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Topografia I Poligonal Fechada – Erros e Tolerâncias Leonardo Augusto Carneiro 2023 CÁLCULO DE POLIGONAL FECHADA • 1) Cálculo do erro de fechamento angular: verificar se os ângulos medidos em campo estão corretos antes e calcular os azimutes: ✓Para ângulos externos: (n+2) x 180° ✓Para ângulos internos: (n – 2) x 180°, sendo n = número de estações/pontos; ✓ea (erro de fechamento angular) = somatório dos ângulos medidos – (n+2) x 180°; ✓𝜀𝑎 𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 = 3 ∙ 𝑝 ∙ 𝑛 + 10", 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑝 = 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑠ã𝑜 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 (fornecida pelo exercício e n = número de ângulos medidos; ✓O erro angular deve ser menor que a tolerância → 𝑒𝑎 < 𝜀𝑎 CÁLCULO DE POLIGONAL FECHADA ✓Correção angular: ✓𝑒𝑎 é distribuído nos ângulos formados pelos menores lados da poligonal; ✓Ou é distribuído proporcionalmente para cada estação: ✓𝐶𝑎 = − 𝑒𝑎 𝑛 EXERCÍCIO 1 - POLIGONAL FECHADA • Uma poligonal topográfica fechada, com quatro vértices foi levantada em campo, conforme indicado na figura e na caderneta de campo. Os ângulos horizontais foram medidos em sentido horário. Calcule o erro, a tolerância e a correção angular. Considere p = 15” Estação Ponto Visado Ângulo Externo lido Ângulo externo corrigido P1 P2 239°44’17” P2 P3 275°18’25” P3 P4 294°34’08” P4 P1 270°23’38” 1080°00’28’ (soma) EXERCÍCIO 1 – GABARITO • 𝑒𝑎 = 1080°00′28" − 4+2 ∙180°=+28" • 𝜀𝑎 = 3 ∙ 15" ∙ 4 + 10"= (3 ∙1′∙2) +10" = 𝟏′𝟒𝟎" • 𝐶𝑎 = − (+28") 4 = −𝟕" Ângulo Externo Corrigido 239°44’10” 275°18’18” 294°34’01” 270°23’31” CÁLCULO DE POLIGONAL FECHADA • 2) Cálculo dos Azimutes: ✓𝐴𝑧𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 𝐴𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 + â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 − 180° ✓Se o azimute for maior que 360°: subtrair 360°; ✓Se o azimute for negativo: somar 360°; ✓Importante: o ângulo horizontal utilizado para o cálculo dos azimutes sempre será o ângulo horizontal corrigido (aplicada a correção angular). EXERCÍCIO 2 - POLIGONAL FECHADA • Dados os ângulos lidos e o azimute inicial de uma poligonal fechada, calcule o erro de fechamento angular, a tolerância angular (p=1’), os ângulos corrigidos e os azimutes. Estação Ponto Visado Ângulo Interno lido Ângulo interno corrigido Distância Horizontal (m) Azimute P1 P2 90°39’50” 65,62 313°12’50” P2 P3 88°35’00” 31,61 P3 P4 90°45’10” 65,28 P4 P1 89°59’20” 31,00 359°59’20” (soma) Soma: 193,31 EXERCÍCIO 2 – GABARITO • 𝑒𝑎 = 359°59′20" − 4−2 ∙180°=−40" • 𝜀𝑎 = 3 ∙ 1′ ∙ 4 + 10" = (3 ∙1′∙2) +10" = 𝟔′𝟏𝟎" • 𝐶𝑎 = − (−40") 4 = +𝟏𝟎" ✓𝐴𝑧2−3 = 313°12’50” + 88°35′10" − 180° = 𝟐𝟐𝟏°𝟒𝟖′𝟎𝟎" ✓𝐴𝑧3−4 = 221°48′00 +90°45′20 − 180° = 𝟏𝟑𝟐°𝟑𝟑′𝟐𝟎" ✓𝐴𝑧4−1 = 132°33′20" +89°59′30" − 180° = 𝟒𝟐°𝟑𝟐′𝟓𝟎" ✓𝐴𝑧1−2 = 𝟑𝟏𝟑°𝟏𝟐′𝟓𝟎" Ângulo interno corrigido 90°40’00” 88°35’10” 90°45’20” 89°59’30” CÁLCULO DE POLIGONAL FECHADA • 3) Coordenadas Parciais: ✓𝑋𝑒𝑠𝑡𝑎çã𝑜 = 𝑋𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 + 𝑠𝑒𝑛 𝐴𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 ∙ 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 ✓𝑌𝑒𝑠𝑡𝑎çã𝑜 = 𝑌𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 + 𝑐𝑜𝑠 𝐴𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 ∙ 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 ✓𝑋1 = 𝑋0 + 𝑠𝑒𝑛 𝐴𝑧0−1 ∙ 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎0−1 ✓𝑌1 = 𝑌0 + 𝑐𝑜𝑠 𝐴𝑧0−1 ∙ 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎0−1 EXERCÍCIO 3- POLIGONAL FECHADA • Calcule as coordenadas parciais do exercício anterior. Estação Ponto Visado Ângulo interno corrigido Distância Horizontal (m) Azimute Coord X Coord Y P1 P2 90°40’00” 65,62 313°12’50” 100 100 P2 P3 88°35’10” 31,61 221°48’00” P3 P4 90°45’20” 65,28 132°33’20” P4 P1 89°59’30” 31,00 42°32’50” EXERCÍCIO 3 – GABARITO • 𝑋𝑃2 = 100 + (𝑠𝑒𝑛 313°12′50" ∙ 65,62) = 𝟓𝟐, 𝟏𝟕𝟓𝟗 𝒎 • 𝑌𝑃2 = 100 + (𝑐𝑜𝑠 313°12′50" ∙ 65,62) = 𝟏𝟒𝟒, 𝟗𝟑𝟏𝟓 𝒎 • 𝑋𝑃3 = 52,1759 + (𝑠𝑒𝑛 221°48′00" ∙ 31,61) = 𝟑𝟏, 𝟏𝟎𝟔𝟖 𝒎 • 𝑌𝑃3 = 144,9315 + (𝑐𝑜𝑠 221°48′00" ∙ 31,61) = 𝟏𝟐𝟏, 𝟑𝟔𝟕𝟎 𝒎 • 𝑋𝑃4 = 31,1068 + (𝑠𝑒𝑛 132°33′20" ∙ 65,28) = 𝟕𝟗, 𝟏𝟗𝟑𝟒 𝒎 • 𝑌𝑃4 = 121, 3670 + cos 132°33′20" ∙ 65,28 = 𝟕𝟕, 𝟐𝟏𝟕𝟖 𝒎 EXERCÍCIO 3 – GABARITO • 𝑋𝑃1 = 79,1934 + (𝑠𝑒𝑛 42°32′50" ∙ 31,00) = 𝟏𝟎𝟎, 𝟏𝟓𝟓𝟓 𝒎 • 𝑌𝑃4 = 77,2178 + cos 42°32′50" ∙ 31,00 = 𝟏𝟎𝟎, 𝟎𝟓𝟔𝟏 𝒎 Coord X Coord Y 100 100 52,1759 144,9315 31,1068 121,3670 79,1934 77,2178 100,1555 100,0561 CÁLCULO DE POLIGONAL FECHADA • 4) Cálculo do erro de fechamento linear: ✓𝐸𝑙 = 1 𝑍 , 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑍 = σ 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 (𝑝𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜) 𝑒𝑥 2+𝑒𝑦 2 𝑒𝑥 = 𝑋𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 − 𝑋𝑐𝑜𝑛ℎ𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑦 = 𝑌𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 − 𝑌𝑐𝑜𝑛ℎ𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜 Erro da poligonal: 𝑒𝑝 = 𝑒𝑥 2 + 𝑒𝑦 2 ✓Compara-se o erro linear com a tolerância permitida. Se 𝐸𝑙 > 𝑇𝑙 ,deve-se refazer as medições lineares. Se 𝐸𝑙 < 𝑇𝑙 , faz-se as correções. EXERCÍCIO 4 - POLIGONAL FECHADA • Calcule as coordenadas parciais e o erro de fechamento linear. Tolerância linear 1:1000. EXERCÍCIO 4 – GABARITO • 𝑋𝑃2 = 100 + (𝑠𝑒𝑛 117°59′33" ∙ 78,52) = 𝟏𝟔𝟗, 𝟑𝟑𝟑𝟖 𝒎 • 𝑌𝑃2 = 100 + (𝑐𝑜𝑠 117°59′33" ∙ 78,52) = 𝟔𝟑, 𝟏𝟒𝟔𝟏 𝒎 • 𝑋𝑃3 = 169,3338 + (𝑠𝑒𝑛 65°55′44" ∙ 135,5) = 𝟐𝟗𝟑, 𝟎𝟓𝟎𝟕 𝒎 • 𝑌𝑃3 = 63,1461 + cos 65°55′44" ∙ 135,5 = 𝟏𝟏𝟖, 𝟒𝟏𝟐𝟓 𝒎 • 𝑋𝑃4 = 293,0507 + (𝑠𝑒𝑛 302°13′37" ∙ 174,993) = 𝟏𝟒𝟓, 𝟎𝟏𝟔𝟔 𝒎 • 𝑌𝑃4 = 118,4125 + 𝑐𝑜𝑠 302°13′37" ∙ 174,993 = 𝟐𝟏𝟏, 𝟕𝟑𝟏𝟕 𝒎 • 𝑋𝑃1 = 145,0166 + (𝑠𝑒𝑛 202°02′40" ∙ 120,35) = 𝟗𝟗, 𝟖𝟒𝟔𝟏 𝒎 • 𝑌𝑃1 = 211,7317 + cos 202°02′40" ∙ 120,35 = 𝟏𝟎𝟎, 𝟏𝟖𝟎𝟏 𝒎 EXERCÍCIO 4 – GABARITO • 𝑒𝑥 = 99,8461 − 100 = −𝟎, 𝟏𝟓𝟑𝟗 𝒎 • 𝑒𝑦 = 100,1801 − 100 = 𝟎, 𝟏𝟖𝟎𝟏 𝒎 • 𝑍 = 509,363 (−0,1539)2+(0,1801)2 = 𝟐 𝟏𝟓𝟎, 𝟏𝟐𝟓𝟔𝟔𝟒 • Como calcular o Z na calculadora?: 𝟓𝟎𝟗. 𝟑𝟔𝟑 ÷ ( −𝟎. 𝟏𝟓𝟑𝟗 2 + (𝟎. 𝟏𝟖𝟎𝟏)² (não se fecha o primeiro parênteses aberto). • 𝑬𝒍 = 1 2150 < 1 1000 𝑇𝑙 , 𝑜𝑘! EXERCÍCIO 5 - POLIGONAL FECHADA • Calcule o erro de fechamento linear. Tolerância linear 1:1000. Estação Ponto Visado Ângulo interno corrigido Distância Horizontal (m) Azimute Coord X Coord Y P1 P2 90°40’00” 65,62 313°12’50” 100 100 P2 P3 88°35’10” 31,61 221°48’00” 52,1759 144,9315 P3 P4 90°45’20” 65,28 132°33’20” 31,1068 121,3670 P4 P1 89°59’30” 31,00 42°32’50” 79,1934 77,2178 100,1555 100,0561 EXERCÍCIO 5 – GABARITO • 𝑒𝑥 = 100,1555 − 100 = 𝟎, 𝟏𝟓𝟓𝟓 𝒎 • 𝑒𝑦 = 100,0561 − 100 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟔𝟏 𝒎 • 𝑍 = 193,510 (0,1555)2+(0,0561)2 = 𝟏 𝟏𝟕𝟎, 𝟓𝟖𝟕𝟐𝟐𝟑 • 𝑬𝒍 = 1 1170 < 1 1000 𝑇𝑙 , 𝑜𝑘! Slide 1: Topografia I Slide 2: Cálculo de poligonal fechada Slide 3: Cálculo de poligonal fechada Slide 4: EXERCíCIO 1 - poligonal fechada Slide 5: EXERCíCIO 1 – GABARITO Slide 6: Cálculo de poligonal fechada Slide 7: EXERCíCIO 2 - poligonal fechada Slide 8: EXERCíCIO 2 – GABARITO Slide 9: Cálculo de poligonal fechada Slide 10: Exercício 3- poligonal fechada Slide 11: EXERCíCIO 3 – GABARITO Slide 12: EXERCíCIO 3 – GABARITO Slide 13: Cálculo de poligonal fechada Slide 14: Exercício 4 - poligonal fechada Slide 15: EXERCíCIO 4 – Gabarito Slide 16: EXERCíCIO 4 – GABARITO Slide 17: Exercício 5 - poligonal fechada Slide 18: Exercício 5 – GABARITO