Nivelamento Geométrico em Topografia

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TOPOGRAFIA
Nivelamento Geométrico
Prof. Alan Silva
Topografia
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Topografia
“nivelamento que realiza a medida da diferença de nível entre pontos no terreno por intermédio de leituras correspondentes a visadas horizontais, obtidas com um nível, em miras colocadas verticalmente nos referidos pontos.” ABNT(1994, p3). 
Nivelamento geométrico ou nivelamento direto 
Nivelamento Geométrico
O nivelamento geométrico é a operação que visa a determinação do desnível entre dois pontos a partir da leitura em miras (estádias ou em código de barras) efetuadas com níveis ópticos ou digitais. Este pode ser executado para fins geodésicos ou topográficos. A diferença entre ambos está na precisão (maior no caso do nivelamento para fins geodésicos) e no instrumental utilizado. 
Métodos de Nivelamento Geométrico
É possível dividir o nivelamento geométrico em quatro métodos:
visadas iguais 
visadas extremas 
visadas recíprocas
visadas eqüidistantes
Visadas Iguais
É o método mais preciso e de larga aplicação em engenharia. Nele as duas miras são colocadas à mesma distância do nível, sobre os pontos que deseja-se determinar o desnível, sendo então efetuadas as leituras (figura). É um processo bastante simples, onde o desnível será determinado pela diferença entre a leitura de ré e a de vante.
Nivelamento Geométrico 
método das visadas iguais.
Nível a igual distância entre os pontos
A necessidade de o nível estar a igual distância entre as miras não implica necessariamente que o mesmo deva estar alinhado entre elas. A figura a seguir apresenta dois casos em que isto ocorre, sendo que no segundo caso, o nível não está no mesmo alinhamento das miras, porém está a igual distância entre elas.
Nível a igual distância entre os pontos
Nível em duas alturas diferentes.
Neste procedimento o desnível independe da altura do nível, conforme ilustra a figura a seguir. É possível observar que ao mudar a altura do nível as leituras também se modificam, porém o desnível calculado permanece o mesmo (figura).
Nível em duas alturas diferentes.
Alguns conceitos importantes para o nivelamento geométrico:
Lance: é a medida direta do desnível entre duas miras verticais.
Visada: leitura efetuada sobre a mira. 
Seção: é a medida do desnível entre duas referências de nível e é obtida pela soma algébrica dos desníveis dos lances
Conceitos importantes
Conceitos importantes
Linha de nivelamento: é o conjunto das seções compreendidas entres duas RN chamadas principais. 
Circuito de nivelamento: é a poligonal fechada constituída de várias linhas justapostas. Pontos nodais são as RN principais, às quais concorrem duas ou mais linhas de nivelamento (BRASIL, 1975).
Rede de nivelamento: é a malha formada por vários circuitos justapostos.
Rede, circuito e linha de nivelamento.
Nivelamento geométrico poderá ser simples ou composto
O nivelamento geométrico poderá ser simples ou composto. No primeiro caso o desnível entre os pontos de interesse é determinado com apenas uma única instalação do equipamento, ou seja, um único lance (figura 12.16-a).
Nivelamento geométrico pode ser simples ou composto
No nivelamento geométrico composto, o desnível entre os pontos será determinado a partir de vários lances, sendo o desnível final calculado pela somatória dos desníveis de cada lance
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Nível Ótico
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Parafuso do foco da luneta
Anel do foco dos fios estadimétricos
Mira de aproximação
Nível esférico
Parafuso 
de chamada horizontal
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Os níveis são equipamentos que permitem definir com precisão um plano horizontal ortogonal à vertical definida pelo eixo principal do equipamento. As principais partes de um nível são: 
• Luneta; 
• Nível de bolha; 
• Sistemas de compensação (para equipamentos automáticos); 
• Dispositivos de calagem.
Eixos do nível
São três os eixos principais de um nível: 
• ZZ’= eixo principal ou de rotação do nível. 
• OO’= eixo óptico/ linha de visada/ eixo de colimação. 
• HH’= eixo do nível tubular ou tangente central.
Existem no mercado diversos modelos de miras, as mais comuns são fabricadas em madeira, alumínio ou fiberglass. Estas podem ser dobráveis ou retráteis. A figura a seguir apresenta alguns exemplos. 
Entendendo as Réguas ou Miras
Régua Graduada ou Mira
1. Alumínio
Algarismos para indicação do metro e do cm;
2. Madeira (não usual)
Bolinhas indicadoras do metro
Algarismos indicação do cm
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Tipos de Régua
Detalhe do retículo da luneta
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Retículo da luneta do equipamento
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Devem ser feitas leituras do fio nivelador (fio médio) e dos fios estadimétricos (superior e inferior). A média das leituras dos fios superior e inferior deve ser igual à leitura do fio médio, com um desvio tolerável de 0,002 m. 
Procedimento de Campo 
Como visto anteriormente o método de nivelamento geométrico por visadas iguais pressupõe que as miras estejam posicionas a igual distância do nível. Na prática se aceita uma diferença de até 2m. 
Caso as diferenças entre a distância de ré e vante seja maior que esta tolerância o nível deve ser reposicionado a igual distância das miras e novas leituras efetuadas. A distância do nível à mira é calculada por:
Distância nível-mira = C×S 
Onde: 
S é a diferença entre a leitura do fio superior e fio inferior; 
C é a constante estadimétrica do equipamento, a qual consta do manual do mesmo. Normalmente este valor é igual a 100.
A figura apresenta uma mira e os fios de retículo, com as respectivas leituras efetuadas e distância calculada.
Os dados observados em campo devem ser anotados em cadernetas específicas para este fim. Um modelo de caderneta empregado é apresentado na figura
Como podemos definir um levantamento topográfico?
Apresenta e comente sobre o método de nivelamento em que realizamos operações que constituem um processo preciso, não envolvendo ângulos para obter a diferença de nível.
Qual instrumento topográfico é utilizado para leitura de medidas angulares? Comente sobre ele.
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