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TOPOGRAFIA Prof.º - Pedro Henrique Maia Costa UNIDADE II 2. Medidas de Distâncias: A distância horizontal entre dois pontos (DH), em Topografia, é o comprimento do segmento de reta entre estes pontos, projetado sobre um plano horizontal. 2.1 Medida Direta de Distâncias: Alguns autores afirmam que o processo de medida de distâncias é direto, quando esta distância é determinada em comparação a uma grandeza padrão previamente estabelecida, outros autores, porém, afirmam que a medição é direta quando o instrumento de medida utilizado é aplicado diretamente sobre o terreno. Os principais dispositivos utilizados na medida direta de distâncias, também conhecidos por diastímetros, são os seguintes: 21/03/2016 14:08 2 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa • Fita e Trena de Aço: - Normalmente as lâminas de aço inoxidável vêm enroladas em um tambor; - Possuem a vantagem de serem leves e praticamente indeformáveis, fornecendo uma maior precisão nas medidas. - As mais antigas enferrujam com facilidade e rompem facilmente, além disso, podem conduzir corrente elétrica e causar choque ao usuário. As mais modernas são revestidas com nylon ou epóxi se tornando mais duráveis e inquebráveis. 21/03/2016 14:08 3 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa • Trena de Lona: - Não é um dispositivo preciso pois deforma com a temperatura, tensão e umidade; - Pouquíssima utilizada atualmente. • Trena de Fibra de Vidro: - É feita de material bastante resistente, não se deteriorando facilmente; além de ser muito prática e segura. 21/03/2016 14:08 4 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa Apesar da qualidade e da grande variabilidade de diastímetros existentes no mercado, toda medida direta de distância só poderá ser efetuada se for feito o suo de alguns acessórios especiais, os principais são: a) Piquetes; b) Estacas; c) Fichas; d) Balizas; e) Nível de Cantoneira; f) Barômetro; g) Dinamômetro; h) Termômetro; i) Nível de Mangueira; j) Caderneta de Campo. 21/03/2016 14:08 5 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 2.2 Precisão e Cuidados na Medida Direta de Distâncias: A precisão com que as distâncias são obtidas, depende principalmente: - do dispositivo de medição utilizado; - dos acessórios, e - dos cuidados tomados durante a operação. Alguns cuidados que se deve tomar quando da realização de medidas de distâncias com diastímetros são: - que os operadores se mantenham alinhados entre si; - que se assegurem a horizontalidade do diastímetro, e - Que se mantenha a tensão uniforme nas extremidades. A tabela abaixo fornece a precisão de alguns diastímetros, levando-se em consideração os efeitos da tensão, temperatura, horizontalidade e do alinhamento. 21/03/2016 14:08 6 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 2.2 Métodos de Medida com Diastímetros: 2.2.1 Lance Único – Pontos Visíveis: Analisando a figura a seguir, na medição da distância horizontal entre os pontos A e B, procura-se na realidade, medir a projeção de AB no plano topográfico horizontal HH’. Para realizar esta medição recomenda-se uma equipe de trabalho com 2 pessoas para tensionar o diastímetro (uma em cada extremidade) e 1 pessoa para fazer as anotações (dispensável). 21/03/2016 14:08 7 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 2.2.2 Vários Lances – Pontos Visíveis: Analisando a figura a seguir, o balizeiro de ré (posicionado em A) orienta o balizeiro intermediário, cuja posição coincide com o final do diastímetro, para que este se mantenha no alinhamento. 21/03/2016 14:08 8 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa Depois de executado o lance, o balizeiro intermediário marca o final do diastímetro com uma ficha. O balizeiro de ré, então, ocupa a posição do balizeiro intermediário e este, por sua vez, ocupará nova posição no final do diastímetro. Repete-se o processo de deslocamento das balizas (ré e intermediária) e de marcação dos lances até que se chegue ao ponto B. É de máxima importância que durante a medição, os balizeiros mantenham-se sobre o alinhamento AB. Para realizar esta medição recomenda-se uma equipe de trabalho com 2 pessoas para tensionar o diastímetro (uma em cada extremidade), 1 balizeiro de ré (móvel), 1 balizeiro intermediário (móvel), 1 balizeiro de vante (fixo) e 1 pessoa para fazer as anotações (dispensável). A distância DH será dada pela soma das distâncias parciais percorridas (contagem do número de fichas pelo comprimento do diastímetro) mais a fração do último lance. 21/03/2016 14:08 9 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa - Observações Importantes: a) Ao ponto inicial de um alinhamento, percorrido no sentido horário, dá-se o nome de Ponto a Ré e, ao ponto final deste mesmo alinhamento, dá-se o nome de Ponto a Vante. b) Para terrenos inclinados, os cuidados na medição devem ser redobrados no que se refere à horizontalidade do diastímetro. 2.2.3 Traçado de Perpendiculares: O traçado de perpendiculares é necessário: - À amarração de detalhes em qualquer levantamento topográfico; - Na determinação de um alinhamento perpendicular em função de um outro já existente. Ex.: locação de uma obra. a) Amarração de detalhes: A amarração de detalhes (feições naturais e/ou benfeitorias) é realizada utilizando-se somente diastímetros. Para tanto, é necessário a montagem em campo de uma rede de linhas, distribuídas em triângulos principais e secundários, às quais os detalhes são amarrados. 21/03/2016 14:08 10 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa A esta rede de linhas chama-se triangulação, na figura abaixo observa-se que os triângulos maiores englobam os menores. O objetivo da formação de triângulos principais (ABC e ACD) e secundários (ABE, BEG, EGF, EFH, FCD, GCF, DFH, AEH e AHI) é atingir mais facilmente todos os detalhes que se queira levantar. 21/03/2016 14:08 11 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa A amarração por detalhes pode ser feita: - Por perpendiculares tomadas a olho: É o caso da figura abaixo, onde mede-se os alinhamento horizontais e perpendiculares para que o contorno da estrada fique determinado. - Por triangulação: Devendo-se medir os alinhamentos a e b, além do alinhamento principal DB para que o canto superior esquerdo da piscina representada na figura a seguir fique determinado. 21/03/2016 14:08 12 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa A referida piscina só estará completamente amarrada se os outros cantos também forem triangulados. OBS: para que a amarração não resulte errada, a base do triângulo amarrado deve coincidir com um dos lados do triângulo principal ou secundário e o vértice daquele triângulo sempre será um dos pontos definidores do detalhe levantado. 21/03/2016 14:08 13 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa a) Alinhamentos Perpendiculares: É possível levantar uma perpendicular a um alinhamento, utilizando-se de um diastímetro, através dos seguintes métodos: - Triângulo Retângulo: Utilizando-se os doze (12) primeiro metros de uma trena, dispõe-se, respectivamente, dos lados 3, 4 e 5 metros de um triângulo retângulo. OBS: para locar as paredes de uma casa, o mestrede obras normalmente se utiliza de uma linha com nós, que representa um triângulo retângulo (0,6m : 0,8m : 1,0m). 21/03/2016 14:08 14 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa - Triângulo Equilátero: Este método consiste em passar uma perpendicular ao alinhamento AB, por um ponto C qualquer deste alinhamento, marcando-se no campo um triângulo equilátero. Utilizando-se os doze (12) primeiro metros de uma trena, dispõe-se, para o triângulo equilátero, de três lados de 4 metros cada. OBS: para marcação dos triângulos em campo, normalmente utilizam-se comprimentos menores equivalentes aos citados ou esquadros de madeira. 21/03/2016 14:08 15 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa - Locação de Obras: A locação da obra é o processo de transferência da planta baixa do projeto da edificação para o terreno, ou seja, os recuos, os afastamentos, os alicerces, as paredes, as aberturas etc. Processos de locação (gabarito): 1) Locação por cavaletes; 2) Locação por tábua corrida (tabeira). 1. Locação por cavaletes A locação por cavaletes é indicada para obras de menor porte – garagens, barracões e ampliações - e com poucos elementos a serem locados. Nesse tipo de locação, os alinhamentos são definidos por pregos cravados nos cavaletes constituídos de duas ou três estacas cravadas diretamente no solo e travadas por uma travessa nivelada pregada nas estacas. 21/03/2016 14:08 16 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 1. Locação por cavaletes A locação por cavaletes é indicada para obras de menor porte – garagens, barracões e ampliações - e com poucos elementos a serem locados. Nesse tipo de locação, os alinhamentos são definidos por pregos cravados nos cavaletes constituídos de duas ou três estacas cravadas diretamente no solo e travadas por uma travessa nivelada pregada nas estacas. 21/03/2016 14:08 17 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa Vantagem: utiliza menos quantidade de material (estacas e tábuas). Desvantagem: a grande desvantagem dos cavaletes por serem isolados é a dificuldade de se perceber deslocamentos provocados pela circulação de equipamentos e operários, resultando com isso alinhamentos e locações fora do previsto. 21/03/2016 14:08 18 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 21/03/2016 14:08 19 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 1. Locação por tábua corrida: A locação por tábua corrida, também chamada de tabela ou tabeira, é indicada para obras com muitos elementos a serem locados. Consiste em contornar toda a futura edificação com um cavalete contínuo constituído de estacas e tábuas niveladas e em esquadro (polígono em esquadro). Depois de definidas as linhas do gabarito, sempre que possível distanciadas 1,20 m ou mais da futura construção, fincam-se no solo os pontaletes que darão rigidez ao cercado, devendo desde já ficarem alinhados e nivelados. OBS.: Para uma maior garantia (obras de maior vulto) convém concretar a base das estacas, aguardando pelo menos 24 horas para dar continuidade à locação. No caso do terreno apresentar uma inclinação acentuada a locação pode ser feita com gabaritos em degraus (patamares), sempre em nível e esquadro. 21/03/2016 14:08 20 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa Após a fixação dos pontaletes, estes devem ser serrados com o topo ficando no nível desejado. nível eletrônico a laser; ou em obras menores um nível de mangueira, constituído de uma mangueira transparente (cristal) de 12 a 15 mm de diâmetro, cheia de água limpa e livre de bolhas de ar no interior; Outro método de transferir o nível é esticando uma linha entre os pontaletes e pregando uma tábua nivelada com nível de bolha, logo abaixo da linha. (não é muito preciso mais serve para marcações preliminares). Partindo de um ponto definido no primeiro pontalete, transfere- se o nível para os demais pontaletes. É necessário conseguir a referência inicial que pode ser um ponto definido no terreno e um rumo ou uma parede de construção vizinha. A referência mais comum em obras urbanas é o alinhamento predial que geralmente é marcada por equipe de topógrafo da prefeitura ou por empresa prestadora de serviços contratada pela município. 21/03/2016 14:08 21 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 21/03/2016 14:08 22 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 21/03/2016 14:08 23 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa Sequência Genérica para Locação: a) Conferir a referência e limitar o terreno a partir do alinhamento, marcando os limites do terreno; b) Marcar uma das faces (pode ser a frontal) do gabarito a 1,2 metros da futura construção (1,2 a 1,5 m), considerando como a obra vai ficar no terreno (recuo - o alinhamento frontal recuado em 3 metros, a partir do alinhamento predial(depende do código de obras da cidade).; 21/03/2016 14:08 24 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa c) Confeccionar a face escolhida com estacas ou pontaletes (3"x3") espaçados de 1,5 a 3,0 metros e alinhados rigorosamente por uma das faces (esticar uma linha de nylon). d) Depois de consolidados no terreno, os pontaletes devem ser nivelados (nível de mangueira), cortados no topo a uma altura de 40 a 50 cm do solo (até 1 a 1,2 m) e ter pregado na sua face interna tábuas (de boa qualidade) de 1"x6" (pode ser 1"x4") devidamente niveladas; e) A partir da primeira face, marcar e confeccionar as demais faces do gabarito, usando triângulos retângulos (gabaritos) para garantir a ortogonalidade do conjunto (esquadro), conferindo sempre até travar todo o conjunto com mãos-francesas e contraventamento, se necessário; f) Pintar o gabarito, preferencialmente, com tinta esmalte branca (pode ser látex); g) Dependendo do método de locação utilizado ou da existência de projeto de locação, faz-se a marcação no topo da tábua interna colocando pregos em alturas diferentes (ou de diferentes diâmetros) para identificar eixos, faces laterais de paredes, etc. Marcar na tábua a linha de pilares com tinta esmalte vermelha; 21/03/2016 14:08 25 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa h) Marcar todos os pontos de referência na tábua sempre usando trena metálica e efetuar a conferência (mestre ou engenheiro). Um bom método de conferência é o inverso, ou seja, voltar do último ponto marcado, fazendo o caminho inverso da locação; i) Com duas linhas de nylon n.80 (preferência arame de aço recozido n.18) esticadas a partir das marcações do gabarito e no cruzamento das linhas transferir as coordenadas das estacas (sapata ou elemento que venha a ser executado) para o terreno, usando um fio de prumo (250 g) marcar o ponto exato da estaca (centro), cravando um piquete (pintado de branco); 21/03/2016 14:08 26 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa j) No caso de haver movimentação de equipamentos pesados (bate- estacas, máquinas e caminhões) proceder a cravação com um rebaixo em relação ao terreno e marcar o local do piquete com cal ou areia, remarcar sempre que ocorrer dúvida em relação a locação do piquete; k)Colocar proteções e avisos da existência do gabarito para evitar abalroamento e deslocamentos que possam por em risco a exatidãodo controle geométrico da obra. Alertar para que não utilizem o gabarito como andaime, apoio para materiais, passarelas etc. 21/03/2016 14:08 27 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 2.2.4 Transposição de Obstáculos: Para medida de distâncias entre pontos não intervisíveis, ou seja, em que a mesma não possa ser obtida pela existência de algum obstáculo (edificação. Árvore, mata. Lago, etc.), costuma- se fazer a marcação, em campo, de triângulos semelhantes. 𝐀𝐁 = 𝐂𝐀 ∙ 𝐃𝐄 𝐂𝐃 Após estabelecer a semelhança entre o triângulo ABC e o CDE, a distância AB é dada pela fórmula acima. 21/03/2016 14:08 28 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 2.2.5 Erros na Medida Direta de Distâncias: Os erros cometidos, voluntária ou involuntariamente, durante a medida direta de distâncias, devem-se: - Ao comprimento do diastímetro: afetado pela tensão aplicada em suas extremidades e também pela temperatura ambiente. Por isso deve-se utilizar dinamômetro e termômetro durante as medições para que estas correções possam ser efetuadas. - A distância horizontal correta (𝐃𝐇𝐂): 𝐃𝐇𝐂 = 𝐥𝐚 𝐥 ∙ 𝐃𝐇𝐦, onde: 𝑙𝑎: comprimento aferido do diastímetro; 𝑙 : comprimento nominal do diastímetro; 𝐷𝐻𝑚 : distância horizontal medida. - Desvio vertical ou falta de horizontalidade (𝑪𝒅𝒗): 𝐂𝒅𝒗 = 𝑫𝑵² 𝟐∙𝐥 ; onde DN: desvio vertical do terreno 21/03/2016 14:08 29 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa Este erro é cumulativo e sempre positivo. Assim: 𝐃𝐇𝐂 = 𝐃𝐇𝐦 − (𝑵𝒍 ∙ 𝑪𝒅𝒗), onde: 𝑁𝑙: número de lances. - Erro devido à catenária (𝑪𝒄): curvatura ou barriga em função do peso ou comprimento. 𝐂𝒄 = 𝟖∙𝒇² 𝟑∙𝐥 ; onde f: flecha do arco. Este erro é cumulativo. 𝐃𝐇𝐂 = 𝐃𝐇𝐦 − (𝑵𝒍 ∙ 𝑪𝒄) 21/03/2016 14:08 30 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa - À verticalidade da baliza, este tipo de erro pode ser evitado com o uso de nível de cantoneira. - Ao desvio lateral do alinhamento, para evitar este tipo de erro é necessário maior atenção por parte dos balizeiros. 21/03/2016 14:08 31 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa 21/03/2016 14:08 32 Topografia- Professor e Eng.º Civil Pedro Henrique Maia Costa