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Table of Surveying, from the 1728 ''Cyclopaedia'', Volume 2. TOPOGRAFIA [Unidade III - Planimetria] Prof.: David Gurion Tiago david.guriont@gmail.com Revisão (09) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago NOTAS GERAIS: a. Este material foi desenvolvido tomando como referência as bibliografias informadas no plano de ensino desta disciplina, monografias, trabalhos de conclusão de curso, dissertações, teses entre outras referências que podem ser acessadas na Internet. Sobretudo, é pautada na experiência profissional do professor, adquirida no decorrer de vários anos de trabalho; b. Àqueles que também fazem parte de um corpo docente e queiram adotar este material como referência, podem entrar em contato solicitando este material em forma de apresentação (slides); c. Este material está em constante processo de aperfeiçoamento, e consequentemente, sofre constantes revisões. Mantenha-se informado quanto ao número da revisão expresso na capa desta apostila e, se necessário, o item “b” deve ser reiterado; d. Espera-se fielmente que este material possa ser útil à todos. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago ÍNDICE 5.0 LEVANTAMENTOS 5.1 TOPOGRÁFICOS 5.2 GEODÉSICOS 6.0 LEVANTAMENTOS DE MEDIDAS 6.1 TOPOGRÁFICAS PLANAS 6.2 GEODÉSICAS 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.1 Definição T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago ÍNDICE 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas 7.1.3 Orientação a) Rede Geográfica b) Meridianos c) Declinação magnética e Convergência meridiana 7.1.4 Medida de ângulos e de distâncias a) Definições b) Ângulos mais comuns na topografia T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago ÍNDICE 7.1.5 Medida de distâncias 7.1.6 Métodos de Levantamentos (Conforme NBR) 7.1.7 Cálculo de Poligonais 7.1.8 Cálculo de áreas 7.1.9 Memorial Descritivo 5.0 LEVANTAMENTOS Compreende-se por levantamento o conjunto de operações destinado à execução de medições para a determinação da forma e dimensões do planeta. Dentre os diversos levantamentos necessários à descrição da superfície terrestre em suas múltiplas características, destacam-se: Levantamentos Topográficos Levantamento Geodésicos T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 5.0 LEVANTAMENTOS 5.1 TOPOGRÁFICOS São realizados para locação de objetos e medição do relevo ou alterações tridimensionais da superfície da Terra. São obtidas informações detalhadas sobre as alturas, assim como sobre a locação de feições naturais e artificiais (prédio, estradas, rios, etc.), e a informação completa é traçada em mapas (chamados de mapas topográficos). T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 5.0 LEVANTAMENTOS 5.1 GEODÉSICOS T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Compreendem o conjunto de atividades dirigidas para as medições e observações que se destinam à determinação da forma e dimensões do nosso planeta. É a base para o estabelecimento do referencial físico e geométrico necessário ao posicionamento dos elementos que compõe a paisagem territorial. 6.0 LEVANTAMENTOS DE MEDIDAS 6.1 TOPOGRÁFICAS PLANAS São levantamentos que quando da aquisição de medidas, desconsideram a curvatura terrestre. São realizados em áreas pequenas, podendo então, negligenciar a desconsideração supracitada. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 6.0 LEVANTAMENTOS DE MEDIDAS 6.2 GEODÉSICAS São levantamentos que quando da aquisição de medidas, consideram a curvatura terrestre. São realizados tanto em áreas pequenas quanto grandes. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO Dentre as várias partes de estudo da topografia, cabe ressaltar a Topometria, que corresponde ao conjunto de operações em campo, que com o auxílio de equipamentos de medições, tem a finalidade de levantar elementos geométricos e, a partir de cálculos específicos, garantir a efetiva representação real do terreno em um desenho. Resumidamente, a Topometria pode ser dividido em: Planimetria, e Altimetria T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.1 Definição É a técnica pela qual as medidas angulares e lineares são reproduzidas em um plano horizontal de referência, levando em conta apenas a locação dos objetos da área, assemelhando-se à foto da área tirada de um avião. Não estarão representados os relevos e as diferenças de níveis. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas Os equipamentos minimamente necessários, os acessórios e as ferramentas serão apresentados na sequencia, podendo destacar: Equipamentos: Estação Total. Acessórios: Bastão com bolha, Prisma, Alvo, Piquete, Marco, Trena, Sombreiro Ferramentas: Facão, Foice. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Evolução dos equipamentos T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Kamal árabe Kamal Balestilha T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Astrolábio Balestilha II Astrolábio árabe 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Evolução dos equipamentos T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Octante Quadrante náutico Sextante 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Evolução dos equipamentos T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Evolução dos equipamentos T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Estação Total T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Estação Total T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Estação Total T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Estação Total T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: DavidGurion Tiago Prisma Alvo 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Prisma e Alvo T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Bastão com bolha T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Tripé T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Tripé T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Tripé T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Emprego T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Emprego T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Emprego T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.2 Equipamentos empregados nas medições, acessórios e ferramentas | Emprego 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação a) Rede Geográfica Antes mesmo de iniciar os estudos sobre orientação pelo norte terrestre, convém atualizar-se a respeito das notações que o cercam. Entende-se por Rede Geográfica o conjunto formado por paralelos e meridianos, ou seja, pelas linhas de referência que cobrem o globo terrestre com a finalidade de permitir a localização precisa de qualquer ponto sobre sua superfície, bem como orientar a confecção de mapas. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação a) Rede Geográfica (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Trópico de câncer Linha do Equador Trópico de Capricórnio Círculo Polar Ártico Círculo Polar Antártico 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação a) Rede Geográfica | Linhas da Rede Geográfica (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago As Linhas dispostas no sentido norte-sul (vertical) recebem o nome de Meridianos, enquanto que aquelas dispostas no sentido Leste-Oeste (horizontal) são denominadas Paralelos. Polo Norte Polo Sul M er id ia n o d e G re e n w ic h Hemisfério oriental Hemisfério ocidental 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação a) Rede Geográfica | Linhas da Rede Geográfica (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Essas linhas estabelecem um sistema de coordenadas denominado de Sistema de Coordenadas Geodésico, cuja origem é um ponto situado sobre o meridiano que passa por Greeenwich, na Inglaterra, e o Equador. As coordenadas definidas por esse sistema são denominadas Latitudes e Longitudes. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Em topografia, a direção de uma linha é descrita pelo ângulo horizontal que ela faz com uma linha ou direção de referência. Normalmente, isso é feito utilizando uma linha fixa como referência, que é o meridiano, anteriormente apresentado. Podemos considerar três tipos de meridianos: 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Meridiano Verdadeiro ou Geodésico Meridiano Magnético Meridiano Arbitrário 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Meridiano Verdadeiro ou Geodésico É a direção de uma linha que passa pelos pólos geográficos norte e sul e pela posição do observador. Polo Norte Verdadeiro Posição do observador Polo Sul Verdadeiro Meridiano T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Orientação pelo Sol |Método do Estilete T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Orientação pelo Sol |Método do Estilete 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Meridiano Verdadeiro ou Geodésico O Norte verdadeiro é baseado na direção da gravidade e no eixo de rotação da terra. Ele é determinado pela observação do Sol ou outras estrelas cujas posições astronómicas são conhecidas (O Sol, a Estrela do Norte e a Polaris são as mais conhecidas). Os meridianos verdadeiros deveriam ser utilizados em todos os levantamentos, pois não mudam com o tempo e podem ser restabelecidos décadas depois. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Meridiano Magnético É a direção indicada por uma agulha magnetizada de uma bússola na posição do observador. Polo Norte Verdadeiro Posição do observador Polo Sul Verdadeiro Meridiano T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Meridiano Arbitrário É a direção arbitrariamente indicada por conveniencia. Polo Norte Verdadeiro Posição do observador Polo Sul Verdadeiro Meridiano 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Toda planta topográfica, planimétrica, ou mesmo croquis de terreno, deve ser orientada segundo as seguintes direções: Norte-Sul Geográfica, ou Norte-Sul Magnética. T O P O G R A F I A[Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago A direção [Norte-Sul Geográfica] é dada pelo meridiano que passa por um determinado ponto da superfície e pelos polos norte e sul geográficos sendo, portanto, imutável uma vez que estes polos são fixos. Como a Topografia desconsidera a curvatura da pequena parte da superfície terrestre a representar, considerando a mesma plana, pode-se desprezar também o efeito de convergência dos meridianos. Sendo assim, os meridianos geográficos, no plano topográfico, são paralelos entre si, e são conhecidos também como Meridianos Verdadeiros. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Já a direção [Norte-Sul Magnética] é variável, pois os polos magnéticos não são fixos. Estes descrevem uma trajetória próxima dos polos geográficos. Portanto, ao se medir um ângulo entre um alinhamento e o Meridiano Magnético é imprescindível que se registre a data da medição. Sempre que possível, é preferível relacionar um alinhamento à direção Norte-Sul Verdadeira, porque o ângulo não sofre alterações, estando, a orientação, sempre correta. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação b) Meridianos (Continuação ...) 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Através dos meridianos vistos anteriormente, pode-se estabelecer algumas relações entre os mesmos, a saber: Declinação magnética; Convergência meridiana. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Declinação magnética (Dm) É o ângulo formado entre o meridiano magnético e o meridiano verdadeiro, podendo estar orientados de três maneiras em relação aos mesmos: . Ocidental (Meridiano magnético à esquerda do meridiano verdadeiro); . Oriental (Meridiano magnético à direita do meridiano verdadeiro); . Nula (Coincidência entre os dois meridianos). 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Declinação magnética (Dm) O valor da declinação magnética é variável, podendo ocorrer tanto no espaço, quanto tempo ou acidental. A determinação da mesma pode ser através de astronomia de campo por magnetômetros ou por mapas isogônicos e isopóricos, sendo por estes últimos o mais comum. ORIENTAL OCIDENTAL 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Declinação magnética . Linhas isogônicas (Linhas que têm o mesmo valor de declinação magnética); . Linhas isopóricas (Linhas que têm o mesmo valor de variação anual desta declinação). T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Declinação Magnética em 2012 Diferença entre o Ano atual e o Ano da observação Fração de Ano (Ano atual e o Ano da observação) Variação anual da declinação magnética Declinação Magnética em 01/Jun/2012 T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago DECLINAÇÃO MAGNÉTICA OBTIDA PELO SOFTWARE [DMAG] | UFSC T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) Declinação magnética (Dm) Exercício 1) . . . T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Exercício 2) . . Carta: 1980 T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Exercício 2) . . . . . . T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) Declinação magnética (Dm) | Roteiro resumo Em resumo, para a determinação da Declinação Magnética, pode-se seguir o seguinte roteiro: I) Obtenção das coordenadas geográficas do ponto onde se deseja determinar a declinação magnética (extraída da melhor carta disponível da região) ou com uso do receptor GPS portátil; II) Locação do ponto na carta isogônica e cálculo da declinação magnética para o ano da carta, obtida por interpolação linear; III) Locação na carta isopórica e cálculo da variação anual da declinação magnética, obtida por interpolação linear; IV) Cálculo da declinação magnética para a data desejada. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Convergência Meridiana (Cm) A Convergência Meridiana é o ângulo formado entre o Norte da Quadrícula e o Norte Verdadeiro. É o ângulo (C) que, em determinado ponto (P), é formado pela tangente ao meridiano desse, e, à paralela ao meridiano central. É utilizada para transformar o azimute verdadeiro em azimute plano, e vice-versa. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago MC T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago MC 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Convergência Meridiana (Cm) Considerando o hemisfério terrestre e a posição relativa ao meridiano central, a convergência meridiana pode estar nas seguintes posições: 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Convergência Meridiana (Cm) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago O Meridiano Central é determinado considerando-se que a sua variação ocorre de 6 ° em 6°. O primeiro meridiano central possui longitude igual a 177° e o último possui longitude igual a 3°. Os meridianos centrais possuem, portanto, valores iguais a: 3°, 9°, 15°, 21°, ...., 45°, 51°, 57°, e assim por diante. Para conhecer o valor da longitude do meridiano central de um ponto de longitude conhecida, basta situá-lo no fuso. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago A relação por meridiano é dada pelas fórmulas: . 𝑀𝑐 = 183 − (6 × 𝐹𝑢𝑠𝑜) . 𝐹𝑢𝑠𝑜 = 183 − 𝑀𝑐 6 A relação entre Meridiano (Mc) e Fuso (F) será detalhadamente abordada no Capítulo V deste curso. No entanto, a relação acima, mesmo que na forma resumida, é necessária para o entendimentode assuntos subsequentes a este capítulo. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Convergência Meridiana (Cm) Um cálculo aproximado da Convergência Meridiana pode ser dado pela seguinte fórmula: . 𝐶𝑚 = ∆𝜆 × 𝑠𝑒𝑛𝜑 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) Onde: . Cm = Convergência Meridiana; . ∆𝜆 = d𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛ç𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑜 𝑝o𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑎𝑑𝑜 𝑒 𝑎 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑟𝑖𝑑𝑖𝑛𝑎𝑜 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑙; e . 𝜑 = Latitude do ponto dado. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Convergência Meridiana (Cm) Conforme já mencionado, a convergência meridiana é utilizada para transformar o azimute verdadeiro, determinando por via astronômica, em azimute plano (norte de quadrícula) e vice-versa. O azimute plano é utilizado, em geodésia, no cálculo do transporte de coordenadas planas sistema UTM (E,N). 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência meridiana (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.3 Orientação C) Declinação magnética e Convergência Convergência Meridiana (Cm) O azimute verdadeiro é utilizado em topografia para cálculos das coordenadas locais (X, Y). O azimute geodésico é referenciado a superfície elipsoidal, enquanto o azimute verdadeiro é referenciado a superfície geoidal (superfície real da Terra). Em topografia de minas, para locação da área em campo, o azimute verdadeiro é determinado, a partir do azimute plano por técnica GNSS. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Exercício 1) Considerando um determinado alinhamento (A-B), cujas coordenadas dos vértices deste bem como o ângulo formado com o norte da quadrícula estão expresso ao lado, determine o valor do Azimute verdadeiro : 𝜑 = - 19°55’47,0655” 𝜆 = - 43°58’36,3171” T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Exercício 1) – Resposta . Cálculo do Meridiano Central Mc = 183 – (6 x Fuso) Mc = 183 – (6 x –23°) = Mc = – 45° . Cálculo da Convergência Meridiana 𝐶𝑚=∆𝜆×𝑠𝑒𝑛𝜑 𝐶𝑚=[(- 43°58’36,3171” – (– 45°)] x sen(- 19°55’47,0655”) 𝐶𝑚= 01°01’23,68” x sen(- 19°55’47,0655”) 𝐶𝑚= – 0°20’55,65” 𝜑 = - 19°55’47,0655” 𝜆 = - 43°58’36,3171” T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Exercício 1) Considerando um determinado alinhamento (A-B), cujas coordenadas dos vértices deste bem como o ângulo formado com o norte da quadrícula estão expresso ao lado, determine o valor do Azimute verdadeiro : 𝜑 = - 19°55’47,0655” 𝜆 = - 43°58’36,3171” 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos a) Definições T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago A área que estuda os processos e instrumentos necessários para avaliar um ângulo é chamado de Goniologia, e pode ser dividido em: Goniografia,e Goniometria. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos a) Definições T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Goniografia Estuda os processos de representação gráfica dos ângulos. Goniometria Estuda os processos e instrumentos necessários para a medição dos ângulos em campo. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos a) Definições T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Pode ser definido como o ângulo horizontal que parte do norte ou do sul no sentido horário ou anti-horário até o alinhamento desejado, varia de 0° a 90°, podendo ser NE (Nordeste), NO (Noroeste), SE (Sudeste), SO (Sudoeste) e pode ser rumo verdadeiro ou magnético dependendo de sua partida. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos a) Ângulo horizontal | Rumo T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Note na figura ao lado que os valores dos rumos do ponto A para B e B para A são iguais, diferenciando-se apenas pelos indicativos NE e SO (indicativos de quadrante). Veja a figura a seguir para exemplificar os ângulos em seus quadrantes. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos a) Ângulo horizontal | Rumo (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Indicações de rumos: R(0-1), R(0-2), R(0-3), R(0-4). 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos a) Ângulo horizontal | Rumo (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago É um ângulo horizontal que parte do norte, no sentido horário, até o alinhamento desejado, varia de 0° a 360°, e pode ser azimute verdadeiro ou magnético dependendo de sua partida (ver Figura 3.3). Indicações de azimutes: AZ(0-1), AZ(0-2), AZ(0-3), AZ(0-4). 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos b) Ângulo horizontal |Azimute T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos b) Ângulo horizontal |Azimute (Continuação ...) 1º Q 2º Q 3º Q 4º Q [ [ ] ] [ [ ] ] [ [ ] ] [ [ ] ] T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Rumo Azimute T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Transformar de Rumo para Azimute. Transformar de Azimute para Rumo. Resolver os seguintes exercícios: 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos b) Ângulo horizontal |Azimute (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos c) Ângulo horizontal |Interno e Externo É o ângulo formado entre dois alinhamentos, contado no sentido horário e variável de (0º) a (360º), internamente ou externamente ao polígono. É o ângulo mais adotado nas poligonações. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.4 Medida de ângulos d) Deflexão|Direita e Esquerda É o ângulo formado entre o prolongamento do alinhamento anterior e o alinhamento seguinte em estudo, contado para a direita ou para a esquerda e com sua grandeza limitada entre (0º) e (180º). É muito aplicado em projeto devias. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.5 Medida de distâncias Para este assunto, verificar o documento anexo, leitura COMPLEMENTAR. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.6 Métodos de Levantamento O Levantamento topográfico é o conjunto de operações necessárias para se obter, no campo, os elementos geométricos visando representar no plano topográfico um trecho da superfície terrestre. Os elementos geométricos são: . Ângulo horizontal; . Ângulo vertical; . Distância horizontal; . Distância inclinada; e . Diferença de nível T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.6 Métodos de Levantamento | (Continuação ...) O plano topográfico não deverá exceder as dimensões de um quadrado de 25Km de lado. É efetuado, no campo, através de poligonais com amarração de pontos de detalhes. Eventualmente, em situações especiais, pode-se utilizar a intersecção a vante (intersecções de retas) ou intersecção a ré (problema de Potenot) para completar o levantamento topográfico. Todo levantamento topográfico deve sair de vértices, implantados antecipadamente, amarrados em redes oficiais do Sistema Geodésico. É de suma importancia reportar as normas técnicas vigentes, destacando-se a NBR 13.133 da Associação Brasileira de Normas Técnicas. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.6 Métodos de Levantamento | (Continuação ...) Tendo em vista a sistematização do estudo dos métodos de levantamento topográfico planimétrico, que são baseados em princípios matemáticos diversos, e considerando a importância e a precisão, os métodos podem ser normalmente classificados como: Principais; Secundários. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.6 Métodos de Levantamento | (Continuação ...) 7.1.6.1 Principais Os métodos definidos como principais estão relacionados com a maior utilização de métodos em campo, servindo geralmente para a implantação de pontos de apoio para o levantamento topográfico e, consequentemente, solicitando maior rigidez e controles. São exemplos de métodos principais: Triangulação Caminhamento Interseção . Ângulos . Distâncias T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.6 Métodos de Levantamento | (Continuação ...) 7.1.6.2 Secundários Os métodos definidos como secundários são aqueles utilizados eventualmente durante um levantamento topográfico. Geralmente são aplicados para levantar aspectos naturais e artificiais, “amarrando” as informações à poligonal principal, a qual foi concebida pelos métodos principais já apresentados, podendo destacar os seguintes: T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Conforme visto anteriormente, existem diversos tipos de poligonal empregadas nos trabalhos do cotidiano. Em destaque, faremos o cálculo daquela mais utilizada, que corresponde a Poligonal fechada. Esta poligonal é caracterizada por ter o último vértice coincidindo com o vértice inicial, formando, desta forma, um polígono. Não fugindo a regra, deve-se atentar para as prescrições normativas contidas na (NBR 13.133 e NBR 14.166), as quais foram feitas nos tópicos subsequentes. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.7 Cálculo de Poligonais T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) O Roterio para o cálculo da poligonal corresponde ao seguinte: a) Transcrição da caderneta de campo b) Verificação angular i. Cálculo do valor esperado para o somatório dos ângulos internos ii. Cálculo do erro angular obtido iii. Verificação normativa quanto ao erro angular obtido iv. Cálculo dos ângulos internos compensados (corrigidos) c) Cálculo do Azimute/Rumo d) Cálculo das projeções i. Cálculo do erro linear obtido ii. Verificação normativa quanto ao erro linear obtido iii. Cálculo das projeções compensadas (Corrigidas) e) Cálculo das coordenadas f) Cálculo da área do polígono (será visto no tópico seguinte) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) As informações abaixo correspondem ao croqui elaborado no campo: T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) As informações abaixo correspondem ao croqui elaborado no campo: T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) a) Transcrição da caderneta de campo As informações de campo, na forma compilada, ficam da seguinte forma: T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) b) Verificação angular | Cálculo do valor esperado para o somatório dos ângulos internos (i) A poligonal está geometricamente fechada angularmente se: Σ𝐴𝑖 = 𝑛 − 2 . 180° Sendo: . Σ𝐴𝑖 = Somatório dos ângulos internos o polígono; e . N = número de vértices. Desta forma, no presente caso, temos (n = 4), assim: Σ𝐴𝑖 = 4 − 2 . 180° = 360° T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) b) Verificação angular | Cálculo do erro angular obtido (ii) O erro angular é obtido pela diferença entre a soma dos ângulos lidos em campo e a soma calculada pela fórmula anteriormente citada Σ𝐴𝑖 = 𝑛 − 2 . 180° Σ𝐴𝑖 = 4 − 2 . 180° = 360° O somatório dos ângulos internos/horizontais (Hi) obtido, conforme mostrado na tabela do item (a) foi de: 359° 59” 48”. Assim, o erro obtido no levantamento foi de: e= 359° 59” 48” - 360° = - 0° 00’ 12” (erro por falta !) Desta forma, precisa-se saber se este erro é admissível ou não, tomando como referência a NBR 13.133. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) b) Verificação angular | Verificação normativa quanto ao erro obtido (iii) A norma técnica Brasileira, NBR 13.133, estabelece que a tolerância deve atender o seguinte critério: Tolerância= 𝑏 . √𝑛 Sendo: . b= Classe do levantamento (ver tabela na própria NBR). Para este exemplo, adotaremos Classe IV P= 40”. . n= Número de vértices do levantamento, que no presente caso é igual a 4. Assim: Tolerância= 𝑏 . √𝑛 = 40" . √4 = 80” = 1′ 20”. Ou seja, o erro de 12” é menor do que a Tolerância = 1′ 20”, portanto, o erro é admissível, podemos distribuí-lo nos ângulos do levantamento. Levando em consideração que o levantamento possui 4 vértices = 4 ângulos, temos que distribuir o erro angular obtido para os quatro ângulos/vértices = 0° 00’ 12” 4 = 3” por vértice (agora, o valor deve ser positivo). Observe que, para a distribuição, foi colocado o ângulo positivo, pois trata-se de um erro por falta. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) b) Verificação angular | Cálculo dos ângulos internos compensados (iii) Para a compensaçãode todos os ângulos internos, atentar para as seguintes premissas: • O ângulo compensado é obtido adicionando o erro do ângulo lido. Desta forma, o ângulo compensado= â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑙𝑖𝑑𝑜 + 𝑒𝑟𝑟𝑜; • O sinal da correção deverá ser contrário do sinal do erro (observação feita na página anterior); • Após a correção dos ângulos, a soma dos ângulos lidos deve ser igual a soma determinada pela fórmula Σ𝐴𝑖 = 𝑛 − 2 . 180°. Cada ângulo lido em campo foi somado ao valor do erro de distribuição calculado. Do exposto, ao somar novamente os ângulos corrigidos, o valor final deve ser igual a 360°. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) c) Cálculo do Azimute Sendo: . 𝐴𝑧 = 𝐴𝑧𝑖𝑚𝑢𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑎𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 | 𝐴𝑧 (𝑛−1)= Azimute do alinhamento anterior | 𝐴𝑛 = Â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) c) Cálculo do Azimute Para determinar o Azimute de todos os alinhamentos, tendo em mãos somente o ângulo horizontal e o azimute de partida, considerar as condições abaixo: Condição: 1) Se Az n − 1 + an < 180°, calcular da seguinte forma: Azn = Az n − 1 + an + 180°; ou 2) Se 180° < Az n − 1 + an < 540°, calcular da seguinte forma: Azn = Az n − 1 + an − 180°; ou 3) Se Az n − 1 + an > 540°, calcular da seguinte forma: Azn = Az n − 1 + an − 540°; ou Se o resultado de Azn em qualquer uma das condições acima for maior que 360°, deve subtrair de 360° , pois conforme já visto anteriormente, o azimute varia de 0 a 360 °. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) O Azimute de partida foi fornecido visto que foi determinado em campo: 𝐴𝑧(4-1)= 38 °15’02” . Desta forma, levando em consideração a equação 𝐴𝑧𝑛 = 𝐴𝑧 𝑛 − 1 + 𝑎𝑛 ± 180° e suas condições, pode-se calcular o azimute de todos os alinhamentos: . 𝐴𝑧 1 − 2 = 38 °15’02” + 73 °53’28”+180 ° = 292 °08’30” . 𝐴𝑧 2 − 3 = 292 °08’30 + 141°15’41”−180 ° = 253 °24’11” . 𝐴𝑧 3 − 4 = 253 °24’11”+ 71 °33’11” − 180 ° = 144 °57’22” . 𝐴𝑧 4 − 1 = 144 °57’22”+ 73 °17’40” − 180 ° = 38 °15’02” Conforme pode ser visto, o azimute de chegada deverá ser igual ao azimute de saída. c) Cálculo do Azimute (Continuação ...) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) As projeções são calculadas pelas seguintes fórmulas: . Δ𝑋′ = 𝐷 . 𝑠𝑒𝑛 𝐴𝑧 . Δ𝑌′ = 𝐷 . 𝑐𝑜𝑠 𝐴𝑧 Sendo: . Δ𝑋′= Projeção no eixo X; . Δ𝑌′= Projeção no eixo Y; . 𝐷= Distância; . 𝐴𝑧= Azimute do alinhamento d) Cálculo das projeções Representação das projeções em X e Y para o alinhamento (1-2). Para os demais alinhamentos, seguir semelhantemente a esta. Δ y ’ (1 -2 ) Δx’ (1-2) Alinhamento [1-2] . Δ𝑋′ 1 − 2 = 𝑑(1 − 2) 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (𝐴𝑧 1 − 2) . Δ𝑌′ 1 − 2 = 𝑑(1 − 2) 𝑥 𝑐𝑜𝑠 (𝐴𝑧 1 − 2) T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o Δ y ’ (2 -3 ) Δx’ (2-3) T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o Alinhamento [2-3] . Δ𝑋′ 2 − 3 = 𝑑(2 − 3) 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (𝐴𝑧 2 − 3) . Δ𝑌′ 2 − 3 = 𝑑 2 − 3 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝐴𝑧 2 − 3) Δ y ’ (3 -4 ) Δx’ (3-4) T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o Alinhamento [3-4] . Δ𝑋′ 3 − 4 = 𝑑(3 − 4) 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (𝐴𝑧 3 − 4) . Δ𝑌′ 3 − 4 = 𝑑 3 − 4 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝐴𝑧 3 − 4) Δ y ’ (4 -1 ) Δx’ (4-1) T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o Alinhamento [4-1] . Δ𝑋′ 4 − 1 = 𝑑(4 − 1) 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (𝐴𝑧 4 − 1) . Δ𝑌′ 4 − 1 = 𝑑 4 − 1 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝐴𝑧 4 − 1) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) Alinhamento [1-2] . Δ𝑋′ 1 − 2 = 54,355 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (292°08′30") = −50,347𝑚 . Δ𝑌′ 1 − 2 = 54,355 𝑥 𝑐𝑜𝑠 (292°08′30") = 20,486𝑚 Alinhamento [2-3] . Δ𝑋′ 2 − 3 = 50,015 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (253°24′11") = −47,931𝑚 . Δ𝑌′ 2 − 3 = 50,015 𝑥 𝑐𝑜𝑠 (253°24′11") = −14,286𝑚 d) Cálculo das projeções Alinhamento [3-4] . Δ𝑋′ 3 − 4 = 84,588 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (144°57′22") = 48,571𝑚 . Δ𝑌′ 3 − 4 = 84,588 𝑥 𝑐𝑜𝑠 (144°57′22") = −69,253𝑚 Alinhamento [4-1] . Δ𝑋′ 4 − 1 = 80,467 𝑥 𝑠𝑒𝑛 (38°15′02") = 49,817𝑚 . Δ𝑌′ 4 − 1 = 80,467 𝑥 𝑐𝑜𝑠 (38°15′02") = 63,192𝑚 Δ y ’ (1 -2 ) Δx’ (1-2) T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o Δx’ (2-3) Δx’ (3-4) Δx’ (4-1) Δ y ’ (2 -3 ) Δ y ’ (3 -4 ) Δ y ’ (4 -1 ) ΣΔ y ’ ΣΔx’ Σ|Δx’| Σ|Δ y ’| 𝑥(𝑚) 𝑦 (𝑚 ) . ΣΔx’ = Δx’ (1-2) + Δx’ (2-3) + Δx’ (3-4) + Δx’ (4-1) . ΣΔy’ = Δy’ (1-2) + Δy’ (2-3) + Δy’ (3-4) + Δy’ (4-1) . Σ|Δx’| = | Δx’ (1-2) + Δx’ (2-3) + Δx’ (3-4) + Δx’ (4-1) | . Σ|Δy’| = | Δy’ (1-2) + Δy’ (2-3) + Δy’ (3-4) + Δy’ (4-1) | T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) . Δ𝑋′ 1 − 2 = −50,347𝑚 . Δ𝑋′ 2 − 3 = −47,931𝑚 . Δ𝑋′ 3 − 4 = 48,571𝑚 . Δ𝑋′ 4 − 1 = 49,817𝑚 +__________________ ΣΔ𝑋′ = 0,110𝑚 . Δ𝑌′ 1 − 2 = 20,486𝑚 . Δ𝑌′ 2 − 3 = −14,286𝑚 . Δ𝑌′ 3 − 4 = −69,253𝑚 . Δ𝑌′ 4 − 1 = 63,192𝑚 +__________________ ΣΔ𝑌′ = 0,139𝑚 d) Cálculo das projeções | Cálculo do erro linear obtido (i) Deve-se fazer o somatório das projeções para a determinação do erro linear. Desta forma, segue: . |Δ𝑋′| 1 − 2 = 50,347𝑚 . |Δ𝑋′| 2 − 3 = 47,931𝑚 . |Δ𝑋′| 3 − 4 = 48,571𝑚 . |Δ𝑋′| 4 − 1 = 49,817𝑚 +______________________ Σ|Δ𝑋′| = 196,666𝑚 . |ΔY′| 1 − 2 = 20,486𝑚 . |Δ𝑌′| 2 − 3 = 14,286𝑚 . |Δ𝑌′| 3 − 4 = 69,253𝑚 . |Δ𝑌′| 4 − 1 = 63,192𝑚 +______________________ Σ|Δ𝑌′| = 167,217𝑚 Em toda a extensão (perímetro) levantada(o), o erro na direção X e Y correspondem aos valores destacados ao lado. O valor total percorrido na direção X e Y corresponde aos valores destacados ao lado. A relação destes com o valor dos erros Δ𝑋′ e Δ𝑌′ indicará qual foi o erro relativo linear, a ser visto no tópico seguinte. Δ y ’ (1 -2 ) T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o ΣΔx’ ΣΔ y’ . 𝐸𝐿 = ΣΔ𝑋 ′2 + ΣΔ𝑌′2Δx’ (1-2) Δx’ (2-3) Δx’ (3-4) Δx’ (4-1) Δ y ’ (2 -3 ) Δ y ’ (3 -4 ) Δ y ’ (4 -1 ) ΣΔ y ’ ΣΔx’ Σ|Δx’| Σ|Δ y ’| 𝑥(𝑚) 𝑦 (𝑚 ) T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) d) Cálculo das projeções | Cálculo do erro linear obtido (i) O erro linear é obtido pela seguinte forma: . 𝐸𝐿 = ΣΔ𝑋′2 + ΣΔ𝑌′2 = . 𝐸𝐿 = 0,1102 + 0,1392 = 0,177𝑚. Quanto a precisão do levantamento (P), pode ser obtido pela seguinte expressão: . 𝑃 = 𝑃𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝐸𝐿 = 269,425 0,177 = 1:1.523. O valor obtido indica o perímetro de levantamento para se obter o erro de 1,00m. Resumo: . Erro Linear= 0,177m . Precisão= 1:1.523 T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) d) Cálculo das projeções | Verificação normativa quanto ao erro linear obtido (ii) Desta forma: T= 𝑑 . √𝐿 Sendo: . 𝑑 = coeficiente que expressa a tolerância para o erro de fechamento linear em “m/Km” de desenvolvimento e depende do tipo da poligonal (conforme NBR). No presente caso, foi considerado IVP= 0,56. . 𝐿 = Perímetro medido, expresso em “Km”. Assim, T= 𝑑 . √𝐿 = 0,56 . 0,269425 = 0,291m = 29,1cm. Ou seja, o erro de 17,7cm é menor do que a Tolerância = 29,1cm, portanto, o erro é admissível, podemos distribuí-lo em todos os alinhamentos do levantamento. OBS.: Caso o erro não fosse tolerável, dever-se-ia voltar ao campo e executar um novo levantamento topográfico. Δ y ’ (1 -2 ) T O P O G R A F I A [ U n i d a d e I I I ] P r o f . : D a v i d G u r i o n T i a g o Δx’ (1-2) Δx’ (2-3) Δx’ (3-4) Δx’ (4-1) Δ y ’ (2 -3 ) Δ y ’ (3 -4 ) Δ y ’ (4 -1 ) ΣΔ y ’ ΣΔx’ Σ|Δx’| Σ|Δ y ’| 𝑥(𝑚) 𝑦 (𝑚 ) 𝐾𝑥 = ΣΔ𝑋′ Σ|Δ𝑋′| 𝐾𝑦 = ΣΔ𝑌′ Σ|Δ𝑌| T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) d) Cálculo das projeções | Cálculo das projeções compensadas/Corrigidas (iii) As projeções devem ser corrigidas utilizando a seguinte fórmula: . 𝐶𝑥 = Δ𝑋′. ΣΔ𝑋′ Σ|Δ𝑋′| Fazendo: 𝐾𝑥 = ΣΔ𝑋′ Σ|Δ𝑋′| ; Logo: . 𝐶𝑥= Δ𝑋′ . Kx 𝐾𝑥 = ΣΔ𝑋′ Σ|Δ𝑋′| = 0,110 196,666| = 0,0005593239299 As projeções devem ser corrigidas utilizando a seguinte fórmula: . 𝐶𝑦 = Δ𝑌′. ΣΔ𝑌′ Σ|Δ𝑌′| Fazendo: 𝐾𝑥 = ΣΔ𝑌 Σ|Δ𝑌′| ; Logo: . 𝐶𝑦= Δ𝑌′ . Ky 𝐾𝑦 = ΣΔ𝑌′ Σ|Δ𝑌′| = 0,139 167,217| = 0,00083125519534 T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) d) Cálculo das projeções | Cálculo das projeções compensadas/Corrigidas (iii) De posse do valor de Kx, basta multiplicar pelas projeções anteriormente calculadas: . 𝐶𝑥 1 − 2 = 50,347. 0,0005593239299 = - 0,028 . 𝐶𝑥 2 − 3 = 47,931. 0,0005593239299 = - 0,027 . 𝐶𝑥 3 − 4 = 48,571. 0,0005593239299 = - 0,027 . 𝐶𝑥 4 − 1 = 49,817. 0,0005593239299 = - 0,028 Soma = - 0,110m De posse do valor de Ky, basta multiplicar pelas projeções anteriormente calculadas: . 𝐶𝑦 1 − 2 = 20,486. 0,00083125519534 = - 0,017 . 𝐶𝑦 2 − 3 = 14,286. 0,00083125519534 = - 0,012 . 𝐶𝑦 3 − 4 = 69,253. 0,00083125519534 = - 0,058 . 𝐶𝑦 4 − 1 = 63,192. 0,00083125519534 = - 0,052 Soma = - 0,139m Atentar para o sinal da correção que deverá ser contrário do sinal do erro. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) d) Cálculo das projeções | Cálculo das projeções compensadas/Corrigidas (iii) Por final, o cálculo das projeções compensadas são calculadas pelas seguintes fórmulas: . Δ𝑋 = Δ𝑋’ + Cx . Δ𝑌 = ΔY’ + Cy Mais uma vez, observar o sinal das projeções e do erro. O sinal da correção deve ser contrário do sinal do erro. [Correção das projeções em X] . Δ𝑋 (1 − 2) = −50,347 − 0,028 = − 50,375𝑚 . Δ𝑋 (2 − 3) = −47,931 − 0,027 = − 47,958𝑚 . Δ𝑋 (3 − 4) = 48,571 − 0,027 = 48,544𝑚 . Δ𝑋 (4 − 1) = 49,815 − 0,028 = 49,789𝑚 Soma = 0,000m [Correção das projeções em Y] . Δ𝑌(1 − 2) = 20,486 − 0,017 = 20,469𝑚 . Δ𝑌 (2 − 3) = − 14,286 − 0,012 = − 14,298𝑚 . Δ𝑌 (3 − 4) = − 69,253 − 0,058 = − 69,311𝑚 . Δ𝑌 (4 − 1) = 63,192 − 0,052 = 63,140𝑚 Soma = 0,000m A soma das projeções compensadas deve ser igual a zero. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.7 Cálculo de Poligonais (Continuação ...) e) Cálculo das Coordenadas As coordenadas (abcissa = X e ordenada = Y) são calculadas pela fórmula: . 𝑋𝑛 = 𝑋 𝑛 − 1 + Δ𝑋 . 𝑌𝑛 = 𝑌 𝑛 − 1 + Δ𝑌 Sendo: . 𝑋𝑛 = 𝐴𝑏𝑐𝑖𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜 . 𝑌𝑛 = 𝑂𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜 . 𝑋 𝑛 − 1 = Abcissa/coordenada X do ponto anterior . 𝑌 𝑛 − 1 = Ordenada/Coordenada Y do ponto anterior . Δ𝑋 = 𝑃𝑟𝑜𝑗𝑒çã𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑒𝑛𝑠𝑎𝑑𝑎 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑋 . Δ𝑌 = 𝑃𝑟𝑜𝑗𝑒çã𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑒𝑛𝑠𝑎𝑑𝑎 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 Y [Coordenadas no eixo X] . 𝑋2 = 108,310 + − 50,375 = 57,935𝑚 . 𝑋3 = 57,935 + − 47,958 = 9,977𝑚 . 𝑋4 = 9,977 + 48,544 = 58,521m . 𝑋1 = 58,521 + 49,789 = 108,310m [Correção das projeções em Y] . 𝑌2 = 106,215 + 20,469 = 126,684𝑚 . 𝑌3 = 126,684 + − 14,298 = 112,386𝑚 . 𝑌4 = 112,386 + − 69,311 = 43,075m . 𝑌1 = 43,075 + − 63,140 = 106,215m As coordenadas do vértice de chegada deverão ser iguais as coordenadas do vértice de saída. De posse destas coordenadas, pode- se proceder com o cálculo da área do polígono. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Existem diversos métodos para o cálculo de áreas. Destacam-se os seguintes: • Analíticos Fórmula de Gauss • Métodos geométricos (ou gráficos) Método de Garceau e método de Collignon Método de decomposição (decomposição em polígonos) Métodos mecânicos ou digital (planímetro polar) Método da comparação (quadrícula) 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.8 Cálculo de Áreas T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago Destaca-se o método de Gauss, pois através do mesmo é possível calcular analiticamente a área de um polígono, tomando como referência as coordenadas relativas e absolutas dos vértices. Esse método de cálculo é obtido colocando as coordenadas do polígono na disposição Y/E sobre X/E ou X/E sobre Y/N, conforme a fórmula, não esquecendo de repetir no final a primeira coordenada, em seguida multiplica-se na diagonal a linha superior com a linha inferior, a multiplicação da diagonal à direita é positiva e da esquerda é negativa. 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.8 Cálculo de Áreas T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.8 Cálculo de Áreas Executam-se as devidas somas e subtrações, por fim, divide-se o resultadopor dois, o módulo do valor obtido é o da área. Essa forma de calcular área de polígonos pode ser utilizada para polígonos fechados de quaisquer números de lados. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.8 Cálculo de Áreas | Exemplo Exercício 1) Calcule a área do polígono abaixo e esboce um desenho utilizando o plano cartesiano. a) A (120; 50), B (400; 50), C (400; 180), D (120; 180). T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.1.8 Cálculo de Áreas | Exemplo Exercício 2) Calcule as área dos polígono abaixo e esboce um desenho utilizando o plano cartesiano. b) A (20; 50,105), B (42; 12), C (86; 12), D (108; 50,105), E (86; 88,210), F (42; 88,210). T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago 7.0 SUBDIVISÃO DO LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO 7.1 PLANIMETRIA 7.1.9 Memorial Descritivo O Memorial Descritivo de uma propriedade é um documento solicitado pelo Cartório de Registro de Imóveis e contém a descrição do imóvel, como: • Nome da propriedade e do proprietário. • Perímetro limítrofe, descrevendo os ângulos horizontais e as distâncias que definem a área; • Endereço e nome dos confrontantes; • Área, perímetro, nome do profissional, registro de classe. Na página seguinte apresenta-se um modelo de Memorial Descritivo, padrão Incra para o Georrefenciamento de Imóveis Rurais. T O P O G R A F I A [Unidade III] Prof.: David Gurion Tiago
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