UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFacultad de IngenieraEscuela
Acadmico Profesional de Ingeniera CivilAsignatura: TOPOGRAFIA
IIDocente:Ing. BENJAMIN TORRES TAFURAsignacion:POLIGONAL CERRADA
CON TEODOLITO Y RADIACION CON ESTACION TOTALAlumno: BARBOZA
FUSTAMANTE, Heber Alexander.Grupo: A.Ciclo: IVCajamarca, Diciembre
del 2013
TRAZO DE POLIGONAL SERRADA I. INTRODUCCINCon el siguiente
informe damos a conocer el mtodo utilizado para el levantamiento
topogrfico de una parcela asignada por el docente encargado del
curso, esta parcela est ubicada en el campus de nuestra ciudad
universitaria, abarcando desde la Av. Tarsicio Bazn Zegarra, hasta
la Av. Alejandro Vera Villanueva, de Oeste a Este respectivamente,
mientras que por el norte y sur limita con la parte posterior del
pabelln 1A, hasta la Av. Integracin, respectivamente, esta prctica
fue realizada el da 08 de diciembre del 2013, dando inicio a la
10a.m y finalizando a las 2:00p.m. Para ejecutar el procedimiento
empleamos el mtodo de poligonal cerrada tomando detalles por
radiacin de puntos haciendo uso de teodolito.La finalidad del
procedimiento es calcular el rea y el permetro de la parcela
asignada, efectuando tres estaciones en nuestro caso, porque esta
parcela nos brinda esa facilidad, que desde tres estaciones se
puede ubicar los detalles de la parcela, tomando distancias entre
cada estacin formando con esto una poligonal cerrada; a la par se
miden los diferentes vrtices y detalles de la parcela, con esto
podemos obtener un plano de la parcela, as como tambin el plano de
la poligonal cerrada a escala, utilizando coordenadas con GPS y con
la informacin obtenida se puede finalizar el trabajo en
gabinete.Para realizar el levantamiento del terreno en donde se
encuentra la parcela asignada por el docente encargado del curso,
Ing. Benjamn Torres Tafur, se hizo uso de un teodolito, esta
parcela situada en el campus de nuestra ciudad universitaria, se
utiliz una poligonal cerrada para poder desarrollar todas las
caractersticas que se requirieron para resolver el terreno como
herramienta fundamental se hace uso de una teodolito FOIFDT305.Para
el caso de esta prctica el requerimiento de precisin es de ms o
menos, 1: 5000 pero que esta escala est sujeto a correcciones
requisito que sea comprobado en la fase de gabinete despus de hacer
los ajustes necesarios y de hacer los clculos de la poligonal.Adems
se debe tener en cuenta las observaciones que el docente y tambin
de la brigada de trabajo lo realice para el buen desarrollo del
trabajo y el clculo de la poligonal y el plano topogrfico de la
parcela asignada, todos los clculos se presentan en una tabla de
resultados como se indica en el libro gua.
II. OBJETIVOS:
2.1. OBJETIVO GENERAL:
Teniendo en cuenta los conocimientos adquiridos en clase y fuera
de ella buscamos calcular el rea y el permetro de la parcela
asignada, utilizando el mtodo de poligonal cerrada; tomando
detalles por radiacin. Efectuando clculos en la fase de gabinete
que nos permitirn ubicarlo en un plano topogrfico, as como tambin
realizar el dibujo de la poligonal cerrada.
2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS: Obtener el rea y permetro de la
parcela a la cual se le realiz el levantamiento topogrfico.
Hallar coordenadas para los respectivos puntos tomados en el
trabajo de campo, usando como referencia una coordenada de una
estacin, tomada con GPS, y de esta manera poderlo representar en un
plano.
Hallar el azimut de cada uno de los ngulos, este se puede tomar
sentido horario o anti horario.
Lograr un alto grado de precisin en el levantamiento para as
tener certeza de los datos tomados en campo.
Realizar los clculos necesarios en gabinete por medio de frmulas
tericas indicadas en clase, y de esta manera dar terminado el
trabajo.
III. MATERIAL A UTILIZAR.
Trpode.. 01 Brjula01 Teodolito.01 Mira altimtrica..01 Estacin
Total. 01 Trpode. 01 Calculadora01 Estacas03 (una para cada vrtice
de la poligonal) Equipo PC. Programa AutoCAD Programa Civil 3D,
para curvas de nivel. Hoja de clculo Excel.
IV. PROBLEMAS A SOLUCIONAR. Calculo de la poligonal serrada de
la parcela asignada en la parte prctica del desarrollo del curso de
Topografa II.
En la fase de gabinete, realizar el clculo de coordenadas tanto
este como norte, as como el plano de la parcela y su poligonal.
Radiacin de detalles de la parcela asignada, usando Estacin
Total.
V. PROCEDIMIENTO.
1. LOCALIZACIN Y DESCRIPCIN DEL TERRENOLa parcela asignada y en
la cual se va a trabajar, se encuentra ubicado a una altitud de
2683 m.s.n.m.2. DESCRIPCIN DE LOS PROCEDIMIENTOS.
a. PROCEDIMIENTO DE CAMPO:
Se hizo el reconocimiento del terreno y se procedi a fijar los
vrtices de la poligonal a trabajar, estacionar el teodolito en cada
uno de estos vrtices.
Materializar las estaciones con estaca y pintura.
Estacionar y centrar el teodolito en el primer vrtice
materializado, teniendo en cuenta la visibilidad entre las dems
estaciones.
Empezar a los ngulos de cada estacin, por repeticin as como
tambin sus distancias a los puntos observados desde la primera
estacin y registrarlos en la libreta de campo como se indica en las
clases tericas.
El proceso anterior se realiz tanto para la primera estacin como
para las otras dos estaciones, tomando en estos ngulos internos
entre las estaciones, estos ngulos y distancias entre estaciones
fueron tomados por repeticin, los ngulos fueron tomados con el
teodolito, mientras que los lados fueron medidos con wincha.
La distancia entre los diferentes puntos de armado y los puntos
observados en cada estacin se miden utilizando wincha, jaln y
teodolito el cual nos permite obtener mayor precisin en las
distancias y ngulos formados entre la estacin y cada detalle tomado
desde cada una de estas estaciones.
Finalizado el proceso en cada estacin se toma el error de cierre
angular y se comprueba el cierre de poligonal, esto se desarrolla
en el proceso de gabinete, pero si se puede hacer in situ sera
mejor ya que eso permitira corregir algn error en la toma de datos
de los puntos.
b. PROCEDIMIENTO DE GABINETE:
Con los datos obtenidos en campo se procede a hallar las
proyecciones correspondientes, (Norte y Este), de cada estacin y
detalles tomados en campo realizando el clculo y ajuste de
poligonal.
Teniendo las proyecciones corregidas y el permetro corregido de
la poligonal se procede a hallar la precisin del levantamiento.
Si la precisin es la deseada, podemos continuar con la obtencin
de coordenadas de cada uno de los puntos tomados en campo teniendo
como base las coordenadas tomadas con el GPS de la primera
estacin.
Ya teniendo las coordenadas de cada estacin y detalles, se
contina con la elaboracin del plano en AutoCAD.
Finalizado el proceso anterior se procede a calcular el rea y
permetro de la parcela.
Tambin se procede a calcular la poligonal, esto es con los datos
de los ngulos internos de cada vrtice de la poligonal y las
distancias entre ellos, estos ngulos y estos lados fueron medidos
por repeticin, luego se obtiene un valor promedio.
VI. BRIGADA. BARBOZA FUSTAMANTE, Heber Alexander CAMPOS IRIGOIN,
Roman. CERNA PERALTA, Roger Ernesto. CUEVA RAMIREZ, Miguel Angel.
SIFUENTES HERMENEGILDO, Lucio Anderson.
VII. MARCO TEORICO.TEODOLITO ELECTRNICO: Es la versin del
teodolito ptico, con la incorporacin de electrnica para hacer las
lecturas del crculo vertical y horizontal, desplegando los ngulos
en una pantalla, eliminando errores de apreciacin. Es ms simple en
su uso, y, por requerir menos piezas, es ms simple su fabricacin y
en algunos casos su calibracin.Algunas de las caractersticas que
incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una
pantalla alfanumrica decristal lquido(LCD),lensde avisos,
iluminacin independiente de laluz solar, calculadora,
distancimetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y la
posibilidad de guardar informacin en formato electrnico, lo cual
permite utilizarla posteriormente enordenadores personales. Vienen
provistas de diversosprogramassencillos que permiten, entre otras
capacidades, el clculo decoordenadasen campo, replanteo depuntosde
manera sencilla y eficaz y clculo deazimutsy distancias.ESTACAS:
Una estaca es un objeto largo, de 10 a 15 cm, y afilado que se
clava en el suelo para fijar puntos de referencia mientras se hace
el levantamiento, en nuestro caso utilizamos tres estacas, una para
cada vrtice la poligonal trazada.TRPODE DE MESETA: Es el soporte
del aparato, en este caso del teodolito electrnico, con 3 pies de
madera o metlicos, con patas extensibles o telescpicas que terminan
en reglones de hierro con estribos para pisar y clavar en el
terreno. Su parte superior es una meseta, metlica triangular o
circular con un orificio central cuya misin es permitir pequeos
desplazamientos para facilitar el estacionamiento sobre un punto.
En esta meseta esta la sujecin al aparato que normalmente ser un
tornillo que se desliza sobre una gua metlica para permitir los
desplazamientos del aparato. En la parte inferior de este tornillo
estara la sujecin de la plomada manual.MIRA ALTIMETRICA:
Instrumento que se usa en todos los procesos, pero en altimetra la
menor divisin es el centmetro, y en el caso de tener que usar el
milmetro debe ser estimado por el instrumentista. Existen
diferentes miras de acuerdo a la operacin a realizar y su
precisin.POLIGONAL: Una poligonal es una serie de lneas
consecutivas cuyas longitudes y direcciones se han determinado a
partir de mediciones en campo. El trazo de una poligonal, que es la
operacin de establecer las estaciones de la misma y hacer las
mediciones necesarias, es uno de los procedimientos fundamentales y
ms utilizados en la prctica para determinar las posiciones
relativas de puntos en el terreno.Hay dos tipos de poligonales: la
cerrada y la abierta. En una poligonal cerrada:1) Las lneas
regresan al punto de partida formando as un polgono (geomtrica y
analticamente).2) Terminar en otra estacin que tiene una exactitud
de posicin igual o mayor que la del punto de partida. Las
poligonales serradas proporcionan comprobaciones de los ngulos y de
las distancias medidas, consideracin en extremo importante.Se
emplean extensamente en levantamientos de control, para
construccin, de propiedades y de configuracin.Una poligonal abierta
(geomtrica y analticamente), consiste en una serie de lneas unidas,
pero que no regresan al punto de partida, ni sierran en un punto
con igual o mayor orden de exactitud.Las poligonales abiertas se
usan en los levantamientos para vas terrestres, pero, en general,
deben evitarse porque no ofrecen medio alguno de verificacin por
errores y equivocaciones. En las poligonales abiertas deben
repetirse las medidas para prevenir las equivocaciones. A las
estaciones se las llama a veces vrtices o puntos de ngulo, por
medirse generalmente en cada uno de ellas un ngulo o cambio de
direccin.BRIGADAS: Las brigadas estn compuestas por un operador y
uno o dos ayudantes. El operador lee y anota los ngulos mientras
que los ayudantes colocan las seales en las estaciones
adyacentes.SELECCIN DE LAS ESTACIONES: Las estaciones de la
poligonal se seleccionan de acuerdo a los objetivos del trabajo.
Los vrtices de la poligonal servirn de estaciones de apoyo en el
relleno. De acuerdo a los puntos que se desean relevar, se elegirn
los vrtices de la poligonal.Las estaciones adyacentes de la
poligonal deben ser visibles entre s. La distancia que separa las
estaciones estar de acuerdo con el mtodo y el instrumento que se
utilice para medir la distancia. Las estaciones deben ubicarse en
lugares que no estn expuestos a inundacin, erosin, desplazamientos,
o cualquier otro accidente que destruya la marca del punto.A menudo
se realizan mediciones de ngulos y distancias a puntos cercanos
permanentes, para replantear la posicin de la estacin en el caso de
que se destruya. A esta operacin se le denomina balizamiento. A la
vez que se seleccionan los puntos estacin se realiza un croquis que
servir para la planificacin de las tareas posteriores.La marcacin
consiste en establecer marcas permanentes o semi-permanentes en las
estaciones, mediante estacas de madera o hierro. Mediante la
sealizacin se colocan jalones o banderolas en las estaciones para
que sean visibles desde las estaciones adyacentes.
MEDICIN DE LOS LADOS: Los lados de una poligonal se miden con
instrumentos MED o con cintas de acero. Para trabajos expeditivos
las distancias pueden obtenerse con taqumetro y mira vertical, con
hilo o a pasos. Se miden al menos dos veces cada lado, con el
objeto de tener un control y se obtiene la media de las dos
lecturas.MEDICIN DE LOS NGULOS: Para medir los ngulos de una
poligonal se procede a estacionar en cada uno de los vrtices,
siguiendo un sentido de giro predeterminado: en el sentido de las
agujas del reloj o en el sentido contrario (horario o anti
horario). Se puede medir el rumbo o acimut del primer lado para que
la poligonal quede orientada. Se proceder a medir los ngulos
internos o externos. Los ngulos se miden aplicando la regla de
Bessel (serie completa), bisectando siempre la seal lo ms cerca
posible de la superficie del terreno.AJUSTE Y CLCULO DE LA
POLIGONAL A. ERROR DE CIERRE ANGULAR: Cuando se miden los ngulos
internos de una poligonal cerrada es posible efectuar un control de
cierre angular, dado que la suma de los ngulos interiores de un
polgono es igual a 180 x (n 2).El error de cierre angular es igual
a la diferencia de 180 (n 2) menos la sumatoria de los ngulos
interiores.El error de cierre angular debe ser menor o igual que la
tolerancia. Por tolerancia se entiende el mayor error permitido
(emax). La tolerancia depende de los instrumentos que se utilizan y
los mtodos de levantamiento que se aplican. Si se trata de
levantamientos poco precisos: emax = a.n; en donde a es la
aproximacin del instrumento de medida y n la cantidad de medidas.En
cambio si se trata de levantamientos precisos: emax = a.? n. Si en
lugar de medir los ngulos internos se miden los ngulos externos, la
suma debe ser igual a 180 x (n + 2).Este control se realiza en el
campo, de tal manera que si el error es mayor que la tolerancia
(error grosero) puede realizarse la medicin nuevamente, hasta
obtener un error de cierre menor que la tolerancia.Una vez obtenido
el error de cierre angular menor o igual que la tolerancia se
procede a compensar los ngulos. Una forma de compensar los ngulos
es por partes iguales. P ara obtener la correccin angular c, se
divide el error por el nmero de vrtices:C = e/n.Obtenida la
correccin, se suma o se resta de acuerdo al signo del error, a cada
uno de los ngulos.TRAZO DE POLIGONALES POR ANGULOS INTERIORES:
ngulos interiores como ABC, BCD, CDE, DEA y EAB se usa casi en
forma exclusiva en las poligonales para levantamiento catastrales o
de propiedades. Pueden leerse tanto en sentido horario as como en
sentido anti horario, y con la brigada de topografa siguiendo la
poligonal ya sea hacia la derecha o hacia la izquierda. Es buena
prctica, sin embargo, medir todos los ngulos en sentido horario. Si
se sigue invariablemente un mtodo se evitan los errores de lectura,
de anotacin y de trazo. Los ngulos exteriores deben medirse para
serrar al horizonte (proceso de medir todos los ngulos en una
vuelta completa alrededor de un mismo punto para obtener una
verificacin con su suma la cual ser 360).
TRAZO DE POLIGONALES POR ANGULOS DE DEFLEXION: Los
levantamientos para vas terrestres se hacen comnmente por
deflexiones medidas hacia la derecha o hacia la izquierda desde las
prolongaciones de las lneas. Un ngulo de deflexin no est
especificado por completo sin la designacin D o I, y por supuesto,
su valor no depende de ser mayor de 180.Cada ngulo debe duplicarse
o cuadruplicarse (es decir, medirse dos o cuatro veces) para
reducir los errores de instrumento, y se debe de determinar un
valor medio.
TRAZO DE POLIGONALES POR ANGULOS A LA DERECHA: Los ngulos
medidos en sentido horario desde una visual hacia atrs segn la lnea
anterior, se llaman ngulos a la derecha, o bien, a veces, azimuts
desde la lnea anterior. El procedimiento es similar al de trazo de
una poligonal por azimuts, con la excepcin de que la visual hacia
atrs se dirige con los platos ajustados a cero, en vez de estarlo a
la azimut inverso.Los ngulos pueden comprobarse (y precisarse mas)
duplicndolos, o bien, comprobarse toscamente por medio de lecturas
de brjula.Si se giran todos los ngulos en el sentido horario, se
elimina confusiones al anotar y al trazar, y adems este mtodo es
adecuado para el arreglo de las graduaciones de los circuitos de
trnsito y teodolitos, inclusive de los instrumentos
direccionales.
TRAZO DE POLIGONALES POR AZIMUTES: A menudo se trazan por
azimuts las poligonales para levantamientos orogrficos (descripcin
orogrfica o de montaas) o configuraciones, y es en este caso que
solo se necesita considerarse una lnea de referencia, por lo
general la meridiana (o lnea norte-sur) verdadera o la magntica. En
la figura, los azimuts se miden en sentido horario, a partir de la
direccin norte del meridiano que pasa por cada vrtice o punto de
ngulo.
LEVANTAMIENTO DE DETALLES: Existen varios mtodos para el
levantamiento de detalles en ellos se usa tanto el teodolito como
la cinta. Desde luego es posible usar los mtodos solos o combinados
de acuerdo al tiempo y precisin deseada. Algunos de ellos son:
Radiacin: Localizacin de un detalle por medio de un ngulo y una
distancia.
Interseccin: un punto queda ubicado de acuerdo al alineamiento
de una poligonal, por la interseccin de visuales por lo menos de
dos estaciones.
Interseccin por distancias desde dos puntos: este mtodo es
similar al anterior solo que se toman las distancias que separan
los extremos a puntos sobre la alineacin y detalle.
ngulo desde una estacin y una distancia desde otra: Este combina
los dos anteriores; se hace por medio de una distancia y un
ngulo.
Enfilaciones: consiste en mirar a lo largo de una fachada
(Pared) y determinar los puntos de interseccin de estas visuales
con otras lneas ya sean lados de una poligonal, muro o
edificio.
METODO DE COMPENSACION DE POLIGONOSRegla de la brjula (o de
bowditch): se basa en suponer que existe una Proporcionalidad entre
el valor parcial de cada de cada lado y error de cierre total.Los
errores cometidos son accidentales y por lo tanto su valor es
proporcional a la raz cuadrada de su longitud.El efecto de los
errores angulares es igual al de los errores lineales. (Teodolito y
cinta en su levantamiento).Esta regla, adecuada para el
levantamiento en los que los ngulos y las distancias s se usan con
igual precisin, en la que se usa con mayor frecuencia en la
prctica. Es apropiada tratndose de un levantamiento con trnsito y
cinta en el que se miden los ngulos al minuto o al medio minuto ms
prximo.
PROCEDIMIENTO EN Civil 3D PARA OBTENER LAS CURVAS DE NIVEL.
CIVIL 3D:1. PREPARAR NUESTRA BASE DE DATOS (EXCEL).Formato P E N Z
D (delimitado por comas)P: puntoE: EsteN: Norte.Z: Cota.D:
Descripcin del punto.Guardar: Se da el nombre con el que se desea
guardar el documento.
2. Abrimos el Civil3D (Metric).Creamos nuestro
proyecto.Configurar: En PROSPECTOR, dando anticlik en EDITAR
ZONA.
Dar el nombre y guardar.
3. Puntos. Nos vamos a prospectos
4. SUPERFICIE.Presionar Z+enter y E+enter. Se v as:
Crear superficie:
Suavizar las curvas. Usamos el comando Smoothing
Para cambiar la equidistancia:
Para configurar las Curvas:
Para poner las cotas a las curvas:
CUADRICULA: Dibujar un rectngulo. Coordenadas UTM de la esquina
inferior derecha
PARA CAMBIAR LA EQUIDISTANCIA DE LA CUADRICULA:
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
El clima durante el trabajo de campo fue una maana soleada en la
que presentaron fuertes vientos haciendo el levantamiento ms
dificultosa la hora de la ubicacin precisa de cada punto con la
mira altimtrica.
En la realizacin del levantamiento se nos dificulto mucho tomar
varias distancias a causa de los obstculos presentados alrededor de
la edificacin como los automviles en el estacionamiento de la
Facultad de Ciencias Sociales.
Se realiz un levantamiento por poligonal cerrada tomando los
detalles de la construccin por medio de radiacin mltiple deseando
con esto hallar el rea y el permetro, haciendo tres puntos de
armado con el fin de formar una poligonal y as tener una mejor
visual hacia cada uno de los vrtices y detalles de la edificacin
.
La marca del teodolito es FOIFDT305 y su aproximacin es de 5
segundos.El grado de precisin obtenido en el levantamiento se debe
al manejo adecuado de los materiales.
Se recomienda tener mucho cuidado en definir las estaciones, ya
que estas deben ser visibles entre si y adems no ser dificultoso su
medida entre ellas.
IX. BIBLIOGRAFIA.
Apuntes tomados en Clases del Ingeniero Sergio Huaman Sangay.
Arturo Quintana, Topografa, Editorial Universitaria. Profesor P.
Werkmeister, Topografa, Editorial Labor S. A.
http://cipres.cec.uchile.cl/~ci35a/index.html#obje
http://diablo.univalle.edu.co/~jumaca/trabajos/poligonales.html
http://www.berdala.com
X. PANEL FOTOGRAFICO. Estacionamiento del equipo a utilizar.
Pesta en ceros del equipo y toma de coordenadas con GPS.
Calculo de los angulos de la poligonal, medios por repeticion
Medicion de los lados de la poligonal, medidos por repeticion.
Radiacion de puntos desde cada estacion uvicada en cada vertice
de la poligonal.