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NOCIONES DE TOPOGRAFA MDULO V

CLASE 1 Objetivos de la topografa. Coordenadas locales. Instrumentos. Divisin en planimetra yaltimetra.

el documento

1.1 Objetivos de la topografa.

TOPOGRAFA

Tiene como objetivos bsicos medirextensiones de tierra y determinar los nivelesde un terreno.

Es a partir de los datos necesarios que sepodr a posteriori representar lo medido omensurado, en un plano, donde sereproduzcan a escala, la forma y accidentesdel terreno en cuestin.

En otras palabras, la topografa es el arte de medir las distancias horizontales y verticales entre puntos yobjetos sobre la superficie terrestre, medir ngulos entre rectas terrestres y localizar puntos por medio dedistancias y ngulos que se hayan determinado en base a su conveniencia para cada caso.Con los datos tomados sobre el terreno y por medio de elementales clculos que fundamentalmente usarnconceptos geomtricos y una rama de la matemtica denominada trigonometra, se calculan distancias, ngulos,direcciones, coordenadas, elevaciones, reas o volmenes, segn lo que requiera cada ocasin.

Llamamos relevamiento topogrfico al proceso de medir, calcular y dibujar para determinar la posicinrelativa de los puntos que conforman una extensin de tierra.

Procedimiento para unlevantamiento topogrfico

El llamado trabajo de campo, donde se establece la localizacin de puntosdeterminados y la recopilacin de datos necesarios.

El trabajo de oficina, que consiste en los clculos posteriores y larepresentacin grfica del terreno analizado.

Es necesario repasar algunos conceptos relativos a las que se denominan coordenadas locales, lo haremos apartir del ttulo siguiente.

1.2 Coordenadas Locales.

Son aquellas referidas a la posicin del observador:

Vertical del lugarCenit (Z)Nadir (Z)Plano horizontal o del horizonte

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Las coordenadas significativas que permiten ubicar un punto en este sistema son:

AzimutAltura (h)Distancia cenital

Observaciones:1- El azimut se mide convencionalmente de 0 a 360, y posee tambin la convencin de tomarse desde el nortehacia el este (E), en los trabajos topogrficos.2- La altura se cuenta a partir del horizonte de 0 a + 90.3- El azimut y la altura se pueden medir con el teodolito y se complementa para la orientacin respecto de lospuntos cardinales con la brjula.


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Ampliemos algunos conceptos respecto del sistema de coordenadas locales:

El punto A, representa el lugar en que nos encontramos. Por ese punto se corta al globo terrqueo porun crculo mximo (crculo mximo es el que resulta de cortar a una esfera por un plano que pase por sucentro).

La vertical de un lugar es una recta que podra considerarse materializada por la direccin del hilo deuna plomada.

El plano del horizonte puede materializarse a travs de la herramienta denominada nivel (de mano, demanguera, ptico o electrnico).

Cada lugar de la Tierra tiene su vertical, su cenit y su nadir; existen pues infinitas verticales. Todas ellasse cortan en el centro de nuestro planeta.

1.3 Elementos bsicos de trabajo

A partir de lo explicado previamente, describiremos a continuacin los elementos bsicos con que se cuenta hoyen da para la medicin en el trabajo de campo topogrfico. Ellos son:

Cinta

De tela: son de material impermeable y llevan un refuerzo de delgados hilos de acero o debronce para impedir que se alarguen demasiado con el uso. Las medidas usuales delongitud estn en los siguientes valores: 10, 20 o 30 m siendo su ancho habitual de 5/8 depulgada.De acero: las longitudes ms comunes son 20, 30, 50 y 100 m, y son ms angostas que lasde tela (1/4 y 5/16 de pulgada).De hilo sinttico.De Fibra de vidrio con recubrimiento de plstico.De bronce y fsforoDe invar.: aleacin de nquel y acero con un coeficiente de dilatacin trmica de


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aproximadamente 1/30 del acero, lo que reduce considerablemente los errores.

Observaciones:la precaucin importante en el uso de las cintas es la determinacin de la posicin del cero, ya que en algunascintas el inicio est en el extremo, y en otras est alejado 10 cm de su comienzo.

Piquetes

Varillas de acero de 25 a 35 cm de longitud que poseen en unextremo una punta para clavar y en el otro una argolla para serguardados o trasladados. Se utilizan para fijar puntos en elterreno que sern referencias durante el trabajo de campo.

Jalones

Varillas de metal o de madera que poseen una punta deacero que se clava en el terreno. Sirven para indicar lalocalizacin de puntos o la direccin de rectas. Su longitudoscila entre 2 y 3 m, de seccin circular u octogonal, dems o menos una pulgada de dimetro. Estn pintados enfranjas de 20 cm de colores rojo y blanco alternativamente.

Plomada

Es una pesa generalmente de bronce, de forma cnica quetiene por objeto principal determinar la direccin vertical. Estose logra cuando la plomada permanece esttica, suspendidapor un hilo, que es el que materializa la direccin vertical.Aplicacin: es posible determinar en el suelo la proyeccinhorizontal de un punto que est a cierta altura. El peso clsicode esta herramienta es de 16 onzas y la base cnica puedeposeer un dimetro de 5 cm.

Teodolito

Se utiliza para medir ngulos horizontales y verticales,distancias por triangulacin o para trazar alineamientos rectos.Tienen los crculos hechos de vidrio y la lectura de los ngulosse realiza por medio de micrmetros.Se compone de un telescopio que puede girar respecto a uneje vertical y a un eje horizontal. Para medir esos giros poseeun crculo horizontal y uno vertical. Suele estar provisto de unabrjula y queda montado sobre un trpode. Sobre este ltimova montado un plato con niveles de burbuja y tornillos de ajustepara poder nivelar el dispositivo, de modo que el cono demedicin sea perpendicular al plano de proyeccin.

Teodolito ptico mecnico

Niveles yMiras

Los niveles se utilizan para lanzar las visuales horizontales, y las miras se utilizan para medirlas distancias verticales.Tienen dos caractersticas principales: la lnea de vista, materializada por un anteojo ptico yun nivel de burbuja que determina la posicin horizontal.Las miras son reglas verticales cuya longitud vara de 3 a 6 m. Las hay de enchufe yplegables. En ciertos casos se las monta sobre trpodes para nivelaciones de precisin.

BrjulaEste antiguo instrumento basado en el magnetismo terrestre, permite determinar rumbos demediciones a partir de una aguja magntica y un cuadrante graduado de 0 a 360, conorigen en el punto cardinal Norte, para leer los azimutes.


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Plomadaptica Este dispositivo hace las veces de plomada en la operacin de centrar el teodolito.

Teodolitoelectrnico Determina los ngulos en forma digital y con aproximaciones de hasta 3

EstacionesTotales

Son instrumentos que combinan un teodolito electrnico y un medidor electrnico de distanciascon su correspondiente microprocesador. As, con una estacin total se puede determinar lalongitud y la direccin de cada visual en forma muy exacta y rpida.

GPS

El Sistema de Posicionamiento Global, es un dispositivo de medicin tridimensional que utilizaseales de radio que proporciona el sistema NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Range) delgobierno de EEUU. Consta de 3 segmentos principales:- el espacial, que es un conjunto de 24 satlites;- el terreno, compuesto de 5 estaciones terrestres, distribuidas estratgicamente en todo elmundo, que envan permanentemente informacin a los satlites;- el usuario, que es cada uno de los instrumentos receptores, con los correspondientes softwarede postproceso utilizados para recibir las seales de los satlites

1.4 Divisin en Planimetra y Altimetra

La planimetra toma en cuenta exclusivamente la proyeccin del terreno sobre un plano horizontalimaginario, que supuestamente es la superficie media de la Tierra.

La altimetra, lo que tiene en cuenta son las diferencias de nivel existentes entre los distintos puntos de unterreno.


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PlanimetraAltimetra

necesarias para la elaboracinde un plano topogrfico

Permiten determinar la posicin yelevacin de cada punto del terrenorelevado

Base productiva es, en planimetra, el plano horizontal de referencia y es la que se considera cuando sehabla del rea de un terreno. Las distancias se toman sobre esta proyeccin.

En topografa

Los mtodos empleados son geomtricos y trigonomtricos.Todo terreno o superficie plana o en desnivel debe esquematizarse con lneas rectas yngulos que conformen figuras geomtricas simples.Los terrenos se pueden asemejar a polgonos, lo que permitir, con errores aceptables,calcular su rea y sus cotas de nivel.

En topografa, se deben fijar puntos sobre los lmites del terreno, y estos puntos constituirn los vrtices delpolgono.

Estos puntos pueden ser:

PUNTOS

Instantneosomomentneos

Permiten determinar la posicin y elevacin de cada punto del terrenorelevado

Transitorios Deben perdurar mientras se termina el trabajo, pero que posteriormentepueden desaparecer, en general son estacas de madera (ver grfico).

Definitivos No pueden desaparecer una vez hecho el trabajo. Son fijos y determinados.De estos puntos hay que considerar dos clases:

natural: es un punto existente en el terreno, fijo, destacado, quepuede identificarse fcilmente; por ejemplo: interseccin de lasorillas de dos ros, punto ms alto de un cerro o prominencia deuna roca.

artificial permanente: es generalmente un mojn formado por unparaleleppedo de concreto de 10 x 10 cm de seccin y de 60 cmde longitud, y que sobresale unos 5 cm sobre el terreno.

Una vez definidos los vrtices del terreno que se desea medir, se procede a trazar las rectas entre ellos pormedio de puntos intermedios alineados y se miden sus longitudes por medio de una cinta o por cualquier otroprocedimiento.

1.5 Sntesis


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