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Topografia Os primeiros povos a criarem e utilizarem os instrumentos topográficos foram os egípcios e mesopotâmicos, depois chineses, hebreus, gregos e romanos. Acredita-se que Topografia já era usada antes de 3200 a.c. tendo sido empregada no antigo império egípcio. Os Egípcios chamavam de esticadores de corda os homens que eram responsáveis por marcar os terrenos após as enchentes do Nilo, para fins de tributação. História da Topografia Por volta de 200 AC, o astrônomo, matemático e geógrafo grego Erastóstenes calculou a circunferência da Terra. Os egípcios, como exemplo, ao fazerem a construção da pirâmide de Quéops, que durou 30 anos para ser erguida, a construíram com as medidas de 230,25 m, 230,45 m, 230,39 m e 230,35 m, respectivamente, paras as suas bases norte, sul, leste e oeste. Eles erraram apenas 20 centímetros entres as bases História da Topografia História da Topografia Figura 1. Medições das bases da pirâmide de Quéops e sua orientação. DEFINIÇÕES 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). Algumas definições: • Véras Júnior (2003) define como a ciência que tem por objetivo conhecer, descrever e representar graficamente sobre uma superfície plana, partes da superfície terrestre, desconsiderando a curvatura do planeta Terra. Topografia é dividida em dois ramos: o A Topologia é definida por Véras Júnior (2003) como a parte da Topografia que se preocupa com as formas exteriores da superfície da Terra e as leis que regem o seu modelado. o Já a Topometria é um ramo da Topografia que tem como objetivo as medições de elementos característicos de uma determinada área. Divisão e subdivisões da Topografia Divisão e subdivisões da Topografia A Planimetria é a parte da Topografia que estuda o terreno levando em consideração somente dimensões e coordenadas planimétricas. Nesse caso não se tem ideia do relevo do terreno em questão, estudando-se apenas suas distâncias e ângulos horizontais, localização geográfica e posição (orientação). A Altimetria é a parte da Topografia que estuda o terreno levando em consideração somente dimensões e coordenadas altimétricas. Nesse caso se tem ideia do relevo do terreno em questão, estudando-se apenas suas distâncias e ângulos verticais. Divisão e subdivisões da Topografia A Planialtimetria é a parte da Topografia que estuda o terreno levando em consideração as dimensões e coordenadas planimétricas e altimétricas. Nesse caso se tem ideia do relevo do terreno em questão, estudando-se suas distâncias horizontais e verticais, ângulos horizontais e verticais, localização geográfica e posição (orientação). Divisão e subdivisões da Topografia Divisão e subdivisões da Topografia Pirâmide no espaço (A) sendo representada planimétrica (B), altimétrica (C) e planialtimétricamente (D). No que se refere à Engenharia e Arquitetura é indispensável um correto estudo e conhecimento do terreno onde será implantada a futura obra. Deste conhecimento e de seu bom aproveitamento decorrerão consequências econômicas, técnicas e estéticas da obra. Importância na Engenharia Em diversos trabalhos a Topografia está presente na etapa de planejamento e projeto, fornecendo informações sobre o terreno; na execução e acompanhamento da realizando locações e fazendo verificações métricas; e finalmente no monitoramento da obra após a sua execução, para determinar, por exemplo, deslocamentos de estruturas. Importância na Engenharia Estradas • reconhecimento, exploração e locação da futura estrada e das obras de arte; • controle de execução e medições; • escavações de túneis. Hidráulica • estudo do potencial hidráulico (batimetria); • bacias de acumulação; • adutoras; • canais de irrigação; • controle das cheias; • locação e controle do nível na construção de barragens. Importância na Engenharia Materiais de Construção • levantamento do terreno; • demarcação da obra; • verificações durante a construção; • nivelamentos de obras construídas, sob efeito de deslocamentos; • cálculos dos volumes de terra a escavar, etc. Importância na Engenharia Cálculo do volume de material a ser usado em uma obra O objetivo principal da Topografia é a representação planialtimétrica de uma determinada superfície terrestre, em escala adequada, seguindo as normas locais, regionais ou nacionais. Os principais trabalhos da Topografia são o levantamento topográfico e a locação topográfica. OBJETIVO O levantamento topográfico, de uma forma geral, consiste em recolher todos os dados e características importantes que há no terreno numa determinada área, para posterior representação fiel através de desenho em papel ou ambiente gráfico, em escala adequada e com orientação, todos detalhes naturais e artificiais que foram levantados. OBJETIVOS Representação do levantamento topográfico A locação topográfica é o processo inverso ao levantamento topográfico. Antes de toda locação topográfica deve ser realizado um levantamento topográfico. Após o levantamento topográfico, o topógrafo ou engenheiro irá ao escritório realizar o projeto, criando as mudanças futuras necessárias no terreno, para a implantação de obras na área. LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA Representação da planta de dois imóveis levantados anteriormente, alterados e depois locado de acordo com seu projeto. Memorial descritivo é um documento anexo ao trabalho que informa todas as características de uma propriedade ou área. Esse memorial indica os principais marcos, coordenadas, estradas principais que limitam a propriedade, etc. É utilizado para descrever, em forma de texto, a poligonal que limita a propriedade de uma maneira que se entenda e compreenda suas características e o que foi realizado, sem a necessidade de se verificar graficamente ou em tabelas. Memorial Descritivo Atividades de Engenharia relacionadas com a Topografia EQUIPAMENTOS UTILIZADOS: Escalas A NBR 8196 (Emprego de escalas em desenho técnico: procedimentos) define escala como sendo a relação da dimensão linear de um elemento e/ou um objeto apresentado no desenho original para a dimensão real do mesmo e/ou do próprio objeto. Destinam-se a fornecer ao planejador uma visão geral dos principais elementos do meio físico e fatores antrópicos. Normalmente são empregados três tipos de notação para a representação da escala: Escalas Onde: M = denominador da escala; d = distância no desenho; D = distância no terreno. Uma escala pode ser apresentada sob a forma de: fração : 1/100; 1/2000 proporção : 1:100; 1:2000. As escalas podem ser de : ampliação: quando d > D (Ex.: 2:1) natural : quando d= D(Ex.: 1:1) redução : quando d < D (Ex.: 1:500) Escalas Uma escala é dita grande quando apresenta o denominador pequeno (por exemplo, 1:100, 1:200, 1:50, etc.). Já uma escala pequena possui o denominador grande (1:10.000, 1:500.000). O valor da escala é adimensional, ou seja, não tem dimensão (unidade). Escrever 1:200 significa queuma unidade no desenho equivale a 200 unidades no terreno. Escalas Para maior facilidade e precisão gráfica, costuma-se utilizar as escalas decimais cujos denominadores são 100, 200, 500, 1000, etc. Por exemplo, numa escala 1:200, tem-se as seguintes relações: Desenho Terreno 1 cm 200 cm 1 cm 2 m 1 cm 0,002 km Escalas Principais escalas e suas aplicações o As escalas 1:250.000 até 1:10.000 são utilizadas para os objetivos da fase de projeto preliminar, tais como: dados socioeconômicos, geológicos, hidrológicos, estimativa de custo, estudo de circulação e volumes de tráfego. o As escalas 1:10.000 até 1:1.000 são utilizadas para os objetivos da fase de projeto básico tais como: projeto geométrico, terraplenagem, obras de arte, sinalização, documentação para licitação, plano de execução e orçamento da obra, dentre outras. A escala gráfica é formada por uma linha ou barra dividida em partes iguais, em preto e branco, sendo que cada uma delas representa a relação do tamanho ocorrido em campo e sua respectiva representação gráfica a partir da escala numérica. Escala gráfica Uma das vantagens do uso desse tipo de escala é que mesmo que haja dilatação ou retração do papel onde se desenhou, a mesma acompanhará essas variações. A escala gráfica apresenta as dimensões utilizadas no desenho independente de eventuais alterações sofridas pelo papel. Uma escala gráfica fornece sem cálculos, o valor real das medidas executadas sobre o desenho, qualquer que tenha sido a redução ou ampliação sofrida por este. Escala gráfica A planta está num papel sem dilatação e na direita houve a dilatação do tamanho em duas vezes. Note que na esquerda a figura tem 1 cm de lado que equivale no real a 10 m, pois a escala é de 1:1000. Escala gráfica Existe também uma parte denominada de talão, que consiste em intervalos menores, conforme mostra a figura abaixo. Escala gráfica Um momento bastante importante é o da escolha do formato ou tamanho do papel a ser usado para o desenho da planta, pois dependerá da escala e tamanho da área levantada. Tamanho do papel x escolha da escala Para a representação de uma determinada área, terão que ser levadas em consideração as máximas dimensões x e y reais da área, bem como as dimensões x e y do papel. Assim, ao se aplicar a relação M=D/d, ter-se-ão como resultados duas escalas, uma para cada eixo. A escala escolhida para melhor representar a área em questão e o papel, deve ser aquela de maior módulo. Ao final, caso não se tenha encontrado uma escala ideal (1:10, 1:20, 1:25, 1:30, 1:50, 1: 75 e seus múltiplos) arredonda-se a escala para o maior valor. Escolha da escala Escolha da escala Em x: Em y: M= D/d; M= D/d M= 1000/21; M= 5000/27,9 M= 47,6; M= 168,38 E= 1/47,6; E= 1/168,38 A escala ideal a ser utilizada é 1/200 1. Uma sala mede 8,20 x 5,80m. Um desenho feito na escala 1:50 quais serão suas medidas em cm? (a) 12,2 x 7,3 cm (b) 10,10 x 5,40 cm (c) 3,10 x 1,9 cm (d) 16,4 x 11,6 cm 2. Uma rua está desenhada com 14mm de largura e mede 28m. Qual a escala do desenho? (a) 1:200 (b) 1:2000 (c) 1:100 (d) 1:500 3. Num mapa do Rio Grande do Sul, cuja escala é 1:750.000, a distância entre duas cidades é de 5 cm. Qual é a distância real entre as duas cidades? a) 150,0 km b) 375,0 km c) 37,5 km d) 15,5 km e) 75,0 km 1. As dimensões de um terreno foram medidas em uma carta e os valores obtidos foram 250 mm de comprimento por 175mm de largura. Sabendo-se que a escala do desenho é de 1:2000, qual é a área do terreno em m2? 2. Em uma planta topográfica projetou-se um loteamento de forma retangular cujas dimensões são de 1,14 km e 0,80 km de lados. Sabendo-se que o mesmo deve ser representado numa folha de papel cujas dimensões úteis são 0,57 m e 0,32 m, pede-se a escala mais conveniente para o melhor aproveitamento do papel. 3. Um campo de futebol possui uma área de 700 m2. Qual a área gráfica sabendo-se que sua escala é de 1:1000. Exercício Exercício Revisão O grau é originário da civilização babilônica. Para estabelecerem o grau, os babilônios dividiram o círculo em 360 partes iguais, pois acreditavam que essa era a quantidade de dias referente ao período de um ano e porque seu sistema de numeração era de base sessenta. Outra herança dos babilônios é divisão da hora e dos minutos em segundos: 1 hora = 60 minutos 1 minuto = 60 segundos Converter em Decimal: 15º 45’12” Converter em min. e seg.: 30,12º Exercício Operações com ângulos: 30º20’ + 20º 52’ = 42º40’ - 20°30’ = 19º35’10” x 9 = 38º35’25” / 5 = Exercício a) 31° 4550" + 13° 20´40" = b) 3° 24´9" + 37° 11´33" = c) 35° 35´2" + 22° 24´58" = d) 90° - 54° 20´= e) 120° - 50°45´ = f) 52°30´ - 20°50´ = g) 39° 1´ - 10°15´ = h) 15°30´ x 3 = i) 14° 20' x 5= j) 5 x 12º36'40'' = ' k) 45° 30' : 3 = l) 22° 40' : 5= m) 50º17'30'' : 6= n) 90°20’50” : 4 = Exercício I. Converter em Decimal 21° 15´40" 35° 10´50" 31° 45´50" 3° 24´9" II. Converter em min. e seg.: 34,55°= 88,36°= 66,42°=