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Clase v capeco

18 Jul 2013
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Clase v capeco

  1. Prof: Dante Anyosa Q. Ms ,P.E.
  2. • ES UNA METODOLIA PARA DETERMINAR LA FORMA DEL RELIEVE DE UN TERRENO MEDIANTE DISTANCIAS HORIZONTALES Y VERTICALES, PARTIENDO DE UNA COTA CONOCIDA. EL INSTRUMENTO QUE SE UTILIZA ES EL TEODOLITO
  3. A i visual B i h  ángulo vertical  DI H TAQUIMETRIA
  4. FORMULAS DH = DI* Cos2 α DIF. ALTURA = DI * Sen α * Cos α Cota x = Cota conocida ± DIF. ALTURA
  5. Es el método mas usado en taquimetría, consiste en estacionar el teodolito en un punto conocido que tenga coordenadas y cota conocida que luego en forma radial alineando se irán midiendo ángulos y distancias
  6. • SON curvas que unen o enlazan el valor de una misma cota para dar la forma de un relieve del terreno. • EQUIDISTANCIA: Es la separación vertical constante entre dos puntos.
  7. Tipos principales de curvas de nivel • PRINCIPAL, DIRECTRIZ O MAESTRA • SECUNDARIA O INTERMEDIA • NIVEL AUXILIAR
  8. CURVAS DE NIVEL
  9. FORMATO Angulos Distancias Pto visado Horizontal Vertical Inclinada Horizontal Alturas Cotas Observaciones Croquis
  10. Interpolación de curvas de nivel Consiste en determinar cuantas curvas o cotas van a ubicarse entre dos cotas o puntos, según la equidistancia especificada.
  11. RADIACION CERRADA ABIERTA POLIGONACION TRIANGULACION PLANIMETRIA CAPECO
  12. Uso, cuidado y manejo: El teodolito se puede considerar como un sistema de rectas imaginarias, ejes y elementos geométricos que deben ocupar una determinada posición o cumplir ciertas condiciones o requisitos, que cumplidas con suficiente aproximación, dejan el instrumento en estado de poder emplearse. El operador debe de todas maneras, cuando la precisión requerida de las mediciones lo hace necesario, combinar sus observaciones de modo de eliminar el efecto del residuo de los errores, sobre los ángulos o magnitudes medidas.
  13. Partes del teodolito electrónico • CODIFICADOR GIRATORIO INCREMENTAL – El codificador está formado por un limbo en el cual se han grabado unas ventanas (zonas claras y oscuras), un diodo emisor de luz y en la parte opuesta un detector de luz. Las posiciones de luz y oscuridad de los sensores proporcionan un código binario que expresa el valor angular.
  14. Desde el punto de vista de la materialización de éstos elementos geométricos y dispositivos para su uso y manejo, podemos anotar los siguientes elementos mecánicos. A) Trípode: Este es un dispositivo portátil destinado a dar apoyo firma para colocar el instrumento. B) Instrumento: Se coloca sobre el trípode. Los dispositivos para afianzar sobre el trípode y apoyarlos en él, son muy variados. El instrumento está generalmente formado por las siguientes partes mecánicas: 1. Tornillo de sujeción del movimiento vertical del anteojo. 2. Ocular para las lecturas angulares (horizontal y vertical) 3. Tornillo micrométrico para las lecturas angulares. (sub múltiplos) 4. Tornillo tangencial del movimiento vertical del anteojo, que permiten efectuar pequeños desplazamientos del anteojo en el plano vertical. 5. Tornillo tangencial del movimiento horizontal del anteojo, la misma que permiten pequeños desplazamientos del instrumento en el plano horizontal, es decir, en torno al eje vertical de rotación. 6. Alidada o Limbo horizontal 7. Nivel esférico. (Ojo de Pollo). 8. Tornillo de sujeción y tangencial del movimiento General. 9. Plomada Óptica, que nos permite ubicar el instrumento en el punto deseado. 10. Ampolleta tubular horizontal. 11. Ocular del anteojo. 12. Espejo para iluminar interiormente los limbos verticales y horizontales del instrumento. 13. Limbo Vertical, está colocado de modo que el eje horizontal del anteojo queda embutido en él, siendo además solidario. 14. Tornillos nivelantes, que hoy en día son casi invariablemente , en número de tres. Estos constituyen los tres puntos de apoyo del instrumento sobre el platillo del trípode. TEODOLITO MECANICO
  15. Guía de Enfoque o Precisión de Punto Pantalla de Manejo Digital Nivel de Burbuja Esférica Tecla de Lectura de Angulo Vertical Tecla de Referenciación de 0° Tecla de Encendido y Apagado Tecla de Visualización Suplementaria Angular Tecla de Brillo de Pantalla Tornillo Nivelante Objetivo del Anteojo Plomada Optica
  16. Un teodolito puesto en estación de trabajo, consiste en colocar el instrumento sobre un punto determinado en el terreno (estaca o vértice del poligonal) de tal manera que coincida perfectamente la plomada con el punto de la estaca. Esta operación de estación del equipo del teodolito conlleva al desarrollo de las siguientes fases: •Plantado •Nivelación •Centrado •Puesto en Ceros •Visado •Altura Instrumental Ejes Secundarios del Teodolito Eje de Fe Eje de Índice Nomios o Vernier.- Inventado por el Portugués Pedro Núñez (1492-1572)
  17. La brigada debe constar como mínimo de 4 personas, el equipo necesario, teodolito o estación total, nivel de ingeniero, brújulas, winchas, jalones, miras, prismas, etc. Punto Trigonométrico: Punto de coordenadas conocidas por el procedimiento llamado Triangulación. En el levantamiento de una poligonal están obligados a arrancar y cerrar sus trabajos en dichos puntos trigonométricos, siempre que sea posible. Poligonal Principal: Son poligonales que están vinculados entre puntos trigonométricos. Poligonal Secundaria: A las que enlazan puntos de poligonal o puntos de éstas con puntos trigonométricos. BRIGADAS O CUADRILLAS
  18. ELECCIÓN DE LOS PUNTOS O VÉRTICES RECOMENDACIONES PARA INSTALAR UN TEODOLITO EN UN PUNTO 1. Abrir el trípode en el piso e instalar el teodolito. 2. Colocar una pata fija y jugar con las otras dos tratando de ubicar el punto en el piso mirando por la plomada óptica y ayudándose con la punta del pie. 3. Se centra mas con los tornillos nivelantes.
  19. 4. Se nivela el nivel esférico con las patas del trípode, esto es una medida gruesa. 5. Se nivela el nivel horizontal primero colocando el instrumento paralelo a dos tornillos nivelantes y girando estos solamente hacia adentro o hacia fuera hasta tener la burbuja bien centrada. 6. Girar 90º y volver a controlar el nivel horizontal. 7. Verificar el punto con la plomada óptica. 8. Si el punto se movió ligeramente, se puede centrar soltando los tornillos de ajuste del instrumento y desplazando este hasta el punto y realizando luego los pasos anteriores desde el paso 5. RECOMENDACIONES PARA INSTALAR UN TEODOLITO EN UN PUNTO
  20. OPERACIONES GIRACION.- Operación de cambiar el sentido del anteojo, girándolo alrededor del eje vertical TRANSITAR.- Operación por el cual se hace pasar o el objetivo por entre los montantes quedando los soportes del eje horizontal sobre los mismos descansos.
  21. Plomada de Bastón Plomada físico Plomada de Óptico Plomada Láser Plomada de Bastón: Altura del instrumento de la línea de anteojo que se mide hacia el piso, puede ser medido con la mira (un aproximado ) Desventaja: se debe hacer en cada estación. Plomada Física (no es muy usual) Se usa en obras albañilería desventaja : Balances por el viento Plomada óptica.-Se observa en forma rápida. Plomada Láser.- Incluida en los últimos adelantos de la tecnología, e instalada como complemento en las Estaciones Totales.
  22. CLASES DE TEODOLITOS O GIONOMETROS
  23. Se llama teodolito repetidor, cuando posee movimiento general lento, es decir, que una vez solidarios el limbo acimutal y sus índices o microscopios correspondientes, se le puede dar al conjunto un movimiento lento, mediante un tornillo de coincidencia, para apuntar a un punto determinado. De esta forma el aparato es capaz de acumular lecturas sucesivas del círculo horizontal, que después se dividen por el número de repeticiones, dando lugar al llamado método de repetición en la medida de ángulos (de ahí su denominación de repetidor).
  24. Se llama teodolito reiterador o direccional, cuando esta posee un solo eje de rotación, alrededor del cual gira la alidada, es decir, que bloqueando o ajustando el tornillo de fijación de la alidada se bloquea el movimiento de rotación de la misma. El limbo o transportador se encuentra fijo a la base inmóvil, este puede ser girado por acción del tornillo del transportador horizontal. Para accionar el movimiento lento primero se ajusta el tornillo de fijación de la alidada para luego usar el tornillo tangencial. O de movimiento lento que corresponda.
  25. Levantamiento topográfico por radiación.- Es el sistema más simple para medir un terreno relativamente pequeño, cumple las condiciones de inter visibilidad (donde pueda visualizar todo el terreno desde donde me ubico), y el punto de radiación esta ubicado aproximadamente equidistante de los vértices del polígono que determina el área del terreno. Pasos a seguir para un levantamiento topográfico por radiación: 1. Se realiza un reconocimiento del terreno para poder evaluar un presupuesto técnico – económico y el tipo de material que se utilizará en el campo. 2. Se materializan los puntos o vértices de la poligonal con hitos de concreto, estacas, fierro, etc. Estos hitos generalmente se deben colocar tratando que se vean uno al otro, si no fuera así, se colocarán puntos auxiliares.
  26. 3. Luego de materializar los puntos o hitos se procede a realizar una red de nivelación partiendo de un BM cuya cota sea conocida, llevando la nivelación a todos los hitos que sean necesarios para realizar un buen levantamiento y cubrir la zona con la cantidad de puntos que sean necesarios para obtener una mayor precisión, o realizar el trabajo con teodolito cuando se conoce la cota de uno de los vértices para una menor precisión. 4. Luego se procede a estacionar el teodolito en cada hito partiendo de un origen para luego girar en forma radial formando alineamientos donde se tomarán varios puntos hasta donde sea admisible medir según el criterio del operador y el de la estadia. En terrenos donde hay que hacer detalles del lugar, se tomarán sus respectivos ángulos y su N° de posición, así como descripciones adicionales y graficas de los puntos en si. 5. Se medirán cierta cantidad de puntos hasta donde sean necesarios según la forma irregular o regular del terreno. A mayores desniveles, mayores cantidades de puntos y en terrenos llanos, son menores la cantidad de puntos requeridos.
  27. Recomendaciones: •Ubicar un punto donde pueda visualizar todos los vértices. •Desde el punto de radiación se deben tener equidistancias a todos los vértices y la facilidad de medir estas equidistancias. •Calcular el azimut. •Como comprobación se vuelven a medir los ángulos de los azimuts. •Si la diferencia del primer azimut medido y la segunda medición es mayor a la precisión del instrumento, entonces se tiene que realizar de nuevo la medición. •Si la diferencia del primer azimut medido y la segunda medición es menor a la precisión del instrumento, entonces pasamos a los cálculos. Ejemplo: El equipo es un teodolito con aproximación al minuto: (sigue en la siguiente página) N(+) S(-) E(+) W(-) N E A N 00º00' 100.00 100.00 A 1 38.20 30º20' N 30º20' E 32.97 19.29 132.97 119.29 1 2 40.10 100º10' S 79º50' E 7.08 39.47 92.92 139.47 2 3 45.20 185º00' S 5º00' W 45.03 3.94 54.97 96.06 3 4 46.15 215º10' S 35º10' W 37.73 26.58 62.27 73.42 4 5 37.50 280º40' N 79º20' W 6.94 36.85 106.94 63.15 5 6 40.30 320º30' N 39º30' W 31.10 25.63 131.10 74.37 6 1 30º20 N 30º20' E 581.17 565.76 1 Esta cion Punto observado Distancia Azimut Coordenadas Punto de Estacion Rumbo Proyeccion
  28. Medición de Ángulos Se realiza a través de un codificador giratorio incremental. • ANGULOS HORIZONTALES – Puede ser derecha o izquierda, pudiendo retenerse la posición del “0”, así como introducir la dirección que se desee. • ANGULOS VERTICALES – Permite el ajuste en 3 modos del ángulo “0”, en las posiciones cenit, nadir, altura de horizonte, así como en %. – Un sensor de inclinación se usa para corregir el eje principal. El aparato compensa de forma automática las desviaciones para garantizar lecturas precisas.
  29. OTRAS CLASES DE ÁNGULOS Algunas veces los ángulos se determinan por medidas en el sentido de los punteros del reloj, a partir de la línea precedente. Estos ángulos se llaman a menudo “azimutes desde atrás” o “cero atrás”; “ángulos a la derecha”, pero éstas designaciones no son universales. Tratándose de un polígono cerrado, hay que tener cuidado si la marcha del levantamiento, es decir, la denominación de los vértices se realiza en sentido horario o anti-horario, puesto que en el primer caso, estaríamos midiendo los ángulos exteriores del polígono, en cuyo caso: ángulos exteriores = ( n + 2 ) . 180° En caso que las denominaciones de los vértices del polígono se efectúa en sentido anti- horario estaríamos midiendo los ángulos interiores del polígono. En un polígono cerrado se llaman ángulos interiores” los ángulos entre líneas adyacentes que quedan dentro de la figura. Si n es el número de lados, en un polígono cerrado, se tiene: ángulos interiores = ( n - 2 ) . 180°
  30. POLIGONACION Poligonal: es una sucesión de puntos de estación ligados entre sí por mediciones de ángulos y distancias. Las poligonales se usan cuando hay necesidad de situar puntos por coordenadas para el levantamiento de detalles, para el replanteo de construcciones, para estancamientos y para otros fines de ingeniería. Sólo después de 1880 empezó a generalizarse el uso del método de la poligonación y considerársele de una manera definitiva como el procedimiento más importante (después del trigonométrico) para la determinación de los puntos básicos para catastro y otros fines similares. Las poligonales son los elementos de apoyo para realizar un levantamiento topográfico, en muchos de los casos se forma el polígono alrededor de los linderos del terreno, si trabajamos con teodolitos ópticos mecánicos se recomiendan que los lados no excedan los 150 mts.
  31. CLASIFICACIÓN DE LAS POLIGONALES Por la situación relativa de los puntos extremos •Aisladas: Son poligonales en la que ni el punto de arranque ni el de cierre quedan vinculados con ningún punto trigonométrico. •Abierta: Son poligonales en la que sólo el punto de arranque está vinculado con un punto trigonométrico. •Enlace: Son poligonales que están vinculados sus dos puntos extremos a y b con los puntos trigonométricos o con un punto trigonométrico con un punto poligonal. Por la Precisión: •De precisión: Se obtiene fijando estaciones intermedias entre 2 BM de control terrestre, o con la ubicación de puntos GPS en los puntos extremos de la poligonal. •Secundaria: Se emplean para unir dos puntos no muy lejanos, donde la longitud de los son medidos por métodos topográficos.
  32. Por la Forma de sus Lados •Abierta: Los lados no regresan al punto de partida, salvo que se realice el levantamiento de regreso al inicio a fin de determinar el error de cierre. Se usa para el levantamiento de carreteras, canales de regadío, etc. •Cerrada: Los lados regresan al punto de partida formando un polígono irregular. Al terminar en la estación inicial permite el cálculo de comprobaciones de los ángulos y las distancias medidas. La poligonal cerrada se emplea para levantamientos de control, para construcción, definición de propiedades y de configuración
  33. Por la Forma de sus Lados A BC N Az Mk D E A B C N D E F 0+00 4+00 8+19.6 12+85.5 G 16+62 22+86.5 26+20.4 ABIERTA CERRADA Nota: solo vista de planta
  34. Al ángulo formado entre un lado de una poligonal cerrado o abierto con la prolongación del lado anterior. También se denominan a aquellos ángulos que se miden por deflexión desde su prolongación de sus líneas, estos no pueden ser mayor de 180° en magnitud, pero usualmente no se emplean para valores mayores de 90°.. Se miden hacia la derecha (+) (D)sentido horario, o hacia la izquierda (-) ( I ) sentido antihorario. A B C D E POLIGONAL ABIERTA Derecha (+) Izquierda (-) A B C D E POLIGONAL CERRADA Derecha (+) Izquierda (-) ANGULOS DE DEFLEXION O DE DESVIACION
  35. Levantamiento topográfico por poligonación Una poligonal de referencia o Base es una cadena de puntos cuyas posiciones relativas han sido determinadas por ángulos y distancias a partir de la cual se pueden levantar detalles y estacar trazos, se emplea este método cuando el terreno es bastante grande y/o existen obstáculos que impiden la visibilidad para efectuar el levantamiento total del terreno.
  36. ERRORES EN POLIGONALES Errores Compensables: Pertenecen a este grupo los errores de excentricidad, no diametralidad de los nomios, error de colimación, horizontalidad de los ejes, todos los que desaparecen con el método de observación, tan solo vasta con visar una lectura en posición directa, y posteriormente visar esta misma en posición inversa o transito.  Errores despreciables.- Son aquellos que tienen un valor insignificante, los que se aprecian mejor, mientras mas modernos es el instrumento, estos son errores de graduación y errores de graduación y errores de puntería, y en cierta forma los errores de calaje, tan solo para los polígonos y trabajos de menos precisión.  Errores atenuables: Son aquellos que se pueden disminuir al limite que se desee, también por el método de observación, dentro de estos errores, tenemos errores de lectura, errores en las puestas en estación, en la posición de las señales, etc.
  37. Consiste en medir el azimut en un solo vértice de la poligonal, y medir los ángulos horizontales interiores con sentido de avance antihorario, o los ángulos horizontales exteriores con sentido de avance horario, para seguir con posterioridad con el calculo de todos lo acimut en función de dichos ángulos. Para aplicar este método, el teodolito se debe ponerse en posición de transito ( limbo vertical que este a la derecha del ocular) Este método consiste en ubicar el Norte desde el primer punto, colocar el ángulo que se forma y luego pasar al siguiente punto tomando como referencia de 0º al punto anterior. Para su compensación se determina la sumatoria dividida entre la cantidad de puntos, de acuerdo a eso se agrega o se disminuye la cantidad angular. Es el más usado en el Perú, pero tiene muchas restricciones, no es el más recomendable cuando se trata de hacer una poligonación de precisión mayor.
  38. CERO ATRAS A D B C E NM
  39. A D B C E
  40. Se utiliza en los teodolitos de eje sencillo pero con un círculo que pueda desplazarse. En este método también se mide n veces el ángulo buscado, pero el círculo se lee después de cada puntería. Se utiliza con teodolitos de doble eje y en los que tienen palanca de fijación del círculo. El ángulo  a medir se repite n veces alternando el ajuste del tornillo de sujeción acimutal y el del movimiento general. Permite aumentar cinco veces la precisión de la medida.
  41. Las mediciones de los ángulos horizontales deben repetirse 2 (dos) o mas veces preciarse el resultado; de esta manera se aumenta la precisión, se eliminan ciertas errores instrumentales y se impide que algunas equivocaciones, se eliminen ciertos errores instrumentales y se impide que algunas equivocaciones pasen desapercibidos 2 o mas veces, se sigue el método descrito para la primera lectura. Luego, dejando los platos de lectura obtenida para el primer ángulo, se visa el tornillo, tangencial inferiores para retener el ajuste de un ángulo MEDIDA DE POR REPETICIÓN CON UN INSTRUMENTO REPETIDOR
  42. Procedimientos para la medición de ángulos Se empezará por instalar perfectamente el instrumento sobre la estación, y una vez puesto en condiciones de medir, se procederá de la siguiente manera: 1. Se busca el ángulo horizontal 0º soltando el tornillo de precisión de giro sobre el eje de la aliada; se aprieta el tornillo de precisión sobre el eje da la aliada y se cala exactamente el ángulo 0º con el tornillo de tangencia de la alidada.
  43. 2. Se suelta el tornillo de precisión del movimiento general de rotación y se apunta el anteojo aproximadamente sobre el punto origen, que llamaremos A y está a la izquierda. Se bloquea el movimiento general y con su tornillo de tangencia se apunta exactamente sobre A
  44. 3. Se suelta el movimiento sobre el eje de la alidada y se apunta el anteojo otro punto que llamaremos B, el que se encuentra a la derecha de A sí giramos en sentido horario, se aprieta el tornillo de presión y se lleva la visual, con el tornillo de tangencia de la aliada, exactamente sobre B.
  45. 4. Se anota la lectura del ángulo horizontal que se observe. 5. Se suelta el movimiento general y, rotando el instrumento siempre en sentido horario, se vuelve a apuntar hacia A por segunda vez, se aprieta el tornillo de presión y se apunta exactamente sobre el punto A mediante el tornillo de tangencia del movimiento general.
  46. 6. Se suelta el tornillo de presión de alidada y se apunta el anteojo hacia B, se aprieta el tornillo de presión y se apunta exactamente con el tornillo de tangencia de la alidada. Con esto se completa la segunda repetición. 7. Se repiten las operaciones 5 y 6, cuantas veces sea necesario hasta completar el número de repeticiones para finalmente, anotar el ángulo horizontal que se observa.
  47. 8. Se transita el instrumento y se repiten las operaciones 1 a 7. En este caso se está midiendo un ángulo suplementario respecto de 360º, por lo que se cala con 0º hacia B y se mide el ángulo BEA ahora exterior, luego se gira sobre la alidada cuando se va de B hacia A y se gira sobre el movimiento general cuando se va de A hacia B. En ambos casos los giros se realizan en el sentido de los punteros del reloj.
  48. Consiste en medir un ángulo varias veces ,tomando como origen diversos puntos del transportador dependiendo de las series Primer paso Se determina los ángulos de partida apoyándose en la siguiente expresión: seriesdeN incremento . 360   
  49. A continuación y a modo de ejemplo numérico, se tomara como numero de series: 4 por lo que el incremento será 90°, luego: Serie Angulo de partida 1º 0º 00’ 00’’ 2º 90º 00’ 00’’ 3º 180º 00’ 00’’ 4º 270º 00’ 00’’
  50. Segundo paso Se hace 0º 00’ 00’’ en el primer alineamiento para luego aplicar el método del ángulo simple.
  51. Tercer paso Se visa el primer alineamiento, tomando como origen 90º 00’ 00’, para luego aplicar el método del ángulo simple.
  52. Cuarto Paso Se visa el primer alineamiento, tomando como origen 180º 00’ 00’’, para luego aplicar el método del ángulo simple.
  53. Quinto paso Se visa el primer alineamiento, tomando como origen 270º 00’ 00’’, para luego aplicar el método del ángulo simple.
  54. Sexto paso El ángulo buscado será el promedio de las cuatro series Serie Angulo 1º 60º 00’ 00’’ 2º 60º 00’ 00’’ 3º 60º 00’ 12’’ 4º 60º 00’ 12’’ Promedio 60º 00’ 07.5’’
  55. METODO VENTAJAS DESVENTAJAS REITERACION Aumenta la precisión de la medida. El error accidental es ligeramente mayor que el de repetición. Reduce o compensa el error por graduación del limbo, así como los errores del índice y excentricidad. Cuanto más series se realicen mas confiable será el ángulo, dado que la compensación del error por graduación del limbo se optimiza.
  56. También conocida como traslación azimutal consistente en que cada estación o vértice de la poligonal, se deberá medir el azimut hacia la próxima estación, siempre en el mismo sentido de avance, ya sea este en sentido horario en sentido antihorario. Se instala el teodolito en la estación A. Una vez hecho esto se escoge un norte arbitrario (o verdadero) y en posición directa mirando de A – B se mide el azimut (ángulo horizontal). PROCEDIMIENTO
  57. Después se pone el teodolito en tránsito y se anota el ángulo medido; la diferencia de estos dos ángulos debe ser de 180º hasta con un margen de error de 03’. En caso de que el error sea mayor quiere decir que el teodolito esta descalibrado. Se instala el teodolito en B, se coloca en posición directa y se vista hacia A, y se cala el ángulo visto en A en posición de transito. Este paso se hace para ubicar el norte paralelo. Un vez terminado esto se vista de B – C en posición directa y en transito, al igual que en el caso anterior la diferencia debe ser de 180º. El ángulo tomado en directa es el azimut de B. Esto se repite en los puntos C, D, E, etc.
  58. GRACIAS
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