MÉTODOS GEODÉSICOS DE MONITORAMENTO DE ESTRUTURAS

RESUMO

A geodésia e a topografia, com suas tecnologias e metodologias afins, são aliadas que contribuem para definir a posição espacial de elementos estruturais, a partir de pontos de referência externos e independentes das estruturas, contribuindo assim com informações para o modelo de resposta das mesmas. O trabalho consiste em uma revisão bibliográfico dos métodos geodésicos de monitoramento de estruturas e aborda os métodos geodésicos convencionais, como: poligonação, triangulação, trilateração e nivelamento geométrico.

Mais do que uma atividade a ser desenvolvida na manutenção de uma estrutura, a adequada monitoração deve ser condição integrante do projeto desde o planejamento, repercutindo positivamente nas fases subsequentes de construção e operação. Portanto, deve estar prevista como uma das premissas, e implantada desde o princípio da obra.

Palavras-chave: geodesia; monitoramento; método.

1 INTRODUÇÃO

Segundo IBGE (1995), “A Geodésia é o ramo da matemática aplicada que determina a exata posição de pontos, figuras e áreas de grandes porções da superfície terrestre, também a forma e o tamanho da Terra, além das variações do seu campo gravitacional”. Assim temos que o estudo da Geodésia se estende para diversas áreas, como produção de mapas, planejamento urbano, projetos e obras de engenharia, ecologia, hidrologia diversos outros temas.

Há alguns anos as técnicas desenvolvidas pela Geodésia já vem sendo bastante utilizadas em estudos topográficos, as mesmas são utilizadas para monitoramento de estruturas, e assim garantir que a elas se mantenha preservada ao longo dos anos através do monitoramento de possíveis deslocamentos ou recalques.

Várias técnicas para o monitoramento de estruturas serão abordadas ao longo do trabalho, como exemplo temos o método de poligonação; método de triangulação; método de trilateração; método de nivelamento geométrico.

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Fazer um estudo sobre monitoramento de estruturas com finalidade de determinar se existem deslocamentos de pontos localizados através dos métodos de poligonação, triangulação de pontos, trilateração e nivelamento geométrico.

2.2 Objetivos específicos

Definir o método de poligonação.

Definir o método de triangulação.

Definir o método de trilateração.

Definir o método de nivelamento geométrico.

3 METODOLOGIA

A pesquisa feita é de forma teórica, cuja natureza dos objetivos é descritiva, no qual os fatos são observados, descritos, registrados sem nenhum tipo de interferência.

A estratégia da pesquisa foi um levantamento bibliográfico, onde os principais dados partiram das referências citadas. O trabalho traz breves definições sobre os principais métodos para análise do monitoramento de estruturas.

4 MONITORAMENTO GEODÉSICO

Nesta técnica de monitoramento, procura-se empregar métodos e equipamentos comumente utilizados para topografia e geodésia em geral, onde como produto final observa-se movimentos relativos entre pontos com coordenadas distintas, sendo pelo menos um na estrutura que se deseja monitorar e outro como referência situado fora da área de influência do objeto monitorado.

Segundo Neves (2008), os levantamentos geodésicos tradicionais têm sido utilizados principalmente para a determinação de deslocamentos absolutos de pontos selecionados sobre a superfície do objeto com respeito a alguns pontos de referência considerados estáveis.

O objetivo final das medições geodésicas no monitoramento, é determinar as coordenadas dos pontos na superfície da estrutura de interesse e/ou dos pontos da rede de referência, em relação a um referencial fixo e estável. Assim é possível depois de medições periódicas, determinar as diferenças de coordenadas entre épocas diferentes, e consequentemente, os deslocamentos absolutos dos pontos (RIBEIRO, 2008).

Chaves apud Neves (2008, p. 21) destaca algumas vantagens dos métodos geodésicos:

a) fornecem o estado global de um corpo deformável;

b) contém o esquema próprio de verificar os resultados e são capazes de avaliar a exatidão da medição globalmente;

c) fornecem versatilidade e adequabilidade para qualquer meio-ambiente e situação de operação.

4.1 Métodos geodésicos de monitoramento

A determinação de coordenadas de pontos empregando-se técnicas geodésicas convencionais está fundamentada na medição de grandezas como direções horizontais, ângulos verticais, distâncias e desníveis, a partir das quais, indiretamente é possível computar as coordenadas de um ponto (KAHMEN , apud NEVES, 2008, p.21).

O levantamento geodésico é basicamente dividido em duas partes: a altimetria, que mede os deslocamentos verticais; e a planimetria, que indica os deslocamentos horizontais das estruturas.

Segundo Zacolotti Filho (2005), os métodos geodésicos convencionais consistem em:

redes geodésicas de monitoramento: absoluta e relativa;

redes horizontais de monitoramento: redes de poligonação, triangulação e trilateração;

movimentos verticais: nivelamento geométrico de primeira ordem.

4.1.1 Poligonação

A poligonação é um dos métodos mais empregados para a determinação de coordenadas de pontos em topografia, principalmente para a definição de pontos de apoio planimétricos. Uma poligonal é uma série de linhas consecutivas para as quais são conhecidos os comprimentos e direções, obtidos através de medições em campo (ZOCOLOTTI FILHO, 2005).

O levantamento de uma poligonal é realizado através do método de caminhamento, percorrendo-se o contorno de um itinerário definido por uma série de pontos, medindo-se todas