Topografia para arquitetos, Manuais, Projetos, Pesquisas de Arquitetura

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TOPOGRAFIA

PARA ARQUITETOS

Adriana A. M. Alvarez

Alice Brasileiro

Claudio Morgado

Rosina Trevisan M. Ribeiro

TOPOGRAFIA

PARA

ARQUITETOS

Copyright © 2003 Adriana A. M. Alvarez, Alice Brasileiro, Claudio Morgado & Rosina Trevisan M. Ribeiro Nenhuma parte deste livro pode ser utilizada ou reproduzida, por qualquer meio ou forma, seja digital, fotocópia, gravação, etc., nem apropriada ou estocada em banco de dados, sem autorização dos autores. Capa Alice Brasileiro

ISBN 85-88319-55-

Direitos exclusivos desta edição: Booklink Publicações Ltda. Caixa postal 33014 22440 970 Rio RJ Fone 21 2265 0748 www.booklink.com.br booklink@booklink.com.br

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Reitor Prof. Aloísio Teixeira

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo

Diretor Prof. Pablo Bennetti

Vice-Diretor Profª. Maria Amália Magalhães

Diretor Adjunto de Graduação Profª. Wanda Vilhena

Departamento de Tecnologia da Contrução

Chefe Prof. Aristóteles Tarcísio de Souza

Departamento de Tecnologia da Contrução Prédio da FAU - Reitoria, sala 422 Universidade Federal do Rio de Janeiro Cidade Universitária, Ilha do Fundão - Rio de Janeiro - RJ - CEP 21941- Tel (21) 2598- http://www.fau.ufrj.br/dtc.htm

4 MÉTODOS DE LEVANTAMENTO

APRESENTAÇÃO

Este trabalho surgiu da necessidade do preenchimento de uma lacuna existente no ensino de topografia na Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Como professores da disciplina, já há algum tempo vínhamos sentindo a necessidade de um material que servisse de apoio às aulas, que fosse mais direcionado ao aluno do curso de Arquitetura, para o qual é imprescindível a correta noção da orientação, para a utilização adequada da insolação em projetos de arquitetura e urbanismo. Ao contrário dos Engenheiros Civis, por exemplo, os Arquitetos não calculam as curvas de uma estrada sinuosa, com sofisticados cálculos de transição em espiral. Daí nasceu a idéia de uma publicação que servisse especificamente aos alunos de arquitetura e arquitetos em geral. Apesar de necessariamente contar com alguns cálculos indispensáveis, buscamos elaborar um trabalho com uma abrangência mais ampla, em consonância com o caráter holístico da formação de um arquiteto.

Adriana A. M. Alvarez

Alice Brasileiro

Claudio Morgado

Rosina Trevisan M. Ribeiro

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terrestre, levando em consideração a sua forma. Fornece, para a topografia, uma rede de pontos nos quais esta apóia seus levantamentos.

• TOPOGRAFIA: (TOPOS = lugar e GRAFIA = descrição, desenho). Trata da representação gráfica da superfície terrestre num plano horizontal (plano topográfico) de projeção com dimensão máxima limitada a 80km, segundo a NBR 13133/94.

1.2. DIVISÃO DA TOPOGRAFIA:

A topografia divide-se em: A. Topologia B. Topometria C. Fotogrametria

A. TOPOLOGIA:

É a parte da topografia que estuda as formas exteriores da superfície terrestre e as leis que regem seu modelado.

B. TOPOMETRIA:

Tem por objetivo o estudo e aplicação dos processos de medidas, com base na geometria aplicada, onde os ângulos e distâncias são obtidos por instrumentos topográficos. A topometria divide-se em:

B.1 – Planimetria : consiste na obtenção de ângulos e distâncias horizontais para se determinar as projeções dos pontos do terreno sobre o plano topográfico. Atua no plano horizontal, sem levar em consideração o relevo da terra. B.2 – Altimetria : é a determinação das alturas do relevo do solo. As medidas são efetuadas num plano vertical.

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C. FOTOGRAMETRIA:

Tem por objetivo fotografar pequenos trechos da superfície terrestre para representação num plano (carta topográfica). A fotogrametria pode ser aérea (aerofotogrametria) ou terrestre, conforme será visto no capítulo 3.

1.3. OBJETIVOS DA TOPOGRAFIA:

A Topografia tem por objetivo principal representar o relevo do solo através de plantas com curvas de nível, apresentando as elevações e depressões existentes no terreno. Possibilita o cálculo da diferença de nível entre dois pontos e do volume de terra a ser retirado (corte) ou colocado (aterro) quando da necessidade de se planificar parte de um terreno. É através da Topografia que se determina o traçado de uma estrada, uma ponte, uma barragem, um túnel, uma edificação, etc.

1.4. CONCEITOS:

A. PLANO TOPOGRÁFICO:

É o plano horizontal onde são projetados os pontos de um trecho da superfície terrestre.

Na topografia supõe-se a Terra como sendo plana. Para isto é necessário que se fixem limites. O limite para se considerar uma superfície terrestre como plana é 55 km 2 (BORGES, 1992, v.1, p.4), para trabalhos de grande precisão. Para medições aproximadas, pode-se considerar até o dobro desta área. Acima destes limites, a curvatura da Terra produzirá erros de fecha- mento.

Um plano é chamado horizontal quando é perpendicular à vertical do lugar, sendo esta a linha que partindo do ponto que nos

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Fotografia Fig. 1.2 – Representação de ponto topográfico em terra.

• em cidades: é representado por marcações pintadas no calçamento (fig. 1.3).

Fig. 1.3 – Representação do ponto topográfico em calçamentos.

C. MARCOS GEODÉSICOS:

São marcos em concreto, com pino de bronze numerado, donde se é capaz de saber as coordenadas geográficas do ponto e sua altitude (figs. 1.4, 1.5 e 1.6).

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Fig. 1.4 – Exemplo de marco geodésico (vértice PP-115 situado na escada de acesso ao prédio da FAU/UFRJ).

Fig. 1.5 – Vista do vértice PP-115 situado na escada de acesso ao prédio da FAU/UFRJ.

VÉRTICE: PP 115 Coordenadas UTM N – 7.470.643,65m E – 682.201,80m H – 3,306m (Datum Imbituba) Implantado por: CRUZEIRO – 1981 Localização: O PP-115 está localizado ao lado da entrada do Centro de Artes e Letras da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), situado à Rua 4, Ilha do Fundão. CIDADE UNIVERSITÁRIA FOLHA: 262 – E – III – 3

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1.5. REPRESENTAÇÃO DO RELEVO DO SOLO:

É de grande importância a representação gráfica da superfície de um terreno (superfície topográfica) onde se vai locar uma determinada obra. A superfície de um terreno, porém, não é uma forma que possa ser determinada geometricamente, isto é, não pode ser determinada por meio de uma equação. Assim sendo, pode-se afirmar que a superfície topográfica não pode garantir exatidão no seu estudo ou na sua representação. Entretanto é necessário que a representação das superfícies se aproxime ao máximo da realidade para a obtenção de um melhor aproveitamento dos recursos naturais do local e para a determinação dos custos do projeto com um mínimo de erro. Esta exatidão na representação só poderá ser conseguida através de levantamentos topográficos executados com precisão.

1.5.1 PLANO COTADO:

Na realização de um levantamento topográfico deve-se levantar pontos no terreno sempre que houver mudança de inclinação, para que se possa assimilar o trecho do terreno a um segmento de reta. O resultado desse levantamento será representado em planta através de diversos pontos marcados conforme sua posição em relação ao Norte ou a um outro referencial pré-estabelecido. A cota do ponto deve vir sempre escrita ao seu lado. Estes pontos são denominados pontos cotados e sua representação em planta recebe o nome de plano cotado (Fig. 1.7).

1.5.2 CURVA DE NÍVEL:

É o lugar geométrico dos pontos de mesma cota, ou seja, são linhas que ligam pontos, na superfície do terreno, que têm a mesma cota em relação a um plano horizontal. O princípio básico da representação consiste em seccionar a superfície terrestre por planos

paralelos e eqüidistantes, cujas interseções projetadas ortogonalmente num plano horizontal irão determinar as curvas de nível. A Fig. 1.8 mostra o esboço de um morro seccionado por planos horizontais eqüidistantes de 10m, produzindo as curvas de nível 20, 30, 40 e 50, que estão representadas em planta na parte inferior Fig. 1.7 – Plano cotado.

• 1.1 Cartografia............................................................. 1 TOPOGRAFIA: CONCEITOS E OBJETIVOS
• 1.2 Divisão da topografia..............................................
• 1.3 Objetivos da topografia...........................................
• 1.4 Conceitos...............................................................
• 1.4.1 Leitura de distância................................................
• 1.5 Representação do relevo do solo.............................
• 1.5.1 Plano cotado..........................................................
• 1.5.2 Curva de nível........................................................
• 1.6 Linhas notáveis de um terreno.................................
• 1.7 Traçado de perfil....................................................
• 1.8 Declividade............................................................
• 1.9 Traçado de acesso em terrenos acidentados.............
• 2.1 Declinação magnética............................................ 2 ORIENTAÇÃO
• 2.1.1 Cálculo da declinação magnética...........................
• 2.2 Ângulos..................................................................
• 2.3 Cálculo de ângulo de rumo....................................
• 2.4 Diagrama solar.......................................................
• 3.1 Fotogrametria......................................................... 3 MAPEAMENTO
• 3.1.1 Fotogrametria terrestre...........................................
• 3.1.2 Aerofotogrametria..................................................
• 3.1.2.1 Vôo fotogramétrico................................................
• 3.1.2.2 Escala fotográfica..................................................
• 3.1.2.3 Cobertura fotográfica.............................................
• 3.1.2.4 Estereoscopia.........................................................
• 3.1.2.5 Reambulação.........................................................
• 3.1.2.6 Aerotriangulação....................................................
• 3.2 Mapas...................................................................
• 3.2.1 Obtenção de mapas topográficos.............................
• 3.3 Sistema de coordenadas UTM................................
• 3.4 Plantas cadastrais...................................................
• 3.5 Projeto aprovado de loteamento...............................
• 3.5.1 Comparação entre a planta cadastral e o PAL..........
• 3.6 Zoneamento...........................................................
• 3.6.1 Zoneamento urbano................................................
• 4.1 Métodos de levantamento planimétrico.................. TOPOGRÁFICO
• 4.1.1 Descrição dos métodos..........................................
• 4.2 Métodos de levantamento altimétrico (nivelamento)
• 4.2.1 Nivelamento geométrico.......................................
• 4.2.2 Nivelamento taqueométrico..................................
• 4.3 Preenchimento de cadernetas................................
• 4.3.1 Cálculo da caderneta de campo.............................
• 4.3.2 Cálculo de poligonal..............................................
• 5.1 Figuras geométricas............................................. 5 MÉTODOS DE CÁLCULO DE ÁREA
• 5.2 Pontos................................................................
• 5.3 Desenho eletrônico..............................................
• 5.4 Planímetro............................................................
• 5.5 Gauss..................................................................
• 6.1 Talude de corte..................................................... 6 TALUDES
• 6.2 Talude de aterro...................................................
• 6.3 Talude de seção mista...........................................
• 6.4 Determinação das linhas de offset
• 6.5 Erosão do solo......................................................
• 6.6 Camada orgânica..................................................
• 6.7 Empolamento.......................................................
• 6.8 Cálculo de volume de terra remanejada.................
• 6.9 Cálculo de volume de taludes................................
• 6.10 Legislação específica sobre o assunto...................
• 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• 13, da Fig.1.8.
• 14,
• 7,
• 7,
• 13,
• 12,
• 11,
• 12,1 11,
• 10,
• 10,
• 11,
• 10,
• 7,
• 6,
• 6,
• 10,8 7,
• 6,
• 7,
• 8,
• 8,
• 5,
• 5,
• 7,
• 7,
• 14,
• 12,
• 13,
• 11,
• 11,
• 12,
• 11,
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• 8,9 8,
• 8,
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• 9,
• 8,
• 7,
• 13,
• 12,
• 10,
• 8,
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• 9,
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• 6,
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• 6,
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• 9,4 8,
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