topografiageral o livro
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Jos Machado Coelho Jnior
Fernando Cartaxo Rolim Neto
Jlio da Silva C. O. Andrade
TOPOGRAFIAGERAL
Recife - Brasil
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Ficha catalogrfica
C672t Coelho Jnior, Jos MachadoTopografia geral / Jos Machado Coelho Jnior, Fernando
Cartaxo Rolim Neto, Jlio da Silva Correa de Oliveira Andrade. Recife : EDUFRPE, 2014.
156 p. : il.
Referncias.
1. Planimetria 2. Altimetria 3. Levantamento topogrfico4. Locao topogrfica 5. Automao topogrfica I. Rolim Neto,Fernando Cartaxo II. Andrade, Jlio da Silva Correa de OliveiraIII. Ttulo
CDD 526.9
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Agradecemos Deus pela criao do universo, aos professoresFERNANDO JOS DE LIMA BOTELHO e MANOEL VIEIRA DEFRANA, pelos ensinamentos, e aos nossos familiares pelo apoio ecarinho.
Os autores
Dedico este livro aos meus pais, irmos, esposa, filhos e amigos peloamparo, carinho, amor e coragem nessa rdua e feliz batalha da vida.
Jos Machado
Dedico este livro aos meus familiares, aos verdadeiros amigos, aosverdadeiros mestres e aos meus alunos e ex-alunos.
Fernando Cartaxo
Dedico este livro pessoa mais importante da minha vida, pois a mesmame deu a oportunidade e ensinamentos para desenvolver meu esprito.Nilma Maria de Carvalho Pereira, obrigado por existir; minhacompanheira Katharina de Barros Barbosa da Silva pela ajuda ededicao, obrigado por tudo meu amor. Ao meu pai Frederico Corra deOliveira Andrade, in memorian. Ao meu querido irmo, Jos Batista doReg Pereira Neto. minha afilhada predileta Maria Luiza Corra deMelo e a todos os meus amigos.
Jlio Andrade
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Parte I Planimetria................................................................... 05o O
Captulo 1 - Introduo Topografia............................................ 06o o
Captulo 2 - Equipamentos topogrficos....................................... 16o O
Captulo 3 - Escala........................................................................ 29o O
Captulo 4 - ngulos importantes Topografia............................. 39o O
Captulo 5 - Medies de distncias horizontais............................
49
o O
Captulo 6 - Levantamento topogrfico planimtrico.................... 59o O
Captulo 7 - Clculo de fechamento angular e angular de umapoligonal fechada.......................................................................... 73o O
Captulo 8 - Clculo de rea.......................................................... 83o O
Parte II Altimetria.................................................................... 93o O
Captulo 9 - Introduo altimetria..............................................
94
o O
Captulo 10 Nivelamento trigonomtrico................................... 1076o P
Captulo 11 - Nivelamento geomtrico......................................... 111o O
Captulo 12 - Perfil longitudinal................................................... 123O O
Captulo 13 - Seo transversal.................................................... 131O O
Captulo 14 - Curvas de nvel........................................................ 136O O
Captulo 15 - Quadriculao do terreno e interpolao das curvasde nvel.......................................................................................... 146O O
Captulo 16 - Clculo de volume.................................................. 153O O
Referncias................................................................................... 156
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1. Histria da Topografia
O homem passou por diversos processos evolutivos desobrevivncia durante a histria, desde suas formas primrias at as
configuraes atuais de sociedade. Os primeiros povos da pr-histria
eram os nmades que no possuam residncia fixa e sobreviviam da
caa, pesca e extrao vegetal. Com o passar do tempo, houve a
necessidade do ser humano mudar os hbitos de sobrevivncia, pois os
alimentos, que at ento somente explorava, estavam ficando escassos,
passando a ter sua residncia fixa e tornando-se uma espcie sedentria.
Aprendeu a cultivar seu prprio alimento e criar animais, surgindo ento,a agricultura e pecuria, consequentemente, formando sociedades mais
complexas, como vilas e cidades.
Aps a criao de uma sociedade mais organizada, o ser humano
necessitou especializar-se e demarcar seus domnios para uso em suas
atividades agrcolas e moradias. A partir da, o homem passou a usar a
Topografia, sem mesmo saber que a havia descoberto. Para as atividades
de demarcaes de terras para plantios e construo de residncias eram
necessrios alguns instrumentos que auxiliassem nesse trabalho, da osurgimento dos primeiros instrumentos topogrficos, embora que
rudimentares.
Os primeiros povos a criarem e utilizarem os instrumentos
topogrficos foram os egpcios e mesopotmicos, depois chineses,
hebreus, gregos e romanos. No se sabe exatamente o ano em que
comeou, mas acredita-se que a Topografia j era usada antes de 3200
a.c. tendo sido empregada no antigo imprio egpcio.
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Os instrumentos, nessa poca, eram bastantes rudimentares e
tinham baixa exatido e preciso em se comparando com os instrumentos
atuais, porm considerando-se sua poca esses povos chegavam aresultados espantosos. Os egpcios, como exemplo, ao fazerem a
construo da pirmide de Quops, que durou 30 anos para ser erguida,
a construram com as medidas de 230,25 m, 230,45 m, 230,39 m e 230,35
m, respectivamente, paras as suas bases norte, sul, leste e oeste. Eles
erraram apenas 20 centmetros entres as bases (Figura 1).
Em se tratando de ngulos, o erro correspondente aos 4 ngulos da
base da pirmide de apenas 635. Outra considerao importante
que as quatro arestas da pirmide de Quops apontam para os pontos
colaterais NE, SE, SO, e NO, incluindo tambm as outras pirmides de
Giz.Com o passar das geraes e do tempo, os instrumentos e mtodos
evoluram tecnicamente e eletronicamente, tornando as interfaces e seus
manejos mais amigveis, dispondo de mais recursos para o operador,
controlando mais o erro e, consequentemente, dando resultados com
maiores exatides e precises.
Figura 1 Medies das bases da pirmide de Quops e sua orientao.
230,39 m
230,45 m
230,35 m
230,25 mNORTE
SUL
ESTE
OESTE
NE
SE
SO
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2. Definies e divises
A palavra Topografia originada do idioma gregoTopos
Graphen. Aps a traduo para a lngua portuguesa tm-se Topossignificando lugar ou regio e Graphenequivalente a descrio, ou seja,descrio de um lugar.
Atualmente existem diversas definies sobre o significado daTopografia. Vras Jnior (2003) define como a cincia que tem porobjetivo conhecer, descrever e representar graficamente sobre umasuperfcie plana, partes da superfcie terrestre, desconsiderando acurvatura do planeta Terra. Doubek (1989) afirma que a Topografia tempor objetivo o estudo dos instrumentos e mtodos utilizados para obter arepresentao grfica de uma poro do terreno sobre uma superfcieplana. Espartel (1987) por sua vez diz que a Topografia tem porfinalidade determinar o contorno, dimenso e posio relativa de umaporo limitada da superfcie terrestre, sem levar em conta a curvaturaresultante da esfericidade terrestre.
Analisando essas definies, podemos entender que a Topografia uma cincia que estuda, projeta, representa, mensura e executa uma
parte limitada da superfcie terrestre no levando em conta a curvatura daTerra, at onde o erro de esfericidade poder ser desprezvel, econsiderando os permetros, dimenses, localizao geogrfica e posio(orientao) e objetos de interesse que estejam dentro desta poro.
A Geodsia, cincia que estuda a Terra como um todo ouparcialmente, dividida em trs ramos: Geodsia Fsica, GeodsiaGeomtrica e Geodsia por satlites. A Topografia um ramo daGeodsia Geomtrica, sendo que essas duas cincias estudam, em muitas
vezes, os mesmos mtodos, utilizando os mesmos instrumentos paradeterminar pores da superfcie terrestre. Entretanto, a Topografiaestuda apenas uma poro limitada da superfcie terrestre, enquanto quea Geodsia admite uma maior dimenso estudando pores maiores que limitada para a Topografia, ou seja, at mesmo a toda a Terra.
importante salientar que, quando deixamos de desconsiderar acurvatura da Terra, no trabalhamos mais com os planos topogrficos(dimenses planimtricas, altimtricas, posio, orientao e
coordenadas locais), significando que no estamos mais trabalhando com
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a Topografia. O uso de GNSS (GPS, GLONASS, etc) e DATUNS
geodsicos evidenciam a utilizao da Geodsia, confundida por muitos
autores.O limite geomtrico da poro que delimita a Topografia com a
Geodsia varia de autor para autor, em funo do erro admissvel e se
economicamente vivel para a Topografia. Ento, se possvel utilizar o
plano topogrfico sem gerar erros considerveis estamos usando a
Topografia, onde essa poro limitada por um plano de raio com 20 km.
A Topografia dividida em dois ramos: Topologia e Topometria.
A Topologia definida por Vras Jnior (2003) como a parte da
Topografia que se preocupa com as formas exteriores da superfcie da
Terra e as leis que regem o seu modelado. J a Topometria um ramo da
Topografia que tem como objetivo as medies de elementos
caractersticos de uma determinada rea. Esse ramo divide-se em:
Planimetria, Altimetria e Planialtimetria (Figura 2).
A Planimetria a parte da Topografia que estuda o terreno
levando em considerao somente dimenses e coordenadas
planimtricas. Nesse caso no se tem ideia do relevo do terreno em
questo, estudando-se apenas suas distncias e ngulos horizontais,
localizao geogrfica e posio (orientao).
A Altimetria a parte da Topografia que estuda o terreno levando
em considerao somente dimenses e coordenadas altimtricas. Nesse
caso se tem ideia do relevo do terreno em questo, estudando-se apenas
suas distncias e ngulos verticais.
A Planialtimetria a parte da Topografia que estuda o terreno
levando em considerao as dimenses e coordenadas planimtricas e
altimtricas. Nesse caso se tem ideia do relevo do terreno em questo,
estudando-se suas distncias horizontais e verticais, ngulos horizontais
e verticais, localizao geogrfica e posio (orientao). A Figura 3
Figura 2 Diviso e subdivises da Topografia.
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abaixo demonstra uma pirmide sendo representada planimetricamente,
altimetricamente e planialtimetricamente.
.
3. Erro de esfericidade
Os trabalhos topogrficos como levantamentos e locaes so
realizados sobre a superfcie curva da Terra, porm os dados coletados
so projetados sobre uma superfcie plana, o plano topogrfico. Por causa
disso, ocorre um erro chamado de erro de esfericidade (Figura 4).
Na Topografia, o profissional, deve avaliar, qual deve ser o limite
da rea a ser trabalhada para avaliar a desconsiderao do erro, pois
quanto mais distante da origem do plano topogrfico, maior ser esse
Figura 3 Pirmide no espao (A) sendo representada planimtrica (B),
altimtrica (C) e planialtimtricamente (D).
4cm 4cm
0 cm
2 cm
4 cm
5 cm
4 cm
4cm
4 cm
4cm
4 25
0
A B
C D
4 25
0
Figura 4 Representao da distncia horizontal (plano topogrfico) e da distncia
curva (superfcie da Terra).
Plano topogrfico
Superfcie da Terra
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erro. Abaixo segue a tabela 1 com os valores das coordenadas
geogrficas, distncia na superfcie terrestre, tambm chamada de
distncia curva (DC), distncia horizontal no plano topogrfico (DH) e o
erro correspondente diferena entre DC e DH (Tabela 1). Porm,
sabido, que o fator econmico pesa na hora da escolha em utilizar a
Topografia ou Geodsia, ento deve ser algo a se considerar.
4. Principais trabalhos e reas que explora
O objetivo principal da Topografia a representaoplanialtimtrica de uma determinada superfcie terrestre, em escala
adequada, seguindo as normas locais, regionais ou nacionais. Os
principais trabalhos da Topografia so o levantamento topogrfico e a
locao topogrfica.
O levantamento topogrfico, de uma forma geral, consiste em
recolher todos os dados e caractersticas importantes que h no terreno
numa determinada rea, para posterior representao fiel atravs de
desenho em papel ou ambiente grfico, em escala adequada e comorientao, todos detalhes naturais e artificiais que foram levantados
(Figura 5).
Tabela 1 Distncia da curvatura da Terra, distncia horizontal e erro de esfericidade
para 1 e 1 das coordenadas geogrficas.
Coordenadas
Geogrficas
Distncia na
curvatura (DC)
Distncia
horizontal (DH)
Erro = DC - DH
1 111.188,763 m 111.177,473 m 11,29 m
1 1.852,958 m 1.852,957 m 0,02178 mm
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A locao topogrfica o processo inverso ao levantamentotopogrfico. Tambm se divide em planimtrica, altimtrica eplanialtimtrica. Antes de toda locao topogrfica deve ser realizado umlevantamento topogrfico. Aps o levantamento topogrfico, o topgrafoou engenheiro ir ao escritrio realizar o projeto, criando as mudanasfuturas necessrias no terreno, para a implantao de obras na rea. importante salientar que todos os dados e valores caractersticosimportantes do projeto devero ser implantados fielmente no terreno deacordo com a escala utilizada. A locao topogrfica mais cara etrabalhosa em relao ao levantamento topogrfico (Figura 6).
Como exemplo, temos na Figura 6 uma planta com dois imveislevantados anteriormente (Figura 5). A partir do projeto ocorreu a
Figura 5- Representao do levantamento topogrfico de dois imveis.
Figura 6- Representao da planta de dois imveis levantados anteriormente,alterados e depois locado de acordo com seu projeto.
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locao topogrfica do papel para o campo, sendo implementadas noterreno as dimenses de uma casa. Poderiam tambm derrubar ou inserir
novas casas, postes, piscinas, ou seja, uma infinidade de coisas quepoderiam ser alteradas no papel e executadas no terreno.Aps a realizao do trabalho de levantamento topogrfico e/ou
locao topogrfica deve-se anexar ao projeto/trabalho o memorialdescritivo. Memorial descritivo um documento anexo ao trabalho queinforma todas as caractersticas de uma propriedade ou rea. Essememorial indica os principais marcos, coordenadas, estradas principaisque limitam a propriedade, etc. utilizado para descrever, em forma detexto, a poligonal que limita a propriedade de uma maneira que seentenda e compreenda suas caractersticas e o que foi realizado, sem anecessidade de se verificar graficamente ou em tabelas.
A Topografia pode ser utilizada em diversas reas, comoexemplo, desde a Agronomia, Cartografia, Engenharia Agrcola,Engenharia de Agrimensura, Engenharia Ambiental, Engenharia Civil,Engenharia Florestal, Engenharia Mecnica, Zootecnia, Engenharia dePesca e at mesmo na Medicina. Neste ltimo caso a representao docorpo humano, de seus rgos ou partes destes, atravs de imagens, no
sendo o seu detalhamento objetivo deste livro.
5. Topografia como uma representao geomtrica
A Topografia baseia-se em Geometria aplicada, onde imaginam-se figuras geomtricas regulares ou irregulares geoespacializadas.Quando um levantamento topogrfico realizado, coletam-se todos os
dados e caractersticas do terreno em forma de figuras geomtricas comsuas dimenses, permetros e posies (orientaes) e localizaesgeogrficas. As figuras geomtricas bsicas so compostas de ponto,linha e polgono (Figura 7).
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5.1. Ponto
O ponto a menor unidade numa figura geomtrica. Em
Topografia so representados pelos pontos topogrficos. Os pontos
topogrficos em um levantamento topogrfico ou locao topogrfica
podem ser materializados por piquete, estaca, prego, parafuso ou tinta.
5.2. Alinhamento ou linhaA linha uma figura geomtrica formada pela unio de vrios
pontos numa mesma reta. Em Topografia, essa linha formadora dos lados
de uma poligonal chamada de alinhamento topogrfico. Esse
alinhamento topogrfico formado por dois pontos topogrficos. Em um
tringulo com vrtices A, B e C, temos trs alinhamentos numa mesma
direo (AB, BC, e CA), e podemos ter mais trs em outra direo (AC,
CB e BA). Em um retngulo, temos quatro alinhamentos em cada
direo, e assim, por diante. A unio de dois ou mais alinhamentosformam as poligonais. Dois alinhamentos podero formar uma poligonal
aberta. Trs em diante, podero formar poligonais abertas ou fechadas
(planos).
5.3. Polgonos
Polgonos so usados para definir tanto as poligonais topogrficas
quanto as do terreno ou da propriedade. As primeiras so construdas
como meio auxiliar para se obter as segundas.
Figura 7 Ponto topogrfico, alinhamento topogrfico e poligonal.
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As poligonais topogrficas podem ser abertas ou fechadas,
podendo aparecer conjuntamente num mesmo levantamento topogrfico.
As fechadas sempre possibilitam os clculos dos erros angular e linear.As lineares tambm podem possibilitar os clculos de tais erros, porm
so necessrios os valores das coordenadas dos pontos inicial e final deste
tipo de poligonal.
6. Exerccio de fixao
1. Qual a diferena entre Altimetria, Planimetria e Planialtimetria?
2. Qual a diferena entre Topografia e Geodsia?
3. Para que serve o memorial descritivo?
4. Diferena entre locao topogrfica e levantamento topogrfico?
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Os equipamentos de Topografia so indispensveis para os
levantamentos e locaes. Dividem-se em instrumentos (equipamentosusados nas medies) e acessrios (equipamentos que auxiliam na
medio). Como exemplos de instrumentos tm-se: estao total, nvel
de luneta, teodolito, trena, distancimetro eletrnico, mira-falante
(quando usado como trena), receptor GNSS (instrumento da Geodsia),
entre outros. Como exemplos de acessrios tm-se mira-falante (quando
usada para auxiliar o nvel de luneta e teodolito utilizando seus fios),
nvel de cantoneira, baliza, piquete, estaca, estaca testemunha, basto
com prisma, trip, etc.
1. Acessrios
1.1. Piquetes, estacas, estacas testemunhas, pontos de pregos, pontosde tinta e pontos de parafusos.
Os piquetes (Figura 8) so utilizados para materializar os pontos
topogrficos. Eles podem ser feitos artesanalmente em madeira de boaqualidade para penetrar no solo. Tambm so fabricados por empresas
especializadas utilizando plstico em sua composio. Quando so feitos
em madeira, o ponto no centro marcado por um prego ou com tinta.
Para obter-se uma boa estabilidade e visibilidade ao solo, eles devem ser
enterrados deixando-se 2 a 3 cm expostos.
As estacas testemunhas, possuem 40 a 50 cm de altura,
apresentando como caracterstica um corte na parte superior. Sua funo
auxiliar a localizao dos piquetes, pois em terrenos grandes ou locaisque possuem vegetao, no to fcil encontrar os piquetes. Devem ser
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colocadas de 40 a 50 cm afastada dos piquetes e com o corte da parte
superior virado para o lado inverso onde se encontra o piquete (Figura 8).
As estacas (Figura 9), normalmente, so constitudas em madeira
de boa qualidade, medindo em torno de 40 a 50 cm. Elas servem para
trabalhos de estaqueamento,que uma tcnica onde se
colocam todas as estacas
alinhadas, objetivando-se o
levantamento topogrfico.
Aps o levantamento e
realizao do projeto, escrevem-se nas estacas os valores
correspondentes de cortes e aterros na locao altimtrica.
Tinta, prego, parafuso servem para materializar os pontostopogrficos em locais onde haja resistncia do material a ser penetrado,
onde os piquetes no teriam condies de ser colocados. Como por
exemplos desses materiais tm-se o concreto em geral, estradas, ruas,
pisos de casa, caladas, prdios, entre outros.
Devem-se fixar os materializadores de pontos em locais
definitivos de forma que as aes do homem, animais e natureza no
interfiram retirando-os dos locais de interesse. Esses locais devem ser
Figura 9 Estaca.
Figura 8 Em A estaca testemunha e em B o piquete.
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preservados para uma possvel volta ao local de trabalho visando-secorrees.
1.2. Balizas
A baliza um acessrio utilizado para facilitar a visualizao dospontos topogrficos, materializados por piquetes, no momento damedio dos ngulos horizontais (Figura 10). utilizada tambm paraauxiliar no alinhamento de uma poligonal, perfil, seo transversal e namedio da distncia horizontal atravs de trena (Figura 11), e tambm,juntamente com a trena, serve para medir ngulos de 90 (Figura 12).Apresenta colorao vermelha e branca para contrastar com a vegetaoe o cu claro, facilitando sua identificao em campo. dividida em 4
Figura 10 Em A, a baliza servindo paraauxiliar a medio do ngulo horizontal.Em B, posio correta que se coloca abaliza sobre o piquete.
Figura 12- Baliza auxiliando na formao do ngulo de 90 atravs doTeorema de Pitgoras.
Figura 11- Balizas auxiliando namedio da distncia horizontal com atrena em um declive e auxiliando oalinhamento perfeito entre os pontosA e B.
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segmentos de 0,5 m, possuindo ao total 2 m de comprimento, sendo deferro, alumnio ou madeira.
1.3. Miras-falantes
As miras falantes, tambm chamadas de miras estadimtricas ouestdia, so rguas centimetradas que servem para auxiliar as mediesde distncias horizontais, atravs da Taqueometria, utilizando os fiossuperior, mdio e inferior e distnciasverticais com o uso do fio mdio.
Sua leitura realizada emmilmetros, onde cada barrinhacentimetrada equivale a 10 mm. Deveser colocada totalmente verticalizada eem cima do ponto a ser trabalhado.Existem diversos tamanhos de mirasfalantes e seu material pode ser madeiraou alumnio. Este ltimo mais usadodevido ao menor peso. importante
tambm salientar, devido ao materialmetlico, que seu uso deve ser evitadonos dias de chuva por conta de perigodevido a relmpagos, pois o materialpoder servir de para-raios. A Figura 13mostra exemplos de algumas leiturasrealizadas em miras falantes com usodo teodolito ou do nvel de luneta. As leituras 1, 2, 3, 4, e 5 so
aproximadamente 0 mm, 200 mm, 450 mm, 545 mm e 653 mm,respectivamente.
1.4. Nvel de cantoneira
um pequeno acessrio com um nvel de bolha que pode seracoplado s balizas, miras falantes e bastes objetivando a verticalizao
desses acessrios.
Figura 13. Simulao de 5 leiturasdos fios estadimtricos na mira-
falante.
01
02
03
04
05
06
07
Leitura 1
Leitura 2
Leitura 3
Leitura 4
Leitura 5
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1.5. Trips
So acessrios de madeira oualumnio que servem para apoiar os
teodolitos, nveis de luneta, estaes
totais e antenas GNSSs. Alm disso
auxiliam na calagem dos instrumentos. Os
trips de madeira, normalmente so mais
pesados e robustos, enquanto os de
alumnio apresentam-se com desenhos
mais modernos e mais fceis de carregar
no campo, pois so bem mais leves que os
de madeira. Esse acessrio composto de
trs garras, sendo uma em cada perna, que
servem para fixar o trip no terreno. Suas
pernas so divididas em duas partes
unidas por uma borboleta para
diminuir/aumentar de tamanho, bem
como ajudar na calagem. A ltima parte
consta de uma base nivelante, tambmchamada de prato, onde de instala os instrumentos de topografia (Figura
14).
2. Instrumentos
2.1. Trenas
As trenas so instrumentos muito utilizados para mensurar
diferenas de nvel e principalmente distncias horizontais. Se utilizados
de forma adequada proporcionam boas respostas quanto exatido.
No manuseio das trenas devem-se evitar os seguintes erros:
Figura 14 - Trip.
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Erro de catenria (Figura 15) que ocasionado pelo peso da trena.
Devido ao peso da trena, ela
tende a formar uma curvaconvexa voltada para baixo. O
erro ocorre pois ao invs de se
medir uma distncia no plano
(DH), mede-se um arco. Para
evit-lo, devem-se aplicar
maiores foras nas extremidades
das trenas.
Outro erro que ocorre a falta de horizontalidade da trena (Figura
16 e 17). Em reas que no sejam planas, a tendncia do topgrafo ou
auxiliar segurar a trena mais prxima do cho. Esse erro ocorre com
bastante frequncia. Nesse caso as distncias ficam maiores do que o
valor real. Para minimizar o erro, utilizam-se balizas para ajudar na
horizontalidade da trena.
A falta de verticalidade da baliza (Figura 18) outro erro que
ocorre com bastante frequncia. O topgrafo/auxiliar pode inclinar a
baliza no ato da mensurao, ocasionando erro nessa medio. A
distncia poder ser subestimada ou superestimada, dependendo de como
for a falta de verticalizao. Para verticalizar a baliza, o topgrafo poder
fazer de trs maneiras: a primeira utilizando um nvel de cantoneira, asegunda verticalizando atravs do fio vertical ou tambm chamado de
Figura 16- Falta de horizontalidade da trena. Figura 17- Falta de horizontalidade datrena.
Figura 15- Erro de catenria.
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colimador e a terceira soluo utilizando a gravidade. Nesse caso o
balizeiro segura a baliza e deixa atuar a gravidade e vai soltando aos
poucos at atingir o ponto e de maneira verticalizada.Outro erro comum a dilatao do material das trenas ocasionado
por tenses excessivas no material. Para minimizar isso devem-se
escolher trenas de boa qualidade.
2.2. Teodolitos
Os gonimetros so
instrumentos destinados
apenas a medies de ngulos
verticais e horizontais, pois
no possuem os fios
estadimtricos. J os
teodolitos (Figura 19) soinstrumentos destinados
medio de ngulos verticais e
horizontais (com auxlio das
balizas) e juntamente com o
auxlio das miras falantes,
tambm fazem a medio de
distncias horizontais
(utilizando-se da taqueometria
Figura 18- Falta de verticalidade da baliza.
Figura 19 Teodolitos.
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planimtrica) e verticais (nivelamento taqueomtrico e nivelamento
trigonomtrico), pois possuem os fios estadimtricos.
Os teodolitos so classificados de acordo com sua finalidade,podendo ser topogrfico, astronmico ou geodsico e tambm
classificados de acordo com a exatido, podendo ser baixa (abaixo de
30), mdia entre 07 e 29 e alta igual ou abaixo de 02.
2.3. Nvel de Luneta
Os nveis de luneta, nveis de engenheiro ou simplesmente nveis
(Figura 20), so instrumentos que servem para mensurao de distncias
verticais entre dois ou mais
pontos. Tambm podem ser
utilizados para medir
distncias horizontais com
auxlio da mira falante,
aplicando-se a Taqueometria
planimtrica. Estes
instrumentos so formados deuma luneta associada a um
nvel esfrico, de mdia
preciso, e um sistema de pndulos, que ficam no interior do aparelho, e
tm a funo de corrigir a calagem nos nveis pticos automticos,
deixando-os bastante prximo do plano topogrfico. Possuem tambm a
capacidade de medir ngulos horizontais, principalmente quando so
feitos trabalhos em sees transversais, porm a preciso para esses
ngulos de 1.
Figura 20 Nveis de luneta.
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2.4. Estao Total
Estao total (Figura 21) um instrumento eletrnico utilizado naobteno de ngulos, distncias e coordenadas usados para representar
graficamente uma rea do
terreno, sem a necessidade de
anotaes, pois todos os dados
so gravados no seu interior e
descarregados para um PC,
atravs de um software,
podendo ser trabalhados com
auxlio de outros softwares.
Esse instrumento pode ser
considerado como a evoluo
do teodolito, onde adicionou-se
um distancimetro eletrnico,
uma memria temporria
(processador), uma memria
fixa (disco rgido) e uma
conexo com um PC, montadosnum s bloco.
A estao total tem autonomia para se coletar e executar os dados
ainda em campo, utilizando-se um notebook, de modo a se realizar todo
o trabalho no campo, sem a necessidade de energia eltrica. Com uma
estao total possvel se realizarem levantamentos, locaes,
determinar ngulos horizontais e verticais, distncias verticais e
horizontais, localizao e posicionamento da rea a ser trabalhada.
Nas medies utilizado o conjunto basto e prisma, colocadonos pontos a serem levantados e/ou locados. Basto um acessrio de
material metlico, em que se acopla em sua parte superior o prisma para
auxlio nas medies com estao total.
Para se fazer um levantamento por coordenadas, necessrio
digitar na estao total o ponto em que ela se encontra, em sistema de
coordenadas, podendo essas serem UTM (verdadeiras) ou locais
(atribudas). A atribuio ou informao do ponto onde se encontra a
estao total no sistema de coordenadas se chama estao ocupada. Aps
Figura 21 Estao total.
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a definio da estao ocupada, se faz necessria uma orientao para aestao total no sistema de coordenadas atravs da R (referencial), onde
se coloca o basto + prisma em um ponto com coordenadas conhecidas(X, Y e Z) ou atribui-sevalor de azimute 0 ou seinforma o valor verdadeirode azimute naquele lugar,sendo um desses valoresinseridos na estao total,no espao destinado parase inserir a R. Aps essesprocedimentos, scomear a medir todos ospontos de interesseapertando sempre a teclarmedir ou seucorrespondente(dependendo da marca daestao) (Figura 22).
Quando houver necessidade de se fazer a troca de estao (pontoocupado), sonecessrios dois pontosj medidos, sendo umcom a estao total(informando ascoordenadas daqueleponto na estao
ocupada) e outro com oprisma (informando ascoordenadas daqueleponto na R). Depoisrealizam-se as mediesde todos os pontos deinteresse. Deve serobservado que o uso do azimute (verdadeiro, magntico ou atribudo), s
poder ser realizado para efeito de orientao da estao total na primeira
Figura 23 Segunda estao em diante com o uso daestao total pelo mtodo de levantamento porcoordenadas.
Figura 22 Primeira estao com o uso da estaototal pelo mtodo de levantamento porcoordenadas.
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estao (ponto ocupado). Nas demais so usados os valores j obtidos einseridas suas respectivas coordenadas (Figura 23).
importante tambm entender que estao, estao total eestao ocupada so nomenclaturas distintas. Estao total oinstrumento; estao o local onde se encontra o instrumento; e estaoocupada so os valores de coordenadas para o local onde se encontra oinstrumento. Tanto estao quanto estao ocupada so pontostopogrficos.
2.5 GNSS
Global Navigation Satellite System GNSS (Sistema Global deNavegao por Satlite) so sistemas que permitem a localizaotridimensional de um objeto em qualquer parte da superfcie da Terra,atravs de aparelhos que receptam ondas de rdio emitidas por seusrespectivos satlites. O GNSS inclui diversos sistemas, so eles: GPS,GLONASS, GALILEO e COMPASS.
Alm dos GNSS, tem-se os sistemas regionais de navegao
(Regional Navigation System RNS) que no englobam a Terra toda,compostos por IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System),QZSS (Quase-Zenith Satellite System) e o BEIDOU (Beidou NavigationSystem), estando este ltimo em expanso para deixar o COMPASS emfuncionamento.
O Global Positioning System GPS (Sistema de PosicionamentoGlobal),atualmente o
mais conhecido ede origem norteamericana, foiconsideradototalmenteoperacional em1995. Possuiatualmente 24
satlites a 20200
Figura 24 Constelao (esquerda) e plano orbital (direita)
do GPS.
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km da superfcie da Terra em 6 planos orbitais, sedo cada plano orbital
com 4 satlites (Figura 24). O GPS foi inicialmente criado para fins
militares, mas com o passar do tempo foi liberado para o uso civil.Atualmente no cobrado nenhuma taxa para seu uso, mesmo que para
uso extramilitar ou por qualquer pas.
O Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema
GLONASS, de
origem russa, foi
considerado
totalmente
operacional em
2011. Possui
atualmente 24
satlites a 19000
km da superfcie
da Terra em trs
planos orbitais,
sendo cada plano
orbital com 8 satlites (Figura 25).
Os demais sistemas globais, Europeu (GALILEU) e Chins(COMPASS) ainda esto em fase de construo, porm a previso que
estejam em completo funcionamento em 2020.
. Os satlites emitem sinais analgicos em forma de ondas de rdio,
chamadas de portadoras, para se comunicarem com antenas na Terra. O
sistema GPS emite duas ondas portadoras: L1 (1575,42 Mhz e
comprimento de onda 19 cm) e L2 (1227,60 Mhz e comprimento de
onda 24 cm). O GLONASS tambm possui duas portadoras: L1 (entre
1602,0 e 1615,5 Mhz) e L2 (entre 1246,0 e 1256,5 Mhz). A portadora L1 descodificada pelos cdigos C/A (1,023 para GPS e 0,511 para
GLONASS) e P (10,23 para GPS e 5,11 para GLONASS), enquanto a
portadora L2 descodificada pelo cdigo P. Existe tambm um cdigo
secreto chamado de W que equacionado ao cdigo P formam o cdigo
Y, utilizado somente para fins militares.
Para se ter a localizao de um objeto na Terra so necessrios no
mnimo quatro satlites, porm quanto maior a quantidade de satlites
Figura 25 Constelao (esquerda) e plano orbital (direita)
do GLONASS.
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disponveis ao receptor, melhor ser a exatido da localizao geogrfica
da antena do receptor na superfcie da Terra.
3.0 Exerccios de fixao
1)
Explique a diferena entre Estao Total e Teodolito.
2)A baliza um acessrio utilizado para que?
3)A mira falante um acessrio utilizado para que?
4)
Qual a diferena entre GNSS e GPS?
5)Qual a diferena entre GPS e GLONASS?
6)Para que serve o nvel de luneta?
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1. Conceito o resultado da relao entre os tamanhos dos objetos reais e suas
representaes grficas, mantendo sua proporcionalidade. Para seremestudados, alterados, includos e excludos, os objetos necessitam serrepresentados numa folha de papel ou digitalizados atravs de softwarenuma determinada escala. Objetos grandes necessitam ser reduzidos, poisficaria invivel ou impossvel trabalhar com sua representao grfica domesmo tamanho, enquanto que objetos muito pequenos devem ser
ampliados por conta da dificuldade de serem trabalhados com o tamanhooriginal.
Condies para que a escala seja aplicada de maneira correta
a) As relaes entre todos os lados correspondentes do objeto real e desuas representaes grficas devem ter a mesma razo.
Na Figura 26 a relao entre as razes dos lados do objeto real esua representao grfica so iguais. Sua escala igual a 1/1000, poispara 1 (uma) parte grfica correspondem 1000 partes o real.
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REALREAL
REAL
Figura 26 Relao entre o tamanho real e tamanho de sua representao
grfica.
Na Figura 27 observa-se que a relao entre os lados do objetoreal e sua representao grfica no so iguais. Portanto, essa
representao grfica no est em escala.
Figura 27 Relao entre o tamanho real e tamanho de sua representao grfica.
b) Os ngulos devem ser iguais (Figura 28), no existindo aplicao de
escalas para eles.
Figura 28 Relao entre os ngulos do objeto real e de sua representao
grfica.
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2. Representao da escala
As escalas podero ser representadas, numericamente, de duas maneiras:a) 1/300; 1/5000
b) 1:300; 1:5000
3. Relao tamanho real do objeto x representao grfica
Quanto ao tamanho do objeto real e sua representao grfica, as
escalas dividem-se em: natural, ampliao e reduo. A escala natural
aquela em que tanto o tamanho real do objeto (D), quanto sua
representao grfica (d) tm os mesmos tamanhos, como por exemplo,
D=15 cm, d= 15 cm, onde D/d = 1, ou seja, escala de 1:1. A escala de
reduo aquela em que o tamanho real do objeto (D) maior que sua
representao grfica (d), como por exemplo, D=1500 cm, d= 15 cm,
onde D/d = 100, ou seja, escala de 1:100. A escala de ampliao aquela
em que o tamanho real do objeto (D) menor que sua representao
grfica (d), como por exemplo, D=12 mm, d= 1200 cm, onde D/d = 0,01,
ou seja, escala de 100:1.
4. Relao Mapa, Carta e PlantaA diferena entre mapa, carta e planta ir variar de acordo com o
tamanho da escala, e, consequentemente, com os nveis de detalhe. As
plantas so caracterizadas por escalas maiores que 1:10000 (entre 1:1 e
1:10000), onde apresentam maiores detalhes dos objetos em interesse
abrangendo uma menor rea. Enquanto as cartas so caracterizadas por
escalas entre 1:10000 e 1:500000, possuindo menores detalhes e
abrangendo maior rea que as plantas. J os mapas possuem escalasmenores que 1:500000, abrangendo menores detalhes e maior rea que
as cartas. Lembrando-se que para a Topografia o conceito de maior e
menor de acordo com a razo da escala, e no com relao ao
denominador da razo ou mdulo da escala. Portanto 1:100 (0,01)
maior que 1:10000 (0,0001).
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5. Tipos de escalas
As escalas dividem-se quanto ao tipo em numrica e grfica.
5.1. Escala numrica
A escala numrica fornece a relao entre os tamanhos real de um
objeto e o correspondente tamanho de sua representao grfica, em
forma de razo. Ela composta pelo Mdulo (M) que equivale a quantas
vezes o tamanho real do objeto maior que sua representao grfica
(escala de reduo) ou a representao grfica maior que o tamanho
real do objeto (escala de ampliao).
Escala de ampliao: E=M:1; Escala de reduo: E=1:M
A frmula da escala pode ser em funo do mdulo sendo igual
razo do tamanho real do objeto e da sua representao grfica.
M= D/d
Como exemplo, tem-se na Figura 29 um campo de futebol, com
sua representao grfica ao lado direito. Observa-se que um dos lados
do campo de futebol mede 11000 cm (110 m) e sua correspondente
representao grfica mede 110 cm. Ento, M=11000/110, que resultar
em M=100, pois o comprimento do objeto real 100 vezes maior que sua
representao grfica. Como resultado sua escala ser 1:100.
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Quando trata-se de rea, a frmula da escala varia um pouco, mas
mantm o mesmo significado.
M2= S/s
Para o mesmo exemplo da Figura 29, a rea (S) do objeto real
de 82.500.000 cm2ou 8.250 m2e a rea da representao grfica (s)
8250 cm2. Utilizando-se a frmula tem-se que M2=82500000/8250, onde
M= 100, ou seja, a escala de 1:100.
5.2. Escala grfica
A escala grfica formada por uma linha ou barra dividida em
partes iguais, em preto e branco, sendo que cada uma delas representa a
relao do tamanho ocorrido em campo e sua respectiva representao
grfica a partir da escala numrica.
Este tipo de escala, permite facilmente, compreender as
dimenses dos objetos na planta/carta/mapa. O uso da escala grfica tem
vantagem sobre o uso da numrica, pois poder a planta/carta/mapa ser
Figura 29 Dimenses de um campo de futebol (esquerda) e sua respectiva
representao grfica direita.
7500 cm
11000cm
11000
cm
7500 cm
75 cm
75 cm
110c m
11
0c m
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reduzida ou ampliada atravs de mtodos xerogrficos e fotogrficos,
podendo-se sempre saber a escala do documento com o qual se est
trabalhando. Tambm poder haver dilatao do papel em funo daidade e da temperatura ambiente.
Como mostra a Figura 30, na esquerda, a planta est num papel
sem dilatao e na direita houve a dilatao do tamanho em duas vezes.
Note que na esquerda a figura tem 1 cm de lado que equivale no
real a 10 m, pois a escala de 1:1000.
Com a ampliao ou dilatao apresentada na figura da direita,
como observado pelas mudanas nas escalas grficas, o lado passar a
medir 2 cm, mas a escala numrica mudar para 1:500, o que permitir a
manuteno do valor da medida real do lado da rea igual a 10 m, pois a
escala grfica acompanhou a dilatao. Se fosse observada somente aescala numrica de 1:1000, a rea teria o lado com 20 m, o que estaria
errado.
Poder-se-ia indagar se a rea aumentou de tamanho no real ou
apenas no grfico? Logicamente que houve aumento apenas no papel e a
escala grfica a que representa a realidade.
Figura 30 Na esquerda a planta sem a dilatao do material e na direita houve a
dilatao do papel.
1cm
1:1000
1 cm
100
0cm
2000cm
3 0 0
0 c m
400
0cm
1 cm
1000cm
2
000cm
3
0 0 0
c m
40
00cm
1:500
2 cm
2 cm
2 cm
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7. Tamanho do papel x escolha da escala
Um momento bastante importante o da escolha do formato outamanho do papel a ser usado para o desenho da planta, pois depender
da escala e tamanho da rea levantada. No mercado existem diversas
opes. Por isso deve-se verificar se o desenho vai caber adequadamente
no papel, podendo ficar menor ou maior que o papel, como mostra a
Figura 31.
Figura 31 - Na esquerda e no meio houve mau planejamento na escolha do
papel. Na direita houve bom planejamento.
Para a representao de uma determinada rea, tero que ser
levadas em considerao as mximas dimenses x e y reais da rea, bem
como as dimenses x e y do papel. Assim, ao se aplicar a relao M=D/d,
ter-se-o como resultados duas escalas, uma para cada eixo (Figura 32).
A escala escolhida para melhor representar a rea em questo e o
papel, deve ser aquela de maior mdulo, pois se for usada a de menor
mdulo, no caber parte do desenho no papel. Ao final, caso no setenha encontrado uma escala ideal (1:10, 1:20, 1:25, 1:30, 1:50, 1: 75 e
seus mltiplos) arredonda-se a escala para o maior valor.
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Em x: Em y:
M= D/d; M= D/dM= 1000 cm/ 21 cm; M= 5000 cm/ 27,9 cm
M= 47,6; M= 168,38
E= 1/47,6; E= 1/168,38
A escala escolhida foi: E=1/168,38
A escala ideal a ser utilizada 1/200
8. Exerccios de fixao
1) Um canal com 450 m de extenso est representado por um segmento
de reta de 0,45 m. Ache a escala desta planta.
2) Uma planta topogrfica est desenhada na escala 1: 5000. Calcule o
comprimento de uma estrada que nesta planta possui 15,00 cm.
Figura 32- Relao entre valores do objeto real e do
desenho.
y
10 m
50 m2
9 , 7
c m
21,0 cm
Real Papel
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3) Calcular o comprimento no desenho de uma rua com 1000 m de
comprimento, nas escalas de 1:200; 1:250; 1:500 e 1:1500.
4) Construa uma escala grfica a partir da escala numrica de 1:5000,
sabendo-se que sua diviso principal deve ser igual a 4 cm.
5) Num mapa, cuja escala 1:1.000.000, uma estrada apresenta 200 km
de extenso. Quanto equivale o comprimento grfico?
6) Um loteamento est representado em uma planta na escala de 1: 2500
por um tringulo de permetro igual a 120 cm, cujos dois de seus lados
medem 40 e 30 cm. Calcule a rea real do loteamento em m2 e em
hectares.
7) Uma propriedade rural est representada em uma planta na escala de
1:5000. Sabendo-se que sua rea grfica corresponde a 0,200 m2, pede-
se: a) A sua rea real em hectares; b) Se sua forma quadrada e o seu
relevo plano, calcule o comprimento da cerca que a limita.
8) Em uma planta topogrfica projetou-se um loteamento de formaretangular cujas dimenses so de 1,14 km e 0,64 km de lados. Sabendo-
se que o mesmo deve ser representado numa folha de papel cujas
dimenses teis so 0,57 m e 0,32 m, pede-se a escala mais conveniente
para o melhor aproveitamento do papel.
9) Um loteamento de forma circular est desenhado numa escala de
1:7000. Se sua rea grfica corresponde a 0,3500 m2, pede-se: a) Sua rea
real em hectares; b) Se este terreno plano, qual permetro da cerca quea limita?
10) Chamando-se de preciso grfica a menor distncia que podemos
desenhar em uma planta topogrfica (risco do lpis, caneta), e admitindo-
se que este valor seja igual a 0,15 mm, ser que uma casa com as
dimenses reais de 20 m x 20 m pode ser representada em escala de
1:20000?
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11) A escala tem unidade de medida?
12) Um lago possui 34.000 m
3
de gua, onde sua profundidade em todaextenso de 2 metros. A escala escolhida de 1:1000. Qual a rea
grfica do lago?
13) Um campo de futebol possui uma rea de 700 m2. Qual a rea grfica
sabendo-se que sua escala de 1:1000.
14) Mediu-se em planta um trecho de coletor de um sistema de
esgotamento sanitrio, apresentando o valor de 70 cm. Sendo a escala da
planta de 1:2000, o comprimento desse trecho no terreno :
a) 1400 cm; b) 70 m; c) 700 m; d) 140 cm; e) 1400 m; f) 14000 m
15) Em uma poligonal, medida em campo por Estao Total, mediu-se
os alinhamentos 0-1 = 10 m, 1-2=25 m; 2-3=12 m e 3-0=24,5 m. O
azimute magntico do alinhamento 0-1 foi de 45. Qual seria o azimute
magntico do alinhamento 0-1 da poligonal, sabendo-se que a planta
ficou 10 vezes menor que o tamanho real?
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A Topografia uma cincia que se fundamenta na Trigonometria
e na Geometria. Por isso, ela usa constantemente os elementosgeomtricos ngulos e distncias. importante um estudo detalhado dosmtodos e instrumentos utilizados para obteno de ngulos e distncias.O ramo da Topografia que estuda a utilizao dos ngulos denominadoGoniologia.
A abertura do ngulo uma propriedade invariante e medida emradianos ou graus. O instrumento mais usado para leitura de ngulos naTopografia denomina-se gonimetro, e se possuir os fios estadimtricos
se chama teodolito. Esses instrumentos tm a mesma finalidade dotransferidor quando usado em uma figura no papel.
ngulos diretosInterno
Externo
ngulos horizontais
Deflexes Esquerda
Direita
De orientao
Rumo
Azimute
Nadiral
ngulos verticais
De inclinao
Zenital
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1. ngulos horizontais topogrficos
No plano horizontal, que est perpendicular ao eixo znite-nadir,os ngulos horizontaisso medidos a partirde um pontotopogrfico de umadeterminadapoligonal, de acordocom o mtodo a serempregado, visandoobteno do nguloentre doisalinhamentosconsiderados. medido entre asprojees de dois alinhamentos do local a ser levantado/locado, projetadono plano topogrfico. Dependendo da origem e das direes utilizadaspara leitura, os ngulos horizontais topogrficos podem ser diretos, que
por sua vez so divididos em interno e externo; deflexes, que subdivide-se em esquerda e direita e de orientao que subdivide-se em azimute erumo (Figura 33).
2. ngulos verticais
No plano vertical, que est paralelo ao eixo znite-nadir, os
ngulos verticais so aqueles lidos a partir de uma origem escolhida pelotopgrafo, para medio desse ngulo em um determinado lugar. Deacordo com o incio de sua contagem, so denominados de nguloszenitais, de inclinao e nadiral (Figura 34).
Figura 33 Tipos de ngulos horizontais.ngulo externo
ngulo interno
Deflexo direita
Deflexo esquerda
Rumo
Azimute
0 1
23
N
-
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Os ngulos verticais zenitais so aqueles que o incio de sua
contagem no Znite 0, acima do instrumento seguindo a direo da
gravidade, e vai at o nadir 180, passando pelo centro do instrumento
em direo ao centro da Terra seguindo a linha da gravidade. A maioria
dos teodolitos, utilizam o ngulo zenital como seu ngulo vertical para
evitar a mesma medida em direes diferentes, como por exemplo:
podemos ter 46 para o aclive e 46 para o declive em ngulo vertical de
inclinao. J no ngulo vertical zenital a mesma situao com as
medidas sero 46 e 136.
Os ngulos verticais de inclinao so aqueles que tm seu incio
de contagem no plano horizontal 0 e vo at o Znite (90) e at o Nadir
(90), assumindo valores positivos no primeiro caso e negativos no
segundo.
Os ngulos verticais nadirais so aqueles que tm sua origem no
Nadir 0 e vo at o Znite 180.
3. Orientao de plantas
Orientao de plantas um ramo da Topografia que permite
determinar a posio exata de uma poligonal ou alinhamento topogrfico
sobre a superfcie da Terra, a partir do norte magntico ou verdadeiro.
Historicamente falando, a palavra orientao, ou seja orientar-se, deriva
Figura 34- Na esquerda, centro e direita, esquemas dos ngulos zenital, de
inclinao e nadiral, respectivamente.
eixo principaleixo secundrio
Nadir
Znite
0
180
90
Nadir
Znite
0
90
90
Nadir
Znite
0
180
90
-
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da busca da direo do Oriente (Japo), local onde o sol nasce. Os povosdo Oriente eram considerados bastante promissores e desenvolvidos,
sendo considerados na poca uma referncia para os demais povos daTerra, por isso, ao referir-se uma orientao se tomava como pontode referncia a parte Leste do Globo.
bastante comum misturar o termo orientao (posio) elocalizao de um terreno. A palavra orientao (posio) estrelacionada para uma direo de um alinhamento/poligonal baseada nonorte, sul, leste, oeste, nordeste, sudeste, sudoeste e noroeste, enquantolocalizao est relacionado aonde se encontra um determinado vrticede alinhamento/poligonal com relao ao globo atravs de coordenadas,principalmente UTM e geogrficas.
O norte verdadeiro (NV), tambm conhecido como nortegeogrfico (NG), um plano que passa por um determinado ponto nasuperfcie terrestre perpendicular ao plano do Equador. Norte Magntico(NM) plano que passa por um ponto da superfcie terrestre seguindo adireo da agulha da bssola, num dado instante. Enquanto declinaomagntica o ngulo horizontal formado entre os planos do nortemagntico e geogrfico. Dependendo da localizao do ponto na Terra e
da poca de sua leitura, essa declinao poder ser ocidental, quando oNM estiver esquerda do norte geogrfico. Poder ser oriental, quandoo NM estiver direita do geogrfico e, ainda, poder ser nula oucoincidente, quando o norte magntico coincidir com o geogrfico.
O norte verdadeiro imutvel com o passar do tempo, porm onorte magntico dinmico. O norte magntico varia de poca parapoca, aumentando seu ngulo em relao ao norte verdadeiro em 10por ano, chegando at 25 em relao ao norte verdadeiro, depois ele
comea a voltar no sentido inverso at chegar a 25 para outra direo.Essa dinmica se deve grande quantidade de ferro fundido que seencontra no centro superior da Terra, onde esse ferro est sempre emmovimento ocasionando essa mudana na declinao magntica. Porisso, se formam as linhas isognicas e isopricas. As isognicas solinhas imaginrias que unem pontos da superfcie da Terra que nummesmo instante possuem a mesma declinao magntica. Enquanto aslinhas Isopricas so linhas imaginrias que unem pontos da superfcie
da Terra que possuem a mesma variao anual de declinao magntica.
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4. ngulos de orientao
O Azimute o ngulohorizontal, de orientao, que tem sua
origem sempre no norte verdadeiro ou
magntico at o alinhamento da
poligonal em questo, variando de 0 a
360. Se o norte utilizado for o
geogrfico, o resultado ser um azimute
geogrfico; caso seja o norte magntico
o resultado ser um azimute magntico
(Figura 35). Numa poligonal, com
formato de um retngulo por exemplo,
podem existir quatro alinhamentos no
sentido anti-horrio (0-1;1-2;2-3 e 3-0)
(Figura 36), como tambm quatro
alinhamentos no sentido horrio (0-3; 3-2; 2-1 e 1;0).
Figura 35 Circulo Azimutal.N
EO
S
0
90
180
270
Figura 36 Azimutes dos alinhamentos 0-1, 1-2,
2-3 e 3-0.
0 1
23
N
N
N
N
Azimute
-
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44
O Rumo o menor
ngulo horizontal, de
orientao, formado pelaorientao norte magntica,
norte geogrfica, sul magntica
ou sul geogrfica at o
alinhamento da poligonal em
questo. Se caso o norte/sul for
geogrfico, o resultado ser um
rumo geogrfico e se caso o
norte/sul for magntico, o
resultado ser um rumo
magntico. Esse ngulo de
orientao tem sua origem no
norte ou sul (onde estiver mais
prximo do alinhamento em
questo) at o alinhamento no
sentido horrio ou anti-horrio,
onde estiver mais prximo do alinhamento, variando de 0 a 90.
Por variar de 0 a 90, podem existir, por exemplo, 4 rumos com45 partindo de
vrias direes.
Portanto, todos os
rumos devem
informar os pontos
colaterais, NE, SE,
SO e NO. Assim,
teremos: 45 NE, 45SE, 45 SO e 45
NO, onde os Rumos
podero variar de 0
a 90 (NE), 0 a 90
(SE), 0 a 90 (SO),
0 a 90 (NO)
(Figuras 37 e 38).
Numa poligonal,
Figura 37 Crculo do Rumo.N
O
0
90
0
90
NE
SESO
NO
Figura 38 Rumo dos alinhamentos 0-1, 1-2, 2-3 e 3-0.
N
ES
O
RUM
N
ES
O
N
ES
O
N
ES
O
0 1
23
S
-
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como por exemplo, um retngulo, podem existir quatro alinhamentos no
sentido anti-horrio (0-1;1-2;2-3 e 3-0), como tambm quatro
alinhamentos no sentido horrio (0-3; 3-2; 2-1 e 1;0).
5. Transformao de Azimute em Rumo e vice vesa
No primeiro quadrante - Neste caso, em se tratando do Rumo, o
alinhamento est mais prximo do norte e no sentido horrio. Portanto,
h uma coincidncia entre azimute e rumo. Ento, Az = R para o primeiro
quadrante (Figura 39A).
No segundo quadrante - Neste caso, em se tratando do Rumo, oalinhamento est mais prximo do sul e no sentido anti-horrio. Portanto,
Az + R=180 para o segundo quadrante (Figura 39B).
No terceiro quadrante - Neste caso, em se tratando do Rumo, o
alinhamento est mais prximo do sul e no sentido horrio. Portanto,
Az=180 + R para o terceiro quadrante (Figura 40A).
Figura 39- Transformao de Azimute e Rumo. Em A, no primeiro quadrante, e em
B no segundo quadrante. A colorao verde representa o Azimute e laranja o
Rumo.
A B.
S
EO
N
S
EO
-
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No quarto quadrante - Neste caso, em se tratando do Rumo, o
alinhamento est mais prximo do norte e no sentido anti-horrio.
Portanto, Az = 360 - R para o quarto quadrante (Figura 40B).
6. Aviventao de Azimutes e Rumos
Aviventao a terminologia dada ao processo atualizao dos
azimutes e rumos magnticos de uma determinada poligonal, na data de
sua medio anterior para a atualidade, devido dinmica ou mudanaque ocorre com o norte magntico.
7. Exerccios de fixao
1- O rumo magntico do alinhamento (2-3) de 43 20 00 SO. A
declinao magntica do local de 12 12 00 oriental, pede-se:
a) Azimute magnticob) Rumo verdadeiro
Figura 40- Transformao de Azimute e Rumo. Em A, no terceiro quadrante, e em B
no quarto quadrante. A colorao verde representa o Azimute e laranja o Rumo.
A B.
N
S
EO
N
S
EO
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c) Azimute verdadeiro
2- O azimute magntico do alinhamento (3-2) de 120 1000. Adeclinao magntica do local igual a 0, pede-se:
a) Azimute verdadeiro
b) Rumo verdadeiro
c) Rumo magntico
3- O rumo magntico do alinhamento (3-0) de 42 10 SO. A declinao
magntica do local de 1210 oriental, pede-se:
a) Azimute magntico
b) Rumo verdadeiro
c) Azimute verdadeiro
4- O rumo magntico do alinhamento (0-1) era de 40 00 00 NO em
agosto de 1987. Sabendo-se que a declinao magntica local era de 12
negativa e a variao mdia anual da declinao magntica de 10
positiva, pede-se:
a) Rumo geogrfico
b) Azimute geogrfico
c) Azimute magntico em agosto de 1997
d) Rumo magntico em agosto de 1997
e) Azimute em agosto de 2009
f) Rumo em agosto de 2009
g) Calcule o azimute e rumo magntico em agosto de 2015.
5- O rumo magntico do alinhamento (1-2) era de 45 00 00NE em
agosto de 1989. Sabendo-se que a declinao magntica local era de 10
00 00ocidental e a variao mdia anual da declinao magntica de
10 esquerda, pede-se:
a) Declinao magntica atual
b) Rumo magntico atual
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1. Distncias topogrficas
As distncias so elementos lineares fundamentais para aTopografia, pois para se caracterizar um terreno necessitam-se de figurasgeomtricasformadas pordistncias e ngulos.As principais
distncias queocorrem naTopografia so:distncia horizontal(DH), distnciavertical (DV),distncia inclinada(DI) e distncia
natural do terreno(Dnatural) (Figura41).
A distnciahorizontal (DH) uma distncia entre dois pontos situados em um planohorizontal (perpendicular ao eixo znite-nadir). Pode tambm serchamada de distncia reduzida ou distncia til Topografia. considerada til, pois a partir dela pode ser desenvolvida a maioria dos
usos e interesses da sociedade em nvel de propriedade, como porexemplo, a construo de casas. o caso de um terreno com uma
Figura 41 Demonstrao atravs de perfil de umterreno, das distncias horizontal, vertical, natural einclinada entre dois pontos A e B.
DH
DI
DV
Dnatural
A
AB
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declividade acentuada e onde se queira construir uma casa. Logicamente
que a casa no ser construda no plano inclinado. Ter que se fazer um
corte no terreno para a construo da casa. Ento, conclui-se que adistncia inclinada no ser utilizada, sendo a distncia reduzida ou
horizontal a que ser utilizada para esse fim. O mesmo se aplica para
diversos usos, como o plantio de rvores, tanques para criao de peixes,
cultivo de arroz, criao de animais, entre outros (Figura 42).
Figura 42 - Na esquerda, casa inadequadamente construda em terreno inclinado. Na
direita casa construda corretamente em um plano horizontal.
A distncia vertical (DV) a distncia perpendicular distnciahorizontal, ou ainda, paralela ao eixo znite-nadir. Como distncias
verticais temos a diferena de nvel, cota e altitude de pontos no terreno.
A distncia inclinada (DI) a distncia em linha reta que une dois
pontos em que a DH e a DV sejam diferentes de zero.
Distncia natural do terreno (Dnatural) a distncia que percorre
naturalmente a superfcie do terreno.
2. Preciso e acurcia (exatido)
A Topografia vem ao longo do tempo tendo resultados bastante
espantosos quanto preciso e acurcia na obteno de medidas. Antes
os erros mtricos eram considerados tolerveis, j hoje so os
milimtricos para distncias e segundos para ngulos. Diante disso,
surgem dois conceitos importantes em busca do aprimoramento deste
aperfeioamento, quais sejam: acurcia (exatido) e preciso.
A preciso obtida quando so realizadas diversas mensuraes,as quais resultam em valores bastante prximos uns dos outros. Na
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verdade, pode-se dizer que preciso algo relativo, pois comparam-se
diferenas de valores de medidas entre si, podendo ou no estarem
prximas do valor real. Quanto mais prximos os valores obtidos, maiorser a preciso. J a acurcia (exatido) relacionada proximidade dos
valores obtidos de uma medida com relao ao valor real dessa medida.
Assim, quanto mais prximos os valores obtidos estiverem do valor real
de uma medida, maior ser a acurcia. Ento, pode-se notar que, as duas
maneiras de se falar so diferentes e independentes. O grau de
preciso/acurcia vai variar da metodologia aplicada, dos instrumentos,
do tempo e do operador. Na verdade, por mais modernos que sejam os
instrumentos e mtodos de medio, e por mais repeties que se faam
na obteno de valores de uma medida, nunca se saber com certeza qual
o valor real da grandeza medida.
3. Tipos de medies
As medies dividem-se em: por estimativas, diretas e indiretas
3.1. Estimativa visual um tipo de medio com pouca acurcia e que adiminuio ou aumento da acurcia vai depender da acuidade visual do
mensurador, como por exemplo do topgrafo, principalmente da
experincia que ele tenha. Essa estimativa serve para fazer um trabalho
inicial para se ter noo do tamanho de uma rea por exemplo, porm
aps a anlise preliminar ter-se-o que utilizar os procedimentos exigidos
de medio direta/indireta.
3.2. Medies diretasAs medies diretas ocorrem quando so feitas sem a necessidade
do emprego de funes matemticas para obteno de determinada
medida, como por exemplo: passo mdio, trena, hodmetro, entre outras
menos comuns.
O hodmetro um instrumento pouco utilizado na Topografia,
que faz a medio de um determinado comprimento a partir da contagem
do nmero de voltas dadas por uma roda, multiplicado pelo comprimento
do permetro do hodmetro. Este instrumento ir percorrer o caminho de
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acordo com a conformidade do terreno. Para obteno de distncias
horizontais e verticais em terrenos inclinados, esburacados, sinuosos, o
instrumento de medio no ser to eficiente, podemos chegar a errosextremamente grandes por no percorrer, nesse caso, a distncia
horizontal ou vertical desejada.
Passo mdio um tipo de medio onde o topgrafo calcula qual
o valor mdio de sua passada em condies normais. Para se obter o valor
do passo mdio, colocado um alinhamento de 100 m, onde o
profissional contar a quantidade de passos que dar nessa distncia e
utilizando a frmula Distncia percorrida / quantidade de passos = passo
mdio (PM), chegar a saber qual o valor de seu passo mdio. Por
exemplo, se ele executar 200 passos em 100 m, o seu passo mdio ser
de 0,5 m. Esse procedimento deve ser realizado pelo menos trs vezes,
onde o topgrafo dever andar num alinhamento, longe de condies
psicolgicas que afetem a distoro entre um passo e outro.
Outro tipo de procedimento de se obter as distncias de maneira
direta utilizando a trena.
3.3. Medies indiretas
As medies indiretas so aquelas que requerem o uso de funes
matemticas para se obterem as distncias. Dividem-se em eletrnica e
taqueomtrica (estadimtrica).
As medies indiretas eletrnicas so realizadas por instrumentos
que se utilizam do laser para fazer as medies. A distncia calculada
atravs do tempo em que o laser leva para sair do equipamento e atingir
o prisma ou objeto. Os instrumentos mais comuns para obteno dasdistncias de maneira indireta so distancimetro eletrnico (em desuso),
a trena eletrnica e a Estao Total.
A Taqueometria ou estadimetria um tipo de medio indireta
que tem como princpio determinar a distncia horizontal entre um ponto
e outro utilizando-se um instrumento (teodolito e nvel de luneta) e o
acessrio mira falante atravs da relao entre as leituras dos fios
estadimtricos e os valores de constantes do instrumento.
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Os equipamentos envolvidos para a Taqueometria, so: teodolito,mira-falante e trip ou nvel de luneta, mira-falante e trip. Os fios
estadimtricos utilizados para esses procedimentos so o fio superior e ofio inferior. Esses fios so paralelos entre si e equidistantes ao fio mdioou tambm chamado de fio nivelador.
O princpio da Taqueometria:
Como mostra a Figura 43, os trs fios, em forma de imagem, sogerados a partir do meio da luneta, coincidindo com o ponto topogrfico,saindo do instrumento e interceptando a mira falante atravs dos fiossuperior, mdio e inferior, formando um tringulo. Atravs da frmulade semelhana de tringulos, temos a seguinte frmula:
0b
0B
ac
AC=
0B a distncia horizontal (DH) do ponto onde est o
teodolito/nvel de luneta at o ponto onde est a mira-falante. essadistncia (DH) que desejamos descobrir, dado a frmula:
0b ac
AC=
DH
0b e ac so, respectivamente, a distncia focal (f) e altura focal(h). Essas duas distncias esto relacionadas entre si. A razo entre
distncia focal e altura focal uma constante de valor igual a 100 paratodos os equipamentos na atualidade, com objetivo de facilitar osclculos, resultando da frmula abaixo.
AC=
DH
f h Relao f/h = 100 AC simplesmente a diferena entre fio superior e inferior.
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=DH
f h
FS-FI
Separando o DH, temos:
=DH f
h
(FS-FI)
OU
=DH
100(FS-FI)
Todas as leituras dos fios so feitas em milmetro.Se for desejada
a resposta do DH em metros, ser necessria a diviso por 1000,
conforme a frmula abaixo.
=DH 100(FS-FI)
1000
Para simplificar a frmula faz-se a diviso 100/1000.
=DH(m) (FS-FI)
10
Figura 43 Esquema da leitura dos fios superior, mdio e inferior.
a
b
c01
02
03
04
05
06
07
A
B
C
0
-
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Como se v, para a formao da semelhana de tringulos, e essa
frmula ficar coerente, necessrio que a luneta esteja em 90 em relao
ao Znite. Caso contrrio, resultar numa variao dessa frmula.Existem situaes nas medies entre dois pontos onde o terreno muito
inclinado, necessitando de um giro vertical da luneta para se realizar a
leitura dos trs fios. Caso no seja feito este giro, resultar algo parecido
com a Figura 44.
Figura 44 Interceptao incompleta ou no interceptao dos trs fios na mira-
falante ao deixar a mira em 90 em relao ao Znite.
A
B
A
Ao se girar a luneta em um determinado ngulo alfa, a partir doplano topogrfico, podem ser visualizados os trs fios. Porm, para se ter
a semelhana de tringulos, teremos que ter a mira-falante a um ngulo
alfa igual ao que girou na luneta, como mostra a Figura 45.
Figura 45 Esquema de como deveria estar a mira falante quando se trata apenas de
semelhana de tringulos.
Como se sabe, a distncia pretendida (DH) no vai ser obtida,
caso a mira falante esteja inclinada, devido ao fato de no se ter certeza
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do quanto a mira deve ser inclinada em funo do ngulo vertical de
inclinao alfa obtido no teodolito. Portanto, para se obter o DH a mira
ter que ficar verticalizada, como mostra a Figura 46.Figura 46 Esquema com a mira falante verticalizada.
A
B
Para se calcular o DH, deve-se fazer uma correo da posio da
mira que faz a semelhana de tringulos e a posio da mira verticalizada,
como mostra a Figura 47. Sendo fs, fm e fi leituras sem a correo e FS,
FM e FI a leitura correta.
Figura 47- Inclinao imaginria da mira falante para obteno da DH.
fs
fm
fi
FM
FI
FS
Na situao sem girar a luneta, tem-se uma coincidncia de DHcom 0B, como mostra a Figura 48.
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Figura 48 - Relao 0B e DH.
0B
Na situao em que se gira a luneta, em que 0B diferente de DH,
necessria a realizao da converso (Figura 49):
Figura 49 - Relao 0B e DH.
DH0
B
B
A
DH (reduzido) = 0B (fs-fi) x cos
Para essa situao, 0B = fs-fi. Nesse caso, deveremos fazer a
correo para a leitura do 0B que leia os FS FI (Figura 50).
Figura 50 - Relao fs, fm, fi, FS, FM e FI.
fs
fm
fi
FM
FI
FS
-
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Cos = fs-fi
FS-FI fs-fi = (FS-FI) .Cos
DH = (FS-FI) .Cos .Cos
Ento,
DH (m) = (FS-FI) . Cos210
4. Exerccios de fixao
1) Quais so as medidas diretas e indiretas de distncias?
2) Calcular a DH, sabendo-se que ao instalar o teodolito, o topgrafo
obteve os seguintes dados: = 0 00 00, FS = 2500 mm, FM = 2300
mm e FI = 2100 mm.
3) Calcular a DH, sabendo-se que ao instalar o teodolito, o topgrafo
obteve os seguintes dados: = 30 00 00, FS = 2000 mm, FM = 1500
mm e FI = 1000 mm.
4) Calcular a DH, sabendo-se que ao instalar o teodolito, o topgrafo
obteve os seguintes dados: z = 45 00 00, FS = 3500 mm, FM = 3000
mm e FI = 2500 mm.
5) Calcular a DH, sabendo-se que ao instalar o teodolito, o topgrafo
obteve os seguintes dados: z = 30 00 00, FS = 2000 mm, FM = 1500
mm e FI = 1000 mm.
6) Calcular a DH, sabendo-se que ao instalar o teodolito, o topgrafo
obteve os seguintes dados: z = 90 00 00, FS = 2000 mm, FM = 1500
mm e FI = 1000 mm.
-
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1. Conceito
Levantamento topogrfico planimtrico so vrios procedimentos
topogrficos, sem considerar o relevo, visando a representao grfica de
uma rea do terreno atravs da obteno de elementos necessrios como
ngulos, distncias, localizao geogrfica e posio ou orientao. O
levantamento topogrfico planimtrico divide-se em poligonao ou
caminhamento; irradiao; interseo, ordenadas e coordenadas.
Antes de fazer qualquer levantamento, o topgrafo dever fazerm reconhecimento do terreno; escolher os vrtices da poligonal; se
necessrio providenciar confeco de piquetes, estacas, estacas
testemunhas; fazer um esboo do local denominado de croqui; decidir
sobre qual ou quais tipos de levantamentos topogrficos planimtricos ir
empregar para fazer o levantamento.
2 Tipos de levantamentos topogrficos planimtricos
2.1. Poligonao ou caminhamentoO mtodo do caminhamento realizado atravs de cada vrtice
da poligonal topogrfica, medindo-se ngulos e distncias, percorrendo-
se (caminhando) para outro vrtice, fazendo-se o mesmo procedimento.
No incio feita a leitura do azimute no primeiro vrtice para clculos
posteriores dos demais.
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Por questo de conveno, devido aos teodolitos antigos que
mediam apenas num
sentido (horrio), osngulos dos vrtices, devem
ser lidos no sentido horrio,
visando-se o vrtice
anterior, zerando-se o
ngulo horizontal e
visando-se o vrtice
posterior fazendo-se a
leitura do ngulo no vrtice
em que se encontra o
teodolito. Desta forma o
processo do caminhamento
ou poligonao feito no
sentido anti-horrio (Figura
51).
Procedimento do caminhamento ou poligonao:
Aps o reconhecimento inicial do terreno e marcados todos os
vrtices da poligonal a ser levantada, o momento das medies de
ngulos e distncias da mesma. Tomando-se como exemplo a poligonal
com 4 lados da Figura 51, primeiramente, estaciona-se (instala-se) o
teodolito ou estao total sobre o ponto 0 (zero). Faz-se o processo de
centragem1e calagem2do equipamento.
Aps a centragem e a calagem, com auxlio da bssola e uma
baliza, o topgrafo determina a direo do norte magntico para mediodo azimute magntico do alinhamento 0-1. Para a medio do ngulo
interno a partir do ponto 0 (zero), o topgrafo faz uma visada de r
pedindo a um auxiliar para que segure uma baliza, de forma verticalizada,
sobre o ponto topogrfico 3, zerando o ngulo horizontal do instrumento
e medindo o ngulo at a baliza de vante localizada no ponto 1. Para a
medio das distncias 3-0 e 0-1, o topgrafo poder utilizar-se de uma
trena comum, trena eletrnica ou mira-falante para medir atravs da
taqueometria, como visto no captulo 5.
Figura 51 Sentido anti-horrio do
caminhamento numa poligonal fechada e leiturados ngulos internos no sentido horrio.
0 1
23
sentido do caminhamento
-
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Com o trmino das leituras de ngulos e distncias no vrtice 0, o
topgrafo caminha at o vrtice 1. Neste vrtice, ele poder fazer as
medies das distncias 0-1 e 1-2. A medio do ngulo ser medidoatravs da r em 0 e a vante em 2.
No vrtice 2 poder fazer as medies das distncias 1-2 e 2-3. A
medio do ngulo ser realizada atravs da r em 1 e a vante em 3.
Aps o trmino do vrtice 2, o topgrafo caminha at o vrtice 3.
Neste vrtice, ele poder fazer as medies das distncias 2-3 e 3-0. A
medio do ngulo ser realizada atravs da r em 2 e a vante em 0.
Vale salientar que os alinhamentos podem ser medidos duas
vezes, atravs de vrtices diferentes, para que seja feita uma comparao
e se h coerncia nas medies.
Na prtica, em poligonais com muitos vrtices, mesmo com a
realizao do reconhecimento da rea, os vrtices de vante so
determinados medida em que se faz o caminhamento. Por isso no se
tem certeza onde ficar o ltimo vrtice, necessitando-se instalar o
instrumento duas vezes no primeiro vrtice, sendo uma instalao no
incio e outra no final ou fechamento da poligonal topogrfica.
1Centragem - Coloca-se o teodolito juntamente com o trip sobre o pontotopogrfico. Atravs do prumo tico, a laser ou fio de prumo centra-se o
equipamento no ponto topogrfico.2Calagem - Atravs das pernas do trip, cala-se o equipamento com o
nvel circular (calagem mais grosseira). Aps esse procedimento, cala-se
refinadamente o equipamento com auxlio do nvel tubular, atravs dos
parafusos calantes.
Erro angular:
O erro inerente a qualquer medio. Para um levantamento
planimtrico por caminhamento podemos controlar (calcular, corrigir ou
descartar) o erro angular, conhecendo-se a forma geomtrica da poligonal
e as regras para somas de ngulos.
Soma dos ngulos internos = (n-2) .180, sendo n o nmero de vrtices
ou lados da poligonal fechada.
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Como exemplo, em um retngulo, tem-se:
SRetngulo = (4-2) .180 = 360
Portanto, a soma dos ngulos internos deve ser 360 para o retngulo.
A tolerncia do erro, segundo a norma, de 1, sendo assim, para oretngulo pode-se errar at 2.
Para o clculo das correes:
Caso o resultado do somatrio dos ngulos internos do
levantamento seja maior que 2 (para o retngulo), dever o topgrafo
fazer um novo levantamento. Caso seja menor ou igual, sero feitas as
correes atravs de compensaes.
Se o valor do resultado do somatrio dos ngulos internos dolevantamento seja maior que 360, dever ser realizado umasubtrao na correo.
Se o valor do resultado do somatrio dos ngulos internos dolevantamento seja menor que 360, dever ser realizado uma somana correo.
No caso do exemplo do retngulo com erro de 2 para mais ou
para menos, realiza-se a correo determinando-se a diferena do
somatrio dos ngulos internos de um retngulo perfeito pelo somatrio
dos ngulos internos obtidos no levantamento da poligonal.
Assim tem-se que:
Para erro de 02 00para mais,
360 00 00 - 360 02 00= -02
-02/4 ou 120/4 = -30
Dever ser feita a compensao subtraindo-se 30 em cada um dos 4
vrtices da poligonal.
-
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Ou
Para erro de 02 00 para menos,360 - 359 58= 22/4 = +30Dever ser feita a compensao somando-se 30 em cada um dos 4vrtices da poligonal.
A tabela a seguir um exemplo de como se procede o preenchimento ecompensaes dos ngulos internos da poligonal fechada na Figura 52,com erro a mais de 02 00.
EstaesPontosvisados
LeiturasDH(m)
ngulosinternos
C AC
FS FM FI0 1 1608 1504 1400 20,8 900100 30 9000301 2 1900 1775 1650 25 895600 30 8955302 3 2106 2003 1900 20,6 900200 30 9001303 0 1654 1527 1400 25,4 900300 30 900230
C- Correes, AC- ngulos internos corrigidos.
Figura 52 Exemplo de um levantamento por poligonao.
0 1
23
20,8 m
20,6 m
25,0m
25,4m
9001'00"
9003'00" 9002'00"
8956'00"
-
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Orientao:
Todo trabalho realizado em campo deve ser orientado. Oinstrumento utilizado para orientao a bssola. O procedimento de
orientao da poligonal deve ser concomitante ao procedimento do
mtodo de caminhamento.
No vrtice 0, se faz a leitura do azimute magntico do
alinhamento 0-1, posteriormente so feitos faz os clculos para se
descobrir os valores dos azimutes dos demais alinhamentos. Depois so
feitos os clculos das correes dos azimutes na tabela (Figura 53).
Figura 53- Azimute lido no alinhamento 0-1 e ngulos internos de uma poligonalretangular fechada.
0 1
3
9010
90
9090
120
Estaes Pontos
visadosngulointerno
Azimutes DH (m)Lido Calculados
0 1 12000001 2 900000 300000 16,22 3 900000 3000000 32,8
3 0 900000 2100000 16,40 1 901000 12010'00 32,3
Clculo do Azimute:
Ser considerado (Azimute anterior + ngulo interno) = X
Se X for < que 180, somam-se 180 a X
Se X for entre 180 e 540, subtraem-se 180 de X
Se X for > que 540, subtraem-se 540 de X
-
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Correo do erro do Azimute:
Busca-se o erro encontrado na soma dos ngulos internos. Faz-seo mesmo procedimento que foi feito para correo dos ngulos internos,s que, dessa vez a correo para Azimutes acumulativa, como mostraa tabela:
Est Pv. ngulointerno
Azimutes DH(m)
Correes AzimutescorrigidosLido Calculados
0 1 12000001 2 900000 300000 16,2 - 2,5 2957,52 3 900000 3000000 32,8 - 5,0 29955
3 0 900000 2100000 16,4 - 7,5 20952,50 1 901000 1201000 32,3 -10 120
Est Estaes, Pv Pontos visados.
No final das compensaes dos ngulos internos e clculos dosazimutes tem-se que o azimute lido do alinhamento 0-1 igual ao azimutecalculado neste mesmo alinhamento. Neste exemplo o valor de1200000.
2.2. Irradiao ou Coordenada Polar
Esse mtodo normalmente utilizado em pequenas reas erelativamente planas. Consiste seu incio a partir de um vrtice medindo-se a posio exata de diversos objetos no levantamento atravs de ngulose distncias (coordenadas polares) a partir de um ponto referencial(Figura 54).
Figura 54 - Irradiao a partir de um vrtice (vrtice zero).
0 1
23baliza
0
DH
DH
-
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importante se ressaltar que em certos casos, para um melhordetalhamento e representao do terreno, utilizar-se da combinao do
mtodo do caminhamento ou poligonao para se levantar uma poligonalbsica, sendo o mtodo da irradiao usado para detalhamento de algunsobjetos de interesse, a partir dos vrtices da poligonal, como mostra aFigura 55 e tabela a seguir.
Estaes
Pontos visados
DH (m)
ngulo
I
v1
20,0
300000
v2
5,0
500000
v3
25,0
800000
d1
15,0
400000
d2
19,0
300000
Figura 55- Mtodos do Caminhamento e Irradiao usados conjuntamente.
0 1
23
v1
v2
v3
d1d2
20
mbaliza
30
teodolito
postervore
-
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2.3. Ordenadas
um mtodo usado para o levantamento de alinhamentos curvose tambm como auxiliar ao mtodo do caminhamento ou poligonao.Consiste em se traar um alinhamento auxiliar e a partir deste solevantadas tantas ordenadas quantas forem necessrias para arepresentao do alinhamento de interesse (Figura 56). Cada ponto temum valor x e um valor y. Os pontos de 1 a 13 do exemplo, so obtidos apartir de distncias (x) no alinhamento auxiliar e de distncias (y)medidas a partir de linhas perpendiculares ao este mesmo alinhamentoauxiliar.
Figura 56- Mtodo das Ordenadas.
1
2 3
4
56
78
9
10 1112
13
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11 x12 x13
y1
y2
y3
y4
y5
y6
y7
y8
y9
y1
0
y11
y12
y13
2.4. Interseo
O mtodo de Interseo ou de Coordenadas bipolares, tambm spode ser usado para pequenas reas. o nico mtodo que pode serutilizado quando alguns vrtices da rea so inacessveis, como porexemplo, no caso de pontos bastante ngremes ou existncia de um brejo(Figura 57).
Neste mtodo definida uma linha base com comprimentoconhecido a partir de 2 pontos, distantes no mnimo 50 metros um dooutro, e instalando-se o instrumento em cada um deles para a obtenodos valores dos ngulos e . Desta forma pode ser determinada a
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localizao do ponto inacessvel C na Figura 57 e calculadas as distncias
dos A e B ao ponto inacessvel C pela Lei dos senos.
Figura 57- Mtodo da interseo.
A
Cinacessvel
Ento,
2.5. Por coordenadas
O levantamento por coordenadas consiste em se criar um plano
cartesiano, atribuindo-se pelo menos dois pontos de apoio decoordenadas conhecidas. Num desses pontos instala-se o instrumento e
DH (A-B)
sen =
DH (B-C)
sen
DH (C-A)
sen=
Lei dos senos
DH (A-B) X sen
sen
1) DH (A-C)=
DH (A-B) X sen
sen
2) DH (B-C)=
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no outro coloca-se o basto para se fazer a amarrao atravs de uma
referncia para o instrumento. O levantamento por coordenadas muito
utilizado por topgrafos que trabalham com Estao Total (Figura 58).
3. Locao topogrfica planimtrica
A locao planimtrica o processo inverso ao levantamentotopogrfico. Ela caracterizada por um procedimento mais demorado e
o