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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADASSemana 5 - trabajo grupal tb“LEVANTAMIENTO DE UNA POLIGONALCERRADA”Profesora: Ing. Muñoz Rueda Ketty FariaSección:Integrantes: Richard Tony Quiñones Hernandez U Karoline Jhonmy Gastañadui Pereda U Luis Augusto Felipa Monroy U20181D Nicole Andrea Zanabria Este...

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

Semana 5 - trabajo grupal tb2

“LEVANTAMIENTO DE UNA POLIGONAL CERRADA” Profesora: Ing. Muñoz Rueda Ketty Faria Sección: Integrantes: -

Richard Tony Quiñones Hernandez Karoline Jhonmy Gastañadui Pereda Luis Augusto Felipa Monroy Nicole Andrea Zanabria Esteban Deyvis Benjamin Anaya Huayhua

U201724656 U201915216 U20181D395 U20191A055 U201920803

2020 ÍNDICE

1. Introducción 2. Objetivo 2.1 Objetivo general 2.2 Objetivo específico 3. Ubicación 4. Marco Teórico 4. 1 Poligonal 4. 2 Equipos a utilizar 5. Procedimiento 6. Datos de campo 7. Cálculos y resultados 8. Conclusiones 9. Recomendaciones 10.

Plano

11.

Anexos

12.

Bibliografía

1. Introducción:

La topografía comprende todos los métodos para procesar, medir y difundir información acerca de la tierra

o un lugar en específico seleccionado. Unas de las operaciones básicas de la topografía es la medición de distancias entre dos puntos, ángulo de los vértices de una poligonal de apoyo, calcular un azimut de partida (brújula), etc. Para ello, se hará uso del equipo topográfico más empleado, estación total. Dicho equipo nos facilitará la medición tanto de distancias como de ángulos, ya que podremos ser más precisos. En este informe presentaremos detalladamente todos los procedimientos realizados en el trabajo virtual.

2. OBJETIVOS: Para realizar el trabajo de la semana 5 se dominan los fundamentos técnicos, siendo el principal objetivo usar la estación total para tomar las mediciones angulares y lineales de la poligonal cerrada, tratando de ser lo más precisos posibles. Otro de los objetivos es realizar los errores angulares, lineales y de las proyecciones en este y norte, con ayuda de la coordenada del punto inicial por lo tanto, como no podemos ir a la universidad por motivos claros el punto inicial fue tomado desde el aplicativo google earth.

2.1 Objetivos generales ● Tener los conocimientos claros acerca de cómo realizar los cálculos topográficos de la poligonal. ● Utilizar correctamente los aplicativos como google earth, global mapper, autocad y civil 3D para la realización de mediciones de la poligonal. ● Por otro lado, podemos estar preparados para usar la estación total para el levantamiento de una poligonal cerrada. ● Aprender a instalar, nivelar y utilizar correctamente la estación total.

2.2 Objetivos específicos ● Aprender a realizar un levantamiento de una poligonal cerrada utilizando toda la información brindada por la ingeniera. ● Poder utilizar con cuidado y responsabilidad la estación total, jalones, prisma y el trípode. ● Informarse sobre el manejo de instrumentos y técnicas topográficos. ● Poder hallar el promedio de los ángulos internos de cada vértice. Como también el azimut de partida, las proyecciones, el error relativo, la compensación lineal, las proyecciones corregidas y el cálculo de coordenadas absolutas.

● Poder hallar de forma correcta los ángulos de cada vértice y las distancias que hay entre los vértices.

3. Ubicación: La zona de campo de trabajo y estudio seleccionada para realizar el trabajo virtual está ubicada en el borde de la rotonda de la Universidad de Ciencias Aplicadas (UPC), en el distrito de San Miguel, Provincia de Lima, Departamento de Lima. Universidad ubicada en el cruce de las avenidas La Marina y Rafael Escardo. Que se referencia al lado de la tienda de importaciones HIRAOKA. A continuación, la apreciamos en la siguiente foto satelital.

Foto satélite tomada en la rotonda de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas a travès del programa Google Earth Pro, programa que permite visualizar múltiple cartografía, basado en imágenes satelitales. El globo rojo A, indica la zona de trabajo topográfico asignado.

4. Marco Teórico: 4.1 Poligonal A través de una poligonal es uno de los procedimientos topográficos más comunes para un levantamiento. Consta de una sucesión de líneas quebradas y conectadas en los vértices. Las medidas tanto de longitudes, ángulos y direcciones se determinan en el trabajo de campo. El uso de una poligonal consta de usar sus vértices como puntos de control y apoyo para realizar el levantamiento y sacar medidas para los respectivos planos. Dentro de esta poligonal se realiza el control de ejecución de la obra.

4.1.1 Poligonal Abierta: -

En este tipo de levantamiento se basa en la medición de ángulos horizontales y distancia para realizar el cálculo de los datos de campo, el cual es sencillo ya que no requiere controles de cierre angular y lineal. Este método se utiliza para levantamiento de canales, etc.

4.1.2 Poligonal Cerrada: -

Esta poligonal indica que el punto de inicio tomado sea también el punto de cierre, o que pase por el ese cierre, que cierra la poligonal y nos proporciona un cierre angular y lineal. Se usan en los levantamientos de control, levantamientos de detalle o replanteos de obras como por ejemplo, para levantamiento de casas, colegios, etc.

● Cálculos y Ajustes de poligonales Cerradas: a) Error de cierre angular: -

El error angular (ea) ha ocurrido por la diferencia entre el valor medido en campo y el valor

teórico. Debido a errores instrumentales y operacionales no siempre los ángulos medidos coinciden con la suma geométrica.

n: Número de lados de la poligonal o número de vértices a: Ángulo interno de la poligonal

b) Tolerancia angular: -

Si el error angular es mayor a la tolerancia se vuelven a medir los ángulos de la poligonal, pero si el ángulo es menor a la tolerancia se procede al ajuste angular

n: Número de lados o vértices a: aproximación del equipo

c) Compensación Angular: -

Se reparte el error entre todos los ángulos.

ea: error angular n: Número de vértices

d) Cálculo del Azimut:

-

Se puede calcular a partir de un azimut conocido o de los angulos.

Φi: Azimut del lado Φ-1: Azimut anterior ai: Ángulo interior en el vértice

e) Cálculo de las proyecciones de los ángulos: -

Se calculan con ayuda de las distancias y azimuts encontrados.

f) Precisión:

g) ÁREA DE POLIGONALES CERRADAS -

Para calcular el área de la poligonal podemos usar el método de Gauss, o también llamado Método Matricial, con las coordenadas x-y ó norte - este, de esta manera:

4.2. EQUIPOS A UTILIZAR:

● Brújula: Utilizada para localizar los cuatro puntos cardinales. Y también sirve

para orientar la estación total hacia el norte magnético (coordenadas asumidas) y nos ayuda a calcular el azimut de partida.

● Baston telescopico: Elemento metálico con altura ajustable, donde se coloca el prisma.

● Estación total: Instrumento electro-óptico que permite medir distancias verticales, distancias horizontales y distancia inclinada. La

resolución angular varía desde 0° 0’ 0,5”. Las estaciones totales se diferencian de acuerdo a la marca de procedencia, pero en este caso la universidad nos brinda una estación total de la marca TOPCON. Cuyo está compuesto por dos teclados, dos pantallas, un lente telescópico con láser y un procesador interno para el cálculo y almacenamiento.

● Trípode: Instrumento que sirve para apoyar la estación total. Consiste en tres patas que permite estabilizar el equipo y ayuda para realizar la nivelación de la estación.

● Huincha: herramienta utilizada para la medición de espacios reducidos.

● Prisma: Aparato formado por una serie de cristales que tiene como función reflectar la señal EDM emitida por la estación total, es decir es utilizado para ubicarse sobre un punto y ser observado por la estación total para que capte el láser y rebote de regreso hacia el aparato.

● Porta Prisma: Herramienta que cuenta con dos constantes: - 30 mm y 0 mm. Se debe trabajar con solo un lado cuando se realice el levantamiento topográfico. Ese dato tomarlo en cuenta en los cálculos en la estación total. ● Libreta topográfica: Es necesario contar con una libreta en donde se coloque todo los datos obtenidos y se realicen cálculos para no perder ningún dato importante y para preservar el orden y avanzar de manera ordenada. Además, es necesario hacer un croquis de la zona

que se va levantando con los cálculos que se va obteniendo.

5. Procedimiento: ● PROCEDIMIENTO EN CAMPO Antes de comenzar a proceder con el trabajo del levantamiento,

escuchamos

información

necesaria

e

indicaciones del docente a cargo para proceder con éxito y cuidado con los instrumentos de gabinete de topografía que vamos a utilizar 1. Instalación de la estación total. -

Colocamos la estación total en el punto de estación donde comenzaremos, en nuestro caso, al lado de la rotonda de la universidad.

2. Poner el trípode a una altura adecuada -

Inicialmente se desajustan las patas del trípode y se despliegan a una altura adecuada (altura del mentón), ajustando nuevamente las patas para proseguir con el siguiente paso.

3. Colocación del trípode -

Desajustamos las patas del trípode para que se desplieguen y así poder colocarlo a una altura promedio del grupo de trabajo, principalmente a la altura del mentón. Luego, procedemos a ajustar las patas para finalizar con la colocación.

4. Calculamos que nuestro trípode esté en el vértice de nuestra poligonal -

Situamos el trípode dentro del área, haciendo vista al suelo (al punto base elegido) desde la parte superior del trípode. Colocamos la base superior del trípode lo más horizontal, que esté nivelado, ajustando con las patas del trípode para que se nos facilite la colocación de la estación en el punto.

5. Colocación de la estación total -

Procedemos a colocar la estación encima del trípode. Lo sujetamos del asa con cuidado y con la ayuda del equipo procedemos a ajustar los tornillos para que se ajuste al trípode.

6. Lograr que el eje vertical coincida con el punto base elegida de uno de los vértices de la poligonal -

Una vez instalada la estación total, lanzamos la plomada láser y buscamos la coincidencia con el punto elegido. Para esto, nos ayudamos con dos de las patas del trípode, manipulandolos un poco hasta encontrar la coincidencia. Una vez logrado esto, aseguramos y procedemos a realizar las indicaciones para la nivelación de la estación total.

7. Nivelación tubular -

Verificamos si la plomada láser coincide con el punto elegido, y si nos así, realizamos de nuevo el procedimiento moviendo el platillo hasta conseguirlo. Buscamos la nivelación de nivel tubular para poder, ahora sí, realizar los procedimientos del levantamiento topográfico.

● PROCEDIMIENTO VIRTUAL Ø Lo que haremos en primer lugar es realizar nuestro cuadro de datos, en el cual determinaremos

los ángulos, distancias, azimut, rumbos, proyecciones coordenadas, etc. Ø Como en nuestras poligonales logramos obtener los ángulos internos y también las distancias. A continuación, procedemos a sumar todos nuestros ángulos para saber cuál es error angular y compensar los ángulos de cada vértice. Ø Ahora ya con nuestros ángulos compensados pasamos a hallar cada uno de los azimuts de nuestra poligonal. Del mismo modo hallamos los rumbos. Ø Para hallar las proyecciones este y oeste multiplicaremos el seno del azimut por la distancia correspondiente. Del mismo modo, para las proyecciones norte y sur multiplicamos el coseno del ángulo por la distancia que corresponde. Ø

Una vez obtenidas las proyecciones pasaremos a calcular el error lineal con la fórmula e L = √❑ lo que nos sirve para hallar nuestra precisión del trabajo, la cual hallaremos con la 1

fórmula Precisión= Perímetro /e . L Ø Una vez compensadas las proyecciones pasamos a calcular las coordenadas norte y este. Para

nuestras coordenadas en el este restamos si la proyección se encuentra en el oeste y sumamos si esta se encuentra en el este. Del mismo modo pasa con las coordenadas del norte, restamos si se encuentra en el sur y sumamos si se encuentra en el norte. Ø Ya con todos nuestros valores hallados pasamos a realizar nuestro planos en el Civil 3D.

6. Datos: 6.1 Tablas con todos los valores obtenidos en campo y fórmulas empleadas 6.2 Tabla Final con ángulos compensados, proyecciones y coordenadas - Datos obtenidos de la poligonal de Paracas

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Datos obtenidos de la poligonal de UPC.

7. CÁlCULOS Y RESULTADOS -

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Para realizar los cálculos tomamos como punto de inicio los datos de la poligonal Paracas los cuales promediamos y resultado de eso fueron los ángulos y distancias de cada vértice. Asimismo, promediamos los datos de la poligonal del campus San Miguel, para así poder calcular los diferentes datos que faltan para completar nuestro cuadro de datos. Como ya tenemos todos los ángulos de la poligonal, sumamos cada uno de ellos y restamos con la medida angular del polígono. En el caso del pentágono la suma de nuestros ángulos es 539°36’31” lo que pasaremos a restar con 540°00’00”. Como nuestra suma es menor, pasamos a compensar los ángulos sumando un valor a cada ángulo. Ya con nuestros ángulos compensados pasamos a obtener los azimuts, por ejemplo, para hallar el azimut BC utilizamos la fórmula y así para cada uno de los siguientes azimuts. Ahora para hallar los rumbos nos apoyaremos con los cuadrantes. Si el azimut está en el 1°C el rumbo es la misma medida con dirección NE, si está el 2°C restamos 180° menos el azimut anterior con dirección SE, si está en el 3°C restamos el azimut menos 180° con dirección SO y si está en el 4°C restamos 360° menos el azimut con dirección NO. Como ejemplo tomemos el Az BC=50°30’08, este se encuentra en el 1°C y su rumbo sería Rb BC= N 50°30’08” S. Para hallar las proyecciones en el caso del este y oeste multiplicamos las distancias por el seno del azimut como ejemplo tomamos el Az DA= 240°10’22” y su distancia 27.5595. La proyección sería 27,5595 x sin (240°10’22”)= -23,909, del mismo modo hacemos con el resto de azimuts. Ahora para el caso del norte y sur multiplicamos las distancias por el coseno del azimut, como ejemplo tomamos el mismo azimut anterior y su proyección sería 27,5595 x cos(240°10’22”)= -13,708, así tal cual debemos hacer con el resto de proyecciones. Ya con nuestras proyecciones compensadas hallamos nuestro error lineal que vendría a ser 4,929 m lo que nos sirve para conseguir la precisión de nuestro trabajo. Reemplazamos nuestros valores en la 1

fórmula Precisión= Perímetro /e L

y obtenemos que nuestra precisión es de 1/193000.

8. Conclusiones -

Karoline: Luego de haber comprendido la información brindada en la sesión teórica y también otros recursos de aprendizaje como videos para el trabajo con carácter universitario. El grupo llegó a la conclusión que es necesario adquirir conocimientos básicos de topografía como lo es manipular la estación total. Debido a esto, nos ayudará a consolidar nuestro aprendizaje dentro de nuestra carrera universitaria como Ingenieros civiles.

-

Zanabria: Al realizar el presente trabajo, logramos experiencia en campo y conocimiento aptos para trabajar en diversos trabajos que vienen a futuro como carrera de la ingeniería civil. No podemos negar que esté presente procedimiento de un levantamiento virtual es diferente al de un trabajo presencial, sin embargo, las limitaciones y cálculos aproximados informados como teoría por parte de nuestra docente es base en un trabajo como este ya que es por el cual nos guiamos al realizar nuestros cálculos de precisión y nuestro desarrollo de la tabla de resultados de nuestra poligonal.

-

Luis: Es fundamental siempre tener en cuenta lo aprendido en clase y otros medios, ya que a raíz de ello podemos realizar dichos trabajos propuestos por el docente. Es así, que debemos saber utilizar los instrumentos topográficos para no tener ninguna dificultad al momento de sacar u obtener los resultados.

-

Deyvis:

Es de suma importancia comprender y saber utilizar las herramientas tecnológicas

proporcionadas por la ingeniera. Es más, gracias a estos aplicativos como Google Earth, Global Mapper, AutoCad y Civil 3D pudimos hallar nuestros datos principales. -

Tony: La toma de datos fue parte fundamental para que este trabajo nos haya podido salir con la mayor precisión posible. Es decir, poco a poco vamos puliendo nuestras habilidades y capacidades al realizar los diversos cálculos de la poligonal cerrada.

9. Recomendaciones -

La recomendación del grupo para realizar este trabajo son las siguientes:

Karoline: -

Tener cuidado en georreferenciar los vértices, pues siempre tenemos que trabajar con los mismos.

-

Tener en cuenta que cada dato en el aplicativo global mapper y google earth todo debe ser anotado correctamente en nuestro cuaderno de trabajo.

-

Para este tipo de trabajos se recomienda medir lo más exacto posible, distancia en metros (m) y utilizar 3 decimales, ángulos en grados, minutos y segundos (° ’ ”).

Zanabria: -

Tener en mano nuestro cuaderno de trabajo y también el de teoría y fórmulas, ya que al comenzar el trabajo de un levantamiento de una obra se necesita hacer cálculos con nuestras medidas dadas por lo que habrá muchos datos sueltos con los cuales debemos tener cuidado y ser ordenados para, así, avanzar con el tiempo debido.

Luis: -

Tener cuidado al momento de realizar las mediciones, puesto que en el google earth debemos ser lo más precisos posible con un acercamiento mínimo de 100 m.

-

Saber calcular correctamente el error lineal, para que así podamos obtener de manera adecuada la precisión.

Deyvis: -

Una recomendación fundamental es haber repasado la teoría, ya que sin ella se nos complicaría demasiado calcular los datos de la poligonal. Asimismo, saber las definiciones y fórmulas hacen que el proceso sea más fácil.

Tony: -

Es de suma importancia saber utilizar correctamente los instrumentos necesarios para la toma de datos, ya que si hubiese alguna falla estaríamos cometiendo errores que perjudicarían el procedimiento que sigue en el

trabajo.

8. Planos

9. Anexos

Realización del trabajo de informe por Karoline Gastañadui.

Realización del trabajo de informe por Nicole Zanabria.

Realización del trabajo Quiñones Hernandez.

de informe por Richard Tony

Realización del trabajo de informe por Luis Augusto Felipa Monroy.

Realización del trabajo por parte de Deyvis Anaya Huayhua

10. Bibliografías

Ticeonlinechannel (2019). Instalación de equipo. Video de aprendizaje de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC). Recuperado de https://www.youtube.com/watch? v=mCSnfv9V2DY&list=PLjMjWseZKKlvbFc_sEx52LtudvvVhGJNa&index=2&t=307s Gordillo, T.; Vargas, C. y Chompa, J. (2011). Manual de operación de la estación total. Trabajo de investigación. Recuperado de https://www.abreco.com.mx/manuales_topografia/teodolitos_estaciones/Manual%20de%20Operacion %20de%20Estacion%20Total.pdf Ayala, R.; Cardenas, K.; Gamboa, H.; Huaman, Y.; Rojas, D. y Vargas, H. (2012). Levantamiento topográfico de pequeñas parcelas de terreno con cinta métrica. Informe de la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga (UNSCH). Recuperado de https://civilyedaro.files.wordpress.com/2013/08/informe_nro-03.pdf

Padilla, Diego. [Diego Mauricio Padilla]....