Monitoramento estruturas estação total.pdf

8/19/2019 Monitoramento estruturas estação total.pdf

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monitoramento, a estaço é configurada para determinar coordenadas

diretamente em campo. 4este trabalho o monitoramento foi reali"ado em

diferentes épocas, tentando avaliar a confiabilidade do processo.

? bom ressaltar que a metodologia aqui apresentada poderá

ser aplicada em outras áreas de monitoramento como técnicas de

deslocamento absoluto de pontos e recalques.

0.@ EA+%*#6E42O5 +2%B%C#&O5

Os equipamentos empregados para este trabalho foram uma

estaço total da 2opcon verso @DD %)+# :/ com medida da

dist;ncia a laser, prismas refletores, tripés, bipés, piquetes de madeira,

marreta, trena, bases nivelantes, termFmetro psicFmertro/ para a coleta

de temperatura, e aner=ides, para a presso %)+# @/ sendo estes

dois Gltimos dados necessários para a correço dos efeitos ambientais

sobre as medidas das dist;ncias.

# estaço total da 2opcon verso @DD utili"a em simult;neo, umfei


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%)+# : 1 E52#IJO 2O2#B 2O*'O4 )25 @DD

O42E7 O #+2O

a/ psicFmetro c/ aner=ide

%)+# @ - %452+6E42O +2%B%C#&O *## 'OBE2# &E 2E6*E#2+# E*E55JO

O42E7 CO'OBO22% :DDK/

2 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO

Os levantamentos topográficos efetuados utili"ando a técnica de

irradiaço baseiam-se na medidas de ;ngulos e de dist;ncias, esta

técnica, associada ao nivelamento geométrico ou trigonométrico depreciso, aplicadas ao monitoramento permitem a determinaço de

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coordenadas tridimensionais de pontos ou alvos colocados nas

estruturas.

*ara que este monitoramento forneça dados confiáveis, é

necessário que os equipamentos devam estar retificados e calibrados.

5egundo #))%O4 :DD0/ e


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%)+# - EO &E 'OB%6#IJO

O42E7 CO'OBO22% :DDK/

N Erro do ei


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S.

%)+# R - EO &E *O42#%#

O42E7 O #+2O

Outros erros que podem ocorrer7

N E


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%)+# 1 5%52E6# &E E%PO5 &E +6# E52#IJO 2O2#B

O42E7 O #+2O

&eve-se garantir a confiabilidade das medidas e por sua ve" os

equipamentos devem estar perfeitamente retificados e calibrados, na

e


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:.: E5E'IJO

Este método é conhecido também como método de intersecço

inversa onde so determinas as coordenadas de um novo ponto ocupado

pela estaço, a partir da observaço de coordenadas conhecidas. O

valor das coordenadas da estaço pode ser estabelecido através de

mínimos quadrados, no caso de reali"ar medições em apenas @ pontos

conhecidos, no será efetuado o cálculo dos mínimos quadrados.

5egundo E5*#2EB 0L/, em muitas ocasiões precisa-se

obter, com bastante e


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%)+# M 1 5%52E6# &E 'OO&E4# E #4)+BO5

O42E7 E5*#2EB 0L/

# deduço a seguir foi obtida em E5*#2EB 0L/

4o triangulo #8&7

si/

si/ xc BD

$21(

e no triangulo 8'&7

si/

si/ ya BD

$22(

donde7

si/

si/

si/

si/ ya xc

$23(

e

1"


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si/

si/

si/

si/

c

a

y

x

$24(

por uma propriedade das proporções

($

2

1

($2

1

si/si/

si/si/

y xtg

y xtg

l K

l K

y x

y x

$25(

donde7

l K

l K y xtg y xtg

(4$

2

1($

2

1 $26(

e como, no quadrilátero #8'&,

($36" B y x $27(

pode-se calcular os ;ngulos < e X.

2ambém os ;ngulos Y e Z se obtém por7

Y[ 0MD\- V]


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%)+# L 1 5%52E6# &E 'OO&E4# E6 +4IJO &E 2E5 *O42O5

O42E7 E5*#2EB 0L/

#proveitando os cálculos dos ;ngulos < e X como visto, sendo os

comprimentos c e a obtidos da distancia de dois pontos dados pelas suas

coordenadas.

*ara o calculo dos ;ngulos ^ e _, usaremos as f=rmulas7

12

12

y y

x x

EB

AE tg

$21"(

2323

y y

x x

FB

CF tg

$211(

Os comprimentos #& [ l0 e '& [ l: so7

si/

(si/$41

xcl AD

:.0:/

12


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O42E7 6#4+#B 2O*'O4 2*5

:.@ %#&%#IJO

# irradiaço é uma das técnicas utili"adas para a determinaço

de coordenadas de pontos, onde se obtém as direções e distancias de

pontos que se encontram materiali"ados na área a ser levantada, esta

dist;ncia pode ser obtida através de equipamentos como trenas,

dist;nciometros eletrFnicos ou estaço total. 5egundo E5*#2EB 0L/,

o método de irradiaço também é conhecido como método dadecomposiço em tri;ngulos ou das coordenadas polares. E comumente

empregado na avaliaço de pequenas superfícies relativamente planas.

%)+# 00 1 E*E5E42#IJO 'OO&E4# *OB#E5

O42E7 O #+2O

Onde7

A, B7 *ontos com coordenadas conhecidasH

d7 &ist;nciaH

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α7 nguloH

P7 *onto a ser levantado

&e acordo com $eiga et al. :DD/ no levantamento usando o

método de irradiaço é muito importante que se faça um croqui da área

no qual será efetuado o trabalho dando nomes >s feições onde foi feito >

varredura dos pontos de interesse, assim como a indicaço na caderneta

de campo.

3 METODOLOGIA

# metodologia empregada neste trabalho esta diretamente

correlacionada ao uso racional dos atuais equipamentos para o

levantamento topográfico, assim esta pode ser resumida em7

a/ Escolha e materiali"aço dos pontos de apoio definiço

do sistema de referenciaH

b/ 5eleço dos pontos a serem monitoradosH

c/ %nstalaço da estaço total em ponto qualquer e a

determinaço das coordenadas da estaço no referencial

estabelecidoH

d/ 6ediço dos pontos de monitoramento.

@.0 &E%4%IJO #E# &E E52+&O

O reconhecimento do terreno antes de iniciar os trabalhos de

levantamento é indispensável para a determinaço dos pontos de

refer(ncia. Estes pontos sero utili"ados no monitoramento para o calculo

da coordenada do instrumento. # idéia é dispor de um con!unto de pontos

que permita o posicionamento da estaço em diferentes locais na área de

monitoramento, pois em situações reais nem sempre é possível ocupar o

mesmo ponto durante o processo de monitoramento.

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# figura a seguir ilustra a área de estudo.

%)+# 0: 1 *B#42# &E BO'#B%C#IJO, &%EIE5 E &%52#4'%#5 &O5 *O42O5

6#2E%#B%C#&O5.

O42E7 O #+2O

*ara este trabalho foram definidos @ tr(s/ pontos de referencia

%)+#57 0@,0 e0K/

%)+# 0@ 1 O2O &O *O42O &E #*O%O *0

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O42E7 O #+2O

%)+# 0 1 O2O &O *O42O &E #*O%O *:

O42E7 O #+2O

%)+# 0K 1 O2O &O *O42O &E #*O%O *@

O42E7 O #+2O

17


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*ara a determinaço das coordenadas destes pontos de apoio

na primeira campanha o seguinte procedimento foi utili"ado7

#p=s a estaço estar instalada em um ponto qualquer foram

reali"ada tr(s series de *& e *% nos pontos de controle. 'onsiderou-se

ento que as coordenadas do ponto ocupado foram iguais a Pe[0DDDm,

e[0DDDm e Ce[0DDDm e que a direço entre o ponto ocupado e o ponto

de apoio *0 seria a direço de referencia ou definiria o ei


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[ dh#8.cos.#"#8 @.:/

P8[ P# ] dh#8.sin#"#8 @.@/

8[ # ] dh#8.cos#"#8 @./

@.: '#B'+BO 'OO&E4# &O5 *O42O5 &E EEE4'%#

#lém das f=rmulas apresentadas anteriormente calculou-se

também manualmente pelo método de nivelamento trigonométrico ascoordenadas C dos pontos de referencia, usando o sistema de

coordenadas definida anteriormente.

C dh

dv di hs

hi

h#8

# 8

%)+# 0 1 4%$EB#6E42O 2%)O4O6?2%'O

O42E7 O #+2O

dv ] hi [ hs ] h#8 @.K/

h#8 [ hi - hs ] di.cosC/ @.R/

onde7

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dv [ distancia verticalH

dh[ distancia hori"ontalH

di[ distancia inclinadaH

h#8[ variaço de altura do ponto # e 8H

hi[ altura do instrumentoH

hs[ altura do suporte ou do prismaH

C[ ;ngulo "enital

#s observações reali"adas so apresentadas nas tabelas abai


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#s coordenadas finais esto apresentadas na tabela R.

2#8EB# R 1 'OO&E4# &O5 *O42O5 &E #*O%O E E52#IJO ED

PO N $%( E $%( COA $%(E" 1"""""" 1"""""" 1""""""P1 1"""""" 1"1752" 6.P2 1""363. .".71 1"""25P3 .6"7 76""5 1"""673

4 ANÁLISE DO EXPERIMENTO

'om base na metodologia descrita anteriormente foi reali"ado

o primeiro e


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2#8EB#5 0D 1 'OO&E4# &O *O42O 6O4%2O#&O 'O6 # E52#IJO 4# *O5%IJO E:

R= AL;O N $%( E $%( $%(P3 U2 1@145 1"15@157 1"""@"6"

O ponto $: no foi possível ser monitorado por estar obstruído por

um autom=vel.

'omparando as coordenadas chegou aos seguintes valores7

2#8EB# 00 1 'O6*##IJO 'OOE&E4# &O5 #B$O5 O82% 'O6 # E52#IJOO'+*# E6 &%EE42E5 B+)#E5

R= AL;O N $%( N E $%( E $%( P3

P3

U1

U2

1@151

1@145

"@""6 1"15@152

1"15@157

"@""5 1"""@"63

1"""@"6"

"@""3

4ota-se uma diferença de no más coordenadas da

estaço em diferentes épocas, calculadas a partir dos @ pontos de apoio.

2#8EB# 0: - 'OO&E4# E52#IJO *O5%'%O4# E6 &%EE42E5 B+)#E5

8AA ESA>ÃO N $%( E $%( $%(2.?"5?". E3 1""3@436 6@131 @..2.?"5?". E4 1""5@435 6@131 @"2?"5?". E5 1""3@667 6@"74 @.3

2?"5?". E6 1""3@." 6@664 @7"2?"5?". E7 1""4@234 3@736 @.52?"5?". E. 1"""@453 2@516 1"""@"53"2?"6?". E 1"""@34 2@74 @67"2?"6?". E1" 1"""@5.. 2@175 1"""@"21"3?"6?". E11 5@51 .4@253 1"""@1.2"3?"6?". E12 5@53 .5@7"" 1"""@14"1"?"6?". E13 .@"66 6@1"5 1""""2.1"?"6?". E14 @1"7 @74 1"""@"311"?"6?". E15 [email protected] 1""1@42 @"

4otar que nestes dias a estaço foi posicionada em locais

diferentes, pois cada um destes dias foi determinado >s coordenadas dos

pontos monitorados na parede as quais so apresentados na tabela 0@.

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4as datas de :TDKTDM e :LTDKTDM os alvos $:, $@, $ e $K, $R,

$, $M respectivamente estavam obstruídos por um autom=vel. &urante

estas épocas s= foi possível de reali"ar o monitoramento nos alvos +:,

+@, +, +K, +R, + e +M.

'om a estaço ocupada em E@ onde as coordenadas foram

obtidas pelo método de resecço, reali"ou-se a intersecço a vante e

obteve as coordenadas do alvo +@, ento ocupou a estaço em novas

posições e se repetiu novamente o processo para todos os outros alvos,

sempre fa"endo observações em ré para depois reali"ar o método a

vante onde esto locali"ados os alvos na parede.

2#8EB#5 0@ 1 'OO&E4# &O5 #B$O5 6O4%2O#&O5 4# *#E&E

R= AL;O N $%( E $%( $%(P3 U3 1@145 1"15@157 1"""@"6"P3 U4 1@14. 1"15@155 1"""@"63P3 U5 1@13" 1"15@15 1"""@"5P2 U6 1@13" 1"15@146 1"""@"61 P1 U7 1@13. 1"15@152 1"""@"53P3 U. 1@146 1"15@165 1"""@"5.

P3 U 1@157 1"15@163 1"""@"72P3 U1" 1@153 1"15@165 1"""@"76P3 U11 1@1" 1"15@165 1"""@"54P2 U12 1@117 1"15@171 1"""@"57P3 U13 1@14 1"15@155 1"""@"2.P2 U14 1@146 1"15@15" 1"""@"35P1 U15 1@143 1"15@14 1"""@"32P3 ; 4@256 1"16@"6 @434P3 ;1" 4@252 1"16@". @43.P3 ;11 4@2"7 1"16@1"1 @41.P2 ;12 4@217 1"16@1"5 @41.P3 ;13 4@24. 1"16@". @4"4

P2 ;14 4@243 1"16@".7 @36P1 ;15 4@24" 1"16@".2 @33

.0 4O 'QB'+BO 6?&%#, &O &E5$%O *#&JO E &O EO

6?&%O A+#&Q2%'O *## #5 'OO&E4# 4, E e C &O *O42O

+, O#6 +5# #5 5E)+%42E5 6+B#57

n

mnmmm 21 .0/

23


24/31

1

B

n

Vi .:/

onde7

mimVi

resíduoVi

nm

.@/

2#8EB# 0 1 $#BOE5 6?&%#5 &O5 &E5$%O5 *#&JO E EO 6?&%O A+#&#2%'O

*## O #B$O +

AL;O

U

)*+ia $%( 8esio Pa+rão $%( Erro )*+io D0a+r-ico +a )*+ia

$%(

N 1@141 [email protected]


25/31

25


26/31

26


27/31


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# Estaço 2otal da 2O*'O4 @DD se corretamente manipulado

reali"a o monitoramento com eficácia, para que se!a possível é preciso

que o observador tenha o conhecimento operacional do equipamento,

tanto na sua configuraço interna ao qual será utili"ada para as

medições, quanto a utili"aço de seus programas para a obtenço de

dados operacionais.

$erificam-se as constantes instrumentais medindo a temperatura

e presso, monitorou-se a presso e a temperatura seca e Gmida do ar

durante o período da manh, e se fe" as devidas correções da reduço

das dist;ncias, usando f=rmulas que constam no manual da estaço.

# idéia apresentada aqui neste trabalho é demonstrar a coleta

rápida de dados usando as funções internas do equipamento, inserindo

ou até mesmo e


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U e U1" "@""4 "@""2 "@""4

U11 e U12 "@"". "@""6 "@""3

U13 e U14 "@""3 "@""5 "@""7

U14 e U15 "@""3 "@""1 "@""3

E as variações para o ponto $ foram7

2#8EB# 0-$#%#IUE5 'OO&E4# *## O *O42O $/

AL;O N E

;1 e ; "@""6 "@""4 "@"11; e ;1" "@""4 "@""2 "@""4

;1" e ;11 "@"45 "@""3 "@"2

;11 e ;12 "@"1 "@""4 "

U12 e U13 "@"31 "@"16 "@"14

"@""5"@""3

"@""5 "@""2 "@"".

"@""3

#s diferenças encontradas mostram que houveram variações de

poucos centímetros, desta forma sua aplicaço precisa restrita a

situações onde esta preciso se!a suficiente.

Estudos devem ser reali"ados com o intuito de melhorar a

preciso desta metodologia principalmente no que di" respeito a

materiali"aço dos pontos de apoio, bem como o aumento das séries de

observaço para uma mesma campanha.

ecomenda-se que se!am feitas novas observações em outros

pontos na parede, para que possa ser comparada com as !á coletadas em

outras épocas.

4a análise do levantamento efetuado a técnica apresentou

métodos efica"es para o monitoramento, podendo estes métodos serem

aplicados em outras estruturas.

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