topografia - unidade 6

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<p>UNIDADE DE</p><p>APRENDIZAGEM</p><p>EQUIPAMENTOS E PROCEDIMENTOS EM</p><p>CAMPO</p><p>TOPOGRAFIA 6</p><p>Sumário</p><p>• Breve contextualização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3</p><p>• Para Início de Conversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3</p><p>• Objetivo de Aprendizagem do Capítulo . . . . . . . . . . . . . . . . . .3</p><p>• 1 . EQUIPAMENTOS DE MEDIDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3</p><p>• 1 .1 Medidores de distância . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4</p><p>• 1 .2 Medidores de ângulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4</p><p>• 1 .3 Instrumentos auxiliares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4</p><p>• 2 . PROCEDIMENTO EM CAMPO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5</p><p>• 3 . CARTAS DE CURVAS DE NÍVEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7</p><p>• Considerações Finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9</p><p>• Referências: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9</p><p>3</p><p>Breve contextualização</p><p>Neste capítulo serão apresentados os principais</p><p>equipamentos utilizados em um levantamento de campo,</p><p>além de descrever os passos empregados em campo. Também</p><p>são apresentados os critérios de leitura de cartas de curvas de</p><p>nível.</p><p>Para Início de Conversa</p><p>Todo levantamento topográfico começa em campo. O</p><p>processo de coleta de dados é tão importante quanto o de</p><p>tratamento de dados e construção das cartas/projetos. Nesse</p><p>sentido, é muito importante conhecer os instrumentos e</p><p>saber como utilizá-los. Ademais, o procedimento em campo</p><p>de coleta de dados deve ser acurado e seguir procedimentos</p><p>rígidos para resultar em dados condizentes e fidedignos</p><p>aos reais. Este capítulo apresenta os principais instrumentos</p><p>utilizados em campo, e sintetiza o procedimento de instalação</p><p>de um teodolito/estação total. Além disso, este capítulo</p><p>também apresenta as principais características de cartas e</p><p>plantas de curvas de nível, assim como discute as principais</p><p>informações que podem ser retiradas da leitura desses</p><p>documentos.</p><p>Objetivo de Aprendizagem</p><p>do Capítulo</p><p>1. Conhecer os principais instrumentos de medida e suas</p><p>particularidades;</p><p>2. Compreender os principais passos de um</p><p>levantamento em campo;</p><p>3. Conhecer os nomes de cada passo de instalação de</p><p>teodolitos/estações totais;</p><p>4. Conseguir ler uma carta de curva de nível;</p><p>5. Ser capaz de tirar informações de uma carta de curvas</p><p>de nível.</p><p>1. EQUIPAMENTOS DE</p><p>MEDIDA</p><p>Para um bom levantamento, o engenheiro civil precisa</p><p>se ater a certos pontos, dentre eles os equipamentos que irão</p><p>ser utilizados. Para isso, é necessário que tenhamos em mente</p><p>as aplicações, vantagens, desvantagens e particularidades dos</p><p>equipamentos. A precisão necessária e o fim a que se destina</p><p>de qualquer aferição tem relação direta com os equipamentos</p><p>que serão utilizados. Por exemplo, não usaremos uma régua de</p><p>4</p><p>30 centímetros para medir a largura de uma pista de rodovia</p><p>duplicada, ao mesmo tempo que não usaremos um teodolito</p><p>para medir a distância entre dois pontos em um mapa.</p><p>De modo geral, os equipamentos de medida se dividem</p><p>em dois grupos: equipamentos para aferição de distâncias</p><p>e para aferição de ângulos. Iremos vê-los separadamente a</p><p>seguir.</p><p>1 .1 MEDIDORES DE DISTÂNCIA</p><p>São aqueles equipamentos que medem de maneira</p><p>direta as distâncias, ou seja, não é necessário realizar cálculos</p><p>com as medidas coletadas em campo. São exemplos de</p><p>medidores de distâncias: trena, fita métrica, metro de bambu,</p><p>distanciômetro, medidores a laser, estação total, entre outros,</p><p>conforme Figura 1.</p><p>1 .2 MEDIDORES DE ÂNGULOS</p><p>São aqueles equipamentos que medem de maneira</p><p>direta os ângulos, ou seja, não é necessário realizar cálculos</p><p>com as medidas coletadas em campo. Esses equipamentos</p><p>também são chamados de goniômetros. O principal exemplo</p><p>de goniômetro na Engenharia Civil é o teodolito. Alguns</p><p>equipamentos são utilizados para aferir ambas as medidas,</p><p>ângulos e distâncias, como é o caso da estação total, que mede</p><p>de maneira direta ângulos, distâncias e áreas.</p><p>1 .3 INSTRUMENTOS AUXILIARES</p><p>São também chamados de acessórios e não servem</p><p>para aferir medida nenhuma, porém são utilizados durante o</p><p>levantamento para auxiliar no processo, como marcar pontos</p><p>de coleta, identificar no campo os locais onde a estação total</p><p>ou teodolito já foram instalados, manter ângulos retos, aferir</p><p>níveis, etc., conforme Figura 2.</p><p>Fonte: adaptado de Veiga et al. (2017) e Brasil Escola (2018)</p><p>Figura 1 – Equipamentos de medição de distâncias</p><p>5</p><p>pontos a ser levado em conta nesta etapa é se o substrato do</p><p>solo/superfície tem aspecto bom, capaz de sustentar o tripé</p><p>e se, após fixado, o terreno permite condições adequadas</p><p>de aproximação para o indivíduo que irá fazer as leituras.</p><p>Além disso, também devemos sempre nos preocupar com</p><p>o local de instalação para facilitar a cobertura do local a que</p><p>se pretende fazer o levantamento. Respeitando a distância</p><p>recomendada de no máximo 50 metros de visada, o local</p><p>de instalação do equipamento deve ser escolhido de modo</p><p>que o caminhamento (executado no sentido horário) cubra</p><p>toda a extensão do terreno com o menor número possível de</p><p>estacionamentos do tripé. Ou seja, quanto menor o número</p><p>de vezes que o equipamento é desinstalado e instalado</p><p>novamente, mais rápido será executado o levantamento e</p><p>menos a quantidade de erro sistemático acumulado. Nesta</p><p>etapa, após abrir o tripé no local escolhido, apoie-o no chão e</p><p>posicione-o na altura do queixo, para facilitar a leitura. Crave a</p><p>base do tripé no solo para evitar a movimentação das pernas</p><p>após o teodolito/estação total ser apoiado em cima;</p><p>Nivelamento: esta etapa é importante tanto para os</p><p>levantamentos simples e compostos, que necessitam que</p><p>as visadas sejam executadas paralelas ao plano horizontal,</p><p>quanto para o levantamento taqueométrico, em que essa</p><p>condição não é necessária. Para tanto, contamos com o</p><p>auxílio de dois níveis de bolha (na maioria dos modelos</p><p>2. PROCEDIMENTO EM</p><p>CAMPO</p><p>Além de bons equipamentos, para termos um bom</p><p>levantamento de campo, um engenheiro civil precisa se ater</p><p>a certos passos. Qualquer que seja o equipamento utilizado,</p><p>teodolito ou estação total, este deve ser bem posicionado</p><p>corretamente para medidas corretas, fidedignas e com</p><p>precisão adequadas.</p><p>Resumidamente, podemos descrever a instalação do</p><p>equipamento em quatro passos básicos, a saber:</p><p>Estacionamento: primeiramente, devemos escolher</p><p>um local adequado para instalar o equipamento. Um dos</p><p>Fonte: adaptado de Veiga et al. (2017) e Brasil Escola (2018)</p><p>Figura 2 – Equipamentos auxiliares</p><p>6</p><p>comerciais de teodolito e estação total): um tubular e outro</p><p>circular. Esses níveis podem ser digitais também. Além dos</p><p>níveis, o equipamento possui três dispositivos de ajustes de</p><p>nivelamento (calantes), próximos à sua base. Recomenda-</p><p>se fazer o ajuste girando os calantes para “dentro” ou para</p><p>“fora” ao mesmo tempo, como mostrado na Figura 3, até o</p><p>nível de bolha atingir centralidade. Após isso, e se necessário,</p><p>move-se o terceiro calante para um ajuste mais preciso do</p><p>nível. Na maioria das vezes é preciso retornar aos outros</p><p>dois calantes, ou até mesmo escolher outros conjuntos de</p><p>calantes para mover em conjunto. Após esse nivelamento mais</p><p>grosseiro, liga-se o visor e aqui apresenta-se um nível digital,</p><p>possibilitando que se chegue ao melhor nivelamento possível;</p><p>Colimação: uma vez que as leituras são feitas de</p><p>determinados pontos</p><p>e estes são marcados no solo, o</p><p>equipamento precisa estar alinhado com os piquetes e</p><p>fichas fixadas no chão. Este alinhamento é feito por meio</p><p>de uma luneta localizada geralmente próxima ao visor dos</p><p>equipamentos, e mira exatamente a porção do chão abaixo</p><p>do teodolito/estação total. Essa luneta possui um ajuste de</p><p>resolução para auxiliar no processo de colimação;</p><p>Orientação: a última etapa antes do início das leituras é a</p><p>orientação do equipamento. Esse procedimento depende do</p><p>tipo de levantamento e do elemento que se pretende medir.</p><p>O tripé é o equipamento que irá sustentar o teodolito/</p><p>estação total e irá possibilitar solidez na leitura durante o</p><p>processo. Em cada uma de suas hastes (pernas) existem aletas</p><p>para regulagem de altura do tripé. Como mostrado na Figura</p><p>4, no topo do tripé existe uma base, na qual o equipamento</p><p>será apoiado. Essa base possui um orifício no centro e</p><p>um fixador do tipo parafuso, que é rosqueado na base do</p><p>equipamento.</p><p>Fonte: adaptado de Veiga et al. (2017)</p><p>Figura 3 – Base superior do tripé</p><p>Fonte: adaptado de Veiga et al. (2017)</p><p>Figura 4 – Base superior do tripé</p><p>7</p><p>teodolito. Agora iremos discutir um pouco sobre uma das</p><p>formas de resultados do procedimento de levantamento</p><p>topográfico que é a carta ou planta de curvas de nível. Esse</p><p>projeto nada mais é do que uma representação em duas</p><p>dimensões de elementos que estão em três dimensões. Já</p><p>vimos um pouco sobre plantas de curvas de nível no capítulo</p><p>2, mas agora, já com o conhecimento sobre como são feitos</p><p>os levantamentos topográficos, iremos aprender a ler e tirar</p><p>algumas informações importantes desse documento.</p><p>A seguir são apresentados alguns exemplos de</p><p>informações que é comum termos que ler em cartas de curvas</p><p>de nível:</p><p>• Equidistância: esta grandeza representa a distância</p><p>vertical estabelecida para o intervalo de representação</p><p>das curvas de nível. Ou seja, é a diferença de cota</p><p>entre duas curvas de nível próximas. Para determinar</p><p>seu valor na leitura de uma carta, nada mais é preciso</p><p>do que identificar duas curvas de nível que são uma</p><p>do lado da outra e seus respectivos valores de cota.</p><p>Fazendo a subtração desses valores, obtém-se a</p><p>equidistância das curvas de nível deste projeto;</p><p>• Distância horizontal: semelhante a outros tipos de</p><p>projeto, as cartas de curvas de nível têm escala. Essa</p><p>escala pode ser gráfica ou numérica. É comum em</p><p>exercícios ou situações de projeto/obra termos que</p><p>Importante: Durante o procedimento de campo,</p><p>nunca se deve deixar a maleta em que o equipamento é</p><p>armazenado aberta. Isso possibilita a entrada de insetos e</p><p>umidade, que podem danificar o equipamento. Também</p><p>não é recomendado andar com o equipamento nas mãos,</p><p>ou movimentar o conjunto tripé+equipamento, quando</p><p>estivermos caminhando de um ponto de leitura a outro. Nos</p><p>levantamentos taqueométricos, é necessário medirmos a</p><p>altura do equipamento. Esse passo costuma ser feito após</p><p>o teodolito/estação total ser fixado no tripé, uma vez que se</p><p>mede a altura da luneta com relação ao solo.</p><p>Curiosidade: Tanto o número de pernas do suporte (tripé)</p><p>quando o número de ajustes de nível na base do teodolito/</p><p>estação total são três, pois três pontos são sempre coplanares,</p><p>ou seja, é mais fácil nivelar um objeto ajustando-o em três</p><p>pontos.</p><p>3. CARTAS DE CURVAS DE</p><p>NÍVEL</p><p>Falamos neste capítulo sobre alguns instrumentos para</p><p>medidas em campo e sobre como instalar a estação total/</p><p>8</p><p>Figura 5. Quanto mais próximos temos as curvas de</p><p>nível, ou seja, quanto menor é o espaço entre elas,</p><p>isso demonstra que o terreno é consideravelmente</p><p>inclinado, como o ponto C na Figura 5. Já quando o</p><p>terreno possui curvas de nível bem distantes uma</p><p>das outras ou quando se apresenta uma região sem</p><p>curva de nível, demonstra a formação de um platô,</p><p>planície ou vale (ponto B). E por fim, quando temos</p><p>a ocorrência de curvas de nível em formato fechado</p><p>(semicírculos) e com cota ascendente, temos um</p><p>morro/montanha (ponto A).</p><p>identificar a distância horizontal entre dois pontos</p><p>representados na carta. Para isso, utilizamos a</p><p>escala dada no projeto, sem nenhuma consideração</p><p>adicional;</p><p>• Desnível: é expressa em metros e representa a</p><p>diferença de cota entre dois pontos do projeto. Para</p><p>determinar seu valor, é necessário encontrar as cotas</p><p>desses dois pontos por meio da análise das curvas de</p><p>nível. Muito provavelmente esses pontos não estarão</p><p>exatamente em cima de uma curva de nível, ou seja,</p><p>não terão valores de cotas redondos. Nesses casos,</p><p>é necessário fazer cálculos de interpolação para</p><p>descobrir os valores das cotas. De posse desses valores,</p><p>estes são subtraídos e assim se descobre o desnível</p><p>entre os pontos;</p><p>• Inclinação (%): para determinação desda grandeza,</p><p>é necessário antes determinar a distância horizontal</p><p>e o desnível entre esses dois pontos. Dividindo-se o</p><p>desnível pela distância horizontal e multiplicando esse</p><p>valor por 100 (para transformar em porcentagem),</p><p>obtém-se a inclinação;</p><p>• Perfil topográfico: por vezes, é necessário analisarmos</p><p>a morfologia do terreno sem necessariamente</p><p>olharmos para os dados numéricos. Aqui, podemos</p><p>estabelecer alguns conceitos. Para isso, observe a</p><p>Fonte: Prof. Caetano (2017)</p><p>Figura 5 – Exemplos de carta de curva de nível</p><p>9</p><p>Referências:</p><p>ADENILSON GIOVANINI. Referência de nível: O que é? .</p><p>Disponível em: https://adenilsongiovanini.com.br/blog/</p><p>referencia-de-nivel-o-que-e/</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT).</p><p>NBR 10068 – Folha de desenho: Leiaute e dimensões. Rio de</p><p>Janeiro, 1987. 4p.</p><p>BORGES, A. de C. Topografia Aplicada à Engenharia Civil. São</p><p>Paulo, 3. Ed, 2013.</p><p>BRASIL ESCOLA. Medindo o comprimento. Disponível em:</p><p>https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/</p><p>medindo-comprimento.htm</p><p>GODOY, R. Topografia básica. s.l. s.n., 1988.</p><p>PROF. CAETANO. Topografia (2017.2). Disponível</p><p>em: https://www.caetano.eng.br/home/</p><p>Curiosidade: As plantas de curvas de nível podem</p><p>ainda apresentar legenda por cores, cada cor representa um</p><p>intervalo de alturas.</p><p>Considerações Finais</p><p>Neste capítulo, foram apresentados alguns equipamentos</p><p>utilizados na prática da topografia, e uma divisão clássica:</p><p>medidores de distâncias, de ângulos e equipamentos</p><p>auxiliares. As aplicações e as limitações de cada equipamento</p><p>possibilitam seu uso adequado para um levantamento rigoroso</p><p>e fidedigno ao terreno real. Também tratamos neste capítulo</p><p>sobre as definições dos passos seguidos em campo para</p><p>instalação do equipamento, seja um teodolito ou estação total.</p><p>Por último e de uma forma mais prática, vimos as principais</p><p>informações que podem ser retiradas de uma planta de curvas</p><p>de nível, assim como detalhada a forma de calcular indicadores</p><p>importantes como desnível e inclinação.</p>