Presidente Prudente - SP, 24-26 de julho de 2017 p. 519-526 LEVANTAMENTO DE GALERIA GUSTAVO JONAS VIEIRA JOÃO PAULO VIEIRA MARY CAROLINE OLIVEIRA CAMARGOS Universidade Federal de Uberlândia UFU Campus Monte Carmelo MG Instituto de Geografia - IG {gustavojonas, joaopaulov, mary.camargos}@ufu.br RESUMO - O presente trabalho tem por objetivo demonstrar os procedimentos exigidos para a execução da simulação do levantamento de uma galeria (prédio da unidade SESI) na Universidade Federal de Uberlândia - Campus Monte Carmelo (MG). A metodologia empregada consiste na realização de uma poligonal enquadrada, a qual parte e termina em dois pontos de coordenadas conhecidas (marcos) e permite a verificação do erro de fechamento angular e linear. Portanto, o mesmo trabalho foi realizado em três etapas, consistindo em levantamento de campo, posteriormente processamento dos dados pelo software topograph e concluindo com a confecção da planta topográfica no software AutoCAD versão estudantil. Palavras chave: Levantamento Topográfico, Galeria, Obras de Arte Especiais, Unidade SESI. ABSTRACT - The present work has the objective of demonstrating the procedure required for the enforcement of the simulation of the survey of a gallery (building of the SESI unit) at the Federal University of Uberlandia - Campus Monte Carmelo (MG). The methodology used consists of the realization of a framed traverse, which starts and ends at two points of known coordinates (landmarks) and allows the verification of the angular and linear closure error. Therefore, the same work was carried out in three stages, consisting of field survey, later processing of the data by the software topograph and concluding with the construction of the topographic plant in the software student version AutoCAD. Key words: Topographic Survey, Gallery, Special Artworks, SESI Unit. 1 INTRODUÇÃO Na implantação de obras de engenharia, vários fatores devem ser contemplados, visando minimizar os erros e aumentar a sua qualidade, seja na fase do projeto ou construção. Portanto, para que os trabalhos sejam executados de forma a minimizar os erros de alinhamento e posicionamento, faz-se necessário a realização do levantamento topográfico de superfície que abrange as obras a serem realizadas. Estes trabalhos devem estar vinculados à poligonais de primeira ordem que vão permitir o controle das obras de construção civil, através das poligonais implantadas na superfície (ROCCO, 2013). Para isso, os métodos empregados nas determinações topográficas no subsolo pouco diferem dos métodos tradicionais, porém com as implicações de um trabalho realizado dentro de uma mina ou galeria. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta os procedimentos exigíveis para a simulação do levantamento de uma galeria situada no interior da Universidade Federal de Uberlândia - Campus Monte Carmelo. Portanto, o mesmo será realizado em três etapas, consistindo em levantamento de campo, posteriormente processamento dos dados pelo software topograph e por fim, a confecção da planta topográfica. 2 OBJETIVOS O presente trabalho tem por objetivo realizar o levantamento planialtimétrico de detalhes no interior do prédio do SESI, sede da Universidade Federal de Uberlândia Campus Monte Carmelo, e a partir disso, considerá-lo uma galeria e mapear a sua estrutura por meio de uma série de pontos irradiados. Podendo assim: Determinar as coordenadas dos pontos irradiados; Desenhar plantas baixas com os pontos da poligonal e os pontos irradiados; e Realizar a modelagem dos pontos a fim de criar um desenho tridimensional da galeria.
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Dentro das diversas técnicas convencionais de levantamentos topográficos, como poligonação, interseção a vante, irradiação entre outras, todas essas podem ser aplicadas para o levantamento das galerias. Quando forem utilizadas poligonais, dar preferência à utilização de poligonais fechadas, porém como isto nem sempre é possível, na utilização de poligonais abertas os cuidados devem ser redobrados. Atualmente tem-se destacado o uso de estações totais com medida laser para execução de levantamentos de detalhes, visto a facilidade de operação, uma vez que não necessita de prisma refletor para a execução das medidas (MARTINI; FAGGION; VEIGA, 2004). Contudo, neste trabalho foi utilizado a poligonal enquadrada, que teve o intuito de fazer um detalhamento do prédio do campus SESI, do tipo as built. Sendo que a poligonal implantada no interior da galeria teve um sistema adequado de acompanhamento na execução, de maneira a não serem ultrapassadas as tolerâncias topográficas do trabalho. Para isso, faz se os cálculos utilizando as seguintes equações abaixo, porém, para este trabalho foi feito todas no software topograph. A característica principal das poligonais enquadradas consiste em unir pontos topográficos de coordenadas conhecidas. Logo, conhecendo as coordenadas dos vértices de partida Pi e P (i+1) e de chegada P(n-1) e Pn, é possível calcular o azimute e a distância entre os dois vértices utilizados como partida (Pi- P(i+1)) e também o azimute e a distância entre os vértices de chegada (P(n-1), Pn). A grande vantagem da utilização desta metodologia baseia-se na possibilidade de verificar e corrigir os erros acidentais ocorridos durante a coleta dos dados no campo assim calculando as coordenadas dos vértices da poligonal (VEIGA; ZANETTI; FAGGION, 2012). A seguir temos os passos dos cálculos realizados através da poligonal enquadrada: Cálculo das distancias e coordenadas. Dh = Di sen(z). (1) E i = E i 1 + Dh (i 1) i sen(az (i 1) i ). (2) N i = N i 1 + Dh (i 1) i cos(az (i 1) i ). (3) Di = Distância Inclinada; Z = Ângulo Zenital; Dh = Distância horizontal; i = Contador; (E, N) = Coordenadas em Universal Transversa de Mercator; e Az = Azimute. Cálculos da verificação do erro de fechamento angular: n α i = (s + 2) 180. (4) i=1 n e a = α i (s + 2) 180. (5) i=1 α = Ângulo medido; n = Número de ângulos medidos; s = Número de estações; e ea = Erro angular. εa = Tolerância angular; e p = Precisão nominal do equipamento. ε a = p m. (6) A correção angular para cada ângulo: Ca = Correção angular. Ca = e a n. (7) Cálculos da verificação do erro de fechamento linear: Z = m i=1 d i (e 2 E +e 2 N ) 1/2. (8) e p = 1 Z. (9) d = Distância horizontal entre estações; ee; en = Diferença entre a coordenada final conhecida e calculada; Z = Coeficiente do erro planimétrico; e Ep = Erro planimétrico. E c c i = E i 1 N c c i = N i 1 c = Corrigida. Correção linear para cada coordenada: d (i 1) i + Dh (i 1) i sen(az (i 1) i ) e E m. (10) i=1 d i d (i 1) i + Dh (i 1) i cos(az (i 1) i ) e N. (11) m i=1 d i Importante ressaltar, que os cálculos foram realizados utilizando coordenadas UTM como se fossem topográficas, havendo assim, necessários parâmetros de correção do espaço topográfico para o cartográfico. Contudo, tais correções não implicam significância nas coordenadas finais, devido à dimensão da área em estudo.
4 MATERIAIS E MÉTODOS Na realização do trabalho foram utilizados equipamentos necessários para o levantamento topográfico, os quais são: estação total com precisão angular de 5 (cinco) segundos, um tripé, dois prismas, dois minis prismas e um fio de prumo, além dos materiais necessários para a anotação do croqui da poligonal realizada. A estação total foi estacionada nos marcos do SESI e em pontos estratégicos para a realização da poligonal enquadrada e levantamento dos pontos de detalhe da galeria, que foi feita no sentido anti-horário de caminhamento. Durante a realização da poligonal, ao sair do marco E2 com ré em E1, direcionou-se o caminhamento da poligonal para o corredor (P2 e P3), logo em seguida, foram feitas visadas para subir a escada (P4 e P5), na parte superior da galeria foi instalado dois minis prismas (MP1 e MP2) no corrimão para que se fizesse necessário o transporte das coordenadas planialtimétricas para a estação P6 a qual não se obtinha uma visada direta da estação P5. Logo em seguida com a prosseguimento da poligonal (P7 e P8), a mesma foi finalizada em dois marcos com coordenadas conhecidas (E3 e E4), como mostra a Figura 1. Figura 2 - Ilustração do Azimute. Ao conseguir o Az¹, se fez o transporte de coordenadas planialtimétricas descobrindo assim, as coordenadas de P6 e os parâmetros necessários para o término dos cálculos da poligonal pelo topograph. No percurso foram aproveitadas todas as estações para realizar inúmeras irradiações no prédio para a representação do mesmo como galeria no plano 2D e 3D do software AutoCAD. 5 PRODUTOS Os produtos resultantes foram: Coordenadas da poligonal e irradiações; e Vistas gráficas 2D e 3D. Utilizando os dados da estação total, se fez os transportes de coordenadas a partir dos marcos. Através do software topograph correlacionados com os cálculos a mão, obteve-se as seguintes coordenadas da poligonal (Tabela 1). Figura 1 - Ilustração do Problema. Para efetuar os cálculos da poligonal foi utilizado o software topograph até a sacada, pois não havia visibilidade entre as estações P5 e P6, logo, para conseguir as coordenadas de P6, foi feito o cálculo de azimute do Mini Prisma 2 para o Mini Prisma 1 em seguida uma resolução de triângulos utilizando a Lei dos Senos e distribuindo os erros de fechamento do triangulo para encontrar o Ø, e em seguida o subtraindo do Az², como mostra a Figura 2. Tabela 1 - Coordenadas da poligonal. Ponto Coord. N (m) Coord. E (m) Cota (m) E1 7926460,679 238234,582 896.873 E2 7926509,158 238205,187 895,643 P1 7926533,519 238191,198 895,454 P2 7926521,507 238173,252 895,622 P3 7926521,543 238167,197 895,633 P4 7926526,568 238169,493 897,318 P5 7926521,618 238169,935 899,004 P6 7926530,651 238177,097 895,432 P7 7926520,508 238148,561 896,258 P8 7926508,674 238164,425 895,560 E3 7926473,448 238170,143 897,424 E4 7926465,838 238137,582 897,203
Através das irradiações conseguiu-se as coordenadas dos minis prismas necessários para a junção das poligonais (Tabela 2). Tabela 2 - Coordenadas dos minis prismas. Ponto Coord. N (m) Coord. E (m) Cota (m) MP1 7926522,282 238177,823 899,994 MP2 7926522,883 238171,841 899,991 Com o software AutoCAD se fez as vistas e layouts 3D e 2D, anexadas junto ao presente trabalho (Apêndice A), no qual algumas vistas são apresentadas nas Figuras 3 a 8. Figura 5 - Vista Superior Frontal Direita. Figura 6 - Vista Frontal. Figura 3 - Vista Superior do Triangulo do Transporte das Coordenadas. Figura 7 - Vista Lateral Traseira Esquerda. Figura 4 - Vista Superior Frontal Esquerda. Figura 8 - Vista Lateral Direita.
6 CONCLUSÕES Conclui-se, que este trabalho exigiu muita atenção para evitar erros que pudessem prejudicar o desenvolvimento do mesmo. Nas referidas atividades, foi exercitada a habilidade de cada integrante em lidar com problemas, sempre que possível, se antecipando a eles para evitar retrabalho. Este trabalho foi de suma importância para desenvolver o modelo tridimensional da área estudada. Cada integrante contribuiu no desenvolvimento das técnicas com suas habilidades ao lidarem com as mais diversas situações que envolviam conhecimentos de topografia na prática de campo. Apesar de todos os objetivos relativos a este trabalho terem sido alcançados, dificuldades foram encontradas, no que diz respeito à forma de se calcular a altura do segundo andar da edificação, sendo necessário estimar a altura da laje (20 cm) entre o primeiro e segundo andar. Assim sendo, foi possível através deste trabalho, adquirir conhecimentos práticos, até então não empregadas durante o curso e que servirão de subsídio para a vida profissional de cada um dos integrantes. REFERÊNCIAS MARTINI, L.; FAGGION, P. L.; VEIGA, L. A. K. Comparação das coordenadas de pontos utilizando diferentes refletores para medição eletrônica de distância. In: SIMPÓSIO DE CIÊNCIAS GEODÉSICAS E TECNOLOGIAS DA GEOINFORMAÇÃO, 1, 2004, Recife. Disponível em: <https://www.ufpe.br/cgtg/isimgeo/cd/html/geodesia/ Artigos/G012.pdf>. Acesso em: 28 abr. 2017. ROCCO, J. Metodologia para o Posicionamento de Poligonais em Obras Metroviárias. Tese de Doutorado. São Paulo, 2013. VEIGA, L. A. K.; ZANETTI, M. A. Z.; FAGGION, P. L. Fundamentos de topografia. Curitiba, 2012. 205 p. Apostila Disciplina de Topografia. Departamento de Geomática, Setor de Ciências da Terra, Universidade Federal do Paraná.
APÊNDICE A - Layouts Acerca da Galeria