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Este livro surgiu da necessidade do preenchimento de uma lacuna existente no ensino de topografia na Faculdade de arquitetura da Universidade Federal do Rio de Janeiro e é destinado aos alunos de arquitetura, já que é imprescindível a correta noção da orientação, para a utilização adequada da insolação em projetos de arquitetura e urbanismo.
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TOPOGRAFIAPARA
ARQUITETOS
Adriana A. M. AlvarezAlice Brasileiro
Claudio MorgadoRosina Trevisan M. Ribeiro
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Adriana de A. M. Alvarez é Arquiteta formada pelas Faculdades Integradas Silva e Souza - R. J.(1992). Em 2000 concluiu o Mestrado em Arquitetura na área de Conforto Ambiental na FAU/UFRJ. Desde 1996, é professora dos setores de Topografia e Informática na mesma instituição.
Alice Brasileiro é Arquiteta formada pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1992). Em 2000 concluiu o Mestrado em Arquitetura na área de Racionalização da Construção na FAU/UFRJ, onde atualmente cursa o Doutorado em Arquitetura na área de Teoria e Projeto. Desde 1996, é professora dos setores de Topografia e Informática na mesma instituição.
Claudio Morgado é Arquiteto formado pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1992). Em 1996 concluiu o Mestrado em Arquitetura na área de Conforto Ambiental na FAU/UFRJ. Desde 1996, é professor do setor de Topografia no Departamento de Tecnologia da Construção e, também, da disciplina Composição de Arquitetura I do Departamento de Projeto de Arquitetura.
Rosina Trevisan M. Ribeiro é Arquiteta formada pela Universidade Gama Filho (1977). É Mestre em Arquitetura pelo PROARQ/FAU/UFRJ (1994) e Doutora em Engenharia de Produção pela COPPE/UFRJ (2000). Desde 1996, é professora da FAU/UFRJ, das disciplinas de Topografia e Restauro e professora do Mestrado em Arquitetura do PROARQ/FAU/UFRJ, onde é coordenadora adjunta da área de História e Preservação do Patrimônio Cultural.
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I SBN 858831955 - 1
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TOPOGRAFIAPARA
ARQUITETOS
Título dos autores disponível em nosso catálogo:
Topografia para arquitetos
homepage / e-mail dos autores:
www.booklink.com.br/[email protected]
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www.booklink.com.br/[email protected]
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Adriana A. M. AlvarezAlice Brasileiro
Claudio MorgadoRosina Trevisan M. Ribeiro
TOPOGRAFIAPARA
ARQUITETOS
Copyright © 2003Adriana A. M. Alvarez,Alice Brasileiro, Claudio Morgado& Rosina Trevisan M. Ribeiro
Nenhuma parte deste livro pode serutilizada ou reproduzida, porqualquer meio ou forma, seja digital,fotocópia, gravação, etc., nemapropriada ou estocada em banco dedados, sem autorização dos autores.
CapaAlice Brasileiro
ISBN85-88319-55-1
Direitos exclusivos desta edição:Booklink Publicações Ltda.Caixa postal 3301422440 970 Rio RJFone 21 2265 [email protected]
Universidade Federaldo Rio de Janeiro
ReitorProf. Aloísio Teixeira
Faculdade deArquitetura e Urbanismo
DiretorProf. Pablo Bennetti
Vice-DiretorProfª. Maria Amália Magalhães
Diretor Adjunto de GraduaçãoProfª. Wanda Vilhena
Departamento de Tecnologiada Contrução
ChefeProf. Aristóteles Tarcísio de Souza
Departamento de Tecnologiada ContruçãoPrédio da FAU - Reitoria, sala 422Universidade Federaldo Rio de JaneiroCidade Universitária, Ilha do Fundão -Rio de Janeiro - RJ - CEP 21941-590Tel (21) 2598-1658http://www.fau.ufrj.br/dtc.htm
SUMÁRIO
1 TOPOGRAFIA: CONCEITOS E OBJETIVOS
1.1 Cartografia............................................................. 111.2 Divisão da topografia.............................................. 121.3 Objetivos da topografia........................................... 131.4 Conceitos............................................................... 131.4.1 Leitura de distância................................................ 171.5 Representação do relevo do solo............................. 181.5.1 Plano cotado.......................................................... 181.5.2 Curva de nível........................................................ 181.6 Linhas notáveis de um terreno................................. 221.7 Traçado de perfil.................................................... 231.8 Declividade............................................................ 241.9 Traçado de acesso em terrenos acidentados............. 25
2 ORIENTAÇÃO
2.1 Declinação magnética............................................ 272.1.1 Cálculo da declinação magnética........................... 282.2 Ângulos.................................................................. 312.3 Cálculo de ângulo de rumo.................................... 332.4 Diagrama solar....................................................... 35
3 MAPEAMENTO
3.1 Fotogrametria.........................................................413.1.1 Fotogrametria terrestre........................................... 423.1.2 Aerofotogrametria.................................................. 423.1.2.1 Vôo fotogramétrico................................................ 423.1.2.2 Escala fotográfica.................................................. 433.1.2.3 Cobertura fotográfica............................................. 433.1.2.4 Estereoscopia.........................................................453.1.2.5 Reambulação......................................................... 453.1.2.6 Aerotriangulação.................................................... 453.2 Mapas................................................................... 46 3.2.1 Obtenção de mapas topográficos............................. 473.3 Sistema de coordenadas UTM................................ 483.4 Plantas cadastrais...................................................523.5 Projeto aprovado de loteamento...............................52 3.5.1 Comparação entre a planta cadastral e o PAL..........543.6 Zoneamento........................................................... 54 3.6.1 Zoneamento urbano................................................ 54
4 MÉTODOS DE LEVANTAMENTOTOPOGRÁFICO
4.1 Métodos de levantamento planimétrico.................. 574.1.1 Descrição dos métodos.......................................... 584.2 Métodos de levantamento altimétrico (nivelamento) 624.2.1 Nivelamento geométrico....................................... 624.2.2 Nivelamento taqueométrico.................................. 674.3 Preenchimento de cadernetas................................ 694.3.1 Cálculo da caderneta de campo............................. 694.3.2 Cálculo de poligonal.............................................. 76
5 MÉTODOS DE CÁLCULO DE ÁREA
5.1 Figuras geométricas............................................. 1015.2 Pontos................................................................ 1025.3 Desenho eletrônico.............................................. 103
5.4 Planímetro............................................................1035.5 Gauss.................................................................. 104
6 TALUDES
6.1 Talude de corte.....................................................1096.2 Talude de aterro................................................... 1106.3 Talude de seção mista........................................... 1116.4 Determinação das linhas de offset......................... 1126.5 Erosão do solo...................................................... 1146.6 Camada orgânica.................................................. 1156.7 Empolamento....................................................... 1156.8 Cálculo de volume de terra remanejada................. 1156.9 Cálculo de volume de taludes................................ 1176.10 Legislação específica sobre o assunto................... 121
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 123
APRESENTAÇÃO
Este trabalho surgiu da necessidade do preenchimento de umalacuna existente no ensino de topografia na Faculdade de Arquiteturae Urbanismo da Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Como professores da disciplina, já há algum tempo vínhamossentindo a necessidade de um material que servisse de apoio àsaulas, que fosse mais direcionado ao aluno do curso de Arquitetura,para o qual é imprescindível a correta noção da orientação, para autilização adequada da insolação em projetos de arquitetura eurbanismo. Ao contrário dos Engenheiros Civis, por exemplo, osArquitetos não calculam as curvas de uma estrada sinuosa, comsofisticados cálculos de transição em espiral. Daí nasceu a idéia deuma publicação que servisse especificamente aos alunos dearquitetura e arquitetos em geral. Apesar de necessariamente contarcom alguns cálculos indispensáveis, buscamos elaborar um trabalhocom uma abrangência mais ampla, em consonância com o caráterholístico da formação de um arquiteto.
Adriana A. M. AlvarezAlice Brasileiro
Claudio MorgadoRosina Trevisan M. Ribeiro
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TOPOGRAFIA: CONCEITOS E OBJETIVOS
1.1. CARTOGRAFIA:
É a parte da engenharia que trata da representação gráfica dasuperfície terrestre. A cartografia divide-se em topografia egeodésia.
• GEODÉSIA: é a parte da cartografia que tem por objetivo oestudo da forma e dimensões da terra. A geodésia, em seustrabalhos, leva em consideração a esfericidade da terra e arefração do raio visual.
Divide-se em:
Geodésia superior – de cunho meramente científico, estudaa forma e dimensões da terra, gravimetria e deslocamento doscontinentes. Estuda e monitora falhas geológicas que provocamos terremotos. Utiliza-se de satélite para a obtenção de medidasde precisão.
Geodésia elementar – ou geodésia aplicada, procuradeterminar, com precisão, a posição de pontos sobre a superfície
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terrestre, levando em consideração a sua forma. Fornece, paraa topografia, uma rede de pontos nos quais esta apóia seuslevantamentos.
• TOPOGRAFIA: (TOPOS = lugar e GRAFIA = descrição,desenho). Trata da representação gráfica da superfície terrestrenum plano horizontal (plano topográfico) de projeção comdimensão máxima limitada a 80km, segundo a NBR 13133/94.
1.2. DIVISÃO DA TOPOGRAFIA:
A topografia divide-se em:A . TopologiaB. TopometriaC. Fotogrametria
A . TOPOLOGIA:
É a parte da topografia que estuda as formas exteriores dasuperfície 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 sãoobtidos por instrumentos topográficos. A topometria divide-se em:
B.1 – Planimetria: consiste na obtenção de ângulos e distânciashorizontais para se determinar as projeções dos pontos doterreno 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 superfícieterrestre para representação num plano (carta topográfica). Afotogrametria 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 relevodo solo através de plantas com curvas de nível, apresentando aselevações e depressões existentes no terreno. Possibilita o cálculoda diferença de nível entre dois pontos e do volume de terra a serretirado (corte) ou colocado (aterro) quando da necessidade dese planificar parte de um terreno. É através da Topografia que sedetermina 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 trechoda superfície terrestre.
Na topografia supõe-se a Terra como sendo plana. Para istoé necessário que se fixem limites. O limite para se consideraruma superfície terrestre como plana é 55 km2 (BORGES, 1992,v.1, p.4), para trabalhos de grande precisão. Para mediçõesaproximadas, pode-se considerar até o dobro desta área. Acimadestes limites, a curvatura da Terra produzirá erros de fecha-mento.
Um plano é chamado horizontal quando é perpendicular à verticaldo lugar, sendo esta a linha que partindo do ponto que nos
