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Levantamentos planimétricos – Parte 2 Universidade Federal do Amazonas Disciplina: Topografia Professora: Michell da Silva Barros 1 Tipos de levantamento planimétrico Levantamento Caminhamento (Poligonação) Bússola Ângulos de deflexão Ângulos horários Internos Externos Irradiação Triangulação Interseção Bússola Trata-se de um método de levantamento de pouca precisão, normalmente empregado em trabalhos de reconhecimento ou servindo de apoio para trabalhos futuros de maior precisão. As determinações efetuadas com bússolas estão sujeitas a interferências externas como proximidade de linhas de alta tensão, cercas de arame, massas de minerais magnéticos no subsolo, etc. Daí a necessidade de se ter o máximo de cuidado quando se executa um levantamento a bússola. Bússola Consiste o método em se caminhar por todo o contorno da área a ser levantada, medindo-se os rumos ou azimutes dos alinhamentos, conforme a bússola tenha o limbo graduado em quadrantes ou de 0 a 360°. Bússola Os comprimentos dos alinhamentos são medidos com o emprego de uma trena, por exemplo, sendo todos os dados anotados em cadernetas próprias. Ângulos de deflexão Ângulo de Deflexão é o ângulo formado entre o prolongamento do alinhamento (de ré) e o alinhamento seguinte (de vante). O angulo de deflexão é medido para a direita ou para a esquerda e varia de 0º a 180º. Costuma-se representar as deflexões direita e esquerda usando as letras “D” e “E”, respectivamente. Ângulos horários - interno SOMATÓRIA DOS ÂNGULOS INTERNOS (CAMINHAMENTO SENTIDO ANTI-HORÁRIO) Ângulos horários - externo SOMATÓRIA DOS ÂNGULOS EXTERNOS (CAMINHAMENTO SENTIDO HORÁRIO). Irradiação Segundo ESPARTEL (1977), o Método da Irradiação também é conhecido como método da Decomposição em Triângulos ou das Coordenadas Polares. É empregado na avaliação de pequenas superfícies relativamente planas. Uma vez demarcado o contorno da superfície a ser levantada, o método consiste em localizar, estrategicamente, um ponto (P), dentro ou fora da superfície demarcada, e de onde possam ser avistados todos os demais pontos que a definem. Irradiação Assim, deste ponto (P) são medidas as distâncias aos pontos definidores da referida superfície, bem como, os ângulos horizontais entre os alinhamentos que possuem (P) como vértice. A medida das distâncias poderá ser realizada através de método direto, indireto ou eletrônico e a medida dos ângulos poderá ser realizada através do emprego de teodolitos óticos ou eletrônicos. Irradiação De cada triângulo (cujo vértice principal é P) são conhecidos dois lados e um ângulo. As demais distâncias e ângulos necessários à determinação da superfície em questão são determinados por relações trigonométricas. Triangulação Nesse processo, aplicado para pequenas áreas, decompomos a figura em triângulos, medindo com trena e balisa todas as distâncias. A área de cada triângulo é calculada pela fórmula do semi-perímetro. Interseção Segundo ESPARTEL (1977), o Método da Interseção também é conhecido como método das Coordenadas Bipolares. É empregado na avaliação de pequenas superfícies de relevo acidentado. Uma vez demarcado o contorno da superfície a ser levantada, o método consiste em localizar, estrategicamente, dois pontos (P) e (Q), dentro ou fora da superfície demarcada, e de onde possam ser avistados todos os demais pontos que a definem. Assim, mede-se a distância horizontal entre os pontos (P) e (Q), que constituirão uma base de referência, bem como, todos os ângulos horizontais formados entre a base e os demais pontos demarcados. Interseção A medida da distância poderá ser realizada através de método direto, indireto ou eletrônico e a medida dos ângulos poderá ser realizada através do emprego de teodolitos óticos ou eletrônicos. Interseção De cada triângulo são conhecidos dois ângulos e um lado (base definida por PQ). As demais distâncias e ângulos necessários à determinação da superfície em questão são determinados por relações trigonométricas. Limite de tolerância do erro linear Determinar o erro angular cometido torna-se necessário verificar se este erro encontra-se dentro dos limites de tolerância aceitáveis. O limite aceitável é função do grau de precisão do taqueômetro e é dado pela expressão: T = a n ; onde “a” é a menor divisão do limbo que se pode ler diretamente ( sem estimar); “n” é o número de vértices da poligonal e “T” é a tolerância para o erro angular expressa na mesma unidade de “a”. Referências17 BORGES, A. C. Topografia. 3°ed. Rio de Janeiro. Edgar Blücher, 1998; ESPARTEL, L. Curso de topografia. 9°ed. Rio de Janeiro. Globo, 1987; MACCOMARC, J. Topografia. Rio de Janeiro. Editora LTC, 2007. Cálculo Analítico e poligonal Universidade Federal do Amazonas Disciplina: Topografia Professora: Michell da Silva Barros 18 Planilha de cálculo da poligonal - I V É R TI C E S ESTACAS (E) Elementos Ângulares Distâncias medidas FUNÇÕES ANGULARES DOS RUMOS Ângulos internos Azimutes calculados Rumos ( R ) Lidos Compensados A.i.i. A.i.c. (Az) Q Ângulos (I) Senos Cossenos I II III IV V VI VII VIII IX 1 2 3 4 5 SOMAS: VERIFICAÇÕES ERRO ANGULAR TOTAL: εt= ERRO POR ÂNGULO: ε = εt/n= (ΣI) ERROS LINEAR TOTAL: E = Por Km: e = E/ΣI Distribuição: Roteiro de Cálculo -I Dados de campo e escritório: I – Vértices ou estações do instrumento; II – Se for feito estaqueamento; III e IV – 𝐴𝑖 = 180° × 𝑛 − 2 - Erro angular tolerável = 𝜀𝑡 = 𝜀 𝑛 - Distribuição do erro feita em cada ângulo lido, pode ser positiva ou negativa Roteiro de Cálculo -I V - 𝐴𝑧𝑛 = 𝐴𝑧𝑛−1 ± 𝐴𝑖 ± 180° - + Ai caminhamento a direita (sentido anti-horário) - - Ai caminhamento a esquerda (sentido horário) - 𝐴𝑧𝑛−1 ± 𝐴𝑖 < 180° soma-se 180° - 𝐴𝑧𝑛−1 ± 𝐴𝑖 > 180° subtrai-se 180° Pode ser feito com a utilização dos ângulos deflexionários, como já foi visto. Roteiro de Cálculo -I VI – Conversão de Azimute em rumo, deve se atentar ao quadrante; VII – Distâncias e comprimentos medidos em campo (utilização de trena, mira falante...) VIII e IX – Seno e Cosseno dos ângulos dos Rumos (< 90°) Planilha de cálculo da poligonal - II PROJEÇÕES DIRETAS CORREÇÕES PROJEÇÕES COMPENSADASSobre o eixo X Sobre o eixo Y (x'= l.sen R) (y'= l.cos R) eixo X (x) Eixo Y (y) E(+) W(-) N(+) S(-) Cx Cy E (+); W (-) N (+); S (-) X XI XII XIII XIV XV XVI XVII e'= Σx/ΣI e"= Σy/ΣI Roteiro de Cálculo -II Projeções naturais e compensadas X e XI – As projeções diretas ou naturais dos alinhamentos sobre os eixos X e Y são obtidas pelo produto dos senos e cossenos dos ângulos dos rumos pela extensão dos lados: 𝑥′ = 𝑙 × sin𝑅 𝑦′ = 𝑙 × cos𝑅 E e N – positivo W e S – negativo ±𝑥′ = 0 ±𝑦′ = 0 Na teoria Roteiro de Cálculo -II ±𝑥′ = ±∆𝑥 ±𝑦′ = ±∆𝑦 XIV a XVII - Erro de fechamento do perímetro 𝐸 = 𝑥′2 + 𝑦′² Erro tolerável Distribuição do erro (correções) 𝐶𝑥 = 𝑥 𝑙 . 𝑙 ±𝑥 = ±𝑥′ − ±𝐶𝑥 𝐶𝑥 = 𝑦 𝑙 . 𝑙 ±𝑦 = ±𝑦′ − ±𝐶𝑦 Na prática Planilha de cálculo da poligonal - III COORDENADAS SOMADAS: ÁREAS DUPLASAbcissas Ordenadas Abcissas Ordenadas ΣX ΣY ΣX . (y) ΣY . (x) X Y (Xn + Xn + 1) (Yn + Yn + 1) A SOMAR (+) e A SUBTRAIR (-) XVIII XIX XX XXI XXII XXIII Roteiro de Cálculo -III Coordenadas e área a Poligonal XVIII e XIX – As abcissas e ordenadas de cada vértice são obtidas pela soma algébrica sucessiva das projeções dos alinhamentos. - As coordenadas o segundo vértice são iguais as projeções do primeiro alinhamento. - 𝑋𝑛 = 𝑥𝑛−1 + 𝑥𝑛 - 𝑌𝑛 = 𝑦𝑛−1 + 𝑦𝑛 - As coordenadas do último vértice devem ser iguais e de sinais contrários às projeções do último lado. Terceiro, quarto vértice... Roteiro de Cálculo -III Fórmula geral das áreas 𝑆 = 1 2 𝑋𝑜 + 𝑋1 𝑦1 + 𝑋1 + 𝑋2 𝑦2 … 𝑆 = 1 2 𝑌𝑜 + 𝑌1 𝑥1 + 𝑌1 + 𝑌2 𝑥2 … Os valores entre parênteses são os dados pelas colunas XX e XXI e os multiplicadores pelas colunas XVI e XVII. A soma as colunas XXII e XXIII devem ser iguais em valor mas de sinais opostos. A metade de uma das somas dá o valor da área.
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