• Author / Uploaded
• Heyner Sanchez Arbaiza

Citation preview

REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION

DOCENTE:

Ing. BOCANEGRA JÁCOME MIGUEL BRIGADA: N° 01

INTEGRANTES: CORONEL SANCHEZ, JHAN CARLOS DE LA CRUZ VASQUEZ, BRANDON DIAZ ROMAN, IRINA MONJE YOVERA, PAUL MAURICIO MONSALVE DIAZ, JHON ORTIZ ARROYO, YEFER

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

Contenido I.

INTRODUCCION:................................................................................................................3

II.

OBJETIVOS:........................................................................................................................4 OBJETIVO GENERAL:....................................................................................................................................4 OBJETIVOS ESPECIFICOS:.............................................................................................................................4

III.

MARCO TEORICO:..........................................................................................................5

3.1. CURVA CIRCULAR:..........................................................................................................................5 3.2. ELEMENTOS GEOMETRICOS QUE CARACTERIZAN UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE:.....................6  PI: punto de intersección de las tangentes o vértices de la curva...........................................6  PC: principio de curva; punto donde termina la tangente de entrada y empieza la curva...........................................................................................................................................................6  PT: principio de tangente; punto donde termina la curva y empieza la tangente de salida...........................................................................................................................................................6  O: centro de la curva circula...........................................................................................................6  DELTA: Angulo de deflexión de las tangentes; Angulo de deflexión principal.es igual al Angulo central subtendido por el arco PC.PT. Se forma con la prolongación de uno de los alineamientos rectos y el siguiente. Puede ser a la izquierda o a la derecha según si está medido en sentido anti-horario o a favor de las manecillas del reloj, respectivamente.......6  R: radio de la curva circular simple...............................................................................................6  T: tangente o subtangente; distancia del PI al PC o desde el PI al PT...................................6  L: Distancia desde el PC hasta el PT recorriendo el arco de la curva, o bien, una poligonal abierta formada por una sucesión de cuerdas rectas de una longitud relativamente corta. Ver más adelante para mayor información................................................................................6  CL: cuerda larga; distancia en línea recta desde el PC al PT..................................................7  E: externa; distancia desde el PI al punto medio de la curva...................................................7  M: ordenada media; distancia desde el punto medio de la curva al punto medio de la cuerda larga...........................................................................................................................................7 M =R 1−cos ∆ 2.....................................................................................................................................7  L: Grado de Curvatura; corresponde al ángulo central subtendido por un arco o una cuerda unidad de determinada longitud, establecida como cuerda unidad (c) o arco unidad (s). 7 3.3. DEFLEXION DE UNA CURVA CIRCULAR:..........................................................................................8 3.4. METODO DE DEFLEXION Y CUERDAS:............................................................................................8 3.5. METODO DE INTERSECCION LINEAL:..............................................................................................8 Es necesario calcular los valores de x e y para todo los puntos sobre la curva. Como estas medidas son rectangulares y son los catetos de un triángulo rectángulo entonces es posible calcular la hipotenusa que es la cuerda..................................................................................8 3.6. DEFLEXIONES DE LA CURVA:..........................................................................................................9 Para calcular las deflexiones de la curva partimos de las abscisas calculadas para el PC y el PT y dos ángulos que ya están definidos: la deflexión por cuerda y la deflexión por metro. La cartera de deflexiones es la que permite materializar la curva en el terreno, pues es la que recibe el topógrafo para hacer su trabajo.............................................................................................9 Esquema de una curva circular simple:................................................................................................9

IV.

DESCRIPCION Y USO DE EQUIPOS:................................................................................11



JALONES:...........................................................................................................................................11

2

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018  CINTA TOPOGRAFICA:.......................................................................................................................11  TRIPODE:...........................................................................................................................................12  TEODOLITO:......................................................................................................................................13  MIRA:................................................................................................................................................14 En topografía, una estadía o mira estadimétrica, también llamado estadal en Latinoamérica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura...............................................................................................................................15  Sirve para el estudio de las alturas con precisión, que permiten actualmente un trabajo rápido y con suficiente exactitud para la mayoría de levantamientos topográficos.....................15  Se podría afirmar que es una especie de hincha pintada sobre una superficie, que generalmente es de madera, con el fin de hacer lecturas verticales.............................................15  La mira utilizada durante la práctica fue de madera cubierto de material sintético, abrazaderas galvanizadas, graduación en forma de bloque E y en decímetros, además fue plegable....................................................................................................................................................15  Longitud: 4 metros de altura.........................................................................................................15

V.

PRACTICA DE CAMPO:......................................................................................................15 5.1. DESCRIPCION DEL TRABAJO:........................................................................................................16 5.2. PROCEDIMIENTO DEL TRABAJO DE CAMPO:...............................................................................21 1. Antes de comenzar el trabajo de campo, el ingeniero encargado de la asignatura nos dio puntos establecidos dentro del campus de la Universidad Señor de Sipan, de tal manera que obtuvimos tres puntos “A”, “B” y “C” ; donde nos asignó la cota “A” y finalmente pre determinándonos un radio de 25 metros............................................................................................21 2. Una vez teniendo todos estos datos, comenzaremos a realizar nuestro trabajo, donde el primer paso será estacionarnos en nuestro PI, que en este caso fue el punto “B”, haremos esto para poder determinar la deflexión..............................................................................................21

VI.

CONCLUSIONES:...........................................................................................................22

3

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

I.

INTRODUCCION:

Una carretera es una infraestructura que nos permite la integración entre ciudades con el propósito de contribuir en el desarrollo de cada país, pues esta se llega a convertir en un medio a través de la cual da un amplio intercambio tanto como socioeconómico y cultural; por lo tanto el diseño es importante considerar la economía, seguridad y estética, además de algunos factores externos e internos como la topografía del terreno, la velocidad del diseño, guiándonos de esta manera el diseño geométrico de carreteras del 2018. El diseño de la vía inicia con la sección de la ruta más favorable para comenzar el proyecto, a partir de la cual se establece el diseño geométrico de la carretera, sujeta a una serie de parámetros que llegan a intervenir. Este diseño consta de un alineamiento en planta a lo largo del eje, que es la fase constituida por el trazado de la carreta, mediante tangentes consecutivas unidas por arcos de las circunferencias o curvas circulares compuestas. Teniendo en cuenta, que las curvas circulares simples comprenden un control básico en el diseño de una carretera, se realizó una práctica de campo utilizando el método de deflexiones y cuerdas para el replanteo de la curva, pues su aplicación permite adquirir destrezas en el manejo del método para un estudiante de Ingeniería Civil.

4

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

II.

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:



Calcular el replanteo de una curva mediante el método de deflexiones enseñado y aprendido por el ingeniero a cargo de la asignatura.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:



Aprender y saber manipular de manera adecuada los instrumentos necesarios para la práctica de campo, de igual manera familiarizarnos con estos equipos.



Aplicar en campo los conceptos adquiridos tanto como en el curso de Topografía y nuestra asignatura actual de Caminos, con el propósito de adquirir destrezas con el trazado de las curvas.



Calcular las tangentes para el planteamiento de nuestra curva circular.



Determinar la deflexión en el PI y la deflexión media en el PC.



Hallar el grado de curvatura con un arco unitario de do metros (2 m.) y un radio de dieciocho metros (18 m.).



Definir la longitud de curva (LC) y la longitud de cuerda (C) de toda la curva especificada.

5

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

III.

MARCO TEORICO:

III.1. CURVA CIRCULAR: Las curvas horizontales circulares simples son arcos de circunferencia de una solo

radio

que

une

dos

tangentes

consecutivas,

conformando

la

proyección horizontal de las curvas reales o espaciales. Son arcos de circunferencia de un solo radio que unen dos tangentes consecutivas, la curva se define por su radio el cual es designado por el diseñador, como mejor convenga por comodidad y por economía en la construcción ,mantenimiento y funcionamiento, pero no debe ser menor al indicado por la norma conforme a la velocidad de diseño.

6

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 III.2. ELEMENTOS GEOMETRICOS QUE CARACTERIZAN UNA CURVA CIRCULAR SIMPLE:



PI: punto de intersección de las tangentes o vértices de la curva.



PC: principio de curva; punto donde termina la tangente de entrada y empieza la curva.



PT: principio de tangente; punto donde termina la curva y empieza la tangente de salida.



O: centro de la curva circula



DELTA: Angulo de deflexión de las tangentes; Angulo de deflexión principal.es igual al Angulo central subtendido por el arco PC.PT. Se forma con la prolongación de uno

de los alineamientos rectos y el

siguiente. Puede ser a la izquierda o a la derecha según si está medido en sentido anti-horario o a favor de las manecillas del reloj, respectivamente. 

R: radio de la curva circular simple. T

R=

tan

∆ 2



T: tangente o subtangente; distancia del PI al PC o desde el PI al PT.



L: Distancia desde el PC hasta el PT

recorriendo el arco de la

curva, o bien, una poligonal abierta formada por una sucesión de cuerdas rectas de una longitud relativamente corta. Ver más adelante para mayor información. LC =

c−∆ Gc

7

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

CL: cuerda larga; distancia en línea recta desde el PC al PT.

CL=2 ( R ) sin



∆ 2

E: externa; distancia desde el PI al punto medio de la curva.

E=( T ) tan E=R

(



∆ 2 1

∆ cos 2

( )

−1

)

M: ordenada media; distancia desde el punto medio de la curva al punto medio de la cuerda larga.

(

M =R 1−cos



∆ 2

)

L: Grado de Curvatura; corresponde al ángulo central subtendido por un arco o una cuerda unidad de determinada longitud, establecida como cuerda unidad (c) o arco unidad (s).

G C =2 arc sin

8

c 2R

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

III.3. DEFLEXION DE UNA CURVA CIRCULAR: El cálculo y la localización de las curvas circulares simples en el terreno, se realizan por el método de los ángulos de deflexión. Se denomina Angulo de deflexión de una curva al Angulo formado entre cualquiera línea tangente a la curva y la cuerda dirigida desde el punto de tangencia a cualquier otro punto P sobre la curva. Existen varios métodos, el más usual en nuestro medio es el de calcular y deflectar las curvas desde el PC.

III.4. METODO DE DEFLEXION Y CUERDAS: El método permite replantear las curvas desde el PC hasta el PT o viceversa, es necesario calcular

la sub cuerda

adyacente al PC

que

proporciona una

deflexión por metro y calcular las deflexiones que corresponden a las abscisas múltiplos de diez.

III.5. METODO DE INTERSECCION LINEAL: Es necesario calcular los valores de x e y para todo los puntos sobre la curva. Como estas medidas son rectangulares y son los catetos de un triángulo rectángulo entonces es posible calcular la hipotenusa que es la cuerda.

9

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

III.6. DEFLEXIONES DE LA CURVA:

Para calcular las deflexiones de la curva partimos de las abscisas calculadas para el PC y el PT y dos ángulos que ya están definidos: la deflexión por cuerda y la deflexión por metro. La cartera de deflexiones es la que permite materializar la curva en el terreno, pues es la que recibe el topógrafo para hacer su trabajo. Esquema de una curva circular simple:

10

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 SISTEMA CUERDA GRADO:

11

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

IV. 

DESCRIPCION Y USO DE EQUIPOS: JALONES:

Descripción: Están hechos de hierro y acero, pintados de un color vistoso generalmente de color rojo y blanco. Su posicionamiento tiene que ser derecho y en eje vertical. Los jalones de fábrica viene generalmente enroscados; tiene un largo aproximadamente de 2m y encontramos secciones de 3/4 y 3/8 (fabrica). Uso: Los jalones sirven principalmente para el alineamiento entre 2 o más puntos de un terreno que suelen estar representados por una variable.

12

BRIGADA N° 01

Altura

Aprox.2mts

Diámetro

3/4” o 1”

Color

Rojo y blanco

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

CINTA TOPOGRAFICA:

Descripción: Es un polímero (plástico), que se encuentra conforma por hilos de fibra de vidrio, el cual permite que este no se rompa ni se estire, está hecha para trabajar a 20 c° y a

20 N de fuerza, también está fabricada para realizar el trabajo en una

superficie horizontal; algunas cintas topográficas están hechas de acero.

Uso: Sirve para medir las distancias entre dos o más puntos, permite un trasporte más sencillo y además sirve para medir líneas, permitiendo una precisión más exacta.

13

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

TRIPODE:

Descripción:

Es una herramienta 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 fijan en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones.

14

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

TEODOLITO:

Descripción:

El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico que se utiliza para obtener ángulos verticales y horizontales, es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo para las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias.

15

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

MIRA:

Descripción: En topografía, una estadía o mira estadimétrica, también llamado estadal en Latinoamérica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Función: 

Sirve para el estudio de las alturas con precisión, que permiten actualmente un trabajo rápido y con suficiente exactitud para la mayoría de levantamientos topográficos.



Se podría afirmar que es una especie de hincha pintada sobre una superficie, que generalmente es de madera, con el fin de hacer lecturas verticales.



La mira utilizada durante la práctica fue de madera cubierto de material sintético, abrazaderas galvanizadas, graduación en forma de bloque E y en decímetros, además fue plegable.



16

Longitud: 4 metros de altura.

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

V.

PRACTICA DE CAMPO:

El presente trabajo asignado por el ingeniero MIGUEL ROLANDO BOCANEGRA JACOME, realizado dentro del campus de la Universidad Señor de Sipan fue el de: “Replanteo de una curva mediante la deflexión”. V.1.

DESCRIPCION DEL TRABAJO:

V.1.1. ZONA O LUGAR:

Donde se llegó a realizar el trabajo de campo fue en el campus de la Universidad Señor de Sipan, carretera Pimentel, donde se contó con la participación de la brigada N° 01 a cargo.

17

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 V.1.2. MATERIALES: 

18

Jalones:

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

Cinta Topográfica:



Yeso:

19

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

20

Teodolito:

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

21

Trípode:

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 

J al o n e s,

Cinta Topográfica, Yeso:

22

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

V.2.

PROCEDIMIENTO DEL TRABAJO DE CAMPO:

1. Antes de comenzar el trabajo de campo, el ingeniero encargado de la asignatura nos dio puntos establecidos dentro del campus de la Universidad Señor de Sipan, de tal manera que obtuvimos tres puntos “A”, “B” y “C”; finalmente pre determinándonos un radio de 18 metros y el arco unidad puede ser máximo 5 metros, tomando nosotros para el trabajo 2 m.

-

23

PUNTO B:

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

-

24

PUNTO C:

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 2. Una vez teniendo todos estos datos, comenzaremos a realizar nuestro trabajo, donde el primer paso será estacionarnos en nuestro PI, que en este caso fue el punto “B”, haremos esto para poder determinar la deflexión.

25

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

3. Medir las distancias desde el punto respectivamente.

-

26

Midiendo del punto “B” al punto “A”:

BRIGADA N° 01

A-B y las distancias B-C

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

-

27

Medir la distancia del punto “B” a “C”:

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 4. Después de ello mediante fórmulas ya establecidas explicadas con anterioridad en el aula, se determinaran las sub tangentes de la curva para poder llegar a ubicar el “PC” y el “PT”.

28

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

5. Medir con hincha la distancia ya calculada de la sub tangente partiendo desde el PI, con orientación al punto A para ubicar el PC, así mismo partiendo desde el PI en dirección al punto C para ubicar el PT.

-

29

Partiendo del Punto B, hacia el Punto A, para ubicar el “PC”.

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018 -

30

Partiendo del Punto B, hacia el Punto C, para ubicar el “PT”.

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

6. Alinear el teodolito con el jalón.

31

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

7. Determinaremos en campo el grado de curvatura para determinar las futuras secciones de la curvatura total.

32

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

33

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

34

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

8. Se llegó a trasladar el teodolito al “PC” para determinar las deflexiones, partiendo en cero grados, observando al PI (establecido en el punto “B”), hasta lograr hallar nuestra curva replanteada a través de deflexiones calculadas en campo, y de esta manera llegar al “PT”.

35

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

9. Finalmente mediante las formulas encontraremos la Longitud de Curva “Lc”, Longitud de Cuerda “C”, la Externa “E” y la media.

36

BRIGADA N° 01

[REPLANTEO DE UNA CURVA POR DEFLEXION] 20 de junio de 2018

VI. 

CONCLUSIONES: Al saber cuál es el funcionamiento y la manipulación correcta de los instrumentos, se nos hará más sencilla cualquier práctica de campo que lleguemos a realizar.



Gracias a la parte teórica explicada con anterioridad supimos comprender el trabajo de campo para determinar el replanteo de curvas por deflexión.



Se determinaron las tangentes, partiendo desde el PI hasta una distancia de 21.013 metros a cada lado para ubicar el PC Y PT.



Se llegó a ubicar el teodolito en el PI, donde se dio vista atrás observando al punto A, después de ello se roto el giroscopio, mirando al Punto C, así se determinó la defección en el PI (punto B).



Mediante cálculos se halló la longitud de cuerda, curva, la externa y la media.

37

BRIGADA N° 01