levantamento de galeria -...

IV Simpósio Brasileiro de Geomática – SBG2017

II Jornadas Lusófonas - Ciências e Tecnologias de Informação Geográfica - CTIG2017

Presidente Prudente - SP, 24-26 de julho de 2017

p. 519-526

G. J. Vieira; J. P. Vieira; M. C. O. Camargos ISSN 1981-6251

LEVANTAMENTO DE GALERIA

GUSTAVO JONAS VIEIRA

JOÃO PAULO VIEIRA

MARY CAROLINE OLIVEIRA CAMARGOS

Universidade Federal de Uberlândia – UFU

Campus Monte Carmelo – MG

Instituto de Geografia - IG

{gustavojonas, joaopaulov, mary.camargos}@ufu.br

RESUMO - O presente trabalho tem por objetivo demonstrar os procedimentos exigidos para a execução

da simulação do levantamento de uma galeria (prédio da unidade SESI) na Universidade Federal de

Uberlândia - Campus Monte Carmelo (MG). A metodologia empregada consiste na realização de uma

poligonal enquadrada, a qual parte e termina em dois pontos de coordenadas conhecidas (marcos) e permite

a verificação do erro de fechamento angular e linear. Portanto, o mesmo trabalho foi realizado em três

etapas, consistindo em levantamento de campo, posteriormente processamento dos dados pelo software

topoGRAPH e concluindo com a confecção da planta topográfica no software AutoCAD versão estudantil.

Palavras chave: Levantamento Topográfico, Galeria, Obras de Arte Especiais, Unidade SESI.

ABSTRACT - The present work has the objective of demonstrating the procedure required for the

enforcement of the simulation of the survey of a gallery (building of the SESI unit) at the Federal University

of Uberlandia - Campus Monte Carmelo (MG). The methodology used consists of the realization of a

framed traverse, which starts and ends at two points of known coordinates (landmarks) and allows the

verification of the angular and linear closure error. Therefore, the same work was carried out in three stages,

consisting of field survey, later processing of the data by the software topoGRAPH and concluding with

the construction of the topographic plant in the software student version AutoCAD.

Key words: Topographic Survey, Gallery, Special Artworks, SESI Unit.

1 INTRODUÇÃO

Na implantação de obras de engenharia, vários

fatores devem ser contemplados, visando minimizar os

erros e aumentar a sua qualidade, seja na fase do projeto ou

construção. Portanto, para que os trabalhos sejam

executados de forma a minimizar os erros de alinhamento

e posicionamento, faz-se necessário a realização do

levantamento topográfico de superfície que abrange as

obras a serem realizadas.

Estes trabalhos devem estar vinculados à poligonais

de primeira ordem que vão permitir o controle das obras de

construção civil, através das poligonais implantadas na

superfície (ROCCO, 2013). Para isso, os métodos

empregados nas determinações topográficas no subsolo

pouco diferem dos métodos tradicionais, porém com as

implicações de um trabalho realizado dentro de uma mina

ou galeria.

Nesse sentido, o presente trabalho apresenta os

procedimentos exigíveis para a simulação do levantamento

de uma galeria situada no interior da Universidade Federal

de Uberlândia - Campus Monte Carmelo. Portanto, o

mesmo será realizado em três etapas, consistindo em

levantamento de campo, posteriormente processamento

dos dados pelo software topoGRAPH e por fim, a

confecção da planta topográfica.

2 OBJETIVOS

O presente trabalho tem por objetivo realizar o

levantamento planialtimétrico de detalhes no interior do

prédio do SESI, sede da Universidade Federal de

Uberlândia – Campus Monte Carmelo, e a partir disso,

considerá-lo uma galeria e mapear a sua estrutura por meio

de uma série de pontos irradiados. Podendo assim:

Determinar as coordenadas dos pontos irradiados;

Desenhar plantas baixas com os pontos da

poligonal e os pontos irradiados; e

Realizar a modelagem dos pontos a fim de criar

um desenho tridimensional da galeria.




3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Dentro das diversas técnicas convencionais de

levantamentos topográficos, como poligonação, interseção

a vante, irradiação entre outras, todas essas podem ser

aplicadas para o levantamento das galerias. Quando forem

utilizadas poligonais, dar preferência à utilização de

poligonais fechadas, porém como isto nem sempre é

possível, na utilização de poligonais abertas os cuidados

devem ser redobrados. Atualmente tem-se destacado o uso

de estações totais com medida laser para execução de

levantamentos de detalhes, visto a facilidade de operação,

uma vez que não necessita de prisma refletor para a

execução das medidas (MARTINI; FAGGION; VEIGA,

2004).

Contudo, neste trabalho foi utilizado a poligonal

enquadrada, que teve o intuito de fazer um detalhamento

do prédio do campus SESI, do tipo as built. Sendo que a

poligonal implantada no interior da galeria teve um sistema

adequado de acompanhamento na execução, de maneira a

não serem ultrapassadas as tolerâncias topográficas do

trabalho. Para isso, faz se os cálculos utilizando as

seguintes equações abaixo, porém, para este trabalho foi

feito todas no software topoGRAPH.

A característica principal das poligonais

enquadradas consiste em unir pontos topográficos de

coordenadas conhecidas. Logo, conhecendo as

coordenadas dos vértices de partida Pi e P (i+1) e de

chegada P(n-1) e Pn, é possível calcular o azimute e a

distância entre os dois vértices utilizados como partida (Pi-

P(i+1)) e também o azimute e a distância entre os vértices

de chegada (P(n-1), Pn). A grande vantagem da utilização

desta metodologia baseia-se na possibilidade de verificar e

corrigir os erros acidentais ocorridos durante a coleta dos

dados no campo assim calculando as coordenadas dos

vértices da poligonal (VEIGA; ZANETTI; FAGGION,

2012).

A seguir temos os passos dos cálculos realizados

através da poligonal enquadrada:

Cálculo das distancias e coordenadas.

Dh = Di × sen(Z). (1)

Ei = Ei−1 + Dh(i−1)→i × sen(Az(i−1)→i). (2)

Ni = Ni−1 + Dh(i−1)→i × cos(Az(i−1)→i). (3)

Di = Distância Inclinada;

Z = Ângulo Zenital;

Dh = Distância horizontal;

i = Contador;

(E, N) = Coordenadas em Universal Transversa de

Mercator; e

Az = Azimute.

Cálculos da verificação do erro de fechamento

angular:

∑ αi

n

i=1

= (s + 2) × 180°. (4)

ea = ∑ αi

n

i=1

− (s + 2) × 180°. (5)

α = Ângulo medido;

n = Número de ângulos medidos;

s = Número de estações; e

ea = Erro angular.

εa = p × √𝑚. (6)

εa = Tolerância angular; e

p = Precisão nominal do equipamento.

A correção angular para cada ângulo:

Ca = −ea

n. (7)

Ca = Correção angular.

Cálculos da verificação do erro de fechamento

linear:

Z =∑ di

𝑚i=1

(eE2+eN

2)1/2 . (8)

ep =1

Z. (9)

d = Distância horizontal entre estações;

eE; eN = Diferença entre a coordenada final conhecida e

calculada;

Z = Coeficiente do erro planimétrico; e

Ep = Erro planimétrico.

Correção linear para cada coordenada:

E𝑖𝑐 = E𝑖−1

𝑐 + Dh(i−1)→i sen(Az(i−1)→i) − 𝑒𝐸

𝑑(i−1)→i

∑ di𝑚i=1

. (10)

Nic = Ni−1

c + Dh(i−1)→i cos(Az(i−1)→i) − eN

d(i−1)→i

∑ dimi=1

. (11)

c = Corrigida.

Importante ressaltar, que os cálculos foram

realizados utilizando coordenadas UTM como se fossem

topográficas, havendo assim, necessários parâmetros de

correção do espaço topográfico para o cartográfico.

Contudo, tais correções não implicam significância nas

coordenadas finais, devido à dimensão da área em estudo.




4 MATERIAIS E MÉTODOS

Na realização do trabalho foram utilizados

equipamentos necessários para o levantamento

topográfico, os quais são: estação total com precisão

angular de 5 (cinco) segundos, um tripé, dois prismas, dois

minis prismas e um fio de prumo, além dos materiais

necessários para a anotação do croqui da poligonal

realizada.

A estação total foi estacionada nos marcos do SESI

e em pontos estratégicos para a realização da poligonal

enquadrada e levantamento dos pontos de detalhe da

galeria, que foi feita no sentido anti-horário de

caminhamento.

Durante a realização da poligonal, ao sair do marco

E2 com ré em E1, direcionou-se o caminhamento da

poligonal para o corredor (P2 e P3), logo em seguida,

foram feitas visadas para subir a escada (P4 e P5), na parte

superior da galeria foi instalado dois minis prismas (MP1 e

MP2) no corrimão para que se fizesse necessário o

transporte das coordenadas planialtimétricas para a estação

P6 a qual não se obtinha uma visada direta da estação P5.

Logo em seguida com a prosseguimento da poligonal (P7

e P8), a mesma foi finalizada em dois marcos com

coordenadas conhecidas (E3 e E4), como mostra a Figura

1.

Figura 1 - Ilustração do Problema.

Para efetuar os cálculos da poligonal foi utilizado o

software topoGRAPH até a sacada, pois não havia

visibilidade entre as estações P5 e P6, logo, para conseguir

as coordenadas de P6, foi feito o cálculo de azimute do

Mini Prisma 2 para o Mini Prisma 1 em seguida uma

resolução de triângulos utilizando a Lei dos Senos e

distribuindo os erros de fechamento do triangulo para

encontrar o Ø, e em seguida o subtraindo do Az², como

mostra a Figura 2.

Figura 2 - Ilustração do Azimute.

Ao conseguir o Az¹, se fez o transporte de

coordenadas planialtimétricas descobrindo assim, as

coordenadas de P6 e os parâmetros necessários para o

término dos cálculos da poligonal pelo topoGRAPH.

No percurso foram aproveitadas todas as estações

para realizar inúmeras irradiações no prédio para a

representação do mesmo como galeria no plano 2D e 3D

do software AutoCAD.

5 PRODUTOS

Os produtos resultantes foram:

Coordenadas da poligonal e irradiações; e

Vistas gráficas 2D e 3D.

Utilizando os dados da estação total, se fez os

transportes de coordenadas a partir dos marcos. Através

do software topoGRAPH correlacionados com os cálculos

a mão, obteve-se as seguintes coordenadas da poligonal

(Tabela 1).

Tabela 1 - Coordenadas da poligonal.

Ponto Coord. N (m) Coord. E (m) Cota (m)

E1 7926460,679 238234,582 896.873

E2 7926509,158 238205,187 895,643

P1 7926533,519 238191,198 895,454

P2 7926521,507 238173,252 895,622

P3 7926521,543 238167,197 895,633

P4 7926526,568 238169,493 897,318

P5 7926521,618 238169,935 899,004

P6 7926530,651 238177,097 895,432

P7 7926520,508 238148,561 896,258

P8 7926508,674 238164,425 895,560

E3 7926473,448 238170,143 897,424

E4 7926465,838 238137,582 897,203




Através das irradiações conseguiu-se as

coordenadas dos minis prismas necessários para a junção

das poligonais (Tabela 2).

Tabela 2 - Coordenadas dos minis prismas.

Ponto Coord. N (m) Coord. E (m) Cota (m)

MP1 7926522,282 238177,823 899,994

MP2 7926522,883 238171,841 899,991

Com o software AutoCAD se fez as vistas e layouts

3D e 2D, anexadas junto ao presente trabalho (Apêndice

A), no qual algumas vistas são apresentadas nas Figuras 3

a 8.

Figura 3 - Vista Superior do Triangulo do Transporte das

Coordenadas.

Figura 4 - Vista Superior Frontal Esquerda.

Figura 5 - Vista Superior Frontal Direita.

Figura 6 - Vista Frontal.

Figura 7 - Vista Lateral Traseira Esquerda.

Figura 8 - Vista Lateral Direita.




6 CONCLUSÕES

Conclui-se, que este trabalho exigiu muita atenção

para evitar erros que pudessem prejudicar o

desenvolvimento do mesmo. Nas referidas atividades, foi

exercitada a habilidade de cada integrante em lidar com

problemas, sempre que possível, se antecipando a eles para

evitar retrabalho.

Este trabalho foi de suma importância para

desenvolver o modelo tridimensional da área estudada.

Cada integrante contribuiu no desenvolvimento das

técnicas com suas habilidades ao lidarem com as mais

diversas situações que envolviam conhecimentos de

topografia na prática de campo.

Apesar de todos os objetivos relativos a este

trabalho terem sido alcançados, dificuldades foram

encontradas, no que diz respeito à forma de se calcular a

altura do segundo andar da edificação, sendo necessário

estimar a altura da laje (20 cm) entre o primeiro e segundo

andar.

Assim sendo, foi possível através deste trabalho,

adquirir conhecimentos práticos, até então não empregadas

durante o curso e que servirão de subsídio para a vida

profissional de cada um dos integrantes.

REFERÊNCIAS

MARTINI, L.; FAGGION, P. L.; VEIGA, L. A.

K. Comparação das coordenadas de pontos utilizando

diferentes refletores para medição eletrônica de

distância. In: SIMPÓSIO DE CIÊNCIAS GEODÉSICAS

E TECNOLOGIAS DA GEOINFORMAÇÃO, 1, 2004,

Recife. Disponível em:

<https://www.ufpe.br/cgtg/ISIMGEO/CD/html/geodesia/

Artigos/G012.pdf>. Acesso em: 28 abr. 2017.

ROCCO, J. Metodologia para o Posicionamento de

Poligonais em Obras Metroviárias. Tese de Doutorado.

São Paulo, 2013.

VEIGA, L. A. K.; ZANETTI, M. A. Z.; FAGGION, P. L.

Fundamentos de topografia. Curitiba, 2012. 205 p.

Apostila Disciplina de Topografia. Departamento de

Geomática, Setor de Ciências da Terra, Universidade

Federal do Paraná.




APÊNDICE A - Layouts Acerca da Galeria

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