentos topográficos de execução da locação e como se faz as conferências em obra OBJETIVOS DA AULA Ao final desta aula o aluno deverá saber: Os procedimentos de locação de uma obra; Realizar a análise do mapa de fundação para a locação de seus elementos; Os procedimentos de uma obra subterrânea; Como locar paredes, viadutos, pontes, túneis e prédios. Locação de Obras 59 5.1 – INTRODUÇÃO Locação é a operação inversa do levantamento. No levantamento, também chamado de medição, o profissional vai ao terreno obter medidas de ângulos e distâncias para, no escritório, calcular e desenhar. Na locação, também chamada de marcação, os dados foram elaborados no escritório através de um projeto. O projeto da obra, no entanto, deverá ser implantado no terreno. Para isso, o profissional, munido dos dados do projeto, irá locá-los no terreno. Significa que o sucesso da obra depende de duas atividades bem executadas, para que resulte exatamente como foi projetada: um correto levantamento e de uma boa locação. Muitas vezes são encontradas dificuldades na locação, porém o erro inicial foi do levantamento que forneceu ao projetista uma forma do terreno que não coincide com a forma real. Basicamente a locação pode ser efetuada usando-se os dois sistemas de coordenadas universais: os retangulares e os polares. Como regra geral, podemos dizer que as coordenadas polares (cartesianas) são melhores para locar alinhamentos, e as coordenadas polares (direção e distância) para locar pontos. Para caracterizar melhor a aplicação destes dois sistemas de coordenadas nas locações, vamos abordar diferentes tipos de obras.17 5.2 - LOCAÇÕES DE OBRAS DIVERSAS 5.2.1 – Locação de Edifícios Os projetos de edifícios comumente compõem-se de paredes divisórias e limítrofes alinhadas. Quer dizer que os alinhamentos são a base do projeto. Então o uso das coordenadas retangulares é mais favorável.18 Anotações do Aluno: 17 BORGES, Alberto de Campos BORGES, Alberto de Campos. Topografia Aplicada à Engenharia Civil, volume 2. Editora Blucher, 2010, p. 219. 18 BORGES, Alberto de Campos BORGES, Alberto de Campos. Topografia Aplicada à Engenharia Civil, volume 2. Editora Blucher, 2010, p. 219 a 220. 60 Figura 08 – Planta de Detalhe (BORGES, A. C., 2010) 5.2.2 – Locação de Estacas Para se localizarem os diversos detalhes de um projeto sobre o terreno, o faremos pelas paredes que aparecem na planta. Porém desde que haja necessidade de estaqueamento, a posição da estaca deve ser fixada inicialmente. Só depois do estaqueamento pronto iremos locar as paredes. Devemos lembrar que o bate-estacas, como máquina extremamente pesada, e que é transportada arrastando-se no terreno, ira desmanchar qualquer locação prévia das paredes. Para locação das estacas, convém preparar uma planta deste detalhe, tal como aparecem na figura 08. Deve-se notar a preocupação de se escolher uma origem para eixos de coordenadas ortogonais e as distâncias marcadassobre eles serão, portanto, acumuladas desde a referida origem. 61 As estacas devem estar sempre dispostas em cota acumulada, ou seja, a locação da cota de cada elemento de fundação sempre terá seu “zero” no gabarito (tabeira), para que não ocorram erros das medidas, como o famoso “eixo a eixo” nos elementos estruturais. Nas construções, onde existe estrutura de concreto, caberá ao escritório de cálculo o fornecimento da planta de locação das estacas. No local, providenciamos a colocação de tábua ou sarrafo em volta de toda a área de construção formando um retângulo, por exemplo. O sarrafo deve ser colocado inteiramente nivelado. Figura 09 – Planta de obra (BORGES, A. C., 2010). Anotações do Aluno: 62 Figura 10 – Implantação de um imóvel (BORGES, A. C., 2010). Sobre o sarrafo serão medidas as diversas distâncias marcadas na planta, fixando por intermédio de cravação de pregos os mesmos pontos nos lados opostos do retângulo. Isto faz com que uma estaca exija a colocação de quatro pregos sobre o sarrafo, como mostra a figura 11. Nas figuras 12 e 13 é mostrado como é a construção do gabarito (tabeira) e a disposição dos pregos. A estaca X tem seu local fixado pela interseção de duas linhas esticadas: uma do prego 1 ao prego 1 e outra do prego 2 ao prego 2. Caso haja diversas estacas no mesmo alinhamento, o mesmo par de pregos servirá para todas elas. Depois de terminada a cravação de todos os pregos necessários, iremos esticando linhas 2 a 2 e as interseções estarão no mesmo prumo do local escolhido pelo projeto para a cravação da estaca. Porém, como o cruzamento das linhas poderá estar 63 muito acima da superfície do solo, por intermédio de um prumo levamos a vertical até o chão e nele cravamos pequena estaca de madeira (piquete), geralmente com 3x3 cm de seção. Este piquete deverá ser pintado com uma cor para a identificação do mesmo. O piquete deve ser cravado até o nível do chão, para que o bate-estacas não o arranque ao passar sobre ele. Figura 11 – Disposição dos pregos (BORGES, A. C., 2010). Figura 12 – Gabarito / Tabeira (McCORMAC, 2016). Quando se trata de edificação de casa térrea (só 1 pavimento) ou sobrado (2 pavimentos), a colocação da tábua ou sarrafo corrido pode prever a necessidade de futuros andaimes. A planta (figura 09) representa o pavimento térreo de uma 64 construção. Não há a preocupação de representar portas e janelas e nem definir a utilidade de cada compartimento. As medidas constantes na planta representam as distâncias livres, isto é, de face a face de paredes. A planta de obra (figura 09), geralmente em escala 1:50 ou mesmo 1:100, não pode conter incoerências ou erros, o seja, as distâncias parciais somadas devem resultar a distância total. No exemplo, a seção A-A temos: 2,00 + 3,00 + 3,15 + 3,20 +0,65 = 12,00 m (largura do lote); 0,65 m é a somatória das espessuras das paredes 0,25 + 0,15 + 0,25. Figura 13 – Gabarito mostrando os fios e as cotas do primeiro pavimento19 (McCORMAC, 2016). A tábua ou sarrafo que deve circundar a área construída terá as dimensões conforme a figura 10. A tábua ou sarrafo que deverá circundar o contorno da área a ser construída com um afastamento de 1,50 m para futuras “passarelas” dos andaimes. Para a pregagem da tábua corrida, serão cravados no solo pontaletes de pinho (3” x 3”). Esses são os pontaletes usados normalmente como escoramento das lajes. A figura 14 representa a colocação dos pontaletes e da tábua corrida. Os pontaletes serão cravados cerca de 0,60 m no solo para melhor fixação e espaçados cerca de 2,50 m, para que os vãos das tábuas das passarelas de andaime tenham resistência.20 Anotações do Aluno: 19 McCORMAC, Jack. Topografia. Editora LTC: Rio de Janeiro, 2016, p. 321. 20 BORGES, Alberto de Campos BORGES, Alberto de Campos. Topografia Aplicada à Engenharia Civil, volume 2. Editora Blucher, 2010, p. 220 a 223. 65 Figura 14 – Pontaletes e tábua corrida (BORGES, A. C., 2010). 5.2.3 – Locação de Paredes Tanto na colocação de paredes como a das estacas deve de preferência ser executada pelo próprio engenheiro. Uma locação malfeita trará desarmonia entre o projeto e a execução, cujas consequências poderão ser bem graves. Caso se possa contar com um mestre-de-obras de certa capacidade, quando muito poderíamos aceitar a sua locação, desde que por nós verificada nas suas partes básicas (esquadros perfeitos e comprimentos totais exatos). Ao marcarmos as posições das paredes, devemos fazê-la pelo eixo, para que se tenha distribuição racional das diferenças de espessura da parede, no desenho e na realidade. Nas plantas, é hábito desenhar as paredes de um tijolo de 25 cm de espessura; sabemos que, na execução, depois de revestida, apresenta a espessura de 27 ou 28 cm. As paredes de meio-tijolo aparecem nos desenhos com 15 cm e na execução com 14 cm. Ora, estas diferenças, que isoladamente são insignificantes acumuladas, já representam considerável modificação entre projeto e execução, caso não sejam distribuídas. A melhor forma de distribuição será a locação das paredes pelo eixo e não por uma das faces. Além desta vantagem, teríamos menor risco de confusão por parte dos pedreiros já que sabemos que todos os alinhamentos marcados representam o eixo das paredes e, portanto, colocarão os tijolos metade para cada lado. Marcando pelas faces, poderia surgir dúvida quanto a parede ser de um ou outro lado do alinhamento marcado. 66 Quanto ao processo de fixação dos alinhamentos no terreno, são conhecidos dois processos: a) Processo dos cavaletes: Os alinhamentos são fixados por pregos cravados em cavaletes. Estes são constituídos de duas estacas cravadas e uma travessa pregada sobre elas. A figura 15 mostra como o alinhamento da parede foi estabelecido por intermédio dos dois cavaletes opostos. Figura 15 – Alinhamento de dois cavaletes (BORGES, A. C., 2010). Deve-se, tanto quanto possível, evitar tal processo, porque os cavaletes podem facilmente ser deslocados por batidas de carrinhos de mão, pontapés, etc. Deslocando-se o cavalete sem que tal seja notado, a parede resultará fora do alinhamento previsto. Só se justifica o seu emprego em construção muito pequena onde os alinhamentos permanecem fixados nos cavaletes poucas horas, porque logo são levantadas as paredes. b) Processo da tábua corrida: Consiste na cravação de pontaletes de pinho (3” x 3” ou 4” x 4”), distanciados entre si de 1,50 metros aproximadamente, e afastados das futuras paredes cerca de 1,20 metros. Estes pontaletes servirão mais tarde para erguimento de andaimes, sempre necessários. Nos pontaletes serão pregadas tábuas sucessivas, formando uma cinta em volta da área a ser construída. As tábuas deverão estar estendidas em nível para que se possa 67 esticar a trena sobre elas. Pregos fincados nas tábuas determinam os alinhamentos. Não há dúvida de que os deslocamentos dos pontos marcados deste modo são impossíveis, e considerando que os pontaletes serão usados para andaimes, não haverá perda de tempo. É, pois, o processo ideal. A locação deve ser procedida com trena de aço, já que é a única que nos merece fé. É proibido o uso de trena de pano, já que estica à vontade de quem usa (pode-se empregar também trena de plástico). Para perfeito esquadro entre dois alinhamentos, devemos usar o teodolito. Desde que se fixem dois alinhamentos ortogonais, com o aparelho os pontos restantes podem ser marcados com trena de aço. É hábito ainda, ao terminarmos a locação, estendermos linha em dois alinhamentos finais e verificar a exatidão do ângulo reto com o aparelho. Se o primeiro e o último esquadros estão perfeitos, os intermediários também
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