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Medidas, escalas e instrumentos Topografia Medidas, escalas e instrumentos utilizados Introdução Definição: a palavra "Topografia" deriva das palavras gregas "topos" (lugar) e "graphen" (descrever), o que significa, a descrição exata e minuciosa de um lugar. (DOMINGUES, 1979). Finalidade: determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre, do fundo dos mares ou do interior de minas, desconsiderando a curvatura resultante da esfericidade da Terra. Compete ainda à Topografia, a locação, 2 curvatura resultante da esfericidade da Terra. Compete ainda à Topografia, a locação, no terreno, de projetos elaborados de Engenharia. (DOMINGUES, 1979). Importância: ela é a base de qualquer projeto e de qualquer obra realizada por engenheiros ou arquitetos. (obras viárias, núcleos habitacionais, edifícios, aeroportos, hidrografia, usinas hidrelétricas, etc.). Portanto, é fundamental o conhecimento detalhado deste terreno, tanto na etapa do projeto, quanto da sua construção ou execução; e, a Topografia, fornece os métodos e os instrumentos que permitem este conhecimento do terreno e asseguram uma correta implantação da obra ou serviço. Representação A porção da superfície terrestre, levantada topograficamente, é representada através de uma ProjeçãoOrtogonal Cotada e denomina-se SuperfícieTopográfica. Isto equivale dizer que, não só os limites desta superfície, bem como todas as suas particularidades naturais ou artificiais, serão projetadas sobre um plano considerado horizontal. 3 horizontal. Superfície Topográfica - Planta Topográfica Divisão -Levantamento topográfico Planimétrico, compreendendo o conjunto de operações necessárias para a determinação de pontos e feições do terreno que serão projetados sobre um plano horizontal de referência através de suas coordenadas X e Y (representação bidimensional), e, 4 -Levantamento topográfico Altimétrico, compreendendo o conjunto de operações necessárias para a determinação de pontos e feições do terreno que, além de serem projetados sobre um plano horizontal de referência, terão sua representação em relação a um plano de referência vertical ou de nível através de suas coordenadas X, Y e Z (representação tridimensional). -Ao conjunto de métodos abrangidos pela planimetria e pela altimetria dá-se o nome de Topometria(mais conhecida como Planialtimetria). Modelos terrestres a)Modelo Real Este modelo permitiria a representação da Terra tal qual ela se apresenta na realidade, ou seja, sem as deformações que os outros modelos apresentam. b)ModeloGeoidal Permite que a superfície terrestre seja representada por uma superfície fictícia definida pelo prolongamento do nível médio dos mares (NMM) por sobre os continentes. Este modelo, evidentemente, irá apresentar a superfície do terreno deformada em relação à sua forma e posição reais. c)Modelo Elipsoidal É o mais usual de todos os modelos que serão apresentados. Nele, a Terra é representada por uma 5 É o mais usual de todos os modelos que serão apresentados. Nele, a Terra é representada por uma superfície gerada a partir de um elipsóide de revolução, com deformações relativamente maiores que o modelo geoidal. d)Modelo Esférico Este é um modelo bastante simples, onde a Terra é representada como se fosse uma esfera. Grandezas Medidas •Grandezas Angulares Ângulo Horizontal (Hz): é medido entre as projeções de dois alinhamentos do terreno, no plano horizontal. Ângulo Vertical (αααα): é medido entre um alinhamento do terreno e o plano do horizonte. 6 Ângulo Vertical (αααα): é medido entre um alinhamento do terreno e o plano do horizonte. Pode ser ascendente (+) ou descendente (-), conforme se encontre acima (aclive) ou abaixo (declive) deste plano. Grandezas Medidas Ângulo Vertical (αααα) O ângulo vertical, nos equipamentos topográficos modernos (teodolito e estação total), pode também ser medido a partir da vertical do lugar (com origem no Zênite ou Nadir), daí o ângulo denominar-se Ângulo Zenital (V ou Z) ou Nadiral (V’ ou Z’). 7 Grandezas Medidas •Grandezas Lineares Distância Horizontal (DH): é a distância medida entre dois pontos, no plano horizontal. Este plano pode, conforme indicado na figura a seguir (GARCIA, 1984), passar tanto pelo ponto A, quanto pelo ponto B em questão. -Distância Vertical ou Diferença de Nível (DV ouDN): é a distância medida entre dois pontos, 8 -Distância Vertical ou Diferença de Nível (DV ouDN): é a distância medida entre dois pontos, num plano vertical que é perpendicular ao plano horizontal. Este plano vertical pode passar por qualquer um dos pontos A/A’ ou B/B’ já mencionados. -Distância Inclinada (DI): é a distância medida entre dois pontos, em planos que seguem a inclinação da superfície do terreno Unidades de medidas Unidades de Medida Linear polegada = 2,75 cm = 0,0275 m polegada inglesa = 2,54 cm = 0,0254 m pé = 30,48cm = 0,3048 m jarda = 91,44cm = 0,9144m Unidades de Medida de Volume litro = 0,001 m3 Unidades de Medida de Superfície 9 jarda = 91,44cm = 0,9144m milha brasileira = 2200 m milha terrestre/inglesa = 1609,31 m Unidades de Medida Angular 360°= 2π (rad) Unidades de Medida de Superfície acre = 4.046,86 m2 hectare (ha) = 10.000 m2 alqueire paulista (menor) = 2,42 ha = 24.200 m2 alqueire mineiro (geométrico) = 4,84 ha = 48.400 m2 Representação gráfica Em geral, representações reduzidas •Escala: medida real x representada •Indicação: 10 •Indicação: 1 : M ou 1/M •Exemplo: Escala 1 : 10.000 Significa que 1 cm no desenho equivale a 10.000 cm (ou 100m) na realidade Escolha da escala •Detalhe D precisa ser representado no mínimo com tamanho d, basta escolher M tal que: M ≤ D/d •Exemplo: Deseja-se que um detalhe de 20cm seja representado com um 11 •Exemplo: Deseja-se que um detalhe de 20cm seja representado com um tamanho mínimo de 2mm M ≤ D/d M ≤ 0,20/0,02 = 100 E= 1:100 Erro de graficismo • Erro que o desenhista comete ao marcar pontos no desenho – Acuidade visual – Habilidade média – Qualidade dos instrumentos • Erro de graficismo máximo aceitável 12 • Erro de graficismo máximo aceitável – 0,20 mm ou 0,25 mm Exemplo: erro de graficismo de 0,2 mm, em uma escala 1 : 10.000 resulta em um erro de 2 m. • não faz sentido medir, em campo, com precisão maior que 1m • para muitas obras civis esse erro não é aceitável => exigindo utilização de uma maior escala Dimensões do papel Papel: deve ter tamanho para que a figura possa ser desenhada na escala escolhida 13 possa ser desenhada na escala escolhida •A e B: dimensões no terreno x ≥ a = A / M y ≥ b = B / M Dimensões do papel Padrão ABNT 14 Escalas usuais •Plantas Topográficas: até 1 : 10.000 –Construção Civil: (1:) 20, 50, 100 e 200 –Obras de grande porte: (1:) 500, 1.000, 2.000 e 10.000 15 Escalas usuais •Plantas Cadastrais: –PMSP: (1:) 2.000 e 10.000 16 Escalas usuais •Cartas: de 1:10.000 até 1:100.000 –Planejamento regional –IGC e EMPLASA: 1:10.000 –IBGE: (1:) 50.000, 100.000 e 250.000 17 250.000 Escalas usuais •Mapas: de 1:100.000 ou mais –Estados Brasileiros: 1:100.000 –Brasil: 1:1.000.000, 1:5.000.000, 1:10.000.000 18 Instrumentos utilizados •Para medida de distância –Pernas (passos) –Corrente de Agrimensura –Metro de bambu 19 –Metro de bambu –Trena/Fita (aço, fibra, plástico etc.) –Trena de Ultrassom –Teodolito –Distanciômetro Eletrônico –Estação Total Instrumentos utilizados •Para medida de distância –Pernas (passos) 20 Instrumentos utilizados •Para medida de distância–Corrente de Agrimensura 21 Instrumentos utilizados •Para medida de distância –Metro de bambu 22 Instrumentos utilizados •Para medida de distância –Trena/Fita (aço, fibra, plástico etc.) 23 Instrumentos utilizados •Para medida de distância –Trena ultrassom 24 Instrumentos utilizados •Para medida de distância –Teodolito 25 Instrumentos utilizados •Para medida de distância – Distanciometro eletrônico 26 Instrumentos utilizados •Para medida de distância – Estação total 27 Instrumentos utilizados •Para medida de diferença de nível –Nível de mangueira –Taqueômetro –Teodolito com Retículos 28 –Teodolito com Retículos •Para medida de ângulos horizontais –Bússola –Teodolito –Estação Total Instrumentos utilizados •Para medida de diferença de nível –Nível de mangueira 29 Instrumentos utilizados •Para medida de diferença de nível –Taqueômetro –Teodolito com Retículos 30 Instrumentos utilizados •Para medida de ângulos horizontais –Bússola 31 Instrumentos utilizados •Alguns instrumentos auxiliares são usados –Tripé –Balizas –Piquetes 32 –Piquetes –Mira –Nível de cantoneira –Cadernetas de Campo Instrumentos utilizados •Alguns instrumentos auxiliares são usados –Tripé 33 Instrumentos utilizados •Alguns instrumentos auxiliares são usados –Balizas 34 Instrumentos utilizados •Alguns instrumentos auxiliares são usados - piquetes 35 Instrumentos utilizados •Alguns instrumentos auxiliares são usados –Mira 36 Instrumentos utilizados •Alguns instrumentos auxiliares são usados –Nível de cantoneira 37 Instrumentos utilizados •Alguns instrumentos auxiliares são usados – Cardeneta 38