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TOPOGRAFIA Prof. David Dantas dacd@ctec.ufal.br Delmiro Gouveia-AL UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS DO SERTÃO ENGENHARIA CIVIL MEDIÇÃO DE DISTÂNCIAS SUMÁRIO DA AULA CONCEITOS FUNDAMENTAIS PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS PRECISÃO E CUIDADOS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS METÓDOS DE MEDIDA DIRETA ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS Apresentar os principais conceitos relacionados a medida direta de distâncias em trabalhos de Topografia. OBJETIVO CONCEITOS FUNDAMENTAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS: MEDIDAS DIRETAS HORIZONTAIS A medida de distâncias de forma direta ocorre quando a mesma é determinada a partir da comparação com uma grandeza padrão, previamente estabelecida. Como já foi visto, a distância horizontal (DH) entre dois pontos, em Topografia, é o comprimento do segmento de reta entre estes pontos, projetado sobre um plano horizontal. PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS: DIASTÍMETROS Os principais dispositivos utilizados na medida direta de distâncias, também conhecidos por DIASTÍMETROS, são os seguintes: TRENA DE AÇO � São feitas de uma lâmina de aço inoxidável e se apresentam graduadas em metros, centímetros e decímetros, só de um lado � O comprimento das utilizadas em topografia é de 30, 60, 100 e 150 metros, as de bolso varia de 1 a 7,50 metros; � Normalmente apresentam-se enroladas em um tambor (figura a seguir) ou cruzeta, com cabos distensores nas extremidades; � Por serem leves e praticamente indeformáveis, os levantamentos realizados com este tipo de dispositivo nos fornecem uma maior precisão nas medidas, ou seja, estas medidas são mais confiáveis; � Desvantagens: as de fabricação mais antiga, enferrujam com facilidade e, quando esticadas com nós, se rompem facilmente. Além disso, em caso de contato com a rede elétrica, podem causar choques. PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS: DIASTÍMETROS Os principais dispositivos utilizados na medida direta de distâncias, também conhecidos por DIASTÍMETROS, são os seguintes: TRENA DE LONA � É feita de pano oleado ao qual estão ligados fios de arame muito finos que lhe dão alguma consistência e invariabilidade de comprimento; � É graduada em metros, centímetros e milímetros em um ou ambos os lados e com indicação dos decímetros; � O comprimento varia de 20 a 50 metros; � Não é um dispositivo preciso pois deforma com a temperatura, tensão eumidade (encolhe e mofa); � Pouquíssimo utilizada atualmente. PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS: DIASTÍMETROS Os principais dispositivos utilizados na medida direta de distâncias, também conhecidos por DIASTÍMETROS, são os seguintes: TRENA DE FIBRA DE VIDRO � É feita de material bastante resistente (produto inorgânico obtido do próprio vidro por processos especiais); � Pode ser encontrada com ou sem invólucro e, � Este, se presente, tem o formato de uma cruzeta; sempre apresentam distensores (manoplas) nas suas extremidades; � Seu comprimento varia de 20 a 50m (com invólucro) e de 20 a 100m (sem invólucro); � Comparada à trena de lona, deforma menos com a temperatura e a tensão; � Não se deteriora facilmente; � É resistente à umidade e à produtos químicos; � É bastante prática e segura. PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS: DEFINIÇÃO Apesar da qualidade e da grande variedade de diastímetros disponíveis no mercado, toda medida direta de distância só poderá ser realizada se for feito uso de alguns ACESSÓRIOS especiais PIQUETES Os piquetes são necessários para marcar convenientemente os extremos do alinhamento a ser medido. Estes apresentam as seguintes características: � Fabricados de madeira roliça ou de seção quadrada com a superfície no topo plana; � Assinalados (marcados) na sua parte superior com tachinhas de cobre, pregos ou outras formas de marcações que sejam permanentes; � Comprimento variável de 15 a 30cm (depende do tipo de terreno em que será realizada a medição); � Diâmetro variando de 3 a 5cm; � É cravado no solo, porém, parte dele (cerca de 3 a 5cm) deve permanecer visível, sendo que sua principal função é a materialização de um ponto topográfico no terreno. PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS: DEFINIÇÃO Apesar da qualidade e da grande variedade de diastímetros disponíveis no mercado, toda medida direta de distância só poderá ser realizada se for feito uso de alguns ACESSÓRIOS especiais ESTACAS TESTEMUNHA São utilizadas para facilitar a localização dos piquetes, indicando a sua posição aproximada. Estas normalmente obedecem as seguintes características: � Cravadas próximas ao piquete, cerca de 30 a 50cm; � Comprimento variável de 15 a 40cm; � Diâmetro variável de 3 a 5cm; � Chanfradas na parte superior para permitir uma inscrição, indicando o nome ou número do piquete. PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS: DEFINIÇÃO Apesar da qualidade e da grande variedade de diastímetros disponíveis no mercado, toda medida direta de distância só poderá ser realizada se for feito uso de alguns ACESSÓRIOS especiais BALIZAS São utilizadas para manter o alinhamento, na medição entre pontos, quando há necessidade de se executar vários lances: � Construídas em madeira ou ferro, arredondado, sextavado ou oitavado; � Terminadas em ponta guarnecida de ferro; � Comprimento de 2 metros.; � Diâmetro variável de 16 a 20mm; � Pintadas em cores contrastantes (branco e vermelho ou branco e preto) para permitir que sejam facilmente visualizadas à distância; � Devem ser mantidas na posição vertical, sobre o ponto marcado no piquete, com auxílio de um nível de cantoneira. PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS: DEFINIÇÃO Apesar da qualidade e da grande variedade de diastímetros disponíveis no mercado, toda medida direta de distância só poderá ser realizada se for feito uso de alguns ACESSÓRIOS especiais NÍVEL DE CANTONEIRA Equipamento em forma de cantoneira e dotado de bolha circular que permite ao auxiliar segurar a baliza na posição vertical sobre o piquete ou sobre o alinhamento a medir PRECISÃO E CUIDADOS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS PRECISÃO E CUIDADOS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS A qualidade com que as distâncias são obtidas depende, principalmente de: � Acessórios; � Cuidados tomados durante a operação, tais como: � Manutenção do alinhamento a medir; � Horizontalidade da trena; � Tensão uniforme nas extremidades. A tabela apresenta a precisão que é obtida quando se utiliza trena em um levantamento, considerando-se os efeitos da tensão, temperatura, horizontalidade e alinhamento. Trena Precisão De Aço 1cm/100m Plástica 5cm/100m De Lona 25cm/100m MÉTODOS DE MEDIDA COM DIASTÍMETROS MÉTODO DE MEDIDA COM DIASTÍMETROS: LANCE ÚNICO Na medição da distância horizontal entre os pontos A e B, procura-se, na realidade, medir a projeção de AB no plano horizontal, resultando na medição de A’B’. Na figura acima é possível identificar a medição de uma distância horizontal utilizando uma trena, bem como a distância inclinada e o desnível entre os mesmos pontos. MÉTODO DE MEDIDA COM DIASTÍMETROS: VÁRIOS LANCES – PONTOS VISÍVEIS Quando não é possível medir a distância entre dois pontos utilizando somente uma medição com a trena, costuma-se dividir a distância a ser medida em partes, chamadas de lances. A distância final entre os dois pontos será a somatória das distâncias de cada lance. ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS Dentre os erros que podem ser cometidos na medida direta de distância, destacam-se: � Erro relativo ao comprimento nominal da trena; � Erro de desvio vertical; � Erro de catenária; � Falta de verticalidade da baliza quando posicionada sobre o ponto do alinhamento a ser medido,o que provoca encurtamento ou alongamento deste alinhamento. Este erro é evitado utilizando-se um nível de cantoneira. ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS: COMPRIMENTO NOMINAL Afetado pela tensão aplicada em suas extremidades e também pela temperatura ambiente. A distância horizontal correta (��� ) entre dois pontos será dada dividindo-se o comprimento aferido do diastímetro ( �� ) pelo seu comprimento nominal ( � ) e multiplicando-se pela distância horizontal medida (���): ��� = �� � ∙ ��� ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS: DESVIO VERTICAL Ocorre quando o terreno é muito inclinado. Assim, mede-se uma série de linhas inclinadas em vez de medir as projeções destas linhas sobre o plano horizontal. O erro devido ao desvio vertical ( �), para um único lance, pode ser encontrado através da relação entre o desnível do terreno (��) e o comprimento do diastímetro (�): � = �� 2 ∙ � ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS: DESVIO VERTICAL Ocorre quando o terreno é muito inclinado. Assim, mede-se uma série de linhas inclinadas em vez de medir as projeções destas linhas sobre o plano horizontal. Este erro é cumulativo e sempre positivo. Assim, a distância horizontal correta (���) entre dois pontos será encontrada subtraindo-se da distância horizontal medida (���), o desvio vertical ( �) multiplicado pelo número de lances (��) dado com o diastímetro: ��� = ��� − �� ∙ � ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS: CATENÁRIA Curvatura que se forma ao tensionar o diastímetro e que é função do seu peso e do seu comprimento. Para evitá-la, é necessário utilizar diastímetros leves, não muito longos e aplicar tensão apropriada às suas extremidades. A figura abaixo indica a flecha (�) do arco formado pelo comprimento (�) do diastímetro com tensão (T) aplicada nas extremidades: O erro devido à catenária, para um único lance, pode ser encontrado através da relação: � = 8 ∙ � 3 ∙ � ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS: CATENÁRIA Curvatura que se forma ao tensionar o diastímetro e que é função do seu peso e do seu comprimento. Para evitá-la, é necessário utilizar diastímetros leves, não muito longos e aplicar tensão apropriada às suas extremidades. Este erro é cumulativo e resulta numa medida de distância maior que a real. Assim, a distância horizontal correta (���) entre dois pontos será encontrada subtraindo- se da distância horizontal medida (���), o erro da catenária ( �) multiplicado pelo número de lances (��) dado com o diastímetro: ��� = ��� − �� ∙ � EXERCÍCIO DE APLICAÇÃO: MEDIDAS DIRETAS DE DISTÂNCIA 1. Qual será o erro no comprimento de um alinhamento, em mm, devido ao desvio vertical do diastímetro, sabendo-se que: o desnível do terreno, para cada lance, é de 0,25m e que o comprimento do alinhamento medido resultou em 50,00m? O comprimento do diastímetro é de 25,00m. O erro encontrado é desprezível? 2. Em relação ao exercício anterior, qual será o erro para um desnível do terreno igual a 1,00m para cada lance? O erro encontrado é desprezível? 3. Qual será o erro provocado por uma flecha de 30cm em uma trena de 20m de comprimento? O erro encontrado é desprezível? Qual o valor da distância correta, para uma distância medida de 127,44m? 4. Uma linha AB foi medida com uma trena de comprimento nominal igual a 20m, obtendo-se, após vários lances, o valor de 92,12m. Qual o comprimento real da linha, ao constatar-se que a trena se encontrava dilatada de 6cm? 5. Uma linha medida com uma trena de lona resultou em 284,40m. Mas, a trena, cujo comprimento nominal é de 20m, encontra-se com um comprimento aferido de 19,95m. Determine o comprimento correto da linha medida. 6. Deve-se marcar, sobre o terreno, um alinhamento de 193,54m. Mas, a trena de plástico a ser usada está dilatada em 35mm. Em função disso, determine qual seria o comprimento aparente a marcar, se o comprimento nominal desta trena é 25m. SUMÁRIO DA AULA Foram apresentados os princípios gerais que orientam as medições diretas de distância em trabalhos de Topografia. CONCLUSÃO CONCEITOS FUNDAMENTAIS PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS PRECISÃO E CUIDADOS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS METÓDOS DE MEDIDA DIRETA ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS
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