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TRABALHO PRÁTICO DE CAMPO 03 NIVELAMENTO GEOMÉTRICO CÓDIGO DISCIPLINA HORA/AULA ECV 7131 Topografia 72 / 4 Creditos Turma: Curso: Horário 03211-B Eng. Sanitária Ambiental 21510- CTC- ENS 213 31510 – CTC – ENS 217 Professor: Yuzi A. Z. Rosenfeldt Contacto e-mail: yuzi.zanardo@ufsc.br Assinatura Monitor: Aluno: Franciely Santos T. Souza Correções: Nota item 01: Nota item 02: Nota item 03: Nota: Revisão da teoria Conceito de Nivelamento Geométrico. Equipamentos utilizados. Neste tipo de nivelamento os dados são colhidos através de visadas horizontais. Consiste, portanto, em criar um plano horizontal e determinar as interseções deste plano com uma série de verticais levantadas nos pontos a nivelar e em seguida obter a distância vertical destes pontos ao plano de referência. Os equipamentos utilizados na realização do trabalho nivelamento geométrico foram: nível, mira, trena, baliza e nível de cantoneira. Métodos de Nivelamento Geométrico. O primeiro método é o Nivelamento Geométrico Simples. Nele através de uma única estação do instrumento se determina as diferenças de níveis dos pontos a nivelar. E o segundo método é o Nivelamento Geométrico Composto. Devido aos desníveis acentuados e extensão dos pontos a nivelar, se torna necessário estacionar o aparelho em mais de uma posição, para se nivelar o local em estudo. Então decompõe-se o trecho a nivelar em trechos menores e realiza-se uma sucessão de nivelamento geométrico simples. Classes de nivelamento segundo a NBR 13133. Citar exemplos e aplicações. IN Geométrico: Nivelamento geométrico a ser executado com nível classe 3, utilizando miras dobráveis, centimétricas, devidamente aferidas, providas de prumo esfério, leitura a ré e vante dos três fios, visadas eqüidistantes com diferença máxima de 10 m, ida e volta em horários distintos e com Ponto de Segurança (PS) a cada km, no máximo. Sua finalidade é implantar de referências de nível (RN) de apoio altimétrico. Sua finalidade é determinar altitudes ou cotas em pontos de segurança (PS) e vértices de poligonais para levantamentos topográficos destinados a projetos básicos, executivos, como executado, e obras de engenharia; IIN Geométrico: Nivelamento geométrico a ser executado com nível classe 2, utilizando miras dobráveis, centimétricas, devidamente aferidas, providas de prumo esférico, leitura do fio médio, ida e volta ou circuito fechado, com Ponto de Segurança (PS) a cada dois km, no máximo. Sua finalidade é determinar altitudes ou cotas em pontos de segurança (PS) e vértices de poligonais para levantamentos topográficos destinados a projetos básicos, executivos, como executado, e obras de engenharia; IIIN Trigonométrico: Nivelamento trigonométrico a ser realizado através de medidas de distâncias executadas com medidor eletrônico de distância - MED - classe 1, leituras recíprocas (vante e ré) em uma única série, ou medidas de distâncias executadas à trena de aço devidamente aferida, com controle estadimétrico de erro grosseiro, leituras do ângulo vertical conjugadas, direta e inversa, em uma série direta e inversa, com teodolito classe 2 ou estação total classe 2. Sua finalidade é determinar altitudes ou cotas em poligonais de levantamento, levantamento de perfis para estudos preliminares e/ou de viabilidade em projetos; IV Taqueométrico: Nivelamento taqueométrico a ser realizado através de leitura dos três fios sobre miras centimétricas, devidamente aferidas, providas de prumo esférico, leitura vante e ré, leitura do ângulo vertical simples, com correção de PZ ou de índice obtida no início e no fim da jornada de trabalho, por leituras conjugadas, direta e inversa, com teodolito classe 1. Sua finalidade é destinada a levantamento de perfis para estudos expeditos. Definições: Cota / Altitude, Altitude Ortométrica, Altura, Ponto Cotado, Altura Do Instrumento e Curva de Nível. Cota/Altitude: A cota em topografia é a altura de um ponto relativamente a um plano horizontal, habitualmente o zero hidrográfico ou nível médio das águas do mar, que serve de referência. Altitude Ortométrica: Distância entre um ponto da superfície terrestre e o geóide, medida ao longo da linha de fio-de-prumo. É à altitude ortométrica que se referem as cotas usadas. Altura: temos que as alturas existentes são as alturas ortométricas, ou seja, referem-se ao nível médio do mar. Este nível médio do mar corresponde ao Geóide, definido como uma superfície equipotencial, o que significa que a gravidade é a mesma em qualquer ponto. Ponto cotado: No sistema de pontos cotados, os diversos pontos do terreno são projetados ortogonalmente sobre um plano de referência (cotas) ou sobre a superfície de referência (altitudes). O conjunto de pontos projetados constitui a projeção horizontal que, reduzida a uma escala adequada, se distribui sobre o papel, substituindo a situação 3D (espaço) por uma 2D (projeção). Altura do instrumento: é a altura que o equipamento topográfico, no caso de altimetria o nível, está em relaçao ao geóide. Essa altura é usada para calcular as próximas leituras do aparelho e descobrir a cota dos pontos de relevo levantados. Curva de nível: é uma linha imaginária que agrupa dois pontos que possuem a mesma cota/altitude. Por meio dela são confeccionados os mapas topográficos, pois a partir da observação o técnico pode interpretar suas informações através de uma visão tridimensional do relevo. Definição de Referência de Nível e Rede Altimétrica. Referência de nível: As Referências de nível indicam o desnível entre dois pontos da superfície terrestre. Esse desnível é utilizado para saber, por exemplo, o "caminho" que a água vai percorrer e, por isso, é de fundamental importância para apoiar obras de irrigação, distribuição de água, etc. Além da determinação de desníveis em campo, é necessária também a realização de análises e cálculos para extrair dos dados o melhor valor para a altitude de determinada RN, em um processo denominado ajustamento. Rede altimétrica: A Rede Altimétrica de Alta Precisão (RAAP) é uma rede composta por cerca de 69 mil referências de nível, estabelecidas ao longo de estradas e rodovias, que fornecem a altitude em pontos no território nacional a partir do nível médio do mar determinado em Imbituba (SC). Levantamento de campo Cálculos efetuados. Erro cometido. Correção e distribuição de erros. Erros mínimos e toleráveis no nivelamento. O erro cometido pelo trabalho em campo é o que será avaliado com a margem de erro tolerável para ver se o levantamento deve ou não ser refeito. Erro cometido = cota final – cota inicial Ec = 8748 – 8800 = | 52 | mm Erro do próprio aparelho: O erro do próprio aparelho é o erro mínimo admicível. a = 10 mm D = 120,67 m / 0,12967 km Ea = ± a √D Ea = ± 10 * √0,12967 Ea = 3,47 mm Fator de tolerância: O fator de tolerância está previsto na NBR 13133 como erro máximo admicível. Ft = t * Ea, onde t é uma convenção e seu valor é 2,5 e Ea é o erro do aparelho. Ft = 2,5 * 3,47 = 8,675 mm O fator de tolerância nos mostra a margem máxima de erro que pode ser aceito em nosso projeto baseado nas medidas obtidas em campo. Se o erro cometido das cotas forem maior que 8,675 mm para este projeto as medidas devem ser refeitas. Como o Ec é 52 mm podemos concluir que o erro foi absurdamente maior que o tolerável e o trabalho deve ser refeito novamente. Fizemos o cálculo das correções supondo que nosso trabalho tenha ficado dentro da tolerância prevista pela norma. Assim: Correção = Ec/nº de ré C = 52 mm / 4 = + 13 mm de erro por estação Como a cota final é maior que a cota incial precisaremos fazer uma soma e não uma subtração para corrigir nosso erro. O erro é cumulativo e sistemático, então soma-se + 13 a cada altitude na primeira estação, + 26 na segunda, + 39 na terceira e mais + 52 na ultima. Com isso, a soma das altitudes nos dará o valor da cota iniciale a poligonal estará corigida como demonstrado na tabela abaixo. Planilha de levantamento geométrico. O aluno poderá fazer em EXCEL ou à mão. Estação Ponto visado Ré Vante Altura do instrumento (hi) Altitude (H) Correção Altitude corrigida Distância (d) 01 UFSC – 65 3047 11847 8800 8800 1,92 A 2764 9083 +13 9096 9,86 B 2117 9730 +13 9743 12,76 C 1308 10539 +13 10552 4,37 D 1349 10498 +13 10511 3,54 E 864 10880 +13 10893 5,10 V4 584 11263 +13 11276 02 V4 1974 13237 11263 +26 11289 8,75 A 1239 11998 +26 12024 6,85 B 767 12470 +26 12496 9,75 V1 538 12699 +26 12725 03 V1 283 12982 12699 +39 12738 9,33 A 412 12570 +39 12609 9,54 B 1471 11511 +39 11550 5,87 C 1988 10994 +39 11033 6,28 V2 2354 10628 +39 10667 04 V2 1254 11882 10628 +52 10680 3,02 A 1472 10410 +52 10462 8,83 B 2058 9824 +52 9876 13,15 C 2834 9048 +52 9100 1,75 UFSC-65 3134 8748 +52 8800 Σ 120,67 2.4 Desenho da planta topográfica contendo os pontos cotados dos alinhamentos levantados. O aluno poderá fazer em CAD, à mão em escala ou mesmo em papel milimetrado. Em anexo à planta no trabalho 2.
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