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Topografia e Geodésia Prof Nelison Correa Nelison.correa@gmail.com Objetivos da aula • Entender o planejamento da disciplina • Visualizar as aplicações da disciplina e sua importância • Aprender os conceitos inicias sobre as grandezas medidas em um levantamento topográfico; • Aprender/revisar sobre escalas. Objetivos da disciplina • Capacitação no manuseio de equipamentos utilizados em topografia. • Determinação de cálculos para execução de mapas planialtimétricos de uma área. Plano de ensino • Sistemas de coordenadas. • Superfícies de referência. • Erros. • Escalas. • Instrumentos utilizados em levantamentos topográficos. • Manuseio da estação total ou teodolito e GPS. • Medição de distâncias. • Medição de ângulos. • Técnicas de levantamento planimétrico. • Técnicas de levantamento altimétrico. Bibliografia recomendada • Notas de aula e exercícios enviados pela professor • BORGES, A. de C. Topografia: aplicada a engenharia civil. 2. ed. São Paulo, SP: Blucher, 2006. 191p. v.1. • ESPARTEL, L. Curso de topografia. 6. Porto Alegre: Globo, 1978. 655p. • LOCH, C.; CORDINI, J. Topografia contemporânea: planimetria. 2.ed.. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2000. 321pp. • ALMEIDA SOBRINHO, A. da S. Topografia. Rio de Janeiro, RJ: Ed. UFRJ, 1988. 95p. • COMASTRI, J. A. Topografia: planimetria. Viçosa, MG: Ed. UFV, 1977. 408p. • COMASTRI, J. A.; TULER, J. C. Topografia: altimetria. 2. ed. Vicosa, MG: Editora UFV, 1987. 175p. • SOUSA, J.; GONÇALVES, J. A.; MADEIRA, S. Topografia – conceitos e aplicações. Rio de Janeiro: Lidel. 2012. • TULER, M.; SARAIVA, S. Fundamentos de Topografia. São Paulo: Bookman. 2014. • NBR 13133 – Execução de Levantamento Topográfico – Procedimento – 1994. Plano de ensino • Disciplina composta de: – Aulas teóricas; – Aulas práticas/de exercícios: • Utilizaremos nossa lindíssima e novíssima Estação Total, portanto TOMEM SEMPRE MUITO CUIDADO! Informações • Em caso de dúvidas: • Email: nelison.correa@gmail.com Definição • Definição: topos (lugar) + graphen (descrição) • Topografia é a ciência aplicada que estuda métodos de representar um terreno para fins de projeto. É a descrição exata e pormenorizada de um terreno ou região, com contorno, dimensão, relevo, detalhes naturais e artificiais e posição relativa. • Envolve conceitos de geometria, desenho e o uso de equipamentos de medição. Definição – NBR 13133/94 • Levantamento topográfico: “Conjunto de métodos e processos que, através de medições de ângulos horizontais e verticais, de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, com instrumental adequado à exatidão pretendida, primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno, determinando suas coordenadas topográficas. A estes pontos se relacionam os pontos de detalhes visando à sua exata representação planimétrica numa escala predeterminada e à sua representação altimétrica por intermédio de curvas de nível, com equidistância também predeterminada e/ou pontos cotados”. Topografia x Geodésia • Topografia: mapeia uma pequena porção da superfície terrestre (área de raio de até 50 km); • Geodésia: mapeia grandes porções da superfície terrestre, levando em consideração as deformações devido à sua esfericidade. • A Topografia pode ser entendida como uma parte da Geodésia. Topografia x Geodésia • Topografia: mapeia uma pequena porção da superfície terrestre (área de raio de até 50 km); • Geodésia: mapeia grandes porções da superfície terrestre, levando em consideração as deformações devido à sua esfericidade. • A Topografia pode ser entendida como uma parte da Geodésia. A Geodésia estuda os sistemas de posicionamento por GPS Importância da Topografia • Permite a construção de mapas ou plantas em escala; • Representam detalhes de: – Relevo – Hidrografia – Vegetação, etc. Importância da Topografia • Utilizada em projetos de obras de edificações, estradas, barragens, ferrovias, etc. Aplicações • Cálculo do volume de material a ser usado em uma obra. Aplicações • Cálculo da declividade do terreno Aplicações • Delimitação de regiões segundo as características do terreno Representação • A porção de superfície terrestre levantada topograficamente denomina-se superfície topográfica e é representada através de uma projeção ortogonal cotada, a planta ou plano topográfico. Superfície topográfica Planta topográfica Levantamentos topográficos O levantamento topográfico pode ser dividido em: • Planimétrico: compreende o conjunto de operações necessárias para a determinação de pontos e feições do terreno que serão projetados sobre um plano horizontal de referência através de representação bidimensional; • Altimétrico: compreende o conjunto de operações necessárias para a determinação de pontos e feições do terreno que, além de serem projetados sobre um plano horizontal de referência, terão sua representação tridimensional. Grandezas • Angulares: – Ângulo horizontal (Hz): é medido entre as projeções de dois alinhamentos do terreno, no plano horizontal. Grandezas • Angulares: – Ângulo Vertical (α): medido entre um alinhamento do terreno e o plano do horizonte. Pode ser ascendente (+) ou descendente (-), conforme se encontre acima (aclive) ou abaixo (declive) deste plano. Grandezas • Angulares: – O ângulo vertical pode também ser medido a partir da vertical do lugar (com origem no Zênite ou Nadir), daí o ângulo denominar-se Ângulo Zenital (V ou Z) ou Nadiral (V’ ou Z’). Grandezas A Vertical do lugar é a direção na qual atua a força da gravidade, materializada, por exemplo, pelo fio de prumo. Nessa vertical, encontram-se dois pontos importantes na Topografia: o ZÊNITE (no infinito superior) e o NADIR (no infinito inferior). Grandezas • Lineares: – Distância Horizontal (DH): é a distância medida entre dois pontos, no plano horizontal. – Distância Vertical ou Diferença de Nível (DV ou DN): é a distância medida entre dois pontos, num plano vertical que é perpendicular ao plano horizontal. – Distância Inclinada (DI): é a distância medida entre dois pontos, em planos que seguem a inclinação da superfície do terreno. Grandezas • Lineares: Grandezas Quais são as grandezas representadas pela planimetria? E pela altimetria? Desenho topográfico • O desenho topográfico é a projeção de todas as medidas obtidas no terreno sobre o plano do papel. Neste desenho, os ângulos são representados em verdadeira grandeza (VG) e as distâncias são reproduzidas segundo uma razão constante. A esta razão constante denomina-se ESCALA. Escala • A escala de uma planta ou desenho é definida pela seguinte relação: • Onde: "L" representa qualquer comprimento linear real, medido sobre o terreno; “l ” representa um comprimento linear gráfico qualquer, medido sobre o papel, e que correspondente ao comprimento medido sobre o terreno. "M" é denominado Título ou Módulo da escala. Tipos de escala • A escala pode ser apresentada sob a forma de: – Fração : 1/100, 1/2000 ... – Proporção : 1:100, 1:2000 ... Tipos de escala • A escala pode ser apresentada sob a forma de: – Gráfica: Tipos de escala • A escala pode ser apresentada sob a forma de: – Gráfica: Tipos de escala Qual a maior vantagem da escala gráfica? Escala • O valor da escala é adimensional, ou seja, não tem dimensão (unidade). • A escala 1:200 indica que uma unidade no desenho equivale a 200 unidades no terreno. Assim, 1 cm no desenho corresponde a 200 cm no terreno ou1 milímetro do desenho corresponde a 200 milímetros no terreno. Tipos de escala • Podemos dizer ainda que a escala é de: – ampliação: aquela em que o tamanho do desenho técnico é maior que o tamanho real a ser representado. Ex: 2:1 , 3:1 , 10:1 ... – natural: aquela em que o desenho técnico é igual ao tamanho real a ser representado. Ex: 1:1. – redução: aquela em que o tamanho do desenho técnico é menor que o tamanho real a ser representado. Ex: 1:2 , 1:50 , 1:500 , 1:1000 ... Tipos de escala • Qual o tipo de escala necessário para representar estas figuras? Critérios para a escolha da escala • A NBR 8196, que trata do emprego de escalas, afirma que a escala a ser adotada em um determinado desenho depende do grau de complexidade do desenho e da finalidade dessa representação. • A escala selecionada deve ser adequada para permitir uma interpretação fácil e clara das informações e representações. Critérios para a escolha da escala • Os critérios a serem considerados na escolha da escala de uma planta são: – Dimensões reais da área a ser representada; – Dimensões da folha de impressão/desenho. • Ao aplicar a relação fundamental de escala, tem- se como resultado duas escalas, uma para cada eixo (x e y). A escala escolhida para melhor representar a porção em questão deve ser aquela de maior módulo, ou seja, cuja razão seja menor. Critérios para a escolha da escala • Quando a porção levantada e a ser projetada é bastante extensa e, se quer representar convenientemente todos os detalhes naturais e artificiais a ela pertinentes, procura-se dividir esta porção em partes e representar cada parte em uma folha. É o que se denomina representação parcial. Tamanhos de folhas • Os tamanhos de folhas mais utilizados para a representação da superfície terrestre seguem as normas da ABNT, que variam do tamanho A0 ao tamanho A6 . Principais escalas e suas aplicações Erro de graficismo • Erro de Graficismo (eg) é o nome dado ao raio do menor círculo no interior do qual se pode marcar um ponto com os recursos do desenho técnico. • O erro de graficismo é uma função da acuidade visual, habilidade manual e qualidade do equipamento de desenho. • De acordo com a NBR 13133 (Execução de Levantamentos Topográficos), o erro de graficismo admissível na elaboração do desenho topográfico para lançamento de pontos e traçados de linhas é de 0,2mm. Precisão da escala • Precisão da escala (pe) = eg x M • O erro admissível na determinação de um ponto do terreno diminui à medida que a escala aumenta. Precisão da escala • Em casos onde é necessário representar elementos com dimensões menores que as estabelecidas pela precisão da escala, podem ser utilizados símbolos. Escala pequena ou grande? • Pequena escala: utilizada para a elaboração de mapas de superfícies muito extensas, pois é necessário que os elementos sejam muito reduzidos. • Grande escala: escala que reduz menos o espaço representado pelo mapa e, por essa razão, é possível um maior detalhamento dos elementos existentes. As escalas maiores normalmente são denominadas plantas, e podem ser utilizadas num projeto arquitetônico ou para representar uma cidade. Escala pequena ou grande? • Pequena escala: Denominador da escala • Grande escala: Denominador da escala Escala grande ou pequena? • Qual destas escalas é maior? 1: 300 ou 1: 300000 ? Escala grande ou pequena? • Qual destas escalas é maior? 1: 300 ou 1: 300000 ? Mapa, carta e planta • A distinção entre estes termos pode ser feita pela escala de representação. Mapa, carta e planta • Planta: é a representação de qualquer parte da superfície terrestre que utilize escala entre 1:1 e 1:10.000. Geralmente representa uma área bastante limitada e com maior quantidade de detalhes. Planta Mapa, carta e planta • Carta: é a representação de qualquer parte da superfície terrestre que utilize escala entre 1:10.000 e 1:100.000. Geralmente representa uma área menos limitada e com menor quantidade de detalhes, se comparada com a planta. Carta Mapa, carta e planta • Mapa: é a representação de qualquer parte da superfície terrestre que utilize escala de módulo maior que 100.000. Geralmente representa uma área menos limitada e com menor quantidade de detalhes, se comparada com a carta. Mapa Mapa, carta e planta • Quadro ilustrativo da classificação M 1.000.000 250.000 100.000 50.000 25.000 10.000 2.000 Classe mapa mapa carta carta carta planta planta Exemplo 1 • Em um mapa de escala 1: 3.000.000, quantos centímetros serão necessários para representar uma reta de 150 km reais? R: 5cm. Exemplo 2 • Foram entregues a um grupo de alunos de uma Faculdade cinco plantas/cartas/mapas temáticos para servirem como material de apoio didático a um estudo populacional e socioambiental de uma determinada região brasileira. Assinale a escala que apresenta condições de fornecer uma maior riqueza de detalhes. a) 1: 1.000.000 b) 1: 100.000 c) 1: 600.000 d) 1: 500.000 e) 1: 250.000 R: alternativa b. Exemplo 3 • Um biólogo mediu a altura de cinco árvores distintas e representou-as em uma mesma malha quadriculada, utilizando escalas diferentes, conforme indicações na figura a seguir. Qual é a árvore que apresenta a maior altura real? R: IV Exemplo 4 • Em um mapa, de escala 1:6.000.000, a distância em linha reta entre as cidades A e B mede 1 cm. Um avião, voando a velocidade constante de 360 Km/h e em linha reta, levaria quanto tempo para percorrer o trajeto entre as duas cidades? a) 10 minutos b) 15 minutos c) 20 minutos d) 30 minutos R: alternativa a. Exemplo 5 • Se a avaliação de uma área resultou em 2575cm2 na carta de escala 1:500, a quantos hectares corresponderá esta mesma área, no terreno? R: 6,44 ha. Obrigado! Topografia e Geodésia Objetivos da aula Objetivos da disciplina Plano de ensino Bibliografia recomendada Plano de ensino Informações Definição Definição – NBR 13133/94 Topografia x Geodésia Topografia x Geodésia Importância da Topografia Importância da Topografia Aplicações Aplicações Aplicações Representação Levantamentos topográficos Grandezas Grandezas Grandezas Grandezas Grandezas Grandezas Grandezas Desenho topográfico Escala Tipos de escala Tipos de escala Tipos de escala Tipos de escala Escala Tipos de escala Tipos de escala Critérios para a escolha da escala Critérios para a escolha da escala Critérios para a escolha da escala Tamanhos de folhas Principais escalas e suas aplicações Erro de graficismo Precisão da escala Precisão da escala Escala pequena ou grande? Escala pequena ou grande? Escala grande ou pequena? Escala grande ou pequena? Mapa, carta e planta Mapa, carta e planta Planta Mapa, carta e planta Carta Mapa, carta e planta Mapa Mapa, carta e planta Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo 5
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