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EXERCÍCIOS DE NIVELAMENTO a) Calcular as cotas dos pontos abaixo, obtidos por nivelamento trigonométrico. b) Fazer um esboço do levantamento. Cota do ponto A = 125,32 m Estação P. V. Ângulo Zenital Dist. Altura Mira Altura Instrum. A B 88º 25’32” 25,42 1,15 1,55 B C 91º 45’22” 127,45 1,83 1,62 C D 93º 24’16” 87,85 1,47 1,69 D E 85º 15’48” 45,12 1,38 1,51 Estação P.V. Graus Min Seg Ângulo Zenital Dist. Mira Instrum. DI cos(z) A 125.32 A B 88 25 32 88.4256 25.42 1.15 1.55 0.70 B 126.42 B C 91 45 22 91.7561 127.45 1.83 1.62 -3.91 C 122.30 C D 93 24 16 93.4044 87.85 1.47 1.69 -5.22 D 117.31 D E 85 15 48 85.2633 45.12 1.38 1.51 3.73 E 121.16 N • 6 Uma Estação Total foi estacionada aproximadamente no centro de um terreno e foram visados os 4 cantos . Com os dados da planilha abaixo pede-se a ÁREA do terreno e as COTAS dos 4 cantos. Altura do Instrumento 1,55 m Cota 700,000 m. Ponto Visado Ang. Horizontal Ang. Vertical Dist. Inclinada (m) Alt. Refletor (m) A 0º 0’ 92º 30’ 80,550 1,45 B 95º 45’ 88º 45’ 60,425 1,65 C 165º 25’ 89º 10’ 75,125 1,88 D 280º 18’ 91º 18’ 70,480 1,28 N • 7 Calcule as cotas compensadas dos pontos nivelados geometricamente. Pontos Nivel. Âng. Horiz. Int. Lido Alt. Nível Cotas Ré Interm. Vante Calculadas Compens. RN 0,693 50,693 50,000 50,000 1 2,784 2 3,911 2 0,307 47,089 3 1,318 4 2,091 Ra 3,633 Ra 0,481 43,937 5 1,823 5 3,230 45,344 6 2,008 7 0,331 7 2,980 47,993 8 1,324 9 0,293 9 3,792 51,492 RN 1,486 N • 8 O croquís abaixo representa o levantamento altimétrico de uma propriedade em um condomínio de residências. Pede-se calcular as distâncias horizontais e as cotas dos pontos, bem como desenhar o perfil na escala 1:500, a partir dos dados fornecidos a seguir. NOTA: (f+c) = 0,5 não incluído nas distâncias obtidas com o instrumento na estação A. Ponto Distância (m) Azimute Âng. Vertical ∆∆∆∆H Cota (m) Instrumento centrado em A ( AI = 1,55m ) 26,29 1 43,00 95°35’ + 1°07’ 2 38,13 78°45’ + 1°20’ 3 10,98 164°30’ - 0°30’ 4 1,83 49°05’ + 0°03’ 5 1,53 292°00’ + 0°03’ 6 64,36 243°15’ - 0°00’ 7 59,78 254°35’ - 0°03’ 8 68,93 275°35’ - 0°41’ 9 80,22 292°05’ - 1°23’ 10 45,45 305°00’ - 2°32’ 11 32,33 276°25’ - 0°55’ 12 25,93 342°45’ - 2°25’ 13 53,38 344°00’ - 2°43’ 14 49,72 9°40’ - 1°53’ 15 47,58 38°10’ - 0°45’ B 85,10 347°22’ - 3°23’ Ponto Distância (m) Azimute Âng. Vertical ∆∆∆∆H Cota (m) Instrumento centrado em B ( AI = 1,60 m ) A 84,79 + 3°23’ 16 20,74 120°25’ + 4°26’ 17 40,87 105°30’ + 3°21’ 18 36,60 62°10’ + 0°08’ 19 42,40 43°00’ - 0°29’ 20 27,45 44°45’ - 0°45’ 21 14,64 35°35’ - 1°24’ 22 7,63 336°30’ - 2°39’ 23 3,05 265°00’ - 0°03’ 24 9,46 327°15’ - 2°08’ 25 18,61 336°10’ - 0°02’ 26 13,73 65°00’ - 0°07’ 27 14,95 101°30’ + 3°13’ 28 21,96 280°15’ - 0°56’ 29 44,84 270°00’ - 0°28’ 30 69,85 271°10’ - 0°18’ 31 64,97 247°05’ + 1°43’ 32 42,09 234°20’ + 2°25’ 33 31,11 226°15’ + 3°07’ 34 38,43 210°45’ + 3°23’ 35 31,11 199°00’ + 4°14’ 36 27,76 187°30’ + 4°45’ 37 32,94 183°55’ + 4°22’ 38 25,93 174°25’ + 4°57’ N • 9 O croquis é uma projeção horizontal, os números são as leituras nas miras, as letras indicam as estações e os números indicam as estacas onde foram colocadas as miras. Completar a tabela de nivelamento geométrico e verificar os cálculos. A cota do ponto 1 é 200,000 m. Estação Ponto Visado Leituras (m) Cota Instr. (m) Cota Estaca (m) Ré Interm. Vante A 1 2 3 0,982 1,745 3,092 .................. 200,000 ................... ................... B 3 4 5 6 0,815 1,902 2,334 3,717 .................. ................... ................... ................... C 6 7 0,508 2,423 .................. ................... N • 10 Partindo da cota E ( 280,673 m ), determine a cota da marca NP seguindo as leituras do quadro seguinte e completando-o. A altura do instrumento em E é de 1,560 m. Estação Ponto Visado Leituras (m) Diferenças (m) Cotas (m) Ré Vante + - E 1 2,953 A 1 2 0,958 2,987 B 2 3 1,270 3,520 C 3 NP 1,973 2,057 . . . 0,982 1,745 3,092 0,815 1,902 2,334 3,717 0,508 2,423 A C B 1 2 3 4 5 6 7 N • 11 Calcular as cotas e traçar o perfil. Escala Horizontal 1:1000/Escala Vertical 1:100. Estação Ré Vante Cota (m) PT1 2,577 18,462 0 2,87 1 2,20 2 1,56 +70 1,62 3 0,92 4 0,34 PC 2,287 0,229 +30 0,64 5 1,22 6 1,92 +60 3,14 7 2,26 8 1,56 P1C 1,937 9 1,16 10 1,53 N • 12 Sobre um ponto P, do qual é visível o mar, estacionou-se um instrumento nivelador ( altura do instrumento i = 1,460 m ) e apontou-se para a linha do horizonte, e como ângulo zenital foi observado z = 90° 57’42”. a) Calcular a cota de P. (Considere o raio da terra = 6380 km ) b) Calcular a distância que vai do instrumento à linha do horizonte. A 1 E1 E2 2 E3 3 E4 B NÍVEL MIRA N • 13 Calcular a cota do ponto B e dos pontos onde foram estacionadas as miras (1, 2 e 3), sabendo que a cota de A é de 300,12 m. Estação Pontos Visados Leituras (m) Ré Vante E1 A 1 0,753 1,756 E2 1 2 0,232 2,635 E3 2 3 1,247 1,158 E4 3 B 2,752 0,309 E 1 A 2 B 3 C B N • 14 Completar a tabela de nivelamento geométrico, calculando as cotas dos pontos 2 a 8 partindo da cota RN1 = 105,215 m. Estação Ponto Visado Leituras (m) Cota Instr. (m) Cota Estaca (m) Ré Interm. Vante A 1 2 3 4 0,520 2,841 3,802 0,857 105,215 B 4 5 6 3,711 0,444 3,123 C 6 7 8 0,398 2,404 3,816 N • 15 Na determinação da altura de um poste de alta tensão, estacionou-se o teodolito à distância de 98 m do seu centro e, visando o vértice, mediu-se um ângulo zenital de 85° 50’13”. Sabendo-se que a altura do instrumento era de 1,62 m e que a altura lida na base do poste correspondente a um ângulo zenital de 90° era de 1,82 m, qual era a altura do poste? N • 16 Completar a tabela de nivelamento geométrico e verificar os cálculos. Na figura abaixo, os valores entre parênteses são cotas no terreno dos pontos numerados. Os números em cima das linhas tracejadas são as cotas dos instrumentos nas três estações. Estação Ponto Visado Leituras (m) Cota Instr. (m) Cota Estaca (m) Ré Interm. Vante A 1 2 ............... ............... 106,504 104,272 ................... B 2 3 4 3,188 ............... ............... 108,984 108,050 105,116 C 4 5 6 7 ............... 0,811 ............... ............... 105,434 ................... ................... 102,157 A C B RN-1 7 6 5 4 3 2 (104,272) (105,116) (108,050) (102,157) 106,504 108,984 105,434 3,188 0,811 2,809 N• 17 Pretende-se calcular a altura de um farol CD, e estacionou-se uma vez em A e uma vez em B, sendo medidos: AB = 51,30 m α = 16° 29’51” β = 129° 44’00” τ = 12° 21’36” ϕ = 30° 38’00” N • 18 Observe a figura anexa. A cota do braço horizontal da cruz da torre da capela é conhecida: CV = 312,320 m. Estacionando em E com um teodolito de segundos e mediu a altura do instrumento EE’= 1,600 m. Apontou para V e mediu o ângulo ZE’V = 56° 01’54”. Encostando uma mira MM’ à parede da torre, obtém-se os seguintes valores, depois de horizontalizar a luneta ( ZE’V’ = 90° ): fi = 0,222 m ; fm = 0,335 m ; fs = 0,668 m. A largura da torre quadrada é de 4,00 m na base. Pede-se calcular: a) a cota do terreno na base da torre (cota de M’); b) a cota do instrumento (cota de E’); c) a cota da estação (cota de E); d) diga como obteria a cota de V”, depois de obter as anteriores, se V” fosse visível de E’; e se não fosse visível ? N • 19 Se a cota do terreno numa estação A for de 120,15 m, a altura do instrumento for de 1,50 m, a altura visada na mira em B for de 1,17m, com um ângulo zenital de 88° 35’55” à distância de 52 m, qual será a cota de B? • • V’ V” M M’ V z z E E’ N • 20 Para medir uma torre de igreja estacionou-se em dois pontos A e B, tendo sido obtidos os seguintes dados: N • 21 Estacionou-se em A e apontou-se para B, com a leitura vertical de 354° 47’10”. Calcular a cota de B sabendo que a cota de A é de 412,754 m, que a altura do instrumento é de 1,420 m e que a distância AB é de 1654,30 m. N • 22 Da estação A fizeram-se duas leituras de ângulos vertical sobre uma mira em B e obtiveram-se os seguintes valores: α1 = + 1° 08’45” ; α2 = + 5° 42’38”; l1 = 0,400 m ; l2 = 3,600 m; A cota de A é 52,420 m, a altura do instrumento i = 1,50 m, quais serão: a) A distância horizontal AB? b) A cota de B? SUGESTÃO: COTA B = COTA A + i + v1 - l1 = COTA A + i + v2 – l2 A B i l1 l2 v1 v2 α1 α2 . . . α β γ TORRE AB = 50,00 m α = 36° 52’13” β = 53° 07’47” z1 = 72° 00’00” z2 = 63° 00’00” i1 = 1,30 m 12 = 1,40 m Cota de A = 165,75 m Cota de B = 163,26 m Cota da base da torre = 160,00 m Calcular a cota do vértice (topo) da torre e a altura da torre. N • 23 Complete a tabela abaixo e faça a prova de cálculo. Ponto Visado Visada Ré Visada Vante Cota Interm. Mud. RN 3847 115,228 1 116,714 2 118,004 3 2321 119,614 4 2915 923 5 123,189 6 121,999 7 832 8 122,115 SOMAS N • 24 Dada a caderneta de nivelamento a seguir, pede-se a cota do ponto N, sabendo-se que a cota do RN vale 865,426. Nivelamento Geométrico Ponto visado Estadia fs/fi (mm) Distância (m) Mira Det. Cotas (m) ré vante Prov. Ajt. Corr RN 1701 40,6 1498 1295 E2 2123 40,1 1923 1722 E2 2995 39,2 2799 2603 E3 2045 38,9 1851 1656 E3 2314 43,4 2097 1880 N 1557 43,6 1339 1121 N 2317 42,5 1925 1712 E4 2032 41,7 1823 1615 E4 1748 39,6 1550 1352 E5 2775 38,9 2580 2386 E5 1698 41,2 1492 1286 RN 2055 40,8 1851 1647 Somas Nome do operador Data N • 25 Um grupo de alunos de topografia efetuou o nivelamento e contranivelamento geométricos entre uma referência de nível situada no prédio da construção civil e outro no prédio arquitetura, obtendo os valores que figuram na planilha a seguir. Calcule essa diferença de nível e verifique se o erro de fechamento está dentro do tolerável. Nivelamento Geométrico Ponto visado Estadia fs/fi (mm) Distância (m) Mira Det. Cotas (m) Ré Vante Prov. Ajt. Corr RN Civil 1347 39,8 1148 949 I 1621 40,0 1421 1221 I 1373 39,8 1174 975 II 1703 40,0 1503 1303 II 1549 40,0 1349 1149 III 1786 40,0 1586 1386 III 1080 39,8 881 682 IV 950 40,0 750 550 IV 1260 10,0 1210 1160 RN Arquit. 1390 10,0 1340 1290 RN Arquit. 1322 40,2 1121 920 VI 1435 40,0 1235 1035 VI 1991 39,8 1792 1593 VII 1558 39,8 1359 1160 VII 1855 39,8 1656 1457 VIII 1530 39,8 1331 1132 VIII 1727 40,2 1526 1325 RN Civil 1493 40,0 1293 1093 Somas Nome do operador Data N • 26 Ao efetuar trigonometricamente, o nivelamento entre os dois pontos A e B, com visadas recíprocas e simultâneas, foram obtidas: Cota de A de partida : 783,52 m; Cota de B (visada a vante): 828,43 m; Cota de B (visada a ré): 823,35 m; Sendo a altura do alvo igual à do teodolito nas duas visadas, e afastada a ocorrência de erros grosseiros, pergunta-se: a) Qual a distância aproximada entre A e B; b) Qual a distância zenital de visada a vante; c) Qual a distância zenital da visada a ré. N • 27 Compor a tabela de nivelamento geométrico e fazer a prova de cálculo, com os seguintes dados: Cota da RN = 312 437 m; Cota de 2 = 310,230 m; Cota de 5 = 306,067 m; Cota de 6 = 304,362 m; Cota de 8 = 301,123 m; Visada à ré para 3 = 0,577 m; Visada à vante intermediária para 1 =1,270 m; Visada à vante intermediária para 4 =1,814 m; Visada à vante intermediária para 5 =3,529 m; Visada à vante intermediária para 7 =3,315 m; Altura do instrumento com visada à ré para a RN = 312,741 m; Altura do instrumento com visada à ré para 5 = 306,563 m; Altura do instrumento com visada à ré para 7 = 304,056 m; N • 28 Pretende-se executar um nivelamento com duas miras e um instrumento nivelador, mas não é possível observar com a luneta do teodolito horizontal. No campo obtém-se os seguintes dados: Cota do ponto à ré = 120,00 m; Distância do instrumento às miras = 50,00 m; (encontra-se no meio delas à mesma distância de cada uma) Ângulo zenital para a ré : Zr = 84° 17’22”; Ângulo zenital para a vante : Zv = 78° 41’23”; Leitura na mira para a ré: r = 4,000 m; Leitura na mira para a vante : v = 3,000 m; Calcular a cota da base da mira de vante.
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