Lev altimetrico trab. campo 01 - r03 (1)

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Lev altimetrico trab. campo 01 - r03 (1)

  1. 1. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens Engenharia Civil – Campus Pedra Branca UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA, SC. Brasil. Data do Relatório de Campo: 16/09/2014 Data de Entrega do Relatório de Campo: 07/10/2014 Levantamentos Altimétricos Prof. Dr. Gabriel Cremona Parma NIVELAMENTO PERFIL LONGITUDINAL Integrantes do Grupo: Bruno Alberto Brunetto Dener Silva Dyanine Weiss Elisa Effting Gabriel Andrett Maitê Sant’Ana Vieira Rhaíza Lima Maia da Silva Samantha Steffens 1. INTRODUÇÃO Topografia é a ciência que tem como objetivo representar 3D de uma superfície física da terra. Esta se divide em duas partes a Altimetria e a Planialtimetria, onde a Altimetria é responsável em medir ângulos, distâncias na vertical e as diferenças de níveis. E a Planialtimetria responsável em medir distâncias e ângulos horizontais. Em Altimetria, mais especificamente, é possível se fazer o Nivelamento de um terreno. O Nivelamento Geométrico é o método mais exato, dentre o trigonométrico e o barométrico, e como consequência deste Nivelamento um Perfil Longitudinal é sua representação gráfica. O perfil longitudinal é realizado através de um conjunto de métodos, procedimentos e equipamentos utilizados em campo para verificação das distâncias
  2. 2. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens verticais. Um dos equipamentos utilizados é o Nível, que é um aparelho topográfico munido de uma luneta, barra horizontal, ocular com fios do retículo e estadimédicos. Posicionado em uma estação a sua perfeita horizontalidade é garantida, sendo totalmente apta para medição de desníveis para uma posterior montagem do perfil longitudinal que identifica o relevo segundo uma direção pré-estabelecida, num plano vertical. Sendo o desenho efetuado com base na planilha de campo, devidamente calculada e verificada. Este método do nivelamento geométrico longitudinal consiste, então, em criar um plano horizontal e determinar as interseções deste plano com uma série de verticais levantadas nos pontos a nivelar e em seguida obter a distância vertical destes pontos ao plano de referência. Possui aplicações em estradas ao longo do eixo longitudinal, em terraplanagem, em lavouras de arroz, em barragens, entre muitos outros locais, o que consequenteme nte o faz ser de grande importância na parte da construção civil. 1.1 Objetivos Nivelar e desenhar um perfil longitudinal, pelo método de nivelame nto geométrico visto em sala de aula. Calculando a cota do plano visual e as cotas dos pontos de cada lance, desde um ponto intermediário com fechamento forçado da poligonal, fazendo posteriormente o fechamento da planilha. Utilizando um nível topográfico ótico e seus acessórios. 1.2 Materiais Utilizados  Nível Topográfico Ótico – Marca Topcom;  Mira de alumínio extensível;  Nível de cantoneira;  Trena;  Lanterna;  Planilha de dados ad-hoc;  Prancheta, lápis e borracha.
  3. 3. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens 1.3 Software Utilizado  Auto Cad 2D 1.4 Localização O nivelamento perfil longitudinal foi realizado em uma área poligonal fechada, em frente ao Bloco L, situado na Universidade do Sul de Santa Catarina (UNISUL) do Campus Pedra Branca, em Palhoça, SC. Figura 1. Croqui de Localização. Fonte: https://www.google.com.br/maps/place/UNISUL+- +Universidade+do+Sul+de+Santa+Catarina/@-27.6259811,- 48.6830494,18z/data=!4m2!3m1!1s0x95273578c3fb9d89:0x8c21dfb386956119, 2014. 2. DESENVOLVIMENTO 2.1 Teoria Nivelamento é o conjunto de operações executada em uma determinada região com o objetivo de determinar a diferença de nível entre pontos da superfície. Existem três tipos de nivelamento; o Geométrico, Trigonométrico e o Barométrico. O Barométrico é baseado na relação entre a pressão atmosférica e a altitude, não havendo tanta precisão.
  4. 4. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens Até então, é necessário fazer correções devido a maré barométrica, ou seja, o vento. Já o nivelamento Trigonométrico é realizado com o Teodolito em regiões de qualquer inclinação, sendo mais rápida sua realização, porém menos preciso. O nivelame nto Geométrico é o mais exato dos nivelamentos, sendo realizado através de medidas horizontais e um instrumento chamado Nível. Este último consiste em criar um plano horizontal, determinar pontos para se nivelar e em seguida obter uma distância vertical, sempre em relação ao plano de referência. O nivelamento em si é aplicado em terraplanagem, terraceamento e em barragens. Ao referir as distâncias verticais à superfície média das marés, o nível verdadeiro, é denominado altitude. Caso forem referidas à uma superfície de nível arbitrária, é denominada Cotas. Devido à forma da Terra e a Refração atmosférica os valores obtidos podem ou não ter que ser corrigidos. O nivelamento geométrico se divide em dois, o simples e o geométrico. Onde no Simples o nível é estacionado num ponto equidistante aos pontos determinados, com isso os valores obtidos não precisam ser corrigidos devido ao fato de se anularem. Já no Composto, o nível deve ser estacionado mais de uma vez devido aos desníveis acentuados ou a extensão dos pontos a serem nivelados, decompondo o trecho total em “lances”, ou seja, uma sucessão do Simples. O nivelamento geométrico pode ser realiado ao longo de uma poligonal fechada ou aberta, no caso de estradas. Na poligonal fechada devemos iniciar e terminar o nivelamento no mesmo ponto. No nivelamento geométrico composto de poligonal fechada é necessário se calcular as “cotas” dos pontos a serem nivelados, sendo imprescindível conhecer a cota do ponto inicial, sendo este a Referência de Nível (RN). Após todos os valores calculados deve-se fazer o fechamento da planilha, que é: ΣRÉ - ΣMUD = Cota(último ponto) – Cota (definida do primeiro ponto) Agora, é necessário determinar a cota pré-definida do primeiro ponto para que o Erro de Fechamento Altimétrico (EFa) seja encontrado: Efa = Cota(medida em campo do último ponto) – Cota (pré-definida do primeiro ponto) Caso esse valores sejam iguais a planilha está correta e não há necessidade de fazer a correção. Em seguida, calcula-se a correção de fechamento altimétrico (Cfa), fazendo o inverso do Efa: Cfa = - Efa
  5. 5. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens Assim que obtivemos o resultado da Cfa, podemos calcular o ajuste das cotas de campo através de uma regra de três: Correção de Fechamento Altimétrico (Cfa) --------- Distância Acumulada Total Ajuste x --------- Distância Acumulada x Essa regra de três deve ser utilizada para achar os ajustes de todas as cotas da planilha. Para a cota do plano visual (CPV) é feito o seguinte cálculo, sabendo a cota pré-estabelecida da Cota do primeiro ponto (C1) CPV1 = C1+ Leitura de Ré (P1) Com a CPV1, podem-se definir as Cotas do Campo (CC), da seguinte forma até a Leitura de Vante de Mudança: CC2 = CPV1 - Leitura de Vante Intermediária 2 Ao chegar ao ponto de Leitura de ré a cota do plano visual deve ser recalculado: CPV2 = CC (Do ponto de mudança) + Leitura de ré Repetir o processo com a nova cota do plano visual até o último ponto, caso haja mais um ponto de mudança repetir a mudança da cota do plano visual novamente. Após o cálculo de todos os ajustes e Cotas e Campo, calcula-se a Cota Corrigida, onde somamos o ajuste com a cota de campo: Cajustada = Ccampo + Ajuste 2.2 Método Para a realização deste trabalho, utilizou-se o método de nivelamento geométrico, que consiste em obter desníveis, e consequentemente cotas, usando o Nível Topográfico. Portanto, baseia-se na execução de visadas horizontais, utilizando o nível, sobre régua s colocadas verticalmente nos pontos em questão. No processo de campo, primeiramente, foram definidos os pontos a serem nivelados. Na sequência foram definidos os pontos para mudança de estação. Os primeiros pontos foram feitos com leitura em Ré, o último como leitura em Vante Mudança, e os demais pontos como leitura em Vante Intermediaria. Logo depois foi feito o esboço do croqui da região a ser nivelada e o nível estacionado. Inicialmente o nível foi
  6. 6. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens colocado a distâncias próximas dos pontos extremos, para começar o nivelame nto, definindo a cota do ponto de partida como 10,000m e colocando a mira sobre o mesmo. Com o auxílio de uma lanterna a leitura do ponto definido foi feita através do fio médio do reticulo do aparelho de nível e anotada na planilha como leitura de Ré. A distância horizontal entre o primeiro e o segundo ponto foi medida com a trena e também anotada na planilha. Tal procedimento foi feito em todos os outros pontos pré-determinados, sendo o valor da leitura dos pontos intermediários anotados na coluna de Vante intermediá r ia. Com o ponto de mudança o nível é novamente posicionado para poder ser reiniciado o procedimento, repetindo a leitura nos demais pontos e medindo as distâncias horizonta is. No último ponto, ponto de Vante mudança do lance, foi anotado seu valor na coluna de leitura Vante mudança. A cada lance foi repetido todo o processo anteriormente citado. Lembrando que o último ponto foi anotado como ponto Vante mudança, para que fosse possível fazer o fechamento altimétrico do nivelamento. Com todos os dados anotados os cálculos puderam ser iniciados, calculando a cota do plano visual e as cotas dos pontos de cada lance até atingir o último ponto nivelado, que coincide com o primeiro ponto nivelado. Para fechar a planilha, a diferença dos somatórios das leituras de ré e das leituras de vante-mudança deve ser igual à diferença das cotas do último e primeiro ponto nivelado. Com os cálculos prontos, o erro de fechamento altimétrico pôde ser calculado e então as cotas dos pontos puderam ser corrigidas. 3. CONCLUSÃO 3.1 Dados obtidos em campo
  7. 7. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens Ponto visado Distâncias Leituras na mira Parcial Acumulada Ré Vante Intermediária Mudança 1 0 0 2,725 2 10,89 10,89 2,468 3 1,12 12,01 2,483 4 5,05 17,06 2,430 5 1,15 18,21 2,384 6 10,94 29,15 2,192 7 9,43 38,58 2,035 8 3,93 42,51 2,008 8 0 42,51 1,960 9 18,17 60,68 1,643 10 17,93 78,61 1,465 10 0 78,61 1,527 11 21,7 100,31 1,247 7v 61,73 162,04 2,045 7v 0 162,04 0,920 1v 38,58 200,62 1,608 Figura 2. Tabela de Dados Obtidos. Fonte: Dos autores, 2014. 3.2 Cálculos Sabendo a cota pré-estabelecida da cota do primeiro ponto (C1), que é 10m e que: CPV1 = C1+ Leitura de Ré (P1) CPV1 = 10 + 2,725 CPV1 = 12,725 metros Com a CPV1, podem-se definir as cotas do campo (CC), da seguinte forma até a Leitura de Vante de Mudança: CC2 = CPV1 – Leitura de Vante Intermediária 2 CC2 = 12,725 – 2,468 CC2 = 10,257 metros
  8. 8. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens Ao chegar à Leitura de Vante de Mudança, a cota do campo visual é repetida e a cota do plano visual também é alterada, pois o nível é mudado de lugar: CPV2 = CC8 + Leitura de Ré (P8) CPV2 = 10,717 + 1,960 CPV2 = 12,677 metros Repete-se o procedimento da Cota do Campo: CC9 = CPV2 – Leitura de Vante Intermediário 9 CC9 = 12,667 – 1,643 CP9 = 11,034 metros Com todas as Cotas e Campo e o Ajuste é possível ajustar as cotas: Cajustada = Ccampo + Ajuste Abaixo, segue o cálculo da cota corrigida do ponto 7v, como exemplo: Cajustada 7v = 10,694 + (- 0,005) Cajustada = 10,689 metros Após os cálculos das cotas de campo e do plano visual é feito o fechamento da planilha, para ter um controle, e verificar se ocorreu algum erro nas cotas de campo. ΣRÉ - ΣMUD = Cota(último ponto) – Cota (definida do primeiro ponto) 7,132 – 7,126 = 10,006 – 10,000 0,006 = 0,006 Como os valores são iguais não há necessidade de correção da Planilha e o Erro de Fechamento Altimétrico (EFa) pode ser calculado: Efa = Cota(medida em campo do último ponto) – Cota (pré-definida do primeiro ponto) Efa = 10,006 – 10,000
  9. 9. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens Efa = 0,006 metros Em seguida, calcula-se a correção de fechamento altimétrico (Cfa), fazendo o inverso do Efa: Cfa = - Efa Cfa = -(0,006) Cfa = -0,006 metros Assim que obtivemos o resultado da Cfa, podemos calcular o ajuste sabendo que: Correção de Fechamento Altimétrico (Cfa) --------- Distância Acumulada Total Ajuste x --------- Distância Acumulada x Essa regra de três deve ser utilizada para achar os ajustes de todas as cotas da planilha de acordo com o cálculo do ajuste da cota de campo 7v: Ajuste (ponto 7 na volta) --------- Distância Acumulada (do ponto 7 na volta) Cfa --------- Distância Acumulada Total -0,00 --------- 200,62 Ajuste 7v --------- 162,04 Ajuste (7 volta) = -0,005 metros Para um melhor esclarecimento, segue planilha com os valores:
  10. 10. Bruno Alberto Brunetto, Dener Silva, Dyanine Weiss, Elisa Effting, Gabriel Andrett, Maitê Sant’Ana Vieira, Rhaíza Lima Maia da Silva, Samantha Steffens Ponto visado Distâncias Leitura na mira Cota Plano Visual Cotas Parcial Acumulada Ré Vante Campo Valor Correção Ajustada Intermediária Mudança 1 0 0 2,725 12,725 10,000 0,000 10,000 2 10,89 10,89 2,468 12,725 10,257 0,000 10,257 3 1,12 12,01 2,483 12,725 10,242 0,000 10,242 4 5,05 17,06 2,430 12,725 10,295 0,000 10,295 5 1,15 18,21 2,384 12,725 10,341 -0,001 10,340 6 10,94 29,15 2,192 12,725 10,533 -0,001 10,532 7 9,43 38,58 2,035 12,725 10,690 -0,001 10,689 8 3,93 42,51 2,008 12,725 10,717 -0,001 10,716 8 0 42,51 1,960 12,677 10,717 -0,001 10,716 9 18,17 60,68 1,643 12,677 11,034 -0,002 11,032 10 17,93 78,61 1,465 12,677 11,212 -0,002 11,210 10 0 78,61 1,527 12,739 11,212 -0,002 11,210 11 21,7 100,31 1,247 12,739 11,492 -0,003 11,489 7v 61,73 162,04 2,045 12,739 10,694 -0,005 10,689 7v 0 162,04 0,920 11,614 10,694 -0,005 10,689 1v 38,58 200,62 1,608 11,614 10,006 -0,006 10,000 Fechamento 7,126 Δ (ΣRÉ - ΣMUD) Δ Cf - Ci Σ Ré 7,132 Σ Mudança Planilha 0,006 0,006 Figura 3. Tabela por Nivelamento Geométrico. Fonte: Dos Autores, 2014.

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