Topografía conceptos básicos 1 PDF

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Resumen de conceptos básicos de Topografía...

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1. Dibujo topográfico Se denomina dibujo topográfico a la elaboración del plano de un terreno, en el cual se representa su forma y accidentes, éstos pueden ser un plano altimétrico o planímetro, donde en el primero se evidencian el relieve del terreno por los niveles del terreno. En los segundos se representan los detalles naturales del terreno, como lagos, quebradas, linderos, obras, entre otros. En estos planos es muy importante la realización de cálculos para la localización de los puntos y líneas del terreo en cuestión en los mismos.

2. Plano planímetro La información que debe contener un plano planimetrco consiste en:        

Propósito del mapa Nombre de la región levantada Escala del dibujo y grafica del mapa de localización del terreno Nombre del topógrafo o ingeniero Nombre del dibujante Fecha Dirección de la parcela Convenciones utilizadas

3. Notas y Leyendas Las notas y leyendas son explicaciones o información del plano para entender el dibujo, estas se colocan parte inferior a la izquierda del título.

4. Escalas La escala es una relación entre las dimensiones del dibujo y las del terreno, esta se clasifica en dos partes:  Escala gráfica, consiste en un dibujo con las dimensiones determinadas (pies, millas, kilómetros, etc…), se ubica en un lugar visible cerca del título.  Escala numera, es una razón entre la unidad dibujada con respecto a la medida real.

5. Convenciones Las convenciones son la representación gráfica de elementos empleados en el dibujo y van acompañadas de su nombre.

6. Letreros Dibujo escrito de aspecto agradable el cual puede ser realizados por dibujantes de una manera mecánica (con ayuda de implementos) o a mano alzada. Para la realización de los letreros se debe tener en cuenta:   

Asignar una correcta proporción al letrero según su importancia Inclinar de igual manera todas las letras, no mayor a 22° No mejorar trazos a mano con utensilios mecánicos

7. Títulos Dibujo escrito, el cual se debe colocar bien distribuido en el plano realizado, su estilo puede ser uniforme o cambiar para destacar partes del dibujo y se debe comenzar por el nombre de la obra o el objeto principal del dibujo.

8. Flechas de orientación Las flechas de orientación sirven para indicar la dirección del meridiano norte, estas deben ser de longitud suficiente para llegar a cualquier parte del mapa, cuando se emplea la norte-sur verdadera o magnética, se usa una flecha completa o media flecha, si se emplean las dos norte-sur se utilizan dos flechas cruzadas y se coloca el ángulo entre las dos norte-sur.

9. Meridianos Los meridianos son líneas imaginarias que dividen a la tierra desde el polo norte al polo sur formando dos hemisferios: occidental y oriental, se utilizan para hallar la longitud de cualquier punto en la tierra. Estos se dividen en dos tipos para efectos topográficos:  

Verdadero, es el meridiano de referencia con valor de 0° o meridiano de Greenwich, el cual pasa por los polos geográficos de la tierra. Magnético, es una línea orientada a los polos magnéticos de la tierra la cual no es contante por que los polos cambian de posición al pasar el tiempo y se pueden ubicar con ayuda de la brújula

10. Ángulo Un ángulo es el espacio comprendido entre la intersección de dos líneas.

11. Dirección

La dirección es la posición de un punto en el plano, existen cuatro formas de determinar la dirección de un punto:    

Midiendo su dirección y distancia conociendo un punto conocido Midiendo su dirección desde dos puntos conocidos Tomando su dirección desde un punto conocido y su distancia desde otro punto conocido Midiendo distancia desde dos puntos conocidos

12. Rumbo El rumbo es el ángulo de inclinación medido desde el meridiano de referencia que puede ser norte o sur hacia el este u oeste

13. Azimut El azimut es el ángulo de inclinación medido en el sentido horario y se mide desde el norte

14. Deflexión Es el ángulo formado la prolongación de una línea a otra que le precede

15. Angulo derecho o positivo El ángulo derecho es medido en sentido horario desde una línea a otra precedente

16. Angulo izquierdo o negativo El ángulo derecho es medido en sentido antihorario desde una línea a otra precedente

17. Ángulo interior El ángulo interior es el ángulo formado por cada dos lados consecutivos dentro de un polígono.

18. Ángulo exterior El ángulo interior es el ángulo formado por cada dos lados consecutivos fuera de un polígono.

19. Dirección de una recta La dirección de una recta es el ángulo formado por una línea con respecto a un meridiano de referencia

20. La brújula y sus aplicaciones La brújula es un instrumento con agujas el cual permite orientar una línea a los polos magnético, se empleó en los inicios de la topografía, pero fue reemplazado por los teodolitos ya que se consiguen resultados más precisos, actualmente la brújula es empleada por geólogos y técnicos forestales ya que son trabajos de aproximación. Las brújulas pueden ser de distintos tipos: 



Analógica o del agrimensor: su aguja apunta al norte magnético, algunas cuentan con un mecanismo de amortiguación para reducir la oscilación de la aguja orientadora, este tipo de brújulas son empleadas en ocasiones sobre trípodes en la topografía Digital: mediante una calibración inicial permite determinar la posición del dispositivo con respecto al campo magnético de la tierra.

21. Declinación e inclinación magnética

La declinación magnética es el ángulo formado por la norte magnética con respecto a la verdadera, esta puede ser este u oeste. La declinación sufre variaciones que se clasifican en: Seculares, Anuales, Diurnas e Irregulares, las tres primeras son variaciones que sufren con el tiempo, y por eso es importante cuando se usa la orientación magnética, anotar la fecha y la hora en que se hizo la orientación. Las variaciones irregulares no se pueden determinar, ya que se producen por atracciones locales, o tormentas magnéticas y pueden ser variaciones muy grandes.

22. Atracción local La atracción local es la acción producida por un metal a la aguja indicadora de la brújula lo cual causa que esta se mueva a una dirección incorrecta

23. El teodolito y sus aplicaciones El teodolito es una herramienta topográfica la cual permite la medición de ángulos entre dos puntos, ya sean horizontales o verticales Esta herramienta se encuentra en distintos tipos, según su campo de aplicación:   



De obra: son equipos de poca precisión (+/- 30”) empleados en el replanteo de obras y están diseñados para resistir en trato en las mismas. Topográficos: son equipos de gran precisión (+/- 1”) son empleados en el replanteo y levantamiento topográfico. Geodésicos: Son teodolitos de altísima precisión. Los últimos modelos son exclusivamente electrónicos. Se les utiliza en poligonales y triangulaciones, posicionamiento de puntos, etc. astronómicos: son tan precisos como los geodésicos, son de gran peso ya que generalmente se les debe colocar sobre bases estables de hierro o cemento. Se les utiliza en astrometría, geodesia astronomía, etc.

Además, también se clasifican según su tipo de lectura:   

Teodolitos repetidores: se caracterizan por la acumulación de medidas de un mismo ángulo horizontal, pudiendo así dividir el ángulo acumulado y el número de mediciones. Teodolito – brújula: tiene incorporado una brújula imantada con la misma dirección al círculo horizontal. Teodolito electrónico: Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del círculo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla eliminando errores de apreciación, es más simple en su uso y calibración.

24. Medición de ángulos con precisión Con el teodolito ubicado en cada una de las estaciones de la poligonal base se determina la posición de cualquier punto, incluido el punto siguiente de la poligonal, mediante la medida del ángulo a la derecha y de la distancia horizontal desde la estación. La distancia utilizada para la medición de los ángulos siempre será la línea al punto de la poligonal inmediatamente anterior y, aunque es posible utilizar otras líneas de referencia (la línea adelante, por ejemplo) y otros tipos de ángulos, son los ángulos a la derecha los que mayor facilidad proporcionan en la elaboración de los

cálculos. Los ángulos de deflexión se utilizan en las localizaciones de ejes para vías. Cada ángulo de la poligonal deberá medirse dos veces y, para las poligonales cerradas obtener se debe obtener el error lineal de cierre.

25. Método de reiteración Es utilizado en teodolitos con un solo eje de rotación, en los cuales el círculo esta siempre fijo a la base, imposibilitando la suma de ángulos horizontales con el mismo aparato. El método se basa en medir varias veces un ángulo horizontal por diferencia de direcciones y en diversos sectores del limbo, para evitar, principalmente errores de graduación. En una misma reiteración se puede medir varios ángulos colaterales. El ángulo de reiteración es el ángulo dividido por el número de reiteraciones.

26. Método de repetición En la aplicación de este método se utilizan teodolitos repetidores, o de doble eje, en los cuales el círculo horizontal puede girar alrededor del eje vertical junto con la aliada. Esta característica hace posible sumar las mediciones de un ángulo con el mismo aparato, tomando como valor probable la enésima parte de la suma.

27. Errores en la medición de ángulos Los errores en la medición de ángulos son producidos por que los ejes de colimación, inclinación, excentricidad y por la descalibración de los equipos

28. Levantamiento con teodolito y cinta El levantamiento con cinta y teodolito se refiere a la toma de medidas con estos dos instrumentos, la cual se puede realizar de distintas maneras, ya sea por radiación, intersección de visuales, de poligonales abiertas o cerradas.

29. Levantamiento por radiación y cálculo de coordenadas Medición del terreno, realizada desde un punto medio en el cual se visualizan todos los vértices del terreno, obteniendo datos como la distancia desde el teodolito hasta el punto, azimuts de los puntos.

Para el cálculo de las coordenadas se realiza el producto del seno para las proyecciones en el eje “Y” y coseno para las proyecciones en el eje “X” de los azimutes de la línea de cada punto, por la distancia tomada del punto a la estación, los valores se suman con los anteriores para hallar las coordenadas en la poligonal formada.

30. Levantamiento por intersección de visuales Para el levantamiento por intersección de visuales, se colocan dos puntos “A” y “B” los cuales deben cumplir los siguientes requerimientos:    

Ser intervisibles Todos los puntos de la poligonal deben poder ser observados desde cualquiera de los dos La distancia AB debe ser fácil de medir, además de proporcional la poligonal La orientación de la línea AB debe ser tal que los ángulos AB Ꙩ y BAꙨ no sean demasiado agudos.

Procedimiento:      

Se colocan estacas en A y B Se nivela el aparato en A Se mide la distancia de AB Se coloca la vista en la N-S Se miden los azimutes de los puntos A1, A2, A3, etc. así como el de la línea AB y las distancias de las mismas. Se realiza el mismo procedimiento del punto B, hacia los puntos B1, B2, B3, etc.

El cálculo de las coordenadas se realiza de la misma manera que por el método de levantamiento por radiación.

31. Levantamiento de poligonales abiertas Es la medición de las deflexiones de cada una de las líneas de la poligonal, tanto como la distancia entre los puntos de la misma, y sus azimuts.

32. Levantamiento de poligonales cerradas Es la medición de la distancia entre los puntos, ángulos formados por la intersección de las líneas de la poligonal, sus respectivos azimuts.

33. Error de cierre angular Diferencia entre la sumatoria teórica de los ángulos de la poligonal entre la sumatoria de los ángulos medidos en el campo.

34. Error longitudinal Es la distancia que le faltaría a los lados de la poligonal para efectuar un cierre uniendo las líneas.

35. Precisión de las poligonales cerradas Consiste el determinar el error total cometido en la medición, el cual se calcula mediante el cociente del perímetro sobre el error longitudinal

36. Ajuste de poligonales cerradas Es el trabajo de oficina realizado para que la poligonal cumpla que las proyecciones de la poligonal en el meridiano de referencia, tengan la misma magnitud.

Para realizar la corrección de las proyecciones de suma o resta dependiendo de cuál sumatoria de proyecciones sobre el eje haya sido menor o mayor, si ha sido menor, debe adicionarse las correcciones en esta y restarlas en la otra, si ha sido mayor, se realiza el proceso contrario. Para el cálculo de las correcciones respectiva se emplea: 

Para las proyecciones N-S



Para las proyecciones E-W

Ejemplo:

37. Cálculo de áreas Procedimiento para conocer el espacio que ocupa la poligonal, este proceso es realizado por medio de sus coordenadas

A partir de estas expresiones, si se ordenan las coordenadas en se obtiene de obtiene:...