2009 [APOSTILA DE TOPOGRAFIA] - SENAI-DR/ES CEP HRD
APOSTILA DE TOPOGRAFIA Apostila montada e revisada pela Doc. Regiane F. Giacomin em março de 2009. Tal material foi baseado, e recortado em alguns momentos (referenciados), conforme bibliografia. 2
Índice Introdução...04 Levantamentos Topográficos: objetivos e a sua importância para as obras de engenharia civil...04 Conceitos Fundamentais da Topografia...06 Geodésia e Topografia...10 Erros de esfericidade ou limite da topografia...15 Erros em Topografia...16 Unidades de medidas usadas em Topografia...17 Escalas, Classificação das Cartas e Convenções de desenho topográfico...24 Medição de distâncias horizontais e seus instrumentos...40 Principais instrumentos e equipamentos utilizados nos serviços topográficos. Conceitos de Levantamento cadastral, Loteamento de áreas e Plantas para Projetos Fundiários e memorial descritivo. Introdução ao Levantamento Topográfico Planimétrico. Norte Magnético, Norte Verdadeiro, Rumos e Azimutes. Levantamento Topográfico Planimétrico: Métodos e Cálculos. Nivelamento Geométrico e Trigonométrico. Elementos do relevo; Curvas de nível; Representação gráfica do relevo e leitura de projetos. Breve conceito sobre Topografia Automatizada e Sistemas Integrados. Glossário Bibliografia 3
Introdução: A palavra "Topografia" deriva das palavras gregas "topos" (lugar) e "graphen" (descrever), o que significa a descrição exata e minuciosa de um lugar. (DOMINGUES, 1979). Tem por finalidade: determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre, do fundo dos mares ou do interior de minas, desconsiderando a curvatura resultante da esfericidade da Terra. Compete ainda à Topografia, a locação, no terreno, de projetos elaborados de Engenharia. (DOMINGUES, 1979). Importância da Topografia e suas aplicações: A Topografia se faz necessária em vários trabalhos das Engenharias, Arquitetura e Agronomia. Na construção civil, de um modo geral, é indispensável correto estudo e conhecimento do terreno onde será implantada a futura obra. Deste conhecimento e de seu bom aproveitamento decorrerão conseqüências econômicas, técnicas e estéticas da obra. Mesmo durante a fase de execução são indispensáveis os conhecimentos topográficos no seu acompanhamento. Vejamos alguns exemplos: Na Engenharia da Eletricidade utiliza-se, por exemplo, em levantamento da faixa de domínio, locação das linhas de transmissão e instalação dos equipamentos das casas de força. www.escelsa.com.br www.promonengenharia.com.br Na Engenharia Mecânica: instalação das maquinarias e controle periódico. Na Engenharia de Minas: levantamento e locação das jazidas, galerias e poços. Geologia: levantamento e demarcação de jazidas, na prospecção de galerias, na fotogeologia (interpretação geológica baseada em aerofotogrametria). Na Engenharia Sanitária e Urbanismo: levantamentos para execução de redes de água e esgotos, drenagens e retificações de cursos d'água, levantamento de uma área para urbanização, cadastro de cidades. 4
Na Engenharia Civil e Arquitetura: - Portos: estudo do potencial hidráulico (batimetria), bacias de acumulação, adutoras, canais de irrigação, controle das cheias, locação e controle do nível na construção de barragens, levantamentos hidrográficos, locações das obras portuárias, controle das marés, estudo dos canais. http://www.uniagua.org.br - Estradas: reconhecimento, exploração e locação da futura, controle de execução e medições, escavações de túneis. www.jornaloregional.com.br/fotos/trindade.gif www.jdantas.com.br - Aeroportos: controle permanente das pistas sob o tráfego. - Edificações: Levantamento do terreno, demarcação da obra, verificações durante a construção, nivelamentos de obras construídas, cálculos dos volumes de terra a escavar, etc. www.henriquecoelho.eng.br/portfolio.htm 5
Conceitos Fundamentais da Topografia: Como vimos, Topografia é a descrição da superfície de um lugar, conhecendo os instrumentos e os métodos que se destinam a representar esse terreno sobre uma superfície plana denominada plano topográfico. O Plano Topográfico é uma projeção ortogonal da porção da superfície terrestre em questão. Serão projetados sobre um plano horizontal os limites desse terreno e todas as suas particularidades naturais e artificiais. Observe na figura abaixo (ESPARTEL, 1987) a relação da superfície terrestre e de sua projeção sobre o papel, Plano Topográfico. A Topografia divide-se em: 1. Topometria 2. Topologia 1. Topometria: A topometria estuda os processos clássicos de medida de distância, ângulos e diferença de nível. Encarrega-se, portanto, da medida das grandezas lineares e angulares, quer seja no plano horizontal ou no plano vertical, objetivando definir o posicionamento relativo dos pontos topográficos [ponto topográfico é qualquer ponto do terreno que contribui para a definição das medidas lineares ou angulares]. Por sua vez, a topometria se divide em: planimetria e altimetria (Jucilei Cordini ). 6
1.1 Planimetria ou Placometria: A planimetria estuda e estabelece os procedimentos e métodos de medida, no plano horizontal, de distâncias e ângulos, e a conseqüente determinação de coordenadas planas (X,Y) de pontos de interesse. (Jucilei Cordini ). Consiste em obter os ângulos azimutais e as distâncias horizontais para a determinação das projeções dos pontos do terreno para a representação do plano topográfico. Atua no plano horizontal (plano topográfico) e não leva em consideração o relevo. Os trabalhos provenientes da planimetria dão origem às plantas planimétricas (Mauro Silva). Recorte de um levantamento topográfico planimétrico feito por Dimas Spinassé, em Agosto de 2006. 1.2 Altimetria ou Hipsometria: A altimetria estuda e estabelece os procedimentos e métodos de medida de distâncias verticais ou diferenças de nível, incluindo-se a medida de ângulos verticais. A operação topográfica que visa o levantamento de dados altimétricos é o nivelamento. (Jucilei Cordini ). As medidas são efetuadas num plano vertical, onde se obtém os ângulos horizontais e verticais, as distâncias horizontais e as diferenças de nível. Os trabalhos de altimetria conjugado a planemetria dão origem às plantas planialtimétricas. A Altimetria isoladamente, dá origem ao perfil do terreno. (Mauro Silva). Recorte de um levantamento topográfico planialtimétrico feito por Márcio Costa, em Janeiro de 2005. 7
Perfis do terreno feitos por Márcio Costa, em Janeiro de 2005. Maquete esquemática do terreno confeccionada por Regiane Giacomin em 2005. A planimetria e a altimetria utilizam para seu desenvolvimento: 1.a Goniologia 1.b Taqueometria 1.a Goniologia: É a parte da Topografia que trata dos ângulos. É dividida em: 1.a.1 Goniometria: tem como objetivo a medição do ângulo horizontal (plano horizontal) e do ângulo vertical (plano vertical). 1.a.2 Goniografia: Trata do transporte do ângulo para o desenho (planta). 8
Ângulo horizontal: É o ângulo medido no plano horizontal (Plano Topográfico). Ângulo vertical: É o ângulo medido no plano vertical (plano perpendicular ao plano topográfico). O ângulo vertical pode ser: - Zenital: origem no Zênite (direção contrária ao fio de prumo); - Nadiral: origem no Nadir (direção do fio de prumo) - Horizontal: origem no horizonte. Atualmente os fabricantes de teodolitos estão produzindo somente teodolitos com ângulo vertical zenital, isto é, a origem do ângulo vertical é o Zênite. Nos teodolitos eletrônicos e estações totais pode-se configurar a origem do ângulo vertical. (Mauro Silva). http://www.zeniteonline.com.br/zenite.html 1.b Taqueometria: É a parte da Topografia que trata da medida indireta da distância horizontal e diferença de nível. Os aparelhos usados na Taqueometria chamam-se taqueômetros e são classificados em óticos e eletrônicos. Um bom exemplo de taqueômetro ótico é o teodolito que possui na luneta fios estadimétricos. Com relação aos taqueômetros eletrônicos podemos citar o medidor eletrônico de distância (MED) ou distanciômetro, desenvolvido na década de 50 e atualmente muito empregado nas medições topográficas. (Mauro Silva) Veremos no capítulo sobre aparelhos exemplos de taqueômetros. 2. Topologia: É a parte da Topografia que estuda as formas exteriores da superfície terrestre e as leis que devem obedecer ao seu modelado. (Mauro Silva) Ela trata da interpretação dos dados colhidos através da topometria, assim fica mais fácil identificar possíveis erros do levantamento e facilita a execução do levantamento e do desenho topográfico. 9