MÓDULO III UNIDADE CURRICULAR IMPLANTAÇÃO

16 Implantação

A implantação é a materialização de pontos de projetos no terreno.

16.1 Interpretação de projetos e métodos construtiv os 16.1.1 Arquitetônico 16.1.2 Barragens 16.1.3 Industrial 16.1.4 Túnel 16.1.5 Pontes 16.1.6 Torres 16.1.7 Dutos 16.1.8 Estradas 16.1.9 Parcelamentos do solo Independente do tipo de construção a ser realizada é importante:

a) fazer uma análise da característica do sistema de referência geométrico (coordenadas no sistema topográfico local, sistemas TM, somente distâncias verticais e horizontais, etc.). b) verificar se no projeto estão perfeitamente identificados (impressos) os pontos de referência bem como se existem monografias para os pontos e relatórios de coordenadas. c) um contato com o responsável da obra é fundamental na identificação dos pontos a serem implantados. d) conhecer os detalhes do processo de execução da obra para se saber onde e de que maneira os pontos deverão ser locados e demarcados, de forma que o construtor entenda e preserve a demarcação executada. e) saber a necessidade e a quantidade de pessoal, de equipamento e de tempo que a(s) equipe(s) vão permanecer no campo e no escritório. f) verificar tolerâncias e precisões de projeto.

16.2 Serviços preliminares Antes de iniciar a locação propriamente dita é necessário que se faça uma verificação

dos pontos de referência que serão utilizados e no caso de não existirem referências, executar um pré-levantamento da área.

16.2.1 Pré-levantamento É um levantamento preliminar da área, para confrontação com o projeto a ser locado e

com a documentação relativa da área. Na execução do trabalho todos os detalhes devem ser levantados e também ser implantados os pontos de referência. Quando necessário, realizar as alterações no projeto inicial adaptando-o as condições de fato.

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CAT ARINA UNIDADE DE FLORIANÓPOLIS DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE CONSTRUÇÃO CIVIL CURSO TÉCNICO DE GEOMENSURA

16.2.2 Análise de documentos Deve-se verificar a compatibilidade entre o projeto de locação e as dimensões contidas

no título de propriedade. Além disso deve-se atentar para a legislação no que se refere aos recuos e afastamentos, declividades, restrições ambientais, memoriais descritivos da obra.

16.3 Materialização A materialização da demarcação deverá ser executada de forma a não interferir no

andamento da obra, garantir a restituição do ponto sempre que for necessário, ser estável, garantir que as pessoas que irão executar a obra conheçam os procedimentos adotados para a identificação dos pontos.

São duas as possíveis maneiras de se identificar a posição do ponto no seu lugar exato em uma locação: uma delas é pela demarcação do ponto diretamente no seu próprio lugar e a outra por pontos auxiliares de referência.

Seja qual for o método de locação empregado, é de extrema importância que ao final de cada etapa de locação sejam devidamente conferidos os eixos demarcados comparando com as tolerâncias estabelecidas, procurando evitar erros nesta fase.

16.3.1 Gabarito É o processo mais comum em edificações ,sendo executado de duas formas: cavalete

e tabeira.

FIGURA 1: cavalete e tabeira (sarrafo contínuo) Os cavaletes são constituídos por duas estacas cravadas no solo e travadas por uma

travessa nivelada e pregada nas estacas. Os alinhamentos, neste caso, são definidos por pregos cravados nos cavaletes colocados em lados opostos.

FIGURA 2: locação por cavaletes

A grande desvantagem desse processo é a dificuldade de se perceber desalinhamentos nos cavaletes, provocados pela circulação de máquinas e operários.

A Tabeira consiste em contornar a futura edificação com um cavalete contínuo constituído de estacas e tábuas niveladas e tradicionalmente em esquadro. Sobre os sarrafos são marcados com pregos os pontos que definirão os alinhamentos. A partir destes pregos são esticadas linhas sendo que o cruzamento destas linhas define o ponto a ser locado. Com auxílio de um fio de prumo o ponto é marcado no solo

FIGURA 3: locação por tabeiras

Obs: tecnicamente não é necessário que a tabeira seja construída em esquadro pois qualquer que seja o método de locação empregado. o importante é que se possa locar o ponto independentemente da forma do gabarito.

16.3.2 Piquetes Os piquetes são utilizados para a demarcação da posição do ponto no seu lugar

exato,mas também podem ser distribuídos em locais estratégicos para possibilitar a relocação de pontos. É necessário a identificação de um pequeno ponto na superfície superior do piquete, podendo ser uma mossa (pequeno furo) feita com ponta da baliza ou bastão, um sinal com lápis ou caneta ou prego. Deve-se atentar para o tempo de duração da obra e a durabilidade do piquete.

FIGURA 4: locação com piquete

16.3.3 Marcos Os marcos são utilizados para a demarcação em pontos que exijam maior perenidade,

estabilidade e segurança, normalmente indentificam a posição do ponto no seu lugar exato, mas também podem ser distribuídos em locais estratégicos para possibilitar a relocação de pontos. Para maior segurança dos pontos podemos utilizar sub-marcos que são uma garantia quando houver a destruição dos marcos. O material de confecção pode ser metal, sintético, pedra, ou madeira de lei FIGURA 5.

FIGURA 5: marcos de metal, concreto, pedra e sintético com sub-marco

16.3.4 Referência de nível São pontos demarcados no terreno, que possuem uma altitude ou cota, que servem de

referência para o controle altimétrico da obra ou para a locação altimétrica de novos pontos na obra. Da mesma forma que para os marcos, para a implantação de pontos que servirão para referência de nível deve-se pensar em locais e materiais que garantam perenidade, estabilidade e segurança.

FIGURA 6: tipos de referências de nível usados em obras

16.3.5 Limite de propriedades Em áreas urbanas, na locação de loteamentos é muito comum a utilização de piquetes

de madeira. Já em áreas rurais, é mais comum a utilização de marcos de pedra, concreto ou piquetões (marcos com ponta) de madeira. No que se refere ao georreferenciamento de imóveis rurais, o tipo de materialização é normalizado pelo INCRA.

FIGURA 7: marcos de pedra, concreto e piquetão

Embora a locação tenha sido feita tecnicamente correta, durante a ocupação, no caso de loteamentos urbanos, os piquetes são arrancados, isto quando encontrados, e é feito uma nova materialização por muros, cercas, tapumes, valas, sem acompanhamento técnico, onde o ponto que foi inicialmente demarcado é perdido, não sendo feita uma nova materialização do ponto propriamente dito, o que gera uma incerteza da definição do local original do ponto com a nova materialização. O resultado disto é que a ocupação de fato será sempre diferente da ocupação de direito (título de propriedade) podendo gerar conflitos futuros.

FIGURA 8: confrontação entre ocupação de fato e ocupação de direito

16.4 Métodos de locação 16.4.1 Pitagórico O termo pitagórico se origina do Teorema de Pitágoras, utilizado para definir ângulos

retos baseado num triângulo retângulo, medindo somente os lados. Para os lados do triângulo retângulo, é comum o uso das distâncias de 0,6m, 0,8m e 1m ; 3m, 4m e 5m ou 6m, 8m e 10m. A utilização mais comum deste método é para a construção do gabarito. No caso de gabaritos fechados, após a sua construção, é muito importante a medição das diagonais para controle. Outro uso deste método é no traçado de perpendiculares a partir de uma linha base. Neste caso também deve-se fazer o controle entre pontos relativos próximos com a medição das distâncias entre eles.

FIGURA 9: Definição de um ângulo reto pelo uso do método pitagórico

16.4.2 Polar Utilizado para locar pontos por direções (ângulos) e distâncias a partir de um ponto

denominado de ponto de estação, ou ponto de referência (polo). As direções angulares aos pontos a serem locados são calculadas com relação a uma direção base, denominada de direção de referência ou origem, geralmente materializada por um sinal ou um ponto. Para este método são necessários um instrumento que mede ângulos e outro instrumento que mede distâncias. Pode ser um teodolito e uma trena, um teodolito e um distanciômetro eletrônico ou uma estação total. No caso de teodolito e trena ou distanciômetro eletrônico os cálculos de

transformação de coordenadas retangulares para coordenadas polares devem ser feitos manualmente. Já, com relação as estações totais, as coordenadas retangulares são inseridas num arquivo na memória do instrumento e através de um programa (software) de locação, é apresentado a direção e a distância para o ponto a ser demarcado. FIGURA 10: locação pelo método polar

Outra forma de orientar o instrumento em relação ao sistema de referência da obra é procedimento denominado estação livre ou interseção a ré (item 7.3 ).

16.4.3 Interseção angular Utilizado para locar pontos somente por direções (ângulos), simultaneamente a partir

de dois pontos de estação (referência). Neste caso precisam-se de dois instrumentos que medem ângulos, teodolitos ou estações totais, bem como dois operadores e uma terceira pessoa para o ponto a ser locado. Orientam-se os instrumentos, calculando-se a direção azimutal de cada instrumento para o ponto a ser locado e na interseção das visadas loca-se o ponto. Obs.: a qualidade do trabalho depende da escolha dos pontos de estação de forma que a interseção dos pontos a serem locados seja o mais próximo possível de um ângulo reto.

F

FIGURA 11: demarcação por interseção angular

16.4.4 Interseção linear Utilizado para locar pontos somente por distâncias, simultaneamente a partir de dois

pontos de referência. O instrumento utilizado para este caso é a trena e três pessoas, duas para segurar as trenas nos pontos de referência e uma para locar o ponto na interseção das distâncias. Calcula-se as distâncias a partir dos pontos de referência ao ponto a ser locado. A interseção pode ser feita com dois operadores, utilizando a trena como se ela fosse um compasso. Este método é muito utilizado na procura de pontos, na checagem da posição física de pontos e nas amarrações de pontos.

FIGURA 12: diferentes formas de interseção linear

16.4.5 Perpendículo (Pé de Galinha) Utilizado para demarcação de pontos que se situam no mesmo nível. Perpendículo é

um instrumento construído geralmente de madeira, com o formato da letra A (maiúscula), onde na interseção, parte superior da letra, é amarrado um fio de prumo. O perpendículo é colocado em pé no chão apoiado nos dois pontos base da letra A. Os dois pontos que tocam o solo estarão em nível quando o fio de prumo estiver dividindo o traço horizontal ao meio. Determina-se outro ponto no mesmo nível mantendo se uma base no chão como ponto de giro e com a outra procura-se no terreno outro ponto no qual o fio de prumo divide o traço horizontal ao meio.

FIGURA 13: perpendículo (pé de galinha)

16.4.6 Ortogonal Utilizado para demarcação de pontos que se situam perpendicularmente com relação a

uma linha de referência. Primeiramente deve-se conhecer a posição de pontos sobre a linha base, dos quais com o auxílio de um instrumento que permite a determinação de um ângulo reto (teodolito, estação total, esquadro de prisma, cruzeta,...), determina-se a direção aos pontos a serem locados. Uma vez determinada a direção perpendicular, mede-se a distância e loca-se o ponto.

FIGURA 14: demarcação pelo método ortogonal

16.4.7 Catetos A locação por catetos é feita sobre um gabarito, sobre o qual vai se demarcar todas as

projeções X em uma direção e Y em outra direção. A demarcação pode ser feita somente com trena ou com o auxílio de estação total. Com o uso da estação total tem-se três procedimentos para posicionar o instrumento com relação a obra a ser locada: 1 Utilizando-se um programa (software) próprio do instrumento que gera um sistema de referência; 2-Fazendo-se o uso do programa (software) próprio do instrumento denominado de estação livre (interseção a ré); 3-Estacionando e orientando o instrumento em pontos fixos pré existentes no mesmo sistema de coordenadas da obra.

A demarcação é feita deslocando-se o prisma refletor sobre a régua do gabarito, fazendo-se uma medição. O instrumento traz como resultado as coordenadas X e Y. Compara-se a coordenada medida com a de projeto e desloca-se o prisma até encontrar a coordenada de projeto. Num sentido a demarcação é feita dando a atenção somente para as abcissas (projeções X) e no outro, para as ordenadas (projeções Y).

FIGURA 15: demarcação pelo método dos catetos 16.4.8 Nivelamento Com base em uma referência de nível (RN ) loca-se os valores ( altitudes ou cotas) de

projeto diretamente no ponto ou criando-se novas referências, utilizando-se um dos procedimentos abaixo: a) Nível e mira: faz-se a leitura da mira sobre o RN e calcula-se as leituras para a locação dos de valores de projeto. b)Nível laser: a locação é realizada com o plano estabelecido no estacionamento do instrumento. c)Estação total:para utilização da estação é necessário informar a altura do instrumento e do sinal(prisma).A locação poderá ser feita pela comparação de desníveis ou por coordenadas espaciais.

16.4.9 Off-set Estaca cravada a uma determinada distância da crista de corte ou pé de aterro,

devidamente cotada, que serve de apoio à execução de terraplenagem e controle topográfico, sempre no mesmo alinhamento das seções transversais.

Com a nota de serviço, procede-se a marcação dos off-sets no campo. Para isso, são colocadas junto aos off-sets dos aterros varas com sinal marcado com tinta, de modo a indicar a altura a ser atingida pelo aterro. Nos off-sets de corte marcam-se nas varas as alturas a

cortar. A determinação dos pés de aterros e das cristas dos cortes é feita medindo-se na normal ao eixo, na partir dos off-sets, a distância fornecida pela Nota de Serviço.

As estações totais possuem programas (software) que permitem fazer a locação dos off-sets. Algumas estações totais permitem carregar em uma memória interna, os dados geométricos da obra. Em outras, de posse da nota de serviço e em função das medições de distância e desnível, vai se posicionando os off-sets. No primeiro caso é necessário o referenciamento do instrumento no sistema de coordenadas da obra. No segundo caso é necessário conhecer a posição da estaca (ou ponto qualquer) do eixo.

FIGURA 16: exemplo da locação de off-set para aterro

16.5 Controle de obras O controle da obra nada mais é do que a garantia dos dados geométricos do projeto na

obra.

16.5.1 Flechas As linhas de transmissão são formadas por uma sucessão de vãos contínuos onde

cabos condutores pára-raios ficam suspensos no solo através de estruturas de sustentação. Do ponto de vista da temperatura do cabo, a locação das estruturas ao longo da linha de transmissão é feita de tal forma que: a) garanta uma distância mínima de segurança do condutor ao solo quando da ocorrência da flecha máxima, decorrente da maior temperatura do condutor prevista no projeto; b) considere que o resfriamento do cabo aumente sensivelmente a sua tração mecânica e, em conseqüência os esforços no suporte. Na construção civil, nas obras de concreto, como por exemplo pontes, vigas, lajes, etc., em alguns casos também se faz necessário o controle das flecha previstas em projetos.

O controle das flechas pode ser efetuado por: a) Por ângulo vertical: com teodolito ou estação total na tangência do retículo horizontal com o objeto a ser controlado. b) Por altura remota: com o uso teodolito ou estação total com o auxílio de cálculos ou software. c) Por nivelamento geométrico geralmente nos casos de obras de concreto.

16.5.2 Verticalidade 16.5.2.1 Prumo

a) com teodolito ou estação total na tangência do retículo vertical com o objeto a ser controlado b) com teodolito ou estação total, no caso do controle da verticalidade na construção de pavimentos de edifícios, com o uso do prumo do instrumento estacionado no pavimento acima onde por um furo na laje visa-se um ponto de referência no pavimento inferior e a partir daí, por direções e distâncias controla-se os limites da laje. b) com fio de prumo no controle visual por comparação c) com o uso de nível de bolha d) com o uso de nível laser

FIGURA 17: controle de verticalidade com nível laser 16.5.2.2 Recalque No caso de controles de recalque deve-se implantar estações de controle em locais

bastante seguros e estáveis, com no mínimo três pontos que também devem ser simultaneamente controlados. Em muitos casos este controle é feito por monitoramento contínuo. a) por nivelamento geométrico b) com o uso de estações totais c) com o uso de sistemas GNSS

FIGURA 18: controle de recalque 16.5.3 Horizontalidade

a) com o uso de nível, por nivelamento geométrico b) com o uso de estações totais c) com o uso de sistemas GNSS d) com o uso de nível laser FIGURA 19: controle da horizontalidade com nível laser

Para o controle de alinhamentos podemos utilizar os métodos abaixo: 16.5.3.1 Trilateração 16.5.3.2 Triangulação 16.5.3.3 Interseção de Alinhamentos 16.5.3.4 Deslocamento

16.5.4 Gradiente

Controle do desnível entre dois ou mais pontos, podendo ser executado com: a) o uso de nível, por nivelamento geométrico b) o uso de estações totais e teodolitos c) o uso de clinômetros d) o uso de nível laser

FIGURA 20: controle do gradiente com o uso de nível laser

16.6 Orçamento Apostila elaborada pelos professores:

Cesar Rogério Cabral

Markus Hasenack