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• Brayan Xavier Adams

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2016-I

Facultad De Ingeniería

TAQUIMETRÍA “Año de la Consolidación del Mar de Grau”



INFORME DE PRÁCTICA DE TAQUIMETRÍAPOLIGONAL CERRADA ASIGNATURA

: TOPOGRAFÍA

ESPECIALIDAD

: ING. CIVIL

INTEGRANTES

: HUAMAN TITO HEYDI FABIOLA RAMIREZ ORE LUIS VARGAS GONGORA BRAYAN X.

Nº GRUPO

: 006

SEMESTRE ACADEMICO

: 2016 – I

CICLO

: III

DOCENTE

: ING. JHON HUAYHUA BECERRA

Lima - Perú

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TAQUIMETRÍA

“Año de la Consolidación del Mar de Grau”

INFORME Nº

005- UCSS-LIMA

AL

:

Ing. Jhon Huayhua Becerra Doc. De la UCSS- Lima

DEL

:

Grupo Nº 006

ASUNTO:

Practica de Taquimetría- Poligonal Cerrada

FECHA

Lima, 04 Junio del 2016

:

Mediante el presente informe me dirijo a usted para expresarle mi cordial y afectuoso saludo, y al mismo tiempo hacerle llegar el Informe Técnico de prácticas de TAQUIMETRIA- POLIGONAL CERRADA, realizado en el área exterior de la Universidad Católica Sedes Sapientiae, siendo el trabajo realizado el 30-05-del presente año.

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ÍNDICE GENERAL Caratula Caratula de Informe 1

Página 1

Caratula de Nº de Informe

Página 2

1. Introducción

Página 5

2. Objetivos

Página 6

2.1.

Objetivo General

Página 6

2.2.

Objetivo Secundario

Página 6

3. Conceptos Fundamentales

Página 7

3.1.

Medición Angular

Página 7

3.2.

Direcciones

Página 9

3.3.

Comparación de Acimut y Rumbo

Página 10

3.4.

Meridianos

Página 11

3.5.

Declinación Magnética

Página 12

3.6.

Magnetismo Terrestre

Página 12

3.7.

Brújula

Página 12

4. Métodos para medir ángulos horizontales

Página 13

4.1.

Método de repetición

Página 13

4.2.

Método de reiteración

Página 14

4.3.

Ventajas y desventajas

Página 15

5. Calculo de acimut y rumbo

Página 16

5.1.

Acimut

Página 16

5.2.

Rumbo

Página 17

5.3.

Relación entre Acimut y rumbo

Página 17

6. Método Planímetro

Página 18

6.1.

Método de Radiación

Página 18

6.2.

Método de Intersección

Página 18

6.3.

Método de la Poligonal

Página 19

7. Instrumentos Básicos de Taquimetría

Página 22

7.1.

Teodolito

Página 22

7.2.

Trípode

Página 24

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7.3.

La Mira

Página 25

7.4.

Brújula

Página 25

8. Aspecto Técnico

Página 26

8.1.

Ubicación

Página 26

8.2.

Características Geográficas

Página 26

8.3.

Condiciones del Lugar

Página 26

8.4.

Materiales de Trabajo

Página 26

8.5.

Desarrollo de Practica

Página 26

8.6.

Trabajo de Gabinete

Página 27

9. Recomendaciones

Página 29

10. Conclusiones

Página 29

11. Panel de Fotos

Página 31

12. Bibliografía

Página 23

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1. INTRODUCCIÓN

Hoy en día la construcción de obras civiles, minería, geodesia, geología, entre otros, no quedan exoneradas el proceso de taquimetría, proceso que ayuda al desarrollo de elaboración y ejecución de proyectos de gran o pequeña magnitud. Entonces El uso de poligonales es uno de los procedimientos topográficos más comunes. Se usan generalmente para establecer puntos de control y puntos de apoyo para el levantamiento de detalles y elaboración de planos, para el replanteo de proyectos y para el control de ejecución de obras. Una poligonal es una sucesión de líneas quebradas, conectadas entre sí en los vértices. Para determinar la posición de los vértices de una poligonal en un sistema de coordenadas rectangulares planas, es necesario medir el ángulo horizontal en cada uno de los vértices y la distancia horizontal entre vértices consecutivos.

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2. OBJETIVOS

2.1.

Objetivo General Este informe tiene como objetivo general, describir el trabajo realizado por el grupo Nº 006, con el fin de hacer llegar toda la información realizada de dicho trabajo (Taquimetría- Polígono Cerrado).  Entender la importancia de un levantamiento taquimétrico.  Analizar la precisión de la aplicación de diferentes métodos polimétricos: Radiación y Poligonal Cerrada.

2.2.

Objetivos Secundarios Así mismo, informarle que objetivos desarrollamos como estudiantes y el logro que se va tener con esta práctica. Familiarizarnos con

los todos los instrumentos que se

utiliza en un levantamiento taquimétrico. Conocer la importancia de los todos los instrumentos, brújula y el teodolito. Experimentar prácticas en el campo y poder resolver problemas que se nos presenta. Conocer más a fondo y descubrir por uno mismo, en que consiste exactamente este trabajo, y que resultados vamos a conseguir con dicha práctica.

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3. CONCEPTOS FUNDAMENTALES 3.1.

MEDIDAS ANGULARES Los ángulos que se usan en topografía son ángulos horizontales y verticales, según requiera el trabajo. 3.1.1. Ángulos Horizontales Es la abertura formada por dos líneas que parten de un mismo punto, proyectada en un mismo plano horizontal. Clases de ángulos horizontales a). Ángulos interiores y exteriores. b). Ángulos a la derecha y ángulos a la Izquierda. c). Ángulos de deflexión. a). Ángulos Interiores y Exteriores. Son los ángulos que quedan dentro de un polígono cerrado. Se miden siguiendo el borde o límite de una figura hasta cerrar con el punto de partida. Los ángulos interiores pueden ser leídos como ángulos a la derecha o ángulos a la izquierda. Los ángulos exteriores, son los que quedan fuera del polígono cerrado y son suplementos de los ángulos interiores. Estos ángulos, habitualmente no se miden, salvo que se usen como comprobación, ya que la suma de los ángulos interior y exterior, en cualquier estación, deben ser igual a 360°.

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b). Ángulos a la derecha y a la Izquierda Los ángulos a la derecha se miden en el sentido de las manecillas del reloj y de la estación de atrás a la estación de adelante. Los ángulos hacia la izquierda, se miden en sentido contrario a las manecillas del reloj y también de la estación de atrás a la estación de adelante.

b). Ángulos de deflexión Es un punto de estación o vértice, se genera por la prolongación del alineamiento anterior con el siguiente. 

Si el sentido del ángulo es horario, se denota con la letra “D” y se le asume signo positivo.



Si el sentido del ángulo es anti horario, se denota la letra “I” y se asume el signo negativo.

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3.1.2. Angulo vertical Es el ángulo que forma la línea vertical con la línea de referencia.

3.2.

DIRECCIONES La dirección de una línea recta AB, está determinada por el ángulo horizontal que forma respecto a un sistema de coordenadas establecido convencionalmente. Común mente la dirección de una línea de referencia se determina mediante el acimut o el rumbo. 3.2.1. Acimut (Z) Es el ángulo horizontal horario, formado por el Norte y la línea referencial. Usualmente se usa una brújula.

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3.2.2. Rumbo Es el ángulo horizontal agudo formado por el Norte o Sur y la línea de referencia. Se le llama rumbo directo.

3.3.

COMPARACIÓN DE ACIMUT Y RUMBO Como los rumbos y el acimut se encuentran en la mayoría de las operaciones topográficas, es necesario resumir y comparar sus propiedades.

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3.4.

MERIDIANOS 3.4.1. Meridiano Geográfico (M.G.) El MG de un punto de la superficie de la tierra, es el círculo máximo que pasa por dicho punto y por los polos Norte y Sur de la tierra. 3.4.2. Meridiana Geográfica Es la línea recta orientado tangente al meridiano geográfico en el punto en cuestión y que pertenece al plano horizontal del lugar (N-S) 3.4.3. Meridiano Magnética (M.M.) El M.M. de un punto de la superficie de la tierra, es el círculo máximo que pasa por dicho punto y por los polos Norte y Sur Magnética de la tierra, el M.M. que pasa por un punto varia con el tiempo debido al cambio continuo de posición de los polos. 3.4.4. Meridiana Magnética Es la línea recta orientada tangente al meridiano magnético en el punto en cuestión y que pertenece al plano horizontal de lugar (N-S). Cambia con el tiempo. 3.4.5. Meridiano de Cuadricula. Es aquella línea recta (eje Y) proveniente de la proyección transversal mercator universal. UTM que es un sistema de coordenadas planas provenientes de la proyección ortogonal del elipsoide de referencia sobre dicho plano.

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3.5.

DECLINACIÓN MAGNÉTICA Es el ángulo horizontal que forma las meridianas geográfica y magnética en un punto. La declinación magnética es diferente para cada lugar de la tierra y variable respecto al tiempo en un mismo punto debido al cambio continuo de la meridiana magnética. Los puntos de la superficie terrestre que tiene igual declinación magnética forman una línea que toma el nombre de Isógona.

3.6.

MAGNETISMO TERRESTRE La tierra se comporta como un imán gigante. Cuando se cuelga una barra de imán de su punto medio, esta se orienta aproximadamente en la dirección del polo Norte – Sur geográfico de la tierra.

3.7.

Brújula Es un instrumento de orientación que utiliza una aguja imantada para señalar el norte magnético terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por lo que señala el sur magnético que corresponde con el norte geográfico y es inútil en las zonas polares norte y sur debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

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4. MÉTODOS PARA MEDIR ÁNGULOS HORIZONTALES 4.1.

MÉTODO DE REPETICIÓN Consiste en medir un ángulo repetidas veces, pero de forma acumulada. Con este método se puede obtener el valor de un ángulo con mayor precisión que la del instrumento con solo hacer cero en el alineamiento inicial y tomar la lectura final de la enésima repetición, se utiliza un aparato de doble sistema de eje para el circuito horizontal, como el teodolito. Observaciones:  



No es recomendable aplicar el método de repetición más de cuatro veces para un mismo ángulo. Cuando la distancia de las visuales son cortas y se hace uso de jalones; no tiene sentido aplicar el método de repetición, dado que la precisión no mejora para dicho efecto. Para teodolitos de precisión 1 segundo, no es necesario utilizar este método.

Estacion

Rumbo N ‘Azimut’ E S ‘180° - Azimut’ E S ‘Azimut - 180°’ W N ‘360° - Azimut’ W

RELACION ENTRE ACIMUT Y RUMBO

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6. MÉTODOS PLANÍMETRICOS 6.1.

MÉTODO DE RADIACIÓN Es la técnica más sencilla para operar con teodolito y cinta. Consiste en hacer una sola estación con aquel y tomar desde ella los ángulos y distancias a cada vértice .Estos puntos se suelen llamar destacados o radiados. Para hacer un levantamiento con esta técnica es preciso que la superficie objeto del mismo sea de poca extensión. Generalmente, se emplea para situar detal les en levantamientos más extensos.

6.2.

MÉTODO DE INTERSECCIÓN

También es una técnica muy sencilla. Consiste en tomar dos estaciones, cuya línea de unión se l lama base; desde cada una de las estaciones se dirigen visuales a los puntos que se quieren situar y se anotan los ángulos respectivos. De este modo, un punto cualquiera queda situado por dos ángulos leídos desde los extremos de la base y por la longitud de esta última.

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6.3.

MÉTODO DE LA POLIGONAL Una poligonal es una serie de líneas rectas que conectan puntos sucesivos (estaciones), establecidos a lo largo de un levantamiento topográfico (Anderson y Mikhail, 1988). Las longitudes de las líneas de una poligonal se miden directamente con cinta, estadía o equipo electrónico. Los ángulos de las líneas se miden con un teodolito o tránsito. Hay dos tipos de poligonales: abierta y cerrada (Anderson y Mikhail, 1988). 6.3.1. Poligonal Cerrada Se origina en un punto de posición conocida (X1,Y1) y termina en el mismo punto o en otro punto de posición conocida (Xn,Yn). Hay dos tipos, poligonal de circuito (comienza y termina en el mismo punto de posición conocida) y poligonal ligada en sus dos extremos (comienza en un punto de posición conocida y termina en otro de posición conocida). 6.3.2. Poligonal abierta Se origina en un punto de posición conocida (X1, Y1) y termina en un punto de posición desconocida (Xn,Yn). No permite la revisión de errores o equivocaciones en las distancias o direcciones. Para minimizar los errores, la medición de distancias y ángulos debe ser repetida. Se usa en el trazado de caminos, pero deben evitarse por la falta de una comprobación adecuada de los cálculos.

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6.3.3. Errores poligonales -

Error Atenuables: son aquellos que pueden disminuir al limite que desee, también por el método de observación, dentro de estos errores tenemos; error de lectura, error de mala estación del instrumento, etc. son errores humanos.

-

Error Compensable: pertenece al grupo de errores excéntricas.

-

Error Despreciable: tienen un valor insignificante, errores mínimas que los aparatos modernos tienen.

6.3.4. Proceso de desarrollo de una poligonal -

Consiste en medir el acimut en un solo vértice de la polígono, lógicamente con la brújula, y medir los ángulos horizontales externos con sentido horario,

-

Y con el sentido anti horario, para determinar los ángulos horizontales internos.

-

Para determinar el acimut, el teodolito debe medir los ángulos horizontales en sentido horario.

-

Este método consiste en ubicar el norte magnético como primer punto, colocando el 00º.

-

Visado el norte, se define el primer acimut, con referencia a cualquier punto.

-

Es el más usado en Perú, no es recomendable cuando hacer de esta forma cuando se requiere una poligonal de alta precisión.

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6.3.5. Calculo y compensación de error angular

6.3.6. Calculo de proyecciones ortogonales En la práctica de la Topografía se acostumbra definir la posición de un punto con referencia dos líneas que se intersecan en ángulos rectos en algún punto seleccionado. Las coordenadas rectangulares planas de un punto son las distancias al punto desde ese par de ejes mutuamente perpendiculares. La distancia desde el eje (X) será la coordenada (Y) y la distancia desde el eje Y será la coordenada X. ∆𝑋 = 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑥 𝑠𝑒𝑛𝑜 𝑍𝛿 ∆𝑌 = 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑥 𝐶𝑜𝑠𝑒𝑛𝑜 𝑍𝜕 CONDICIONES DE CIERRE POR LAS PROYECCIONES ORTOGONALES

Las condiciones suficientes y necesarias para cierre por proyecciones ortogonales son:  La sumatoria de las proyecciones X de todos sus lados debe ser igual a cero.  La sumatoria de las proyecciones Y de todos sus lados debe ser igual a cero. Las magnitudes de los errores de cierre de las proyecciones en poligonales tipo cerradas dan una indicación de la precisión que existe en las distancias y ángulos medidos.

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7. INSTRUMENTOS BÁSICOS DE TAQUIMETRÍA Teodolito Trípode Mira de aluminio. Brújula 7.1.

Teodolito Instrumento que se adapta a diferentes usos en el campo de la Topografía. Usado principalmente para mediciones de ángulos horizontales y verticales, para medir distancias por Taquimetría y para trazar alineamientos rectos. Los componentes principales de un teodolito son:

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Instalación

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7.2.

Trípode: Es un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medición como un taquímetro o nivel, su manejo es sencillo ,pues consta de tres patas que pueden ser de madera o de aluminio, las que son regulables para así poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones.

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7.3.

La Mira: Es una regla graduada en toda su longitud en centímetros, agrupados de 5 cm en 5 cm y marcados de 10 cm en 10 cm, igualmente los metros en metros (generalmente cabio de color: rojo y negro). Esta regla puede ser una sola pieza (esterilizada) o de dos o más piezas articuladas, generalmente las miras son de 3 a 5 metros de longitud, y puede ser conformado de madera, acero, etc. Así mismo lleva en una zona, un nivel esférico, lo cual permite indicar la verticalidad de la regla.

7.4.

Jalones Son de metal o de madera y tienen una punta de acero que se clava en el terreno. Sirven para indicar la localización de puntos o la dirección de rectas.

7.5.

Brujula Es el instrumento que se utiliza para determinar la meridiana magnetica que pasa por un punto.constituida por una caj metalica, cuyo interior se aloja una aguja imantada. Con ayuda de dicho instrumento, podemos determinar un acimut y un rombo.

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8. ASPECTOS TÉCNICOS 8.1.

Ubicación País Región Provincia Lugar

8.2.

: : : :

Perú Lima Los Olivos Área Externa de la UCSS

Características Geográficas – Climáticas: La temperatura del lugar oscila entre 24ºC a 28ºC.

8.3.

Condiciones del lugar El lugar estaba en condiciones óptimas de realizar dicha práctica. Donde se podía trabajar y realizar un buen trabajo.

8.4.

Materiales de trabajo Se utilizó los siguientes materiales:  Un teodolito, que tiene las siguientes características: Marca : Foit Serie : 532463  Trípode Marca : Ast  Brújula : Aplicación de Móvil- iPhone  Mira de aluminio  Libreta topográfica

8.5.

Desarrollo de la Práctica Se desarrolló el método de radiación y poligonal cerrada. 

Recopilación De Información, esta etapa previa se busca el posicionamiento de un punto de estación GEODESICO. El Acimut con referencia de AB= 104º36’40”



Reconocimiento De Campo, se realizó el mismo día que designaron la práctica, recorriendo la zona con la finalidad de contar con mayores elementos, tales como el relieve, vías de acceso, tiempos de desplazamiento y otros que permitan una mejor

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planificación y ejecución de dicha práctica. 

Estacionar el teodolito en el primer vértice A, para aplicar el método de radiación.



Desde el punto A, visamos a todos los puntos o vértices del polígono, aplicando el método planímetro de radiación.



Visamos el punto cuidadosamente, fijando el anteojo en punto más bajo, para anotar el ángulo horizontal con mayor precisión.



También desarrollamos el método planímetro de poligonal cerrada, aplicando la medición angular horizontal- Método de Repetición



Método de medición angular horizontal, se desarrolló de acuerdo a su procedimiento descrito.

8.6.

Trabajo de Gabinete 8.6.1. Método de radiación

 El método de radiación se desarrolló con la hoja de cálculo de Excel, y el programa AIDC- PLUS 2003.  Se aplicó la siguiente formula:  ERROR DE LECTURA = ( ( ( Hi – Hs ) / 2 ) + Hs ) – Hc  AZIMUT = RADIANES ( Grados + Minutos/60 + Segundos/3600 )  DISTANCIA INCLINADA = ( Hs – Hi ) * 100  DISTANCIA HORIZONTAL = SENO ( RADIANES (Grados + Minutos/60 + Segundos/3600 ) ) * Dist. Inclinada  DISTANCIA VERTICAL = COS ( RADIANES (Grados + Minutos/60 +Segundos/3600 ) ) * Dist. Inclinada  CÁLCULO NORTE – Y = ( ( Cos ( áng. Azimut)) * Distancia Horizontal ) + Coordenada Norte de Estación  CÁLCULO ESTE – X = ( ( Seno ( áng. Azimut)) * Distancia Horizontal ) + Coordenada Este de Estación  CÁLCULO COTA – Z = ( ( Coordenada Z de Estación + H instrumento) - Hc ) + Distancia Vertical  Finalmente se exporto al programa :

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8.6.2.

Método de poligonal cerrada  EL método de poligonal cerrada Se realizó con la ayuda de la hoja de cálculo- Microsoft Excel, que a continuación mostraremos.

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9. RECOMENDACIONES  Tener bien definido los puntos donde se estacionara el teodolito.  Fijar bien las patas del trípode.  Apuntar al punto más bajo posible, para la precisión del ángulo horizontal.      

No tocar las funciones de calibración del equipo. Enfocar bien el punto de estación. Ser bien precisos en la nivelación circular y tubular del equipo. Enfocar bien el punto que se está visando. Tomar con cautela y responsabilidad los trabajos encomendados. Configurar bien el teodolito, para tomar lectura de los ángulos horizontales, sea a la derecha o izquierda.  Preguntar si desconoces alguna función del equipo.  Estar con los equipos de protección personal.

10.

CONCLUSIONES

 Mediante esta práctica junto a las anteriores aprendimos a interpretar toda la información el uso del teodolito, y su gran importancia. Asimismo asimilamos correctamente los métodos, procedimientos, técnicas para un levantamiento taquimétrico. Siendo conceptos trascendentales para el trabajo de ingeniería.  Los métodos planímetro- nos proporcionan una información elemental y una idea esencial para aplicarlos en los proyectos de gran amplitud.  Así mismo en el campo se identificaron diversos problemas que tratamos de solucionar.  Pudimos ver que se cometen errores en la medición. Se observa que la mala manipulación de los equipos e instrumentos de trabajo de campo nos lleva a cometer errores.  Terminamos el trabajo con los objetivos prácticamente cumplidos, los llevamos a cabo calculando cada uno de los datos que eran identificados y expresándolos en gráficos.  Utilizamos

correctamente

programas

tales

como

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Excel,

etc.

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principalmente para la implementación de cálculos y la edición del presente informe.  Llegamos a la conclusión que el método de poligonal cerrada, es más preciso, en cuanto a exactitud de datos.  El método de radiación solo es para trabajos preliminares.  Fue un trabajo bastante entretenido y al que sin duda había que dedicarle bastante tiempo principalmente para lo que significaba este informe.

Es todo cuanto informo a usted para su conocimiento y los fines que estime por conveniente

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11.

PANEL DE FOTOS

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BIBLIOGRAFÍA  Jorge Mendoza Dueñas- Topografia / Tecnicas Modernas- 2012  Manual de Campo Topografico- 2014- Pontificie Universidad Catolica del Perû  Topografia- Sensico  Informe final de la Universidad Nacional del Callao  http://es.slideshare.net/slgonzaga/clase-de-topografia  http://es.slideshare.net/JEJG/concepto-de-rumbo-y-azimut  Topografia general- M.Sc. Ing. Jorge Arturo Villanueva Sánchez  Manual de teodolito Sokkia.  Manual de teodolito Pentax.

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