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01/03/2019 1 TOPOGRAFIA I Prof. Paulo Sergio de Oliveira Jr 1 2 Topografia I - Aula 4 ➢ Normalização ➢ ABNT’s - classificação ➢ Georreferenciamento, CAR ➢ Medição direta de distâncias ➢ Leitura Mínima ➢ Precisão na distância obtida com MED Fonte: <https://www.gratispng.com/png-b43bqx/> Programa 3 É o processo de estabelecer e aplicar regras a fim de abordar ordenadamente uma atividade específica e com a participação de todos os interessados e, em particular, de promover a otimização da economia, levando em consideração as condições funcionais e as exigências de segurança. Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT): órgão responsável pela normalização técnica no país. 4 As normas da ABNT são classificadas em 7 tipos diferentes: 1. • Procedimento: orientam a maneira correta para a utilização de materiais e produtos, execução de cálculos e projetos, instalação de máquinas e equipamentos e realização do controle de produtos; 2. • Especificação 3. • Padronização 4. • Terminologia 5. • Simbologia 6. • Classificação 7. • Método de ensaio Classificação das Normas ABNT 5 As normas da ABNT tem caráter nacional. Outros países têm seus próprios órgãos responsáveis pela normalização, são fortes exemplos: • ANSI (American National Standards Institute - EUA) • DIN (Deutsches Institut fur Normung - Alemanha) Existem também associações internacionais, como a ISO (International Organization for Standardization). https://www.iso.org O que se tem a nível mundial? • NBR 10.068 - Folha de desenho - leiaute e dimensões • NBR 8.196 - Desenho técnico - emprego de escalas • NBR 10.647 - Desenho técnico - Norma geral • NBR 1.0124 - Trena de fibra - fibra natural ou sintética • NBR 14.166 - Rede de referência cadastral municipal - procedimento • NBR 13.133 - Execução de levantamento topográfico 6 http://www.abnt.org.br/ Quais NBRs tem maior relevância nos trabalho de Topografia? Maiores informações: 01/03/2019 2 7 Fixa as condições exigíveis para a execução de levantamentos topográficos destinados a obter: I. conhecimento geral do terreno: relevo, limites, confrontantes, área, localização, amarração e posicionamento II. informações sobre o terreno destinadas a estudos preliminares de projeto III. informações sobre o terreno destinadas a anteprojetos ou projeto básicos IV. informações sobre o terreno destinadas a projetos executivos NBR 13.133 - Execução de Levantamentos Topográficos (ABNT, 1994) 8 Fixa as condições exigíveis para a implantação e manutenção de uma Rede Cadastral Municipal. A destinação desta Rede Cadastral Municipal é: • apoiar e elaboração e a atualização de plantas cadastrais municipais; • amarrar, de um modo geral, todos os serviços de Topografia, visando as incorporações às plantas cadastrais do município; NBR 14.166 - Rede de Referência Cadastral Municipal – Procedimento (ABNT, 1998) 9 - Criação do CNIR - Cadastro Nacional de Imóveis Rurais - Intercâmbio de informações entre Cadastro Imobiliário Rural e Registro de Imóveis - Georreferenciamento de Imóveis Rurais, com a exigência de profissional habilitado para a execução dos trabalhos com a devida Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) Lei 10.267 de 28 de agosto de 2001 .... Orientar os profissionais que atuam no mercado de demarcação, medição e georreferenciamento de imóveis rurais visando o atendimento da Lei 10.267, de 28.08.01. 02/09/2013 Georreferenciamento de Imóveis Rurais 10 Lei 10.267 de 28 de agosto de 2001 Para os profissionais possuem formação nas áreas previstas na PL- 2087/2004 do CONFEA (Engenheiro Agrônomo, Engenheiro Civil, Engenheiro de Fortificação e Construção, Engenheiro Florestal, Engenheiro Ambiental, Engenheiro Geólogo, Engenheiro de Petróleo, Arquiteto e Urbanista, Engenheiro de Minas, Engenheiro Agrícola, Geógrafo, Geólogo, Tecnólogo ou Técnico de áreas afins. 11 • Registro eletrônico, obrigatório para todos os imóveis rurais, • Formando base de dados estratégica para o controle, monitoramento e combate ao desmatamento das florestas e demais formas de vegetação nativa do Brasil • Base para o planejamento ambiental e econômico dos imóveis rurais Lei 12.651/12, 25 de Maio de 2012 Cadastro Ambiental Rural (CAR) Maiores informações: http://www.mma.gov.br/mma-em-numeros/cadastro-ambiental-rural 12 MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS ■ Determinada a partir da comparação com uma grandeza padrão, previamente estabelecida, através de trenas ou diastímetros. Modelos de Trenas TRENA DE FIBRA DE VIDRO • varia de 20 a 50 m (com invólucro) e de 20 a 100 m (sem invólucro); • deforma menos que a trena de lona, com a temperatura e a tensão, não se deteriora facilmente e é resistente a umidade e a produtos químicos, sendo prática e segura. http://www.mma.gov.br/mma-em-numeros/cadastro-ambiental-rural 01/03/2019 3 13 PIQUETES ■ necessários para marcar convenientemente os extremos do alinhamento a ser medido ■ fabricados de madeira roliça ou de seção quadrada ■ assinalados na parte superior com pregos ■ comprimento de 15 a 30 cm ■ diâmetro de 3 a 5 cm ESTACAS TESTEMUNHAS ■ utilizadas para facilitar a localização dos piquetes ■ cravadas próximas ao piquete, cerca de 30 a 50cm ■ comprimento de 15 a 40cm ■ diâmetro de 3 a 5cm ■ chanfradas na parte superior para permitir uma inscrição, indicando o nome ou número do piquete 14 Um ponto topográfico pode ser materializado no terreno de diversas maneiras, como por piquetes, pregos ou chapas metálicas. ponto pintado na calçada marco de concreto Chapas de identificação de pontos PONTOS TOPOGRÁFICOS 15 Representação da implantação de um piquete e estaca testemunha Piquete Estaca testemunha 50 cm 16 BALIZAS ■ utilizadas para manter o alinhamento, na medição de distâncias entre pontos a trena, 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 m ■ diâmetro variável de 16 a 20 mm ■ pintadas em cores contrastantes (branco e vermelho) 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 17 NÍVEL DE CANTONEIRA ■ Equipamento em forma de cantoneira dotado de bolha circular que permite ao auxiliar segurar a baliza na posição vertical sobre o piquete ou sobre o alinhamento a medir 18 CUIDADOS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS ■ manutenção do alinhamento a medir ■ horizontalidade da trena ■ tensão uniforme nas extremidades MÉTODOS DE MEDIDA COM TRENA: LANCE ÚNICO DH = 14 m A B A’ B’ Ré Vante 01/03/2019 4 19 VÁRIOS LANCES - PONTOS VISÍVEIS comprimento da trena = 20m A B Distância Horizontal - DH DH = (4 . 20) + 8,35 = 88,35 m 8,35m 20,0m 20,0m 20,0m 20,0m Vante Ré Intermediária 20 ERROS NA MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS Destacam-se: ■ erro relativo ao comprimento nominal da trena; ■ erro de catenária; ■ falta de verticalidade da baliza posicionada sobre o ponto do alinhamento a ser medido, provocando encurtamento ou alongamento deste alinhamento. Evitado se utilizando-se um nível de cantoneira. Posição Correta da Baliza Baliza inclinada 21 1. Média aritmética: n x x ni i = = ,1 2. Desvio padrão de uma observação isolada: )1( )( ,1 2 − − == = n xx m ni i 3. Desvio padrão da média das observações: )1( )( ,1 2 − − == = nn xx M ni i x n m Mx == Valor mais provável da grandeza medida: Mx 22 A média e o desvio padrão podem ser representados na distribuição de probabilidades de uma medida, ou dos erros ligados. 68–95–99.7 rule Fonte<https://en.wikipedia.org/wiki/68%E2%80%9395%E2%80%9399.7_rule> 23 A média e o desvio padrão podem ser representados na distribuição de probabilidades de uma medida, ou dos erros ligados. Fonte<https://en.wikipedia.org/wiki/68%E2%80%9395%E2%80%9399.7_rule>24 Exercício 1) Uma distância foi medida 10 vezes, encontrando-se os valores indicados no quadro abaixo. Calcular a média, o desvio padrão de uma observação isolada e o desvio padrão da média das observações. 01/03/2019 5 25 Exercício 1) Uma distância foi medida 10 vezes, encontrando-se os valores indicados no quadro abaixo. Calcular a média, o desvio padrão de uma observação isolada e o desvio padrão da média das observações. Medida Distância (m) Resíduos (m) Quadrados dos resíduos (m) 1 207,532 -0,0001 0,00000001 2 207,531 0,0009 0,00000081 3 207,528 0,0039 0,00001521 4 207,531 0,0009 0,00000081 5 207,537 -0,0051 0,00002601 6 207,541 -0,0091 0,00008281 7 207,527 0,0049 0,00002401 8 207,536 -0,0041 0,00001681 9 207,525 0,0069 0,00004761 10 207,531 0,0009 0,00000081 Somas 2075,319 0,0000 0,00154524 Média (m) 207,5319 Desvio padrão de uma observação isolada (m) 0,004886489 Desvio padrão da média (m) 0,001545244 Observar que o desvio padrão da observação isolado é sempre maior que o desvio-padrão da média. Pressupõe-se que os resíduos são os erros aleatórios. Resíduos altos são “suspeitos”. A soma dos resíduos deve ser nula ou próxima de zero, o que indica a eliminação dos erros aleatórios VALOR MAIS PROVÁVEL para a distância é: 207,532 m ± 0,002 m 26 n x x ni i = = ,1 )1( )( ,1 2 − − == = nn xx M ni i x )1( )( ,1 2 − − == = n xx m ni i n m Mx == 27 Os cálculos estatísticos são realizados nos modos ‘SD’ e ‘REG’ 1 – Limpar a memória: SHIFT + CLR + 3 (ALL) 2 – Selecionar o modo estatístico: MODE + 2 (SD) 3 – Inserir os dados: VALOR_ENTRADA + M+ obs: ao finalizar – AC+ Setas (P/ cima ou p/ baixo) 4 – Obter os valores de “média” e “desvio padrão de uma observação isolada”: Média: SHIFT + 2+1 ( ҧ𝑥) 5 – Desvio padrão amostral: Média: SHIFT + 2+3 (xσ𝑛 − 1) 6 – Desvio padrão da média: n m Mx == 28 LEITURA MÍNIMA É a menor graduação que um equipamento apresenta. – Exemplo de leitura no teodolito T105: 22° 31' 45''. – Exemplo de uma distância apresentada por um MED: 34,876 m PRECISÃO NOMINAL DO EQUIPAMENTO (PN) ■ Especificada pelo seu fabricante. ■ A precisão angular de teodolitos é fornecida em segundos de arco. Por exemplo, a precisão do teodolito T105 é +/- 5", do T107 é +/- 7". ■ A precisão nominal dos medidores eletrônicos de distância (MED) é fornecida na forma +/- (X mm + Y ppm), sendo X constante e independente da distância e Y proporcional à distância. 29 1) Qual é a precisão da distância 688,72 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (3 mm + 2 ppm) ? 2) Qual a precisão da distância 688,72 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (5 mm + 2 ppm) ? 3) Qual é a precisão da distância 1305,49 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (3 mm + 2 ppm) ? 4) Qual a precisão da distância 1305,49 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (5 mm + 2 ppm) ? Exercícios 30 1) Qual é a precisão da distância 688,72 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (3 mm + 2 ppm) ? Cálculo: 1.000.000 mm - 2 mm 1000,00 m - 2 mm 688,72 m - x mm x = 1,37744 mm ≈ 1 mm A precisão da distância 688,72 m medida com uma estação total cuja PN é (3 mm + 2 ppm) é: (3 mm + 1 mm) = = +/- 4mm 01/03/2019 6 31 2) Qual a precisão da distância 688,72 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (5 mm + 2 ppm) ? A precisão da distância 688,72 m medida com uma estação total cuja PN é +/- (5 mm + 2 ppm) é: +/- (5 mm + 1 mm) = +/- 6mm 32 3) Qual é a precisão da distância 1305,49 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (3 mm + 2 ppm) ? 1.000.000 mm - 2 mm 1000,00 m - 2 mm 1305,49 m - x mm x = 2,61098 mm ≈ x = 3 mm A precisão da distância 1305,49 m medida com uma estação total cuja PN é +/- (3 mm + 2 ppm) é: +/- (3 mm + 3 mm) = +/- 6 mm . 33 4) Qual a precisão da distância 1305,49 m medida com uma estação total cuja precisão nominal é +/- (5 mm + 2 ppm) ? A precisão da distância 688,72 m medida com uma estação total cuja PN é +/- (5 mm + 2 ppm) é: +/- (5 mm + 3 mm) = +/- 8 mm Principais Referências Notas de aula: Profa Dra Maria Aparecida Z. Zanetti, Depto de Geomática, UFPR. Prof. Dr. Alex Soria Medina, Depto de Geomática, UFPR. BIBLIOGRAFIA BÁSICA ■ VEIGA, L. A. K.; ZANETTI, M. A. Z.; FAGGION, P. L. Fundamentos de Topografia. Curitiba, UFPR, 2012, 288p. Disponível em <www.cartografica.ufpr.br> ■ BORGES, A. C. Topografia Aplicada à Engenharia Civil. Editora Edgar Blucher Ltda., São Paulo, 1994, 232 p. ■ BORGES, A. C. Exercícios de Topografia. Editora Edgar Blucher Ltda, São Paulo, 1995,192p. ■ ESPARTEL, L. Curso de Topografia. 9ed. Globo, Rio de Janeiro, 1987 34
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