• Author / Uploaded
• Estefany Soto

• Categories
• Ingeniería
• Medición
• Geometría
• Software
• Ingeniero civil

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BÁSICAS

CICLO 2019-1

DIBUJO DE INGENIERÍA II (CB121 G-H-I-J) TRABAJO ESCALONADO MODELAMIENTO GEOMÉTRICO DE UN PUENTE PEATONAL 1.

OBJETIVO GENERAL Analizar y solucionar en forma gráfica diversos problemas que se presentan en el espacio tridimensional, usando conceptos básicos de la geometría plana y del espacio. Además del uso del software de AutoCAD como herramienta para la solución gráfica, se usará el REVIT como herramienta que permite crear diseños basado en objetos inteligentes y tridimensionales, desarrollando competencias en el estudiante que permita la solución de problemas y necesidades del país a través de proyectos de Ingeniería Civil; pudiéndose finalmente elegir un trabajo representativo para la próximo Concurso de Proyectos.

2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Realizar el levantamiento geométrico una obra de ingeniería civil ya construida, mediante técnicas directas e indirectas.  Desarrollar la representación plana y tridimensional de la obra, empleando métodos, técnicas y herramientas de la ingeniería moderna.  Realizar documentación gráfica y física de la obra en mención.  Obtener el volumen aproximado de los materiales principales que lo conforman.  Obtener material fotográfico y videográfico.  Calcular las cargas que se transmiten a la cimentación.

3.

COMPETENCIAS Mediante el desarrollo de los trabajos escalonados en grupo, exposiciones orales, evaluaciones, preguntas en clase y pruebas objetivas, se espera que el alumno sea capaz de:  Realizar trabajo en equipo.  Aplicar la comunicación oral y escrita. Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de comunicación a través de la palabra y la imagen.  Adquirir y desarrollar la visión espacial aplicando los sistemas de representación.  Desarrollar la visión espacial que permita la concepción de formas y volúmenes en el espacio tridimensional.  Conocer los métodos geométricos que permitan la representación plana de formas y volúmenes en el espacio tridimensional y sus diferentes sistemas de representación.  Dominar el lenguaje de la representación gráfica de los elementos y procesos constructivos en el ámbito del proyecto correspondiente a obras de las especialidades de Ingeniería Civil.  Saber leer y elaborar la documentación gráfica de un proyecto.

1/23

 Reconocer la necesidad de tener los conocimientos y habilidades actualizados de acuerdo a los avances de la ingeniería civil. 4.

TEMA GENERAL El tipo de obra seleccionada es un puente peatonal existente, que es parte de una infraestructura vial.

5.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN Los proyectos se evaluarán según un conjunto de criterios los cuales se enumeran a continuación:  Aplicación de conceptos y técnicas de ciencias e ingeniería.  Originalidad del problema y creatividad de la solución.  Valoración ambiental.  Redacción de documentos técnicos usando normas, simbologías y terminologías propias de la ingeniería civil.  Integración del grupo de trabajo, iniciativas para alcanzar las competencias y capacidades que se requiere para desarrollar el T.E.  Dominio de la representación gráfica (simulación virtual, software, animación, etc.).

6.

FORMAS DE EVALUACIÓN El Trabajo Escalonado influirá en la calificación del curso como se especifica a continuación:  Nota del Trabajo Escalonado 1 (TE1): - La primera entrega física, acompañada de su versión digital tendrá un valor de 20 puntos. - Será evaluado por el profesor de teoría correspondiente y devueltos oportunamente a los estudiantes para su retroalimentación.  Nota del Trabajo Escalonado 2 (TE2): - La entrega final (física y digital) tendrá un valor de 20 puntos. - Será evaluado por el profesor de teoría, para clasificar y escoger los mejores trabajos. - La nota final del trabajo escalonado es el promedio de los TE1 y TE2.  Nota de la Práctica Calificada 6 (PC6): - La entrega de los avances según el cronograma (sólo de las semanas 6, 7, 10 y 11) tendrán un valor total de 5 puntos. - Serán evaluados por el profesor de teoría. - El resto de puntaje de la PC6 corresponde a pruebas objetivas u otros métodos de evaluación que no están relacionados con el Trabajo Escalonado.

7.

CONFORMACIÓN DE LOS GRUPOS En cada sección, el profesor de teoría debe formar un máximo de 8 grupos de trabajo, considerando a su vez 5 integrantes como máximo en cada uno.

8.

CRONOGRAMA DE ENTREGAS El trabajo escalonado se evaluará a lo largo del ciclo según el cronograma de la Tabla N°01. Los avances parciales del trabajo, serán entregados únicamente de forma digital, presentando la información que sustente que se ha alcanzado desarrollar el tema. Sin embargo, en la primera entrega se solicita además mostrar los croquis de las mediciones desarrolladas en

2/23

campo como evidencia física. Son de carácter informal y puede carecer de una buena presentación. Las entregas digitales pueden estar conformado por archivos con imagen escaneada, el archivo CAD y/o fotografías que den testimonio de que el avance ha sido realizado. Las entregas se realizarán a través del aula virtual en la semana indicada y el día de la primera clase de teoría de la sección. El archivo entregado deberá ser solo uno (puede ser comprimido de extensión zip), con el nombre en el siguiente formato: “GrupoS#TemaPresentado”, donde S representa la sección (G,H,I,J) y # representa el número de grupo. TABLA N°01 CRONOGRAMA DE EXPOSICIONES Y ENTREGA DE TRABAJO ESCALONADO Nº 5

SEMANA Fechas 15/04 – 19/04

6

22/04 – 26/04

7

29/04 – 03/05

8 9 10 11 12 13 14

06/05 – 10/05 13/05 – 17/05 20/05 – 24/05 27/05 – 31/05 03/06 – 07/06 10/06 – 14/06 17/06 – 21/06

ENTREGA Temas que se deben desarrollar por semana Elección de un puente peatonal. Grupo 1. Google Earth. Reconocimiento del terreno. Croquis. Grupo 2. Mediciones por antropometría y mediciones indirectas. Grupo 3. Mediciones por fotogrametría. Grupo 4. Planos en 2D. EXAMEN PARCIAL Primera Entrega (TE1) Grupo 5. Construcción en 3D de un elemento de la escalera. Grupo 6. Construcción en 3D de la escalera. Grupo 7. Cálculo de volúmenes, esfuerzos y costos. Videos. Grupo 8. BIM-Video constructivo e informe final. Entrega final (TE2)

Digital --

Física --







--

   ---

 -----





 En la semana 5 los alumnos elegirán el puente peatonal cuidando que no exista duplicidad con otro grupo y además evitar un alto grado de dificultad.  En la semana 6, deberán mostrar la evidencia física al profesor, además de entregar el avance por el aula virtual.  Los trabajos escalonados TE1 y TE2 serán entregados al inicio de la clase de teoría en la semana 9 y 14 respectivamente. 9.

REPRESENTACIÓN GRÁFICA Recomendaciones para la representación gráfica:  Presentar planos que muestren un detalle de la ubicación, una vista en planta, un mínimo de dos vistas en elevación, cortes transversales y vistas tridimensionales de la obra civil elegida (ver Anexo B).  Imprimir los planos usando formato A2 y papel blanco (no papel vegetal).  La impresión será sólo con tinta negra utilizando grosores y tipos de línea que corresponde. Sólo las vistas tridimensionales podrán ser a colores.  Cada plano debe tener un marco y membrete, además debe incluir los datos personales de los integrantes del grupo y demás información pertinente.  Cada vista o detalle debe contar con un título y su respectiva escala. En caso todas las escalas del plano sean iguales, puede obviarse y definirse en el membrete del plano.  Las unidades de medida de los dimensionamientos será el metro. Indíquese.

3/23

10. TEMAS DE EXPOSICIÓN DE AVANCE DEL TRABAJO ESCALONADO GRUPO 1: Reconocimiento del terreno, ubicación, longitud y cota mediante el uso del Google Earth. Descripción de las características geométricas generales del tipo de puente elegido. Elaboración de un croquis. Elaboración de un plano de ubicación. Uso del lenguaje de representación gráfica: cuadrícula en planta (UTM), dirección del norte, etc. GRUPO 2: Descripción de los procedimientos para obtener las medidas por antropometría. Elaboración de un plano de vistas principales: ejes, longitudes horizontales, alturas, niveles, etc. Uso del lenguaje de representación gráfica: dimensionamiento, tipos de líneas (de eje, discontinuo, de corte), sus grosores y sus aplicaciones al trabajo, etc. GRUPO 3: Descripción de los procedimientos para obtener las medidas por fotogrametría. Comparación de mediciones. Elaboración de planos de detalle geométrico (escalera, rampa, secciones transversales, etc.). Uso de escalas en el AutoCAD: entre los espacios modelo, papel e impresión. GRUPO 4: Exposición resumida del avance: ubicación, vistas principales y detalles. Considerar una exposición general del avance realizado, que ilustre el uso de conceptos teóricos de la geometría descriptiva. Lenguaje de representación gráfica: membrete, tamaños de los textos (del membrete, los títulos y otros) según las escalas y otros temas que no se hayan tratado (opcional). GRUPO 5: Construcción en 3D de un elemento típico de la escalera (cimentación, columna, viga, etc.), usando las herramientas del AutoCAD y del REVIT. Uso de plantillas con el AutoCAD para facilitar la construcción con REVIT. Explicación y comparación conceptual entre los métodos clásicos y métodos modernos. GRUPO 6: Construcción en 3D de la escalera usando el REVIT. Obtención de vistas a partir del 3D. Ventajas del uso de los programas AutoCAD y REVIT como herramientas que permiten crear diseños basado en objetos inteligentes y tridimensionales. GRUPO 7: Obtención de volúmenes, esfuerzos y costos. Recorrido virtual y video del proceso constructivo. GRUPO 8: Exposición del BIM. Beneficios de la construcción con estas herramientas, gestión de proyectos, etc. Exposición resumen de las principales capacidades utilizadas en el desarrollo del trabajo escalonado. 11. DESARROLLO DE LAS EXPOSICIONES La exposición de cada tema está programada realizar en el horario de clases de teoría, en presencia del profesor y sus demás compañeros de curso. El objetivo de las exposiciones es promover el avance gradual del trabajo en todos los grupos, la discusión y solución gráfica de problemas relacionados a la Ingeniería Civil. La exposición será con el apoyo de un equipo multimedia (computador y proyector), con lo que se podrán presentar diapositivas que contengan fotos, videos y animaciones relacionados al tema de la exposición. Cada grupo tendrá un máximo de 10 minutos de tiempo para la exposición oral. Habrá una ronda de preguntas y respuestas al final de una duración máxima de 5 minutos. Durante la exposición se exhibirán los procedimientos relacionados al desarrollo del trabajo, enfocándose principalmente en la explicación de la metodología de su solución gráfica propuesta a los problemas encontrados. La exposición puede contar de una parte teórica, pero limitada a un máximo de 2 minutos. El objetivo es explicar cómo se puede realizar el tema

4/23

asignado del trabajo, mostrando la experiencia de haberlo realizado antes de la exposición. Los expositores pueden solamente mostrar un avance del tema a exponer, con tal de cumplir con la explicación clara y completa del procedimiento propuesto. Todos los integrantes del grupo deberán exponer dentro de los 10 minutos programados (2 minutos por integrante). El excederse en el tiempo de exposición influirá negativamente en la calificación. De esta manera se tomará en cuenta la capacidad de síntesis y organizacional del grupo y permitirá el desarrollo normal del sílabo del curso en el resto de la clase de teoría. Las preguntas se realizarán luego de finalizada la exposición, con la finalidad de promover la discusión entre estudiantes, así como incentivar la integración del conocimiento del tema expuesto en todos los miembros del grupo. Los autores de las preguntas serán principalmente los demás estudiantes asistentes, pudiendo intervenir eventualmente el profesor de teoría en caso sea necesario. Los expositores responderán a las preguntas, procurando hacer participar a un miembro del grupo diferente cada respuesta. La calidad de las preguntas propuestas formará parte de la nota de participación en clases (PC6). Los archivos digitales empleados en las exposiciones deberán ser compartidos con los demás grupos a través del aula virtual. El archivo será uno sólo, pero puede ser el resultado de haber comprimido varios archivos en uno (máximo 8Mb). El nombre del archivo entregado deberá tener el formato: “Grupo S# - Tema Expuesto”, donde S representa la sección (G, H, I o J) y # representa el número de grupo. 12. CRITERIOS PARA LA CALIFICACIÓN A continuación se presenta una tabla que facilita la interpretación de los resultados en el estudiante para realizar la calificación. Han sido obtenidos de la página web de http://www.acreditacionfic.uni.edu.pe/resultestud.html. El docente deberá anotar en el informe recibido las correcciones que los estudiantes deberán realizar para la entrega final completa, ya que será devuelto para su retroalimentación. Parte (Puntaje) Croquis (1 punto)

Resultado del Estudiante Comunicación

Solución de problemas de ingeniería Mediciones (5 puntos)

Dominio de las ciencias

Aprendizaje para toda la vida Puntualidad (0 puntos)

Responsabilidad ética y profesional

“Capacidad” y Criterio de Evaluación “Se expresa con claridad y de manera concisa usando el soporte tecnológico adecuado.” Se evalúa la capacidad de elaborar croquis a mano. “Propone diversas alternativas de solución a un problema de ingeniería que sean factibles y viables” Las diferentes técnicas utilizadas para la medición se evidencian en lo redactado en el informe. “Toma en consideración criterios de seguridad y prevención de riesgos en el planteamiento de soluciones a problemas de ingeniería” Posiblemente se ha dejado de realizar mediciones directas por motivos de seguridad y se recurrió a métodos indirectos. Se valora a quienes le han dado importancia a este tema, lo han identificado y lo han indicado en el informe. “Evalúa y selecciona la solución más adecuada con criterio ingenieril” Se evalúa a partir de la comparación de los distintos tipos de medición que debe figurar en el informe. “Aplica el conocimiento de matemática, ciencias e ingeniería a la solución de problemas de ingeniería civil” Se evidencia mediante el empleo de geometría plana y del espacio empleada en las distintas metodologías de medición. “Identifica las áreas de conocimientos relevantes para su desarrollo profesional.” Es importante saber reconocer lo que se ha aprendido. Esto se evalúa de acuerdo a lo redactado en las conclusiones del informe. “Valora el cumplimiento puntual y responsable de sus actividades” Suplementariamente, se puede bonificar o reducir el puntaje por entrega a tiempo o fuera de hora.

5/23

Comunicación Informe (6 puntos)

Aprendizaje para toda la vida Responsabilidad ética y profesional Diseño en ingeniería Práctica de la Ingeniería

Planos (8 puntos) Comunicación

“Se expresa con claridad y de manera concisa usando el soporte tecnológico adecuado” La evaluación se realiza a partir del contenido escrito y las imágenes del informe. Depende de la claridad, calidad de la información, redacción, capacidad de síntesis, etc. “Identifica las áreas de conocimientos relevantes para su desarrollo profesional” Se evidencia en las conclusiones. “Respeta la propiedad intelectual y reconoce la autoría de trabajos y proyectos de otras personas” Se evidencia en la bibliografía. “Presenta y describe la solución en forma gráfica a través de planos, simulaciones virtuales y diagramas” “Usa software moderno y especializado en el campo de desarrollo profesional” “Elabora documentación técnica clara y precisa usando normas, simbología y terminología propias de la ingeniería civil.” Los planos es el resultado final y más importante del trabajo, donde se evalúan estas últimas tres capacidades. La geometría de la obra civil deberá entenderse completamente, sin necesidad de conocer o haber visitado la obra civil real con anterioridad.

13. ENTREGA PARCIAL (TE1) En la primera entrega se presentará parte del Trabajo Escalonado, el cual corresponde a haber desarrollado completamente los temas indicados en la Tabla Nº01 de la semana 5 a la 7. Está conformado por la entrega física de un informe. El informe en físico a entregar deberá incluir:  Informe referente a parte del procedimiento indicado en el Anexo A  Las partes que deberá contener el informe parcial son: Carátula: o Universidad / Facultad / Departamento Académico o Título (“Modelamiento Geométrico del Puente Peatonal de […]”) o Curso o Autores (que incluye el número de grupo) o Fecha Encabezado, en la primera página del cuerpo del informe (repetir el título del trabajo, integrantes, correos electrónicos) Resumen (entre 6 y 8 líneas) 1. Introducción 2. Presentación del Problema 3. Descripción de la Solución 4. Resultados 5. Conclusiones 6. Bibliografía Anexos (tablas, fotografías, croquis, planos debidamente doblados según se indica en el anexo C, CD, etc.)  En el cuerpo del documento, 2 a 3 páginas del avance realizado. Su contenido se referirá a lo desarrollado hasta esta entrega, teniéndose que completar para la entrega final. Puede ser más de 3 páginas, pero deberá ser resumido para la presentación final, ya que esta última tiene un límite máximo de 6 páginas.  El Anexo debe contener como mínimo: o los croquis, en original o copia, que pueden incluir las mediciones directas o indirectas tomadas con patrones antropométricos y fotogrametría, realizando una comparación de por lo menos tres métodos de medición. o los planos 2D con la ubicación, la vista en planta, las elevaciones y las secciones. o un mínimo de 3 fotografías en un panel fotográfico, entre ellas las que fueron empleadas en la fotogrametría.

6/23

La entrega digital será en CD y deberá incluir:  Informe  Archivo CAD que incluya los planos de las vistas bidimensionales.  Imágenes escaneada de los croquis (pueden ir en el archivo del informe).  Las 3 o más fotografías (pueden ir en el archivo del informe). Elegir las fotos más representativas. Se recomienda comprimir las imágenes del archivo de texto a la resolución mínima para reducir el tamaño del archivo. Los trabajos entregados en esta primera presentación física (TE1) serán devueltos a los estudiantes y deberán ser ampliados, corregidos y mejorados para la última presentación (TE2). 14. ENTREGA FINAL (TE2)  Se presentará un informe respecto al total del procedimiento recomendado en el Anexo A.  La presentación será encuadernada en tamaño A4.  Las partes que deberá contener el informe final son: Carátula: o Universidad / Facultad / Departamento Académico o Título (“Modelamiento Geométrico del Puente Peatonal de […]”) o Curso o Autores (que incluye el número de grupo) o Fecha Encabezado Resumen (entre 6 y 8 líneas) 1. Introducción 2. Presentación del Problema 3. Descripción de la Solución 4. Resultados 5. Conclusiones 6. Bibliografía Anexos (tablas, fotografías, croquis, planos, CD, etc., el CD debe tener escrito el ciclo académico, título del proyecto y grupo, etc.)  En el caso de que un integrante del grupo no haya participado en la elaboración del trabajo, no se lo deberá incluir como autor del informe.  Aunque ya se haya indicado en la carátula, repetir nuevamente en el encabezado el título, los integrantes con sus correos, el curso, universidad y facultad, pues la carátula será eliminada en caso el grupo ganador participe en el concurso de proyectos y se entregará en informe en formato paper.  El resumen deberá explicar de manera general lo realizado en el trabajo, en pocas líneas.  El segundo capítulo deberá ser orientado a un lector que no tiene conocimientos del trabajo realizado.  En el tercer capítulo, se presentará un resumen del trabajo de campo y gabinete realizados.  En el cuarto capítulo, se deberá enumerar los resultados finales obtenidos en el trabajo (fotos, planos, videos, maqueta, etc.), incluyendo los valores numéricos finales calculados.  El informe deberá incluir figuras y gráficos para una mejor explicación y comprensión.  De ser necesario, por el límite de páginas en el informe, los cuadros resumen o gráficos de menor importancia o de una página completa, podrán ser colocados en los Anexos. Todo elemento colocado en los Anexos deberá haberse llamado desde el cuerpo del informe para su consulta.  El disco deberá ir en los anexos del informe. Deberá tener escrito el ciclo, grupo, título del proyecto y demás información pertinente.  Los planos deberán estar debidamente doblados y encuadernados en el informe en formato A4 (ver Anexo C).

7/23

ANEXO “A” PROCEDIMIENTOS PARA DESARROLLAR EL TRABAJO ESCALONADO Se podrá utilizar la técnica presentada a continuación: A. Elección de un puente peatonal.  Entregar un documento que contiene el número de grupo, sus integrantes, ubicación aproximada del puente y una fotografía o imagen que permita conocer el grado de detalle del mismo.  El puente peatonal elegido no deberá ser muy complicado. Bastará sólo con dos escaleras y/o rampas y un tablero horizontal. De ser complicado, el profesor podrá reducir la dificultad del puente realizándole cambios a la estructura o podrá pedirle al grupo que cambie su puente a otro más sencillo.  Ninguno de los grupos podrán desarrollar el mismo puente peatonal. Por lo tanto, de haber duplicidad, en la entrega, el profesor dará prioridad al grupo que entregó primero. El grupo que entregó después deberá cambiar de puente. B. Uso del Google Earth.  Ubicar la obra civil. Indicar sus coordenadas de localización UTM (N, E) y su cota.  Para ubicar al puente en una ubicación espacial, se propone utilizar el programa de uso libre Google Earth, (que se puede descargar de www.google.com.pe/intl/es/earth/). Para localizar rápidamente el área donde se ubica, se puede escribir en el buscador el distrito. También se puede hacer una localización con el uso del ratón de la computadora.

Fig.2. Vista de un puente peatonal con el Google Earth  En la esquina superior derecha se observa la dirección del norte y en la parte inferior las coordenadas UTM (Universal Transversal Mercator) del puente, que se deberán anotar en el informe.

8/23

 Si no se observaran las coordenadas XXXX:XXm E y YYYY.YYm S, acceder a Herramientas/Opciones, elegir en UTM y aceptar.

Fig. 3. Selección de coordenadas en Google Earth  Medir la longitud de la obra empleando este programa. Obtener también su dirección aproximada (orientación). La orientación también podría ser medida in situ empleando una brújula magnética, para posteriormente realizar una comparación. Algunos equipos modernos de telefonía móvil cuentan con una brújula digital. C. Reconocimiento del terreno. Croquis.  Luego de realizada la ubicación del puente peatonal con ayuda del Google Earth, resulta necesario realizar el reconocimiento del terreno, con el fin de definir las características geométricas del puente peatonal.  Asistir a donde está ubicada la obra para su reconocimiento. Describir su ubicación.  Realizar un croquis a mano que muestre las características geométricas (forma) de la obra y elementos cercanos, tanto en planta como en elevación. Considerar todos los elementos visibles del puente, tales como pilares, tablero, escaleras, rampas, coberturas, entre otros. D. Antropometría.  Como parte de las dificultades propuestas en el presente trabajo, al realizar las mediciones de la obra propuesta NO SE DEBERÁ USAR UNA CINTA MÉTRICA, sino, se deberá utilizar métodos alternativos.  Realizar las medidas antropométricas propias. Obtener las medidas de su propio cuerpo. Puede realizarse antes o después de realizar la medición de la obra.  Realizar la medición de la geometría general de la obra usando patrones antropométricos. Para esto, se puede realizar mediciones directas (in situ) y/o indirectas (usando geometría o fotografías).  Determinar el tamaño de las barandas, pasos y contrapasos de la escalera y demás detalles de la obra por esta metodología.  También pueden emplearse otros patrones de medida como el número de bruñas de las veredas u otros objetos, como en la siguiente figura.

Fig. 4. Midiendo el paso (izq.) y contrapaso (der.) de una escalera sabiendo la medida de nuestro patrón

9/23

 Como medida de seguridad, NO SE DEBERÁ CRUZAR UNA VÍA DE ALTA VELOCIDAD NI ARRIESGAR LA VIDA de ningún miembro del grupo al realizar las mediciones. Si hubiera la intención de realizar una medición directamente en una situación de peligro, NO HACERLO, sino, emplear métodos indirectos de medición. No se realizarán bonificaciones a la calificación por mostrar “valentía” o enfrentar situaciones de riesgo, por el contrario, si la hubiera, se deberá indicar en el informe dicha situación y mostrar el método alternativo empleado para realizar una medición segura.  Un posible método para obtener la altura de la obra de manera indirecta y sin el apoyo de fotografías es: a. Utilizar un transportador grande, una regla y un nivel que nos dirá si el cero del transportador está horizontal. b. La forma de medir la altura sería realizada con dos personas: una sería la persona que va a medir el ángulo y la otra, verificará que la burbuja esté nivelada para una buena observación. Alternativamente, algunos equipos modernos de telefonía móvil cuentan con una aplicación para medir ángulos de elevación. c. Realizar la medición del ángulo de elevación desde dos posiciones distintas y de la distancia entre ambas mediciones. Así obtendríamos H1 y la altura de nuestro puente. Ver siguiente figura.

Fig. 5. Método indirecto propuesto para toma de medidas en campo. Se puede realizar si la base del puente es inaccesible.  Un posible método para realizar la medida de la longitud de la obra de manera indirecta es utilizar relación de triángulos, tal como se muestra en la siguiente figura, donde al medir solamente L1, L2 y L3, se puede obtener la longitud L4.

Fig. 6. Método para determinar las luces principales.

10/23

E. Fotogrametría.  En los casos anteriores se ha tenido la necesidad de acercarse a la obra para realizar las mediciones. Es posible realizar las mediciones sin acercarse a la obra empleando el método de medición indirecta de la fotogrametría.  Se tomarán 2 fotos para obtener solamente 3 dimensiones principales de la obra, por ejemplo, largo, ancho y altura.  Para la interpretación de las medidas, se tomarán los conceptos de geometría proyectiva, asumiendo que una fotografía es el resultado de una proyección cónica sobre un plano. Ver siguiente figura.

Fig. 7. Ubicación de un punto por proyecciones cónicas.  La imagen bidimensional y el foco de cada fotografía será ubicada en 3D empleando un programa CAD, para que, a partir de la intersección de las líneas de proyección, se ubique los extremos del segmento de la obra que se desea medir. Ver siguiente figura.

Fig. 8. Medición de una distancia ubicando 2 puntos por fotogrametría.

11/23

 En planta, se ubicarán 4 puntos para la toma fotográfica (foco1, foco2, objeto1 y objeto2 en la siguiente figura). Los focos son los puntos de toma de fotografías (ubicación de la cámara fotográfica), y los objetos son elementos verticales de apoyo, que puede ser un integrante del grupo o elementos del mobiliario urbano como un poste. Los objetos de apoyo permitirá determinar la dirección de la visual principal de la fotografía y se ubicará entre el fotógrafo y la obra que se desea medir.  Se medirán los segmentos D, d, a1, a2, diagonal1 y diagonal2 que representan las siguientes distancias (ver siguiente figura): o D : foco1-foco2 o d : objeto1-objeto2 o a1 : foco1-objeto1 o a2 : foco2-objeto2 o diagonal1 : foco1-objeto2 o diagonal2 : foco2-objeto1

Fig. 9. Ubicación de los focos y objetos para la toma fotográfica. Vista en planta (izquierda) y vista tridimensional (derecha).  Medir la altura h de la toma fotográfica en el foco y luego marcarla en el objeto de apoyo.  Tomar las fotos asegurándose de que la marca h en el objeto se ubique en el centro de la fotografía. De esta manera la visual principal de la fotografía será horizontal y permitirá ubicar a la fotografía en forma vertical, perpendicular a ella. Elegir ubicaciones en que el suelo se encuentre lo más nivelado posible. En caso hubiera desniveles como por ejemplo veredas, considerar dichos desniveles para asegurar una visual horizontal. Tratar de no girar la cámara de lado (alrededor de la línea de la visual principal).  Teniendo una distancia a, una altura h, se podrá realizar la ubicación del plano de proyección (fotografía) en 3D. Ver figura 10.  Conociendo las 6 medidas en planta y las alturas de los focos y objetos de apoyo, dibujarlas en el programa CAD e insertar las imágenes haciendo coincidir las líneas de proyección con su correspondiente posición en la imagen.  Habiéndose ubicado los focos y las imágenes en 3D con el programa CAD, retroproyectar la imagen para así ubicar los objetos del fondo y hallar la altura real y las dimensiones reales de los objetos que se desean medir indirectamente. Ver figura 11.

12/23

Fig. 10. Interpretación de las distancias para la ubicación de una imagen con CAD. Elevación (arriba, izq.), fotografía (arriba, der.) y vista tridimensional (abajo).

Distancia a medir

Fig. 11. Medición de una distancia empleando fotogrametría y herramientas CAD.

13/23

F. Comparación entre los distintos métodos de medición  Algunas medidas de han obtenido por 2 o más métodos distintos, que pueden ser con: o Google Earth, o antropometría directa, o antropometría indirecta con relación de triángulos, o antropometría indirecta con ángulos y distancias, o antropometría indirecta con fotografías, o con fotogrametría, o o con otros métodos que proponga el grupo  Realizar una comparación de por lo menos tres métodos de medición y discutir las ventajas y desventajas del uso de cada uno. Comparar las longitudes con la medición que el grupo considere más exacta y obtener los errores relativos a esta. G. Planos en 2D: ubicación, planta, elevaciones y secciones principales. Lenguaje de representación gráfica, escalas, valoración de líneas.  Dibujar los planos y detalles que definan geométricamente a la obra de ingeniería civil para su impresión.  Los planos deberán permitir dimensionar la obra sin necesidad de recurrir a la medición in situ de alguna distancia faltante.  El dimensionamiento deberá ser lo más sencillo posible, sin redundar en la geometría, pero sin carecer de la información necesaria para su replanteo.  Ver requisitos en el Anexo B. H. Dibujo tridimensional de la estructura principal. Generación de sólidos.  Dibujar una maqueta virtual. Con ayuda de las dimensiones mostradas en los planos en 2D, dibujar en 3D la volumetría del “casco” de la estructura: los pilares, los tramos principales y las rampas. Para esto, se recomienda emplear el programa REVIT. De no ser posible, se podrá realizar el trabajo empleando los comandos de sólidos de la herramienta CAD.  El haber definido correctamente la geometría de la obra civil mediante las vistas bidimensionales y cortes permitirá desarrollar su representación tridimensional sin complicaciones. Esta labor permitirá detectar deficiencias que no fueron tomadas en cuenta en la toma de datos in situ del levantamiento geométrico y la elaboración de los planos. En caso hubieran datos ausentes en los planos 2D, se puede volver a la obra a medir lo faltante, o recurrir a las imágenes fotográficas, debiendo luego aclarar, corregir o aumentar lo faltante en los planos 2D. Recuérdese que la seguridad es primero. Si se hubiese tenido alguna restricción para medir directa o indirectamente alguna dimensión, puede asumirse un valor aproximado, valor que aunque no haya sido medido, debe estar indicado en el plano.  Se recomienda dibujar cada material (concreto, acero, madera, etc.) en una capa distinta para que permita obtener luego sus volúmenes de cada uno fácilmente.  Algunos de los comandos en AutoCAD que se pueden emplear son: o vpoint, ddvpoint, 3dorbit: cambia el punto de vista para visualizar mejor algún detalle. o align : alinea o desplaza en 3D un sólido u otro objeto desde un plano hacia otro. o ucs : reubica el plano de referencia donde se dibujará la figura plana que será extruida. o pline : permite dibujar una polilínea plana y cerrada para ser extruida. o 3dpoly : permite generar una ruta "difícil" de extrusión, como por ejemplo, al extruir un círculo a lo largo de las barandas de los puentes. o extrude : extruye los cortes transversales o perfiles que tuviéramos, es decir, generar un sólido prismático recto u oblicuo a partir de una figura plana y cerrada que hace las veces de base, o incluso a lo largo de una ruta previamente definida. o slice : corta sólidos mediante un plano o union : une sólidos

14/23

o intersect : intersecta sólidos o subtract : resta sólidos o shademode : cambia los modos de sombreado de los sólidos y superficies.  Agregar a la maqueta virtual, las escaleras de acceso, además del resto de detalles como barandas, vallas de seguridad, coberturas, paneles de información, paneles de publicidad, luminarias y otros elementos que se encuentren dentro o se suspendan del puente. Algunos elementos bidimensionales como paneles o señales de tránsito podrán ser insertadas como imagen.  Las escaleras de acceso deben también mostrar los pasos, contrapasos y barandas.  Opcionalmente podrá incluirse elementos circundantes como postes de luz, quioscos, paraderos, peatones, etc. I. Presentación del plano de vistas tridimensionales.  Luego de haber dibujado la obra civil en 3D, presentarla en un plano para su impresión. Ver requisitos en el Anexo B. J. Metrados  Obtener el volumen (m3) de los materiales principales presentes en la obra civil, como son: concreto, acero de refuerzo, acero estructural, madera, etc. Para esto se puede utilizar las funciones que facilitan el metrado en el REVIT o el comando massprop del AutoCAD.  Estimar que la cantidad de acero de refuerzo presente en el concreto armado es del orden del 3% del volumen total del concreto.  Presentar sus valores en el informe y en algún plano.  Asumir que las zapatas son cuadradas, de 1 m de espesor y están cimentadas a una profundidad de 3 m en el suelo. Asumir que la columna se entierra con la misma sección hasta la zapata. Las dimensiones de la zapata se estimará a partir de la capacidad portante. K. Capacidad portante Con los metrados obtenidos y considerando una sobrecarga (carga viva) de 400 kg/m2 se debe calcular las cargas transmitidas al terreno en la zapata de cada pilar. Considerando una capacidad portante del terreno de 2.5 kg/cm2, estimar las dimensiones de las zapatas asumiéndolas cuadradas. L. Costo estimado del proyecto Con los metrados obtenidos y dimensiones geométricas de los elementos componentes del puente peatonal el alumno deberá calcular el costo estimado del puente considerando las partidas más influyentes tales como: concreto, acero de refuerzo, acero estructural, madera, etc. si son parte de la estructura del puente que eligen. M. Panel fotográfico y material videográfico.  El panel fotográfico del informe constará de un croquis y un máximo de 5 páginas para las fotos que fueran utilizadas para medir o asumir dimensiones (2 o 4 fotos por página). Se ubicará en los Anexos del informe.  El panel fotográfico debe mostrar: o Imagen de ubicación en Google Earth. o 4 fotos básicas tomadas desde distintos puntos a unos 30 m de distancia del puente, en una zona segura y que en lo posible se aprecien las dimensiones máximas del puente. o Utilización de las distintas metodologías de medición por antropometría. La más representativa puede ir en el cuerpo del informe. o 2 fotos principales empleadas en la fotogrametría. o Otras fotografías complementarias.

15/23

 Cada una de las fotos incluidas en el informe deberá ser numerada y deberán contar con un título que las describa.  Las fotos mostradas en el informe, además del resto de fotos que se hayan tomado, deberán ir almacenadas en un disco que acompañará al informe en los Anexos.  En el caso de que una persona desconocida aparezca en primer plano en una foto o en una situación embarazosa, borrar o empañar su rostro para proteger su identidad. Se puede sobrescribir en la imagen usando la herramienta del crayón del programa “paint” o emplear algún programa alternativo para cumplir este fin. N. Recorrido virtual. Generar un recorrido virtual por la obra civil previamente dibujada en 3D, generando 1 o 2 archivos en formato de video de una duración no mayor a 1 minuto. El recorrido debe mostrar como mínimo:  Un paseo por una escalera, rampa y tablero del puente, a una altura tal que simule a un peatón cruzando por él. Acá y en el siguiente debe mostrarse los detalles de la obra.  Un paseo por debajo del puente donde se pueda mostrar las vigas desde abajo tal que simule a un automóvil cruzando bajo él. Procurar no mostrar vistas vacías o que apunten a la nada. Algunos de los comandos en AutoCAD que se pueden emplear son:  3dpoly : permite generar la ruta (path) por donde se desplazará la cámara, así como la ruta del objetivo (target) al que apunta la cámara.  pedit : permite editar una polilínea, por ejemplo, unir dos polilíneas tridimensionales dibujadas separadamente.  anipath : permite previsualizar y guardar en formato de video (avi, mpg o wmv) una animación que resulta del movimiento de una cámara por un modelo tridimensional. Deberá ir almacenada en el disco que acompañará al informe en los Anexos. O. Procedimiento constructivo. BIM.  Usando el programa REVIT realizar la construcción del puente y realizar un video del procedimiento constructivo. Se recomienda colocar los diferentes elementos de la estructura en capas y activarlas según dicho procedimiento mientras se graba la pantalla con algún programa libre.  Investigar lo que es el BIM (Building Information Modeling) e indicar la relación que tiene con el trabajo.

16/23

ANEXO “B” REQUISITOS MÍNIMOS PARA LAS PRESENTACIONES GRÁFICAS Y CONTENIDO DEL DISCO La VISTA EN PLANTA deberá contar con lo siguiente:  La dirección del Norte y las cuadrículas etiquetadas con las coordenadas UTM.  La ubicación de la obra en coordenadas UTM, indicando la posición de los extremos del eje principal del puente.  Una o más cotas de referencia de la obra.  El eje de la plataforma del puente, así como los ejes de las escaleras y rampas  El dimensionamiento de las distancias principales de la obra.  La ubicación de las elevaciones y los cortes realizados, los cuales deberán hacer referencia a los otros planos.  Una vista de la ubicación de la obra con 50 metros a cada lado como máximo, a diferente escala. Las VISTAS EN ELEVACIÓN serán a lo largo del eje longitudinales de la plataforma principal y de los ejes de las escaleras y rampas. Deberá contar con lo siguiente:  Ejes de las columnas, dimensionando sus espaciamientos.  Cota de referencia a nivel del suelo y cotas de las superficies horizontales de los tableros, rampas y escaleras.  Dimensiones importantes.  Ubicación de las vistas y cortes, los cuales deberán hacer referencia a los planos correspondientes. Los CORTES TRANSVERSALES deberán cumplir con lo siguiente:  Son el resultado de cortar un elemento principal de forma perpendicular a su eje longitudinal, ya sea el tablero principal, rampa, columna, etc.  Dimensiones detalladas de los anchos de calzada, parapetos, barandas, anchos y espesores de las losas, vigas y columnas. La VISTA TRIDIMENSIONAL deberá contar con lo siguiente:  Un mínimo de 2 vistas diferentes que indiquen la dirección en que ha sido mostrada, por ejemplo, orientación y pendiente de la visual.  Dirección del norte  Etiquetar la vía que se está cruzando u otros elementos circundantes que describan su ubicación.  Pueden utilizarse colores.  No requiere ser dimensionado ni de la definición de una escala. El DISCO contendrá la siguiente información:  Dentro de ninguna carpeta:  Trabajo Escalonado, archivo entregado por el profesor a los estudiantes.  Informe, es un solo archivo de extensión pdf con la información completa, que incluya el informe, los croquis, el panel fotográfico, las tablas de evaluación, los planos, etc.  En una carpeta Textos:  El Informe en Word que no se necesita que incluya los planos.  En una carpeta Planos: archivos en AutoCAD y REVIT (planos 2D, 3D, fotogrametría, etc).  En una carpeta Fotografías:  Las imágenes de los croquis debidamente identificados  Las imágenes del panel fotográfico debidamente identificadas  Otras imágenes complementarias que no hayan sido mencionadas.  En una carpeta Videos:  Las animaciones obtenidas virtualmente (recorridos y proceso constructivo)  El disco deberá estar rotulado con el ciclo, número de grupo, título del proyecto y demás información pertinente. El nombre de los archivos en el disco deberán corresponder a su contenido para su fácil identificación.

17/23

ANEXO “C” INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Fuente:

NEUFERT, Ernst; “El Arte de Proyectar en Arquitectura”. Ed. Gustavo Gili. Barcelona. 1961. Págs. 19 y 21.

18/23

Fuente: SENTANA CREMADES, Eloy. “Dibujo Técnico en la Ingeniería Civil y Construcción, Manual Práctico sobre Aplicación de las Normas de Dibujo”. Ed. Tebar Flores. Universidad de Alicante, Departamento de Expresión Gráfica y Cartografía. España. 1994. Págs. 80, 81, 83, 84, 87, 88 y 90. ISBN 84-604-8994-0

19/23

20/23

21/23

22/23

23/23