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Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 1 Grandezas Medidas Num Levantamento Topográfico Grandezas Angulares Ângulo diedro medido entre as projeções de dois alinhamentos do terreno no plano horizontal; Hz (em rosa no desenho) Hz1 = Hz2 = Hz3 Hz = ângulo horizontal Ângulo Vertical () Medido entre um alinhamento do terreno e o plano do horizontal (ângulos de altura); Podem ser: Ascendente (+) Descendente (-) Obs.: Acima do plano (aclive) Abaixo do plano (declive) Varia de 0° a 90° direção ascendente (acima do horizonte) Varia de 0° a –90° direção descendente (abaixo do horizonte) (em roxo no desenho) + ≠ - Obs.: Equipamentos topográficos modernos: medido a partir da vertical do lugar (com origem no Zênite ou no Nadir) Ângulo Zenital (V ou Z) ou Nadiral (V’ ou Z’) Ângulo Zenital Inclinação Sinal Direção 0° Z 90° = 90° - Z + Ascendente 0° Z 180° = 90° - Z - Descendente Grandezas Lineares DISTÂNCIA HORIZONTAL (DH) Distância medida entre dois pontos no plano horizontal; DISTÂNCIA VERTICAL OU DIFERENÇA DE NÍVEL (DV OU DN) Distância medida entre dois pontos no plano vertical (perpendicular ao plano horizontal); DISTÂNCIA INCLINADA (DI) Distância medida entre dois pontos em planos que seguem a inclinação da superfície do terreno. Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 2 Unidades de Medida Métrico decimal; Algumas unidades sistema americano (pés/polegadas); mm cm dm m dam hm km 0,001 m 0,01 m 0,1 m 1 m 10 m 100 m 1000 m Polegada inglesa = 2,54 cm = 0,0254 m Pé = 30,48 cm = 0,3048 m Jarda = 91,44 cm = 0,9144 m Milha terrestre/ inglesa = 1609,31 m Milha marítima = 1851,85 m Unidades de Medida Angular grau grado radiano circunferência 360° 400 g 2 Ângulo reto 90° 100 g /2 Linha reta 180° 200 g Ângulo 30° 33,333 g /6 Ângulo 270° 300 g 1,5 Obs.: = 3,1141592. Grau (degree – DEG) = 1 / 360 da circunferência 1° = 60’ 1’ = 60” Grado (grad – GRA) = 1 / 400 da circunferência Radiano (radian – RAD) = medida de ângulo e arco; Ex: 1,34 rad = 4,209734 rad Unidade de Medida de Superfície Acre = 100 m ² Acre = 4046,86 m ² Hectare (ha) = 10 000 m ² Alqueire paulista (menor) = 2,42 ha = 24 200 m² Alqueire mineiro (geométrico) = 4,84 há Alqueire mineiro (geométrico) = 48 400m² 1 km ² = 1 000 000 m ² Unidade de Medida de Volume 1 m ³ = 1 000 l 1 dm ³ = 1 l Desenho Topográfico e Escala Desenho Topográfico Projeção de todas as medidas obtidas no terreno sobre o plano do papel; Ângulos verdadeira grandeza; Distâncias Escala; Fração: 1 / 100, 1 / 2000; Lê – se 1 para 100; 1 para 2000; Proporção: 1 : 100, 1 : 2000; Numérica: Grande: 1 : 1000, 1 : 1 000 000 (maior riqueza de detalhes) Pequena: 1 : 1 000 000, 1 : 5 000 000 (menor riqueza de detalhes) Ex.: Escala 1:500 000 Distância A – B mapa = 20 cm Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 3 Distância A – B real = ? km Resolução Mapa real 1 cm 500 000 cm 20 cm x x = 10 000 000 cm x = 100 km Obs..: Para cálculo de área deve – se transformar do desenho para o real antes de calcular a área!!! Obs..: Na escala só “valores redondos” no denominador Ex: 1 : 2000, 1 : 300, 1 : 500 Obs..: Menor comprimento folha Maior valor real Aplicação Escala Detalhes de terrenos urbanos 1 : 50 Planta de pequenos lotes e edifícios 1 : 100 e 1 : 200 Planta de arruamentos e loteamentos urbanos 1 : 500 e 1 : 1 000 Planta de propriedades rurais 1 : 1 000 , 1 : 2000 e 1 : 5 000 Planta cadastral de cidades e grandes propriedades rurais 1 : 5 000, 1 : 10 000 e 1 : 25 000 Cartas de municípios 1 : 50 000 e 1 : 100 000 Mapas de estados, países, continentais 1 : 200 000 e 1 : 1 000 000 Escala Gráfica Deformações proporcionais Representação gráfica de uma escala nominal ou numérica; Produtos finais não correspondem à escala nominal neles registrada; Ampliações ou reduções de plantas ou cartas topográficas; Processos fotográficos comuns ou xerox; Dilatação ou retração do papel no qual o desenho da planta ou carta foi realizado; Obs.: talão da escala: subdivisão. Medida de Distâncias Horizontais Medir um alinhamento: Comparar esse alinhamento com uma unidade padrão pré-existente (metro) e estabelecer o número de vezes (inteiro ou fracionário) que o alinhamento contém a unidade padrão; Obtenção da distância horizontal (DH): MÉTODO DIRETO Própria distância; MÉTODO INDIRETO Mede outras distâncias e ângulos que permitem o cálculo da distância desejada (por trigonometria); MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIAS: Instrumento de medida aplicado diretamente sobre o alinhamento; 2 situações: Percorrendo – se o alinhamento Utilização do aparelho (“indireto”) Percorrendo – se o alinhamento: Ponto a Ré ponto inicial Ponto a Vante ponto final km cm : + 5 casas cm km : - 5 casas Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 4 Lance Único – Pontos Visíveis Procura – se medir a projeção de AB no plano topográfico horizontal H H’ Vários Lances – Pontos Visíveis Balizeiro de ré orienta o balizeiro intermediário (posição que coincide com o final do diastímetro). A seguir, o balizeiro intermediário marca a sua posição com uma baliza. Depois disso, o balizeiro de ré ocupa a posição do balizeiro intermediário que ocupará uma nova posição. Neste sentido, esse processo é repetido até que se chegue ao ponto final. DH = somatório das distâncias parciais Precisão e Cuidados na Medida de Distâncias Precisão: grau de refinamento com que uma dada quantidade é medida (dispersão entre duas ou mais medidas); Exatidão ou acurácia: perfeição obtida nas medições (medida próxima do valor verdadeiro da quantidade); Cuidados para realização de medidas de distâncias com diastímetros: Os operadores se mantenham no alinhamento a medir; Assegurem da horizontalidade do diastímetro; Mantenham tensão uniforme nas extremidades; Balizas estejam na vertical; Erros e fontes de erros em Topografia Erro de observação = imprecisão ERROS SISTEMÁTICOS OU PERMANENTES Fatores ambientais; A não consideração da dilatação térmica de uma trena; Defeitos ou imperfeições dos instrumentos ou aparelhos utilizados nas medições; Ex: ajustagem mecânica do equipamento; Uma trena que pode medir 30 m e na verdade medir 30,02 m; Obs.: Esses erros podem ser compensados. ACIDENTAIS (ERROS GROSSEIROS) Falta de cuidado ou por deficiência do operador; Erro na leitura dos ângulos, erro na leitura da régua graduada, na contagem do número de trenadas, ponto visado errado, aparelho fora de prumo, aparelho fora de nível; Obs.: Esses erros devem ser evitados.. Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 5 Obs.: Alguns erros se anulam durante a medição ou durante o processo de cálculo um levantamento que aparentemente não apresenta erros, não significa estar necessariamente correto. Levantamento de pequenas áreas na Topografia somente com medidas lineares Levantamento Expedito (Método das Cordas) Utilizado quando não necessitamos de muita precisão; Utilizamos: trena e balizas para determinarmos as distâncias, os ângulos e a área de um terreno; LEI DOS SENOS, LEI DOS COSSENOS E ÁREA DE TRIÂNGULO CÁLCULO DE ÁREA DO TRIÂNGULO PELA FÓRMULA DO “SEMIPERÍMETRO” Obs.: Dividir o terreno em triângulospara calcularmos a área de cada um deles e em seguida somam – se as áreas dos triângulos para determinarmos a área total do terreno. Poligonais em Topografia Poligonal = sequência de retas Ponto estação ou vértice: No início e outro no fim de cada reta Lados ou linhas da poligonal Pode ser: Fechada: retorna ao ponto inicial (P inicial = P final); Amarrada: parte e chega em pontos com elementos conhecidos (verificação tal como a poligonal fechada); Aberta: não fecha, não parte e nem chega em pontos já conhecidos; ligados apenas pela própria poligonal; Medidas Angulares Ângulos de orientação Linhas dos Polos ou Eixo de Rotação (Geográficos ou Verdadeiros) Linha que une o polo Norte ao polo Sul; Linha verdadeira; Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 6 Polos Magnéticos Polos que atraem a agulha da bússola Obs.: Os polos magnéticos não coincidem com os geográficos. Obs.: Variação da distância que os separa com o passar do tempo. Seta vermelha (declinação magnética) Ângulo formado entre o meridiano verdadeiro (norte/sul verdadeiro) e meridiano magnético (norte/sul magnético) de um lugar; Varia de lugar para lugar ou num mesmo lugar com o passar do tempo; Variações seculares; Declinação magnética a oeste - Declinação magnética a leste + Azimute Azimute Geográfico ou Verdadeiro: ângulo horizontal que a direção de um alinhamento faz com o meridiano geográfico; Azimute Magnético: ângulo horizontal que a direção de um alinhamento faz com o meridiano magnético; Contado a partir da direção norte do meridiano no sentido: Horário: azimutes à direita; Anti-horário: azimutes à esquerda (varia de 0° a 360°); Rumo Rumo Verdadeiro: em função do azimute verdadeiro; Rumo magnético: menor ângulo horizontal que um alinhamento forma com a direção norte/sul definida pela agulha de uma bússola (meridiano magnético); Contado a partir da direção norte (N) ou Sul (S) do meridiano: Sentido horário ou anti-horário; Varia de 0° a 90°; Acompanhados da direção ou quadrante (Q) (NE, SE, SW ou SO, NW ou NO) Relações entre Azimutes à Direita e Rumos Quadrante Azimute Rumo Rumo Az 1° R = Az (N E) Az = R 2° R = 180° - Az (S E) Az = 180° - R 3° R = Az – 180° (S W) Az = R + 180° 4° R = 360° - Az (N W) Obs.: Aviventação de Rumos e Azimutes Magnéticos: restabelecimentos dos alinhamentos e ângulos magnéticos marcados para uma poligonal na época para os dias atuais. Obs.: O mesmo processo é utilizado para locação, em campo, de linhas projetadas sobre plantas ou cartas (estradas, linhas de transmissão, gasodutos, oleodutos). Sarah Valente Tavares Ceatec – Engenharia Civil 7 Ângulos Horizontais Internos e Externos Método de leitura do teodolito ou estação total: Executar a pontaria (fina) sobre o ponto a ré (primeiro alinhamento); Zerar o círculo horizontal do aparelho nesta posição (procedimento padrão Hz = 0° 00’ 00”); Liberar e girar o aparelho no sentido horário, que é o mais comum, ou no sentido anti-horário, executando a pontaria (fina) sobre o ponto a vante (segundo alinhamento); Anotar ou registrar o ângulo (Hz) que corresponde ao ângulo horizontal medido; Sentido do levantamento: Horário ângulo externo Anti-horário ângulo interno Polígono Fechado Somatório dos ângulos: Ângulos internos Hzi = 180° (n – 2); Ângulos externos He = 180° (n + 2); ERRO ANGULAR: Diferença entre a soma efetiva dos ângulos e a somatória dos ângulos de um polígono; Ângulo Horizontal por Deflexão Ângulo horizontal que o alinhamento à vante forma com o prolongamento à ré; Varia de 0° a 180°; Direita giro horário; Esquerda giro anti-horário; Obs.: Levantamentos de terrenos (poligonais fechadas) ângulo interno Obs.: Levantamentos para obras lineares – estradas – (poligonais “abertas”) deflexão
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