PLANIMETRIA: levantamento topográfico planimétrico

Introdução Durante um levantamento topográfico, normalmente são determinados pontos de apoio ao levantamento (pontos planimétricos, altimétricos ou planialtimétricos), e a partir destes, são levantados os demais pontos que permitem representar a área levantada. A primeira etapa pode ser chamada de estabelecimento do apoio topográfico e a segunda de levantamento de detalhes.

NBR 13133 (ABNT 1994) defini os pontos de apoio por: “pontos, convenientemente distribuídos, que amarram ao terreno o levantamento topográfico e, por isso, devem ser materializados por estacas, piquetes, marcos de concreto, pinos de metal, tinta, dependendo da sua importância e permanência.”

Monografia de ponto topográfico

CÁLCULO DE COORDENADAS NA PLANIMETRIA Nesta fase, será detalhado o desenvolvimento necessário para a determinação das coordenadas planas, ou seja, as coordenadas x e y. De uma forma mais simples, pode-se dizer que a projeção em “X” é a representação da distância entre os dois vértices do alinhamento sobre o eixo das abscissas e a projeção em “Y” a representação da mesma distância no eixo das ordenadas.

Representação da projeção da distância D em X (ΔX) e em Y (ΔY) ΔX = D . sen Az ΔY = D . cos Az

Representação de uma poligonal e suas respectivas projeções Logo: Xi = Σ X’i Yi = Σ Y’i

TÉCNICAS DE LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO A poligonação é um dos métodos para determinar coordenadas de pontos em Topografia, principalmente para a definição de pontos de apoio planimétricos. Uma poligonal consiste em uma série de linhas consecutivas onde são conhecidos os comprimentos e direções, obtidos através de medições em campo. O levantamento de uma poligonal é realizado através do método de caminhamento, percorrendo-se o contorno de um itinerário definido por uma série de pontos, medindo-se todos os ângulos, lados e uma orientação inicial. A partir destes dados e de uma coordenada de partida, é possível calcular as coordenadas de todos os pontos.

Levantamento de uma poligonal

Método de irradiação A NBR 13133 (ABNT, 1994) classifica as poligonais em principal, secundária e auxiliar: Poligonal principal: poligonal que determina os pontos de apoio topográfico de primeira ordem; Poligonal secundária: aquela que, apoiada nos vértice da poligonal principal determina os pontos de apoio topográfico de segunda ordem; Poligonal auxiliar: poligonal que, baseada nos pontos de apoio topográfico planimétrico, tem seus vértices distribuídos na área ou faixa a ser levantada, de tal forma que seja possível coletar, direta ou indiretamente, por irradiação, interseção ou ordenadas sobre uma linha de base, os pontos de detalhes julgados importantes, que devem ser estabelecidos pela escala ou nível de detalhamento do levantamento.

As poligonais levantadas em campo poderão ser fechadas, enquadradas ou abertas Poligonal fechada: parte de um ponto com coordenadas conhecidas e retorna ao mesmo ponto. Sua principal vantagem é permitir a verificação de erro de fechamento angular e linear. Poligonal enquadrada: parte de dois pontos com coordenadas conhecidas e acaba em outros dois pontos com coordenadas conhecidas. Permite a verificação do erro de fechamento angular e linear. Poligonal aberta: parte de um ponto com coordenadas conhecidas e acaba em um ponto cujas coordenadas deseja-se determinar. Não é possível determinar erros de fechamento, portanto devem-se tomar todos os cuidados necessários durante o levantamento de campo para evitá-los.

NBR 13133 (ABNT, 1994 p.7) Como visto anteriormente, para o levantamento de uma poligonal é necessário ter no mínimo um ponto com coordenadas conhecidas e uma orientação. Segundo a NBR 13133 (ABNT, 1994 p.7), na hipótese do apoio topográfico vincular-se à rede geodésica (Sistema Geodésico Brasileiro – SGB), a situação ideal é que pelo menos dois pontos de coordenadas conhecidas sejam comuns .Neste caso é possível, a partir dos dois pontos determinar um azimute de partida para o levantamento da poligonal. Dois pontos com coordenadas conhecidas e vinculadas ao SGB comuns a poligonal.

Pontos com coordenadas conhecidas entre pontos da poligonal Estes dois pontos não necessitam ser os primeiros de uma poligonal. Um vértice de apoio pertencente a poligonal e observação a um segundo vértice.

Transporte de coordenadas utilizando uma poligonal de apoio Nenhum ponto referenciado ao SGB faz parte da poligonal, porém existem pontos próximos a poligonal de trabalho. Neste caso efetua-se o transporte de coordenadas através de uma poligonal de apoio.

LEVANTAMENTO E CÁLCULO DE POLIGONAIS FECHADAS Como visto anteriormente, a vantagem de utilizar uma poligonal fechada é a possibilidade verificar os erros angular e linear cometidos no levantamento da mesma.

LEVANTAMENTO DA POLIGONAL Um dos elementos necessários para a definição de uma poligonal são os ângulos formados por seus lados. A medição destes ângulos pode ser feita utilizando técnicas como pares conjugados, repetição ou outra forma de medição de ângulos. Normalmente são determinados os ângulos externos ou internos da poligonal. Também, é comum realizar a medida dos ângulos de deflexão dos lados da poligonal.

Estação Ré e Estação Vante O sentido de caminhamento para o levantamento da poligonal será considerado o sentido horário. No sentido de caminhamento da poligonal, a estação anterior denomina-se de estação RÉ e a estação seguinte de VANTE.

Ângulo=leitura vante – leitura ré Neste caso os ângulos determinados são chamados de ângulos horizontais horários (externos) e são obtidos da seguinte forma: estaciona-se o equipamento na estação onde serão efetuadas as medições, faz-se a pontaria na estação ré e depois faz-se a pontaria na estação vante.

Os comprimentos dos lados da poligonal são obtidos utilizando-se trena, taqueometria ou estação total, sendo este último o método mais empregado atualmente. Não se deve esquecer que as distâncias medidas devem ser reduzidas a distâncias horizontais para que seja possível efetuar o cálculo das coordenadas. A orientação e as coordenadas de partida da poligonal serão obtidas conforme visto anteriormente.

CÁLCULO DA POLIGONAL A partir dos dados medidos em campo (ângulos e distâncias), orientação inicial e coordenadas do ponto de partida, é possível calcular as coordenadas de todos os pontos da poligonal. Inicia-se o cálculo a partir do ponto de partida (costuma-se empregar a nomenclatura OPP para designar o ponto de partida).

VERIFICAÇÃO DO ERRO DE FECHAMENTO ANGULAR Para a poligonal fechada, antes de calcular o azimute das direções, é necessário fazer a verificação dos ângulos medidos. Uma vez que a poligonal forma um polígono fechado é possível verificar se houve algum erro na medição dos ângulos. Em um polígono qualquer, o somatório dos ângulos externos deverá ser igual a: Somatório dos ângulos medidos = (n + 2) . 180º Onde “n” é o número de estações da poligonal O erro angular (ea) cometido será dado por: ea = Somatório dos ângulos medidos – (n+2).180º Para ângulos internos o somatório dos mesmos deverá ser igual ao número de estações menos dois, multiplicado por 180º.

Tolerância angular (εa) Este erro terá que ser menor que a tolerância angular (εa), que pode ser entendida como o erro angular máximo aceitável nas medições. Se o erro cometido for menor que o erro aceitável, deve-se realizar uma distribuição do erro cometido entre as estações e somente depois realizar o cálculo dos azimutes. É comum encontrar a seguinte equação para o cálculo da tolerância angular: onde m é o número de ângulos medidos na poligonal e p é precisão nominal do equipamento de medição angular. εa = p. m1/2