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UNIVERSIDADE TIRADENTES ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: TOPOGRAFIA – E01 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO André Luiz Lima Nunes / 1221151093 Anne Kattaline Dultra Rosa de Andrade / 1212129196 Arielly Campos Lima / 1212125786 David Freire Fontes / 1232165597 Igor Tulio Lima Silva / 1221165213 José Carlos Honorato / 1222160924 Luiz Fernando dos Santos Bezerra / 1212129838 Wellington Cleyton R.R.T Santana / 1212137253 ARACAJU/SE 2023 ANDRÉ LUIZ LIMA NUNES ANNE KATTALINE DULTRA ROSA DE ANDRADE ARIELLY CAMPOS LIMA DAVID FREIRE FONTES IGOR TULIO LIMA SILVA JOSÉ CARLOS HONORATO LUIZ FERNANDO DOS SANTOS BEZERRA WELLINGTON CLEYTON R.R.T SANTANA LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO Trabalho apresentado à Universidade Tiradentes como requisito parcial à aprovação no 5° semestre do curso de Engenharia Civil, para a obtenção da media semestral para a disciplina Topografia... Tutor: César Garcia Pavão ARACAJU/SE 2023 1. INTRODUÇÃO O levantamento topográfico é um procedimento essencial para adquirir informações precisas sobre as características e configurações de uma superfície terrestre. Esta técnica permite mapear e representar graficamente as irregularidades, níveis e outros aspectos de um terreno, sendo fundamental para uma variedade de aplicações em engenharia civil, arquitetura, meio ambiente e outras áreas do conhecimento. Neste relatório, abordaremos o levantamento topográfico realizado em um canteiro pequeno e plano, buscando entender e documentar suas particularidades e as técnicas empregadas na coleta e análise dos dados. O canteiro em questão, devido à sua dimensão e características planas, proporciona uma oportunidade ideal para estudantes e profissionais iniciantes aprimorarem suas habilidades em topografia. Embora possa parecer simples à primeira vista, um canteiro plano pode apresentar desafios específicos e nuances que requerem atenção e precisão durante o processo de levantamento. Assim, esta prática não apenas visa obter informações sobre o canteiro, mas também reforçar conceitos e técnicas de topografia, garantindo um entendimento completo do processo de levantamento em diferentes cenários. Ao longo deste relatório, serão apresentados os métodos adotados, os instrumentos utilizados, as análises realizadas e os resultados obtidos, proporcionando uma visão abrangente da aula prática e suas implicações no contexto da topografia. 2. OBJETIVOS O Presente trabalho tem como objetivo relatar as atividades de campo realizadas na disciplina de topografia, coletando dados de distância e ângulo interno de uma área determinada (Canteiro pequeno). O resultado dessa atividade permitirá o cálculo da área desse canteiro, além dos seguintes Compreender e Aplicar Métodos Topográficos; Aprimorar a competência no uso de instrumentos e equipamentos topográficos; Aplicar os conceitos da geometria analítica na topografia; Produzir uma planta a partir dos dados coletados no levantamento de campo; Estabelecer uma conexão clara entre os conceitos teóricos de topografia e suas aplicações práticas; 3. MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS 1° Levantamento Materiais utilizados Trena; Baliza; Prancheta, papel e caneta Método utilizado Medição Indireta Na medição indireta, o resultado é obtido através de medições diretas de outras grandezas, ligadas por uma dependência conhecida com a grandeza procurada. São utilizadas quando é difícil medir diretamente a grandeza procurada ou quando a medição indireta produz resultados mais precisos. 2° Levantamento Materiais utilizados Trena; Tripé; Mira; Baliza; Teodolito; Prancheta, Papel e caneta; Método utilizado Medição Direta Na medição direta, o resultado é obtido diretamente dos dados experimentais. Obtém- se o valor da grandeza procurado comparando-se diretamente com padrões ou através de instrumentos de medida graduados, segundo as unidades respectivas. 4. PROCEDIMENTO No primeiro levantamento, com os instrumentos em mãos (trena, baliza) e o canteiro escolhido pelo grupo, deu-se início ao primeiro levantamento de campo, que tinha como objetivo obter as distâncias necessárias para efetuar os cálculos topográficos (azimute e ângulos internos) através de medidas indiretas. Foi selecionado o ponto inicial para a medição do canteiro, que tinha um em formato de trapézio, com a trena para obter as distâncias necessárias e a baliza para marcar os pontos e coletar medidas mais precisas. Foi feito da seguinte forma: Um dos estudantes ficava a 1 metro do ponto inicial (P1) no eixo x com uma baliza, e outro estudante a 1 metro de distância do (P1) no eixo y com outra baliza. Então, com a trena em mãos, outro estudante traçava a distância de uma baliza até a outra, com o objetivo de fechar um triangulo retângulo, e achar o ângulo interno por meio da lei dos cossenos. Esse procedimento foi repetido 4 vezes em cada um dos vértices para encontrar todos os ângulos internos do trapézio. Após isso foi medido a distância de um vértice até o outro, com o auxílio da baliza e da trena. Ao obter as medidas, o grupo selecionou um ponto aleatório para o chamar de norte, a fim de calcular o azimute e a partir desse ponto escolhido dar início aos cálculos para a obtenção da planta final. Foi calculado a distância do Norte até um vértice e foi obtido os azimutes também por meio de lei dos cossenos. Já no segundo levantamento, foi utilizado o mesmo canteiro do primeiro levantamento, com o mesmo objetivo, porém, com maneiras e ferramentas diferentes como o Teodolito e a Mira. Então, com as ferramentas em mãos, iniciou-se o segundo levantamento de campo com o objetivo de aprimorar a competência no uso de instrumentos e equipamentos topográficos e calcular as distancias, ângulos internos, azimutes, através de medidas diretas (Quando o instrumento de medida é aplicado diretamente sobre o terreno). Foi selecionado o ponto de início, onde o tripé e o teodolito foram posicionados. Após isso, iniciou-se o processo de montagem do teodolito, que foi realizado seguindo o roteiro abaixo: 1° - Colocar o teodolito no tripé O ponto topográfico (piquete de madeira cravado no solo – tachinha) foi encontrado; Os pés do tripé foram colocados equidistantes do ponto topográfico; O teodolito foi fixado ao tripé através do parafuso fixador da base do tripé; A altura do aparelho (luneta) foi ajustada com o operador, através do ajuste do tripé; O movimento geral foi fixado através do parafuso; Os parafusos calantes foram colocados de forma equidistante (3mm); 2° - Instalação do teodolito sobre o ponto topográfico através do prumo óptico Um dos pés do tripé foi fixado ao terreno; As pernas restantes do tripé foram seguradas com as mãos, com o polegar no meio das ranhuras; Através do prumo óptico, os pés do tripé foram suspensos na busca do ponto topográfico; Ao encontrar o ponto topográfico, o centro do prumo óptico foi alinhado com o ponto topográfico (tachinha) e os pés foram baixados até o terreno e fixados; Obs.: A fixação dos pés do tripé no terreno foi realizada de forma que o esforço foi no sentido longitudinal ao pé do tripé; nunca na direção perpendicular, para evitar o risco de quebrar a perna do tripé. 3° - Nivelar a base do tripé O nivelamento foi realizado através da bolha de nível circular; Uma das mãos foi posicionada no embolo do tripé para o seu deslocamento; O movimento foi liberado com a outra mão (borboleta); O movimento foi executado até que a bolha fosse centralizada, alternando de um pé para o outro. 4° - Nivelar o teodolito O nivelamento foi feito através da bolha de nível tubular; O nível tubular foi colocadoparalelo a dois calantes; Ambos os parafusos calantes foram movimentados simultaneamente, em sentidos opostos, mas realizando o mesmo percurso até centralizar a bolha; O teodolito foi girado 90° em relação à direção anterior e aos dois parafusos calantes; Somente o parafuso calante oposto aos dois anteriores foi movimentado até centralizar a bolha; O procedimento foi repetido até a bolha estar centralizada em todas as direções; Foi verificado se o prumo óptico estava sobre o ponto topográfico; Se não estava, o parafuso fixador da base do tripé foi afrouxado em cerca de 3 voltas, e a base do teodolito foi deslocada paralelamente aos lados da base do tripé, até fazer coincidir o prumo óptico com o ponto topográfico. O item 4 foi repetido novamente. Com o teodolito instalado foi feito a leitura dos dados para o ângulo interno, após encontrado, utilizamos a mira-falante para realizar a leitura dos fios estadimétricos. Com os dados da leitura dos fios superior, médio e inferior, através da fórmula de semelhança de triangulo, foi encontrado as distancias. Mira Falante Mira falante, é um instrumento utilizado pelos topógrafos (agrimensores) para elevar o ponto topográfico com objetivo de torná-lo visível e necessário nas operações de nivelamento geométrico. É utilizado para manter o alinhamento, na medição dos pontos, quando há necessidade de se executar vários lances de diastímetro. Com isso, foi feito da seguinte forma: O estudante com o teodolito se posicionava no primeiro ponto (p1) e um segundo estudante, com a mira se localizava no segundo ponto, que seria o vante do primeiro vértice (p2), com isso, foi possível determinar o ângulo zenital 1-2. Em seguida, o estudante com teodolito se deslocava para o segundo ponto (p2) e o segundo estudante se deslocava para o terceiro ponto (p3) e, novamente era determinado o ângulo. O procedimento foi repetido mais uma vez para determinar o último ângulo. O cálculo da área foi realizado utilizando o método de Gauss. 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES Após a conclusão do levantamento topográfico do canteiro, obtivemos um conjunto detalhado de dados que mapearam com precisão as características do terreno. Através das medições realizadas: Foi possível identificar e representar graficamente as mínimas variações e singularidades do canteiro, mesmo sendo predominantemente plano. Os pontos topográficos definidos e marcados serviram como base para a criação de um mapa preciso da área, incluindo eventuais obstáculos, depressões ou elevações. A análise das informações coletadas revelou uma concordância consistente entre as medições, indicando uma baixa margem de erro e confirmando a precisão do levantamento. 6. MEMORIAL DE CÁLCULOS MEMORIAL DE CÁLCULOS DO PRIMEIRO LEVANTAMENTO DISTÂNCIAS ENCONTRADAS POR MEDIÇÃO COM TRENA 𝑫𝑫𝑨 = 𝟗, 𝟓𝟐𝟓𝒎 𝑫𝑩𝑪 = 𝟏𝟑, 𝟐𝟐𝟓𝒎 𝑫𝑨𝑩 = 𝟕, 𝟎𝟓𝒎 𝑫𝑪𝑫 = 𝟓, 𝟔𝟏𝒎 ÂNGULOS INTERNOS CALCULADOS POR LEI DOS COSSENOS 𝑨: 𝐚𝟐 = 𝐛𝟐 + 𝐜𝟐 − 𝟐. 𝐛. 𝐜. 𝐜𝐨𝐬𝐀 𝑩: 𝐛𝟐 = 𝐚𝟐 + 𝐜𝟐 − 𝟐. 𝐚. 𝐜. 𝐜𝐨𝐬𝐁 𝟏, 𝟕𝟒𝟐 = 𝟏𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝟐. 𝟏. 𝟏. 𝐜𝐨𝐬𝐀 𝟎, 𝟗𝟓𝟐 = 𝟏𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝟐. 𝟏. 𝟏. 𝐜𝐨𝐬𝐁 𝟑, 𝟎𝟐 − 𝟐 = −𝟐𝐜𝐨𝐬𝐀 𝟎, 𝟗𝟎𝟐𝟓 − 𝟐 = −𝟐𝐜𝐨𝐬𝐁 𝟏,𝟎𝟐 𝟐 = 𝐜𝐨𝐬𝐀 𝟏,𝟎𝟗𝟕𝟓 𝟐 = 𝐜𝐨𝐬𝐁 −𝟎, 𝟓𝟏 = 𝐜𝐨𝐬𝐀 𝐜𝐨𝐬𝐁 = 𝟎, 𝟓𝟒𝟖𝟕𝟓 𝐜𝐨𝐬𝐀 = 𝟏𝟐𝟏° 𝐜𝐨𝐬𝐁 = 𝟓𝟔, 𝟕𝟏° 𝑪: 𝐜𝟐 = 𝐚𝟐 + 𝐛𝟐 − 𝟐. 𝐚. 𝐛. 𝐜𝐨𝐬𝐂 𝑫: 𝐃𝟐 = 𝐛𝟐 + 𝐜𝟐 − 𝟐. 𝐛. 𝐜. 𝐜𝐨𝐬𝐃 𝟏, 𝟒𝟐𝟐 = 𝟏𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝟐. 𝟏. 𝟏. 𝐜𝐨𝐬𝐂 𝟏, 𝟒𝟒𝟐 = 𝟏𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝟐. 𝟏. 𝟏. 𝐜𝐨𝐬𝐃 𝟐, 𝟎𝟏𝟔𝟒 − 𝟐 = −𝟐𝐜𝐨𝐬𝐂 𝟐, 𝟎𝟕𝟑𝟔 − 𝟐 = −𝟐𝐜𝐨𝐬𝐃 𝟎,𝟎𝟏𝟔𝟒 𝟐 = 𝐜𝐨𝐬𝐂 𝟎,𝟎𝟕𝟑𝟔 𝟐 = 𝐜𝐨𝐬𝐃 𝐜𝐨𝐬𝐂 = 𝟗𝟎, 𝟒𝟔° 𝐜𝐨𝐬𝐃 = 𝟗𝟐, 𝟏𝟎° 𝒁: 𝐙𝟐 = 𝐚𝟐 + 𝐛𝟐 − 𝟐. 𝐚. 𝐛. 𝐜𝐨𝐬𝐙 𝟏, 𝟖𝟏𝟐 = 𝟏𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝟐. 𝟏. 𝟏. 𝐜𝐨𝐬𝐙 𝟑, 𝟐𝟕𝟔𝟏 − 𝟐 = −𝟐𝐜𝐨𝐬𝐙 𝟏,𝟐𝟕𝟔𝟏 𝟐 = 𝐜𝐨𝐬𝐙 𝐜𝐨𝐬𝐙 = 𝟏𝟐𝟗, 𝟔𝟒° AZIMUTES 𝑨𝒁𝒅𝒂 = 𝟏𝟐𝟗, 𝟔𝟒° 𝑨𝒛𝒂𝒃 = 𝟏𝟖𝟎 − 𝟏𝟐𝟏 + 𝟏𝟐𝟗, 𝟔𝟒 = 𝟏𝟖𝟖, 𝟔𝟒° 𝑨𝒛𝒃𝒄 = 𝟏𝟖𝟎 − 𝟓𝟔, 𝟕𝟏 + 𝟏𝟖𝟖, 𝟔𝟒 = 𝟑𝟏𝟏, 𝟗𝟑° 𝑨𝒛𝒄𝒅 = 𝟏𝟖𝟎 − 𝟗𝟎, 𝟒𝟔 + 𝟑𝟏𝟏, 𝟗𝟑 = 𝟒𝟏, 𝟒𝟕° MEMORIAL DE CÁLCULOS DO SEGUNDO LEVANTAMENTO Tabela 1 – Informações de Campo ESTAÇÃO VANTE RÉ ÂNGULO I. AZIMUTE DISTÂNCIA COORDENADA A B D 120.08° 189,87° 8m ( 0 , 0 ) B C A 58,80° 311,07° 15m ( -1.36 , -7.84 ) C D B 90,39° 40,68° 7m (-12.61, -1.91) D A C 90,71° 129,95° 11m ( -8.06 , -7,16) AZIMUTES 𝑨𝒁𝒅𝒂 = 𝟏𝟐𝟗, 𝟗𝟓 𝑨𝒛𝒂𝒃 = 𝟏𝟖𝟎 − 𝟏𝟐𝟎, 𝟎𝟖 + 𝟏𝟐𝟗, 𝟗𝟓 = 𝟏𝟖𝟗, 𝟖𝟕° 𝑨𝒛𝒃𝒄 = 𝟏𝟖𝟎 − 𝟓𝟖, 𝟖𝟎 + 𝟏𝟖𝟗, 𝟖𝟕 = 𝟑𝟏𝟏, 𝟎𝟕° 𝑨𝒛𝒄𝒅 = 𝟏𝟖𝟎 − 𝟗𝟎, 𝟑𝟗 + 𝟑𝟏𝟏, 𝟎𝟕 = 𝟒𝟎, 𝟔𝟖° COORDENADAS 𝑿𝑩 = (𝑫𝑨𝑩 . 𝒔𝒆𝒏𝑨𝒁𝑨𝑩) + 𝑿𝑨 𝑿𝑪 = (𝑫𝑩𝑪 . 𝒔𝒆𝒏𝑨𝒁𝑩𝑪) + 𝑿𝑩 = 𝟖 . (−𝟎, 𝟏𝟕) + 𝟎 = 𝟏𝟓 . (−𝟎, 𝟕𝟓) + (−𝟏, 𝟑𝟔) = −𝟏, 𝟑𝟔 = −𝟏𝟐, 𝟔𝟏 𝒀𝑩 = (𝑫𝑨𝑩 . 𝒄𝒐𝒔𝑨𝒁𝑨𝑩) + 𝒀𝑨 𝒀𝑪 = (𝑫𝑩𝑪 . 𝒄𝒐𝒔𝑨𝒁𝑩𝑪) + 𝒀𝑩 = 𝟖 . (−𝟎, 𝟗𝟖) + 𝟎 = 𝟏𝟓 . 𝟎, 𝟔𝟓 + ( −𝟕, 𝟖𝟒) = −𝟕, 𝟖𝟒 = 𝟏, 𝟗𝟏 𝑿𝑫 = (𝑫𝑪𝑫 . 𝒔𝒆𝒏𝑨𝒁𝑪𝑫) + 𝑿𝑪 = 𝟕. 𝟎, 𝟔𝟓 + (−𝟏𝟐, 𝟔𝟏) = −𝟖, 𝟎𝟔 𝒀𝑫 = (𝑫𝑪𝑫 . 𝒄𝒐𝒔𝑨𝒁𝑪𝑫) + 𝒀𝑪 = 𝟕 . 𝟎, 𝟕𝟓 + 𝟏, 𝟗𝟏 = 𝟕, 𝟏𝟔 DISTÂNCIAS 𝑫𝒉 = (𝑭𝑺 − 𝑭𝑰 ) . 𝟏𝟎𝟎 𝑫𝑫𝑨 = ( 𝟏𝟑𝟖𝟎 − 𝟏𝟐𝟕𝟎) . 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟏𝒎 𝑫𝑨𝑩 = ( 𝟏𝟒𝟏𝟎 − 𝟏𝟑𝟑𝟎) . 𝟏𝟎𝟎 = 𝟖𝒎 𝑫𝑩𝑪 = ( 𝟏𝟒𝟐𝟎 − 𝟐𝟕𝟎) . 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟓𝒎 𝑫𝑪𝑫 = ( 𝟏𝟓𝟎𝟎 − 𝟏𝟒𝟑𝟎) . 𝟏𝟎𝟎 = 𝟕𝒎 CÁLCULO DA ÁREA POR MÉTODO DE GAUSS Figura 1 - Método de Gauss Tabela 2 – Método de Gauss no levantamento X Y 0 0 -1,36 -7,84 -12,61 1,91 -8,06 7,16 0 0 Aplicando então o a método de Gauss como no exemplo acima, obteve-se a seguinte tabela abaixo: Tabela 3 - Cálculo da área X.Y Y.X 0 0 -2,60 98,9 -90,3 -15,4 0 0 ∑ 𝑿. 𝒀 = −𝟐, 𝟔𝟎 − 𝟗𝟎, 𝟑 ∑ 𝒀. 𝑿 = 𝟗𝟖, 𝟗 − 𝟏𝟓, 𝟒 ∑ 𝑿. 𝒀 = −𝟗𝟐, 𝟗 ∑ 𝒀. 𝑿 = 𝟖𝟑, 𝟓 𝑨 = | − 𝟗𝟐, 𝟗 − 𝟖𝟑, 𝟓| 𝟐 = 𝟖𝟖, 𝟐 𝒖𝒂 7. CONCLUSÃO O levantamento topográfico do pequeno canteiro proporcionou insights valiosos sobre as características específicas e nuances da área em estudo. Apesar de sua dimensão reduzida, o canteiro apresentou desafios e peculiaridades que reforçaram a importância de uma abordagem metódica e precisa na topografia, mesmo em áreas que, à primeira vista, possam parecer simples. Ao longo do levantamento, foi possível consolidar técnicas e habilidades práticas, evidenciando a relevância de cada etapa do processo, desde a preparação dos equipamentos até a análise e representação dos dados coletados. Esta atividade também reforçou a importância da atenção aos detalhes, da colaboração em equipe e da constante busca por precisão na coleta de informações. Os dados obtidos oferecem uma representação fidedigna docanteiro, sendo de grande valia para possíveis intervenções futuras, planejamentos ou estudos mais aprofundados na área. Este levantamento, além de fornecer informações específicas sobre o canteiro em questão, serviu como um exercício prático crucial para aprimorar habilidades, refinar técnicas e fortalecer o entendimento sobre os princípios e a importância da topografia no contexto da engenharia e planejamento. Em suma, a experiência reiterou que, independentemente do tamanho ou complexidade da área em estudo, a topografia é um pilar fundamental, requerendo dedicação, precisão e um profundo entendimento teórico e prático. REFERÊNCIAS LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS. Universidade de Lisboa (Faculdade de ciência). Apontamentos da topografia <https://www.ufpe.br/documents/801160/801815/levantamentos- topograficos-apontamentos.pdf/5f233b21-6924-41a4-a17c-0622c6b8d653>. Acessado em 10/1023. MEDIÇÃO DIRETA DE DISTÂNCIAS<http://www.gpeas.ufc.br/disc/topo/aula04.pdf>. UFC (Universidade Federal do Ceará). Acessado em 10/10/23. MÉTODO DE GAUSS. UFSC (Universidade Federal do Estado de Santa Catarina). Em <https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/2029997/mod_resource/content/1/10_Calculo_de_Area s_TOPO-1_2016_1.pdf>. Acesso em 10/10/23. MIRA FALANTE EM<https://igeo.ufrgs.br/museudetopografia/index.php/equipamentos/274- mira-falante>. Museu de Topografia INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS. Acesso em 10/10/23.
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