Informe 1 - Levantamiento CON Wincha Y Jalones PDF

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Perú, Decana de AméricaFACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILTEMALEVANTAMIENTO CON WINCHA Y JALONES (PERIMETRO Y ANGULOS)LUGARFACULTAD DE MEDICINA TROPICALDOCENTEFRANCI BENITO C...

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, Decana de América FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA LEVANTAMIENTO CON WINCHA Y JALONES (PERIMETRO Y ANGULOS) LUGAR FACULTAD DE MEDICINA TROPICAL DOCENTE FRANCI BENITO CRUZ TELLO AUTORES TRUCIOS CCANTO KENYO FRANCO VALDERRAMA GUILLEN RENZO

LIMA – PERÚ 2019

TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I

Índice

Índice............................................................................................2 Introducción...............................................................................3 Objetivos.....................................................................................4 General......................................................................................4 Específicos...............................................................................4 Materiales....................................................................................5 Marco teórico.............................................................................7 Cartaboneo...............................................................................7 Alineamientos..........................................................................8 Código de señales..................................................................9 Teoría de errores...................................................................11 Procedimientos........................................................................13 Procedimiento para cartaboneo.......................................13 Procedimiento para puntos y distancias.......................13 Procedimiento para ángulos.............................................26 Cálculos para lados y ángulos.........................................28 Recomendaciones..................................................................37 Tareas de investigación.........................................................38

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TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I

Introducción

Topografía la podemos definir como la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie terrestre, con sus formas y detalle. La topografía propiamente dicha, es la ciencia y la técnica de realizar mediciones de ángulos y distancias en extensiones de terreno lo suficientemente amplias o reducidas como para poder despreciar el efecto de la curva terrestre, para después procesarlas y obtener así coordenadas de puntos, direcciones, elevaciones, áreas o volúmenes, en forma gráfica y/o numérica, según los requerimientos del trabajo. El presente informe contiene las actividades realizadas durante la primera práctica de campo, las cuales se llevaron a cabo gracias al esfuerzo de todos los integrantes del grupo 7 y al docente del curso de Topografía de la E.P. Ingeniería Civil: Francis el cual nos facilitó los materiales de trabajo tales como el jalón, cinta métrica, etc. El trabajo se realizó dentro del tiempo establecido: 4 horas de práctica y dentro del espacio de trabajo, el área de trabajo perteneciente a nuestro grupo se ubica dentro de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, bordeando la Facultad de Odontología. La medición de distancia entre dos puntos constituye una operación común en todos los trabajos de topografía, es por eso que la realización de esta práctica es muy importante.

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Objetivos General Aplicación de los conocimientos adquiridos en la teoría de alineamiento y uso de la teoría de errores.

Específicos Hacer el uso correcto del metrado en wincha con división de 20 metros según la distancia que queremos hallar. Aprender a usar correctamente la libreta topográfica con sus tablas y diagramas. Realizar la compensación grafica de manera adecuada de la poligonal de apoyo. Hallar el valor de los ángulos trazados en campo usando métodos geográficos. Aprender hallar los errores en campo y compensar según nuestra teoría.

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Materiales LA CINTA METRICA

Es una cinta métrica flexible, enrollada dentro de una caja de plástico o metal, que generalmente está graduada en centímetros en un costado de la cinta y en pulgadas en el otro. Para longitudes cortas de 3 m, 5 m y hasta 8 m, las cintas son metálicas. Para longitudes mayores a 10 m, existen de plástico o lona reforzada. Las más confiables son las metálicas porque no se deforman al estirarse. La wincha se debe mantener limpia y protegida de la humedad. Cuando no se use, se debe enrollar y guardar dentro de su caja o estuche.

EL JALON

Es un accesorio para realizar mediciones con instrumentos topográficos, originalmente era una vara larga de madera, de sección cilíndrica, donde se monta un prismática en la parte superior, y rematada por un regatón de acero en la parte inferior, por donde se clava en el terreno.

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LA LIBRETA TOPOGRAFICA

Es una herramienta usada por topógrafos, que realizaran sus estudios en diferentes áreas, para hacer anotaciones cuando ejecutan trabajos de campo. Es un ejemplo clásico de fuente primaria.

ESTACAS DE FIERRO

Es un objeto largo y afilado que se clava en el suelo Tiene muchas aplicaciones, como demarcador de una sección de terreno, para anclar en ella cuerdas para realizar levantamientos de un área determinada.

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Marco teórico Cartaboneo Es aquel establecimiento de la longitud del paso de una persona, contando el número de pasos normales de una distancia en un terreno, teniendo en cuenta:       

Elegir un terreno llano Ubicar dos puntos A y B a una distancia de L=100m Recorrer contando los pasos de ida y vuelta la longitud L. Anotar los datos Determinar la suma total de los pasos (TP); retirar los pasos que difieren de los demás. Calcular el promedio de pasos (PP) Calcular la longitud del paso (LP) Recorrer una distancia y multiplicando por la longitud del paso e tendrá la longitud deseada.

PP=

TP n

LP=

L PP

L=100m

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Alineamientos Debido a que realizaremos la ejecución de trabajos de medición usando las herramientas topográficas como la wincha y jalones, serán necesarios los alineamientos. Un alineamiento en topografía se define como la línea trazada y medida entre dos puntos fijos sobre la superficie terrestre, que se materializan mediante jalones y estacas, ya sea de madera o fierro, con su determinada cruz donde se fijara el jalón. Estos alineamientos pueden realizarse de acuerdo con la ubicación de los puntos base. 

Alineamientos entre dos puntos

Teniendo dos puntos ubicados en el terreno y accesibles ambos a la vez, el procedimiento a seguir es más sencillo ya que pudiendo materializar estos puntos usando jalones, el operador puede colocarse detrás de uno y mediante la vista puede alinear un tercer jalón en la recta ya establecida por los dos puntos ya fijos, usando correctamente el código de señales, que se explicaran detalladamente más adelante. 

Distancia

Consideraremos 3 tipos de distancias en el curso de Topografía: 





Distancia Natural: Es aquella distancia real que hay entre dos puntos; es decir, es la distancia que existe “andando” en línea recta (sobre el terreno) entre los dos puntos. Esta distancia podría interesarnos dentro del mundo de la Topografía por ejemplo en el caso de una tubería que se apoyara sobre el terreno, cosa no demasiado habitual. Distancia Geométrica: Es la distancia en línea recta entre los dos puntos (en este caso no necesariamente sobre el terreno). Esta distancia salvo en casos muy, muy excepcionales no nos interesante a nivel topográfico. Distancia Topográfica o reducida: Esta distancia es la proyección de la distancia geométrica o real, sobre un plazo horizontal. Se puede obtener matemáticamente a partir de una de las otras dos distancias siempre y cuando nos aporten los suficientes datos.

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TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I Código de señales Como objetivo de realizar un buen alineamiento de una determinada distancia, necesitamos conocer los códigos de señales propuestos por nuestro docente Franci Benito Cruz. Si el jalón está posicionado a un extremo izquierdo de la ubicación del punto determinado por la estaca, se procederá a realizar la siguiente seña:

Por el contrario, si el jalón está posicionado a un extremo derecho de la ubicación del punto determinado por la estaca, se procederá a realizar la siguiente seña:

Una vez ubicado correctamente el jalón en el punto determinado, ahora se verificará que esté correctamente de manera vertical. Si no lo está procederemos a realizar lo siguiente:

Si está inclinado hacia la realizaremos la siguiente seña:

derecha

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Caso contrario, si está inclinado hacia la izquierda se hace la siguiente seña:

Una vez posicionado correctamente el jalón, se realiza la siguiente señal:

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TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I Teoría de errores Todas las magnitudes que se miden están afectadas de Errores, por lo tanto nunca podremos determinar el valor matemáticamente exacto de las magnitudes medidas. Estos errores se deben a las imperfecciones del tacto, de la vista, de los instrumentos y de los métodos de que disponemos para hacer las observaciones, así también como la refracción atmosférica, las variaciones del viento, de la temperatura y otras causas imprevistas. 



Fuentes de errores •

Errores Personales. - Son debidos a las imperfecciones de nuestros sentidos, a las distracciones o al cansancio.

•

Fuentes de Error Instrumentales. - Son debidos a las imperfecciones de los instrumentos. Por ejemplo, un limbo mal graduado o descorregido.

•

Fuentes Naturales. - Son debidas por ejemplo al viento, la temperatura, los obstáculos, la curvatura de la tierra, etc.

Clases de errores 



Permanentes o Sistemáticos: Son aquellos en los cuales sus causas son siempre conocidas y resulta de algún fenómeno cuya ley se conoce, por ejemplo: Una cinta que se dilata por la acción del calor nos dará un Error Sistemático Variable. Al medir una distancia inclinada sin tomar en cuenta la pendiente, nos dará un Error Sistemático Constante. Los Errores Sistemáticos pueden ser siempre eliminados aplicando las correcciones debidas. Accidentales, fortuitos o casuales: Son aquellos que por su pequeña amplitud escapan por completo al control del observador.

Como Errores Accidentales pueden considerarse: los cometidos por la vista del observador, al hacer la bisección de la señal con el retículo de un anteojo. Estos Errores Accidentales, no admiten corrección, pero como se realizan independientemente en ambos sentidos (positivos y negativos) tienden a compensarse. Tolerancia: Es el mayor error que se puede admitir entre dos mediciones de una misma dimensión o también como la mayor discrepancia entre dos mediciones. Ta =± √5 ER=

1 5000

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TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I Formulas para calcular errores medios cuadráticos y los errores probables: Error medio cuadrático de una observación: Es igual a la Media Aritmética de todas las mediciones u observaciones realizadas para una misma dimensión, o sea: E1=±

√

∑V2 n−1

Siendo: E1= Error medio cuadrático de una observación, v2= Suma de los cuadrados de los errores residuales, n= Número de observaciones. Error probable de una observación: E P=± 0.6745

√

∑V2 n−1

Siendo: Ep= Error probable, 0.6745=constante Error medio cuadrático de la media aritmética: E M =±

√

∑V2 n(n−1)

Siendo: EM= Error medio cuadrático de la media aritmética, v2= Suma de los cuadrados de los errores residuales, n= Número de observaciones. Error relativo: ER=

Error probable Error probable de la MA Error medio cuadratico = = Media Aritmetica Media Aritmetica Media Aritmetica

Procedimientos 12

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Procedimiento para cartaboneo **HACER VALDERRAMA** Procedimiento para puntos y distancias (MODIFICAR PARA FACULTAD TROPICALES) 1. Con todos los materiales y con las debidas explicaciones se empezó a buscar el lugar donde realizar el trabajo correspondiente indicado por el profesor. Que consistía en calcular el perímetro de una poligonal, para luego hallar el error de cierre y error relativo.

2. El lugar indicado fue la poligonal en ODONTOLOGIA. 3. Se procedió a fijar los 5 puntos de los vértices de dicha poligonal (H1, C1, P7, O, H2) con estacas.

PUNTO H2

PUNTO H1

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PUNTO P7

PUNTO C1

PUNTO O

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4 A continuación se empezó realizar las medidas de los lados de la poligonal marcando puntos en cada 20 m (de punto a punto). Alineando con 3 jalones: 2 en los vértices y 1 en el intermedio. Se trató de tensar bien la wincha y observar que este lo más horizontal posible. MEDICIONES DE IDA: -Se comenzó desde el punto C1 hacia el punto P7.

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-Medición desde el punto P7 hacia el punto O

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-Medición del punto O hacia punto H2. Para este paso se tuvo que solucionar los obstáculos que se presentaban en ese trayecto, como los árboles y los carros.

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-Medición del punto H2 hacia punto H1. En este proceso se colocó piedras alrededor de los puntos intermedios que no eran tan visibles.

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-Medición del punto H1hacia punto C1.



Culminando las mediciones y anotado todos los datos en la libreta se procedió hacer las mediciones de vuelta.

MEDICIONES DE VUETA:

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TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I Para las mediciones de vuelta se tomaron los puntos ya establecidos sobre la poligonal. -Medición del punto C1 hacia el H1.

-Medición del punto H1 hacia el H2.

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-Medición del punto H2 hacia el O. Como ya tenemos los puntos intermedios ubicados en la pista, procedemos a medir hacia esos puntos.

-Medición del punto O hacia el punto P7.

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-Medición del punto P7 hacia el punto C1.



De esta manera se pudo culminar con el proceso de mediciones.

5. Fuimos a gabinete; realizar los cálculos y obtener los debidos resultados.

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Los resultados no salieron tan exactos y el error estaba sobre el límite permitido, por todo ello se vio necesario volver al campo en más de una oportunidad y volver hacer las medidas donde se encontró mayor error. EN EL LADO H1H2:

EN EL LADO H1C1:

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EN EL LADO P7-O:

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TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I Finalmente se logró con el objetivo al obtener en los cálculos un error por debajo del límite permitido gracias al trabajo en equipo.

Procedimiento para ángulos (MODIFICAR PARA TROPICALES) Para explicar el proceso se tomará un vértice de referencia ya que el proceso a seguir será por igual en todos los vértices

AC

AB

1). Se elige el ángulo que se va a medir con su vértice correspondiente, en este caso el ángulo alfa con su vértice correspondiente (α) 2).- sabemos que en nuestra poligonal cada vértice es la unión de 2 segmentos, por lo tanto, se mide 5 m y luego se realiza con 10 m para una mejor precisión, esta medida se realiza partiendo del vértice en dirección de los segmentos que lo unen, siguiendo nuestra alineación ya hecha para medir distancias  Se recomienda utilizar las marcas hechas para medir distancias separadas entre sí de 20 m, para acortar el tiempo de alineación  En una ocasión se la medición partiendo del vértice fue de 2.5 metros ya que había un auto como obstáculo que no nos permitía realizarlo de una medida mayor

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3).- se marcan los puntos obtenidos tras realizar el paso número 2 de una manera que sea fácil de reconocer, luego se procede a medir la cuerda, esta cuerda se obtendrá midiendo la distancia de los puntos marcados

4), Una vez hallada la longitud de la cuerda tenemos los datos necesarios para hallar el ángulo, se puede aplicar la ley de cosenos.

c2=b2+a2-2abcos(α)

c

α

b

a

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Cálculos para lados y ángulos

** HACER TODOS EN AUTOCAD** LADOS: MEDIDAS DE LADOS DE LA POLIGONAL CERRADA LADO IDA REGRESO PROMEDIO C1-P7 112.76 112.74 112.75 P7-ODONT 128.33 128.3 128.315 ODONT-H2 50.45 50.43 50.44 H2-H1 80 80 80 H1-C1 145.53 145.54 145.535 PERIMETRO 517.065

ANGULOS: (MÉTODO DE LAS CUERDAS) VÉRTICE H1 H2 O P7 C1 TOTAL

5 5 5 5 5

VÉRTICE H1 H2 O P7 C1 TOTAL

10 2.5 10 10 10

RADIO

CUERDA 6.92 9.9 7.75 7.43 7.12

ÁNGULO ' 87 ° 34 38.18 163 ° 46' 50.78 ' 101 ° 36 36.23 95 °58 ' 30.72 ' 90 ° 47 44.7 539 ° 44' 20.61

RADIO

CUERDA 13.88 4.95 15.55 14.84 14.24

ÁNGULO ' 87 °53 42.6 ' 163 ° 46 50.78 102 ° 3' 52.16 ' 95 ° 48 14.87 ' 90 ° 47 44.7 ' 540 ° 20 25.11 ”

539 ° 44' 20.61 +540° {20} ^ {'} 25.11”} over {2} =540° {2} ^ {'} 22.86 PROMEDIO ANGULAR=¿ ERROR ANGULAR I =180 ° (n−2 )=540 ° ; donde n =5

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TOPOGRAFIA APLICADA A LA ING. CIVIL I '

540 ° 2 22.86 -540°=2'22.86

TOLERANCIA ANGULAR Ta =±5 ' √ n Ta =±5 ' √ 5=±11 ' 11 Como 2' 22.86...