TOPOGRAFIA APLICADA II Parte – Topometria semestre 2009.I Disciplina ECV 5631 Turmas 0231 A / B Para : Curso de Arquitetura e Urbanismo Profa.: Dra. Dora Orth – ECV / UFSC Arquiteta e Dra Planejamento do Espaço Coordenadora do GrupoGE / Membro da Ruitem

Topometria ou levantamento topográfico é feita através de: métodos de medição de distâncias, ângulos e alturas entre pontos topográficos, materializados no terreno (locados); e representação do terreno na forma de uma planta. os levantamentos topográficos...: ... usam como apoio: Pontos (pontos topográficos naturais ou artificiais) Linhas (alinhamento entre 2 pontos ou uma direção) ... começam pela locação dos pontos (materialização no terreno), obedecendo os seguintes critérios: pontos de interesse (inflexões dos limites do terreno, entorno, elementos naturais, edificações, inflexões do perfil do terreno) pontos preferencialmente intervisíveis; Começando por um ponto conhecido. ... prosseguem com: - medidas de distâncias horizontais e verticais (alturas), - medidas de ângulos horizontais e verticais.

Plano de ensino – II parte Unid 6 - Medição de distancias, ângulos e alturas. Unid 7 - Tipos e Métodos de Levantamentos Topográficos, com destaque para os Levantamentos Topográficos Regulares. Unid 8 - Processamento de dados de campo. Unid 9 - Desenho de Planta Topográfica. Levantamento Topográficos Expeditos. Extra-aula. II PROVA + Fechamento disciplina + Recuperação

UNID. 6 – Medição de distâncias, ângulos e alturas 6.1) Tipos de distâncias, ângulos e alturas 6.2) Equipamentos Tradicionais: trena, teodolito, bússola, nível e mira + acessórios 6.3) Erros no uso dos equipamentos topográficos em medições....

B.1) Tipos de distâncias Dist horizontal ou de projeção Dist vertical = diferença de nível Plano horizontal de referência (Geóide ou arbitrário) Dist vertical = cota ou altitude Vertical do lugar (fio de prumo = direção da força da gravidade) P1 Ponto topogr 2 Perfil Topográfico da superfície terrestre entre os pontos P1 e P2.

b.2) Ângulos Horizontais b.1) Azimute ( Az ) e Rumo ( R ), que são ângulos de direção e são lidos com bússola, se referem a um alinhamento e a direção Norte/Sul. O azimute é o ângulo que parte do Norte até o alinhamento em questão, em sentido horário, com valores de 0 à 360. Mede-se um azimute e calcula-se o resto. O rumo é o ângulo que parte do Norte ou Sul (da direção mais próxima) até o alinhamento, de 0 à 90 + o quadrante. Pode ser calculado a partir do Azimute e vice-versa.O b.2) Deflexão (  ) e entre alinhamento (  ), que são ângulos lidos com teodolito, chamados goniométricos, e se referem a dois alinhamentos. A deflexão (à direita ou à esquerda) é mais utilizada em levantamentos pelo método da poligonal aberta (para estradas, redes, ...), não comum nas atividades dos arquitetos. Os ângulos entre alinhamentos se referem ao método da poligonal fechada e são de dois tipos: ângulos internos e externos. Os ângulos internos são os mais utilizados nas atividades dos arquitetos.

b.3) ÂngulosVerticais Ângulos lidos em relação a vertical do lugar, podendo ser: de inclinação ( i ), zenital ( z ) ou nadiral ( n ). ângulo de inclinação (i) é formado pela linha de visada do teodolito e o plano horizontal, sendo contado à partir deste, variando de zero a 90o (negativo abaixo da linha do horizonte e positivo acima). ângulo zenital (z) é o ângulo formado entre a vertical do lugar e a linha de visada. Conta-se este ângulo a partir do zênite variando de zero a 180o . ângulo nadiral () é formado entre a vertical do lugar (no sentido do centro da Terra) e a linha de visada, também variando entre zero e 180o.

INSTRUMENTOS TRADICIONAIS a) TRENA - Instrumento para medição direta de distâncias entre dois pontos topográficos sobre alinhamentos. Dificuldades de uso em espaços abertos (vento provoca catenária horizontal), em terrenos acidentados (necessidade de esticar a trena sobre o alinhamento a medir), e distâncias longas (trenadas até 20,00 metros, para minimizar as catenárias horizontais e verticais). Procedimentos de uso: Sempre medir do centro de uma baliza até o centro de outra baliza. Não fazer trenadas maiores de 20,0 m. Começar pelo ponto mais alto (zero da trena) no terreno. Achar a horizontal (menor distância entre duas linhas verticais). Não apoiar a trena em nada Esticar bem a trena antes da leitura. Conferir a leitura.

b) TEODOLITO é um instrumento óptico de precisão (tem luneta e microscópio); lê ângulos horizontais, do tipo goniométrico (ou qualquer) e lê ângulos verticais (zenital, de inclinação e nadiral); permitindo fazer levantamentos planimétricos e taqueometria (luneta com 3 fios paralelos e equidistantes = estadimetria). Procedimentos para uso do teodolito: Instalar o teodolito sobre um ponto topográfico ajustando de forma precisa a verticalidade e horizontalidade dos 3 eixos do aparelho (eixos horizontal, vertical e de colimação = linha de visada do fio médio da luneta do teodolito); efetuar a visada (sobre a baliza ou a mira); efetuar a leitura do ângulo  Passos..... (tanto horizontal como vertical) :

Passos para efetuar a leitura do ângulo  (horizontal e vertical) : 1 – identificar qual a janela referente ao tipo de ângulo (horizontal ou vertical) que vai ler; 2 – com o parafuso do lado oposto ao limbo vertical, ajustar o marcador sobre uma das divisões (traços pretos) desta janela; 3 - fazer a leitura do valor ajustado em graus e minutos; 4 - completar a leitura somando, aos valores lidos na janela, os valores marcados no vernier (minutos e segundos). Vernier = subdivisão da menor divisão de um limbo Limbo = marcadores de ângulos horizontal e vertical (= transferidor)

c) BÚSSOLA lê ângulos horizontais de direção em relação ao N e S magnéticos. Procedimentos: Além dos erros e cuidados comuns ao uso do teodolito, a leitura de ângulos com bússola requer cuidados especiais referente a interferência de elementos imantados sobre o posicionamento da agulha da bússola. Evitar fazer leituras próximos a elementos metálicos (relógios ..., balizas..., postes...). Outro problema específico é a baixa precisão quando comparado com o teodolito. Deve-se fazer 3 leituras de um mesmo ponto da poligonal de apoio e usar o valor do azimute médio, calculando a partir deste, o valor dos azimutes dos demais pontos da poligonal.

d) NÍVEL E MIRA usados em levantamentos topográficos altimétricos principais, pelo método do nivelamento geométrico. O nível é um instrumento similar ao teodolito, óptico e de precisão, para leitura de alturas sobre uma mira colocada verticalmente sobre os pontos topográficos a nivelar. O nível, ao contrário do teodolito, nunca é instalado sobre um ponto topográfico, mas sempre entre os pontos a nivelar. A luneta do nível é horizontal e fixa, cuja linha de visada é o referencial para as leituras de alturas (do ponto visado = pé da mira até linha de visada do nível). A mira é uma régua graduada de 0 (no chão) a 4,0 metros graduada em centímetros, cujas leituras devem ser feitas com detalhamento mínimo de 5 mm (ou 0,5 cm). A mira é colocada sobre um ponto topográfico (ponto visado) para leitura de alturas entre o ponto no terreno e o plano horizontal formado pela visada do nível.

6.3 ) ERROS NO USO DOS EQUIPAMENTOS “Medir é errar” = Como é impossível medir com perfeição, o erro se torna parte de qualquer medição. Para minimizar os erros de medição em topografia, deve-se tomar cuidados especiais durante os levantamentos e “ajustar os erros” (= avaliar e redistribuir) antes de usar os dados levantados. Independente do equipamento de medição ou tipo de medição, existe simultaneamente vários tipos e fontes de erros: erros acidentais = provêem da imperfeição dos nosso sentidos; variam muito; não podem ser eliminados e nem calculados. erros sistemáticos = imperfeição dos equipamentos, desretificação dos equipamentos (falta de aferição), descuido no uso dos equipamentos (instalação, posição de leitura, tempo) erros grosseiros = frutos de enganos ....

A) Erros no uso da trena: erros sistemáticos: não aferição do comprimento da trena exagerada catenária vertical ( trena não esticada ) ou horizontal ( erro de alinhamento ) não verticalidade da baliza não horizontalidade da trena variação do comprimento da trena pela temperatura (sol muito forte). erros grosseiros: engano no número de trenadas erro no ajuste do zero da fita engano no sentido da graduação da fita erro de anotação

B) Erros no uso do teodolito: Erros sistemáticos: falta de perpendicularidade (desretificação do aparelho) entre os 3 eixos do aparelho (vertical, horizontal e de colimação). Erro eliminado pela média de duas leituras do ângulo: uma com a luneta normal, outra com a luneta invertida. imperfeição na divisão dos círculos de leitura dos ângulos (limbos). Este erro é atenuado: pelos processos de reiteração e repetição (= várias leituras do mesmo ângulo horizontal, usando-se a média); ou pela média de leituras do ângulo vertical, com luneta normal e invertida. Erros grosseiros no uso do teodolito: má instalação do aparelho ( fazer coincidir eixo vertical com ponto topográfico e nivelar corretamente o aparelho); erro de visada (procurar visar o mais próximo do solo para diminuir o erro proveniente da não verticalidade da baliza ou mira); erro de leitura e erro de anotação.

c) Erros e cuidados no uso do nível: Erros no uso do nível falta de verticalidade da mira falta de nivelamento do nível imprecisão de leitura na mira desretificação do nível. Cuidados no uso do nível O uso do nível incorpora de forma sistemática erros de visada, causados pela curvatura da Terra e pelo fenômeno da refração da luz pela umidade do ar, que é maior próxima ao solo. São os erros altimétricos totais – esfericidade e refração – que podem ser minimizados em nivelamentos geométricos, através de adequados procedimentos de campo: usar visadas com o nível inferiores a 60 metros; instalar o nível (estação de nivelamento) em posição aproximadamente equidistante dos pontos a nivelar, para compensar o erro de esferecidade; fazer leituras sobre a mira acima de 0,5 m do solo, para minimizar o erro de refração.

Erros no uso de trenas e balizas Trena inclinada Catenária na trena Baliza inclinada Perfil do terreno Erros no uso de trenas e balizas

Equipamento desretificadoo Equipamento mal instalado Perfil do terreno Erro no uso dos equipamentos topográficos (teodolito, nível, estação total) Equipamento desretificadoo Visada fora do ponto