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Topografia Levantamento Topográfico - 23/03/2020 CONCEITO Um levantamento topográfico é um conjunto de operações com a finalidade de determinar a posição relativa de pontos na superfície terrestre. As determinações dão-se por meio de medições lineares e angulares, ligando (link) os pontos descritores dos objetos a serem representados com posterior processamento em modelo matemático adequado; NBR 13133 - EXECUÇÃO DE LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS. • LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 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, primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno, determinando suas coordenadas topográficas. A estes pontos se relacionam os pontos de detalhes visando à sua exata representação planimétrica numa escala predeterminada e à sua representação altimétrica por intermédio de curvas de nível, com eqüidistância também predeterminada e/ou pontos cotados. EQUIPAMENTO 4 GPS Aparelho estacionadoPrisma + suporte Estação Total Tripé DRONE ESTAÇÃO TOTAL Principal equipamento do levantamento topográfico • As Estações Totais de melhor qualidade são capazes de medir ângulos abaixo de 0,5″. • A típica Estação Total EDM pode medir distâncias com precisão de cerca de 0,1 milímetros; • Essas estações totais usam um prisma de vidro como refletor, e pode medir distâncias de até quilômetros, • Mas alguns instrumentos não possuem refletores e podem medir distâncias de objetos que estão distintos por cor, limitando-se a poucas centenas de metros. 5 • Levantamento topográfico planimétrico (ou levantamento planimétrico, ou levantamento perimétrico) Levantamento dos limites e confrontações de uma propriedade: • Pela determinação do seu perímetro. • Alinhamento da via ou logradouro com o qual faça frente • Orientação e a sua amarração a pontos materializados no terreno de uma rede de referência cadastral, ou, no caso de sua inexistência, a pontos notáveis e estáveis nas suas imediações. • Quando este levantamento se destinar à identificação dominial do imóvel, são necessários outros elementos complementares, tais como: perícia técnico-judicial, memorial descritivo, etc. NBR 13133 - EXECUÇÃO DE LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS. NBR 13133 (ABNT 1994) DEFINI OS PONTOS DE APOIO POR: • “pontos, convenientemente distribuídos, que amarram ao terreno o levantamento topográfico e, por isso, devem ser materializados por estacas, piquetes, marcos de concreto, pinos de metal, tinta, dependendo da sua importância e permanência.” ESTAÇÃO RÉ E ESTAÇÃO VANTE • O sentido de caminhamento para o levantamento da poligonal será considerado o sentido horário. No sentido de caminhamento da poligonal, a estação anterior denomina-se de estação RÉ e a estação seguinte de VANTE. Produto do levantamento (planta planimétrica) LEVANTAMENTO DE PONTOS DA REDE DE REFERÊNCIA MÉTODO DE LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO: A Poligonação é um dos métodos mais empregados para a determinação de coordenadas de pontos em Topografia, principalmente para a definição de pontos de apoio planimétricos. Uma poligonal consiste em uma série de linhas consecutivas onde são conhecidos os comprimentos e direções, obtidos através de medições em campo. POLIGONAL ABERTA: Parte de um ponto de coordenadas conhecidas e acaba em um ponto cujas coordenadas deseja-se determinar. POLIGONAL APOIADA: Neste tipo de poligonal, as coordenadas do ponto de partida e de chegada são conhecidas. LEVANTAMENTO DE PONTOS DA REDE DE REFERÊNCIA POLIGONAL FECHADA: Parte de um ponto de coordenadas conhecidas e retorna ao mesmo ponto. LEVANTAMENTO DE PONTOS DE DETALHES POR IRRADIAÇÃO: É a determinação de um ponto por meio de uma distância e um ângulo, partindo de um ponto e alinhamento conhecidos. Levantamento das informações necessárias, através da medição de ângulos e distâncias. POR IRRADIAÇÃO: LEVANTAMENTO DA POLIGONAL Informações: – Caminhamento – Marco – Orientação – Ângulos horizontais – Distâncias – Erros (humano, clima e equipamento) ERROS, TOLERÂNCIA E AJUSTES DA POLIGONAL Determinação do erro angular: A partir da somatória do ângulos internos ou externo, pois a somatória é expressa pelas expressões: ∑𝑖 = 180° 𝑥 𝑛 − 2 ∑𝑒 = 180° 𝑥 (𝑛 + 2) Onde: ∑𝑖 = 𝑠𝑜𝑚𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑜𝑠 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜𝑠 ∑𝑒 = 𝑠𝑜𝑚𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑜𝑠 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑠𝑡𝑒𝑥𝑛𝑜𝑠 n = números de ângulos medidos Ex: Determine a somatória dos ângulos internos e externos de uma poligonal com 12 lados Resolução: ∑𝑖 = 180° 𝑥 12 − 2 = 1800° ∑𝑒 = 180° 𝑥 12 + 2 = 2520° ERROS, TOLERÂNCIA E AJUSTES Tolerância angular: O erro terá que ser menor que a tolerância angular (Ea), que pode ser entendida como o erro angular máximo aceitável nas medições. Se o erro cometido for menor que o erro aceitável, deve-se realizar uma distribuição do erro cometido entre as estações e somente depois realizar o cálculo dos azimutes. Pode-se verificar a tolerância na NBR13133 ou a partir da expressão: Onde: 𝑒𝑎 = tolerância angula, expressa em graus ρ = precisão do equipamento n = número de ângulos medidos 𝑒𝑎 = ρ 𝑛 Ex: Qual a tolerância angular para uma levantamento de uma poligonal com 10 lados, sendo utilizados a estação total (ρ = 2”) ERROS, TOLERÂNCIA E AJUSTES Ajuste do erro: Primeiramente, deverá calcular a média aritmética erro angular (ca), posteriormente, deverá distribuir o erro, acrescentando ou subtraindo, em cada ângulo da poligonal Ex: Determine a correção angular para uma poligonal de 6 lados, a qual apresentou erro angular igual a -22” Resolução: 𝑐𝑎 = − (−22") 6 𝑐𝑎 = 3,67“ Obs: Esse valor deverá ser acrescentado 3,67” em cada ângulo da poligonal. 𝑐𝑎 = − 𝑒𝑎 𝑛 Exercício 1) Verifique o erro e tolerância angular para um levantamento topográfico, em seguida faça a correção angular da poligonal. A partir do ponto de partida (0PP), calculam-se as coordenadas dos demais pontos até retornar ao ponto de partida. A diferença entre as coordenadas calculadas e as fornecidas para este ponto resultará no chamado erro planimétrico ou erro linear cometido. Como os ângulos foram ajustados, este erro será decorrente de imprecisões na medição das distâncias. ERROS LINEAR Uma propriedade das poligonais fechadas é que a somatória das projeções segundo os eixos X e Y são nulas. Portanto a soma algébrica das projeções dos lados de uma poligonal fechada na mesma base, sobre os eixos coordenados é igual a zero. Verificação do erro de fechamento Linear Verificação do erro de fechamento Linear É necessário verificar se este erro está abaixo de uma determinada tolerância linear. Normalmente esta é dada em forma de escala, como por exemplo, 1:1000. O significado Verificação do erro de fechamento Linear Fechamento Linear Glauber Carvalho Costa 18 disto é que, em uma poligonal com 1000 m o erro aceitável seria de 1 m. Para calcular o erro planimétrico em forma de escala utilizam-se as seguintes fórmulas: Exercício Para um dado levantamento foram obtidos as seguintes informações: ∑distância = 1423,30m ΔX = 0,085m ΔY = -0,094m Tolerância linear: 1/10000 Transporte de coordenadas utilizando uma poligonal de apoio Nenhum ponto referenciado ao SGB faz parte da poligonal, porém existem pontos próximos a poligonal de trabalho. Neste caso efetua-se o transporte de coordenadas através de uma poligonal de apoio. CÁLCULO DA POLIGONAL BÁSICA V – Vértice I – Deflexão Az – Azimute d – Distância α – Ângulo horizontal Az – Azimute p – pontos I1 = α – 180° I2 = α + 180° AZIMUTE CALCULADO Azi;i+1 = Azi-1;i + αi – 180° Obs1: Levantamento no sentido horário; Obs2: Sempre que o resultado do azimute calculado for negativo, deverá ser acrescentado 360° ao resultado; Obs3: Sempre que o resultado do azimute calculado for maior que 360°, deverá ser subtraído 360° do resultado. Az1-2 = Az0-1 + α1 – 180° Az1-2 = Az0-1+ I1 COORDENADAS ABSOLUTAS XB = XA + LAB sen(AzA-B) YB = YA + LAB cos(AzA-B) XB = XA + ΔX YB = YA + ΔY ΔX ΔY XB YB Az: Azimute da direção A-B; d: distância horizontal entre os pontos A-B; XA e YA: Coordenadas do ponto A; XB e YB: Coordenadas do ponto B. 1) Um levantamento planimétrico por encaminhamento entre 2 postos, apresentou como resultado a figura abaixo. Determine a as coordenadas em “metro” do ponto 2. Az= 40° N α = 240° 50 m 200 m 1 0 2 X0 = 100 m Y0 = 1000 m X2 = ? Y2 = ? EXERCÍCIO EXERCÍCIO Resolução: Cálculo do azimute 1-2: Azi;i+1 = Azi-1;i + αi – 180° Az1;2 = Az0;1 + α1 – 180° Az1;2 = 40° + 240° – 180° Az1;2 = 100° Cálculo das coordenadas do ponto 1: X1 = X0 + L0-1 sen(Az0-1) X1 = 100 + 200 sen 40° X1 = 228,55m Y1 = Y0 + L0-1 cos(Az0-1) Y1 = 1000 + 200 cos(40°) Y1 = 1.153,21m Cálculo das coordenadas do ponto 2: X2 = X1 + L1-2 sen(Az1-2) X2 = 228,55 + 50 sen 100° X2 = 277,79 m Y2 = Y1 + L1-2 cos(Az1-2) Y2 = 1153,21 + 50 cos(100°) Y2 = 1144,53m EXERCÍCIO Az= 40° N α = 240° 50 m 200 m 1 0 2 X0 = 100 m Y0 = 1000 m X1 = 228,55m Y1 = 1153,21m X2 = 277,79m Y2 = 1144,53m 2) Determine as coordenadas dos pontos da figura abaixo: EXERCÍCIO 0 1 2 3 4 5 6 N α1 α2 α3 α4 α5Az0-1 d1 d2 d3 d4 d5 d6 Dados: Coordenadas do ponto 0: XO = 5000 m YO = 10000 m Az0-1 = 65°10’23” α1 = 225°56’21” α2 = 32°01’45” α3 = 315°22’05” α4 = 275°26’45” α5 = 305°35’15” d1 = 109,20m d2 = 528,23m d3 = 235,02m d4 = 768,80m d5 = 359,10m d6 = 349,49m Resolução TRECHO AZIMUTE DISTANCIA LONGITUDE LATITUDE 0 – 1 65°10’23” 109,20m 5099,107 10045,851 1 – 2 111°06’44” 528,23m 5591,881 9855,585 2 – 3 323°08’29” 235,02m 5450,906 10043,638 3 – 4 98°30’34” 768,80m 6211,253 9929,877 4 – 5 193°57’19” 359,10m 6124,650 9581,376 5 – 6 319°32’34” 349,49m 5897,873 9847,300 Sabe-se que é fundamental o levantamento topográfico para construção e locação de um campo de futebol, conforme a figura abaixo. O V1 tem as seguintes coordenadas: Latitude = 563.265,0m e longitude = 23.250,0m Sendo assim, responda as questões a seguir. . (1ª Questão ) Considerando o Azimute do encaminhamento V1 a V2 igual a 110°, calcule as coordenadas de todos os vértices do campo.
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