UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL TOPOGRAFÍA I TERCER SEMESTRE “A”
INFORME N° 8 TEMA: LEVANTAMIENTO LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRUJULA GRUPO N° 04 INTEGRANTES: ELIAS LUCERO HUGO ROMERO MISHELLE ROSERO MARILYN SANCHEZ EDWIN VILLA DOCENTE ING. ÁNGEL PAREDES FECHA DE ENTREGA 24 DE ENEO DEL 2018
INDICE INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 1 OBJETIVOS ............................................................................................................................... 2 Objetivo General ..................................................................................................................... 2 Objetivos Específicos ........................................................................................................... 2 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 3 LA BRÚJULA ............................................................................................................................. 3 IMPORTANCIA ..................................................................................................................... 3 HISTORIA DE LA BRÚJULA ................................................................................................... 3 TIPOS DE BRÚJULA ............................................................................................................. 4 DE CAJA DE RELOJ .......................................................................................................... 4 DE REGLILLA (O MAPERA) ............................................................................................ 5 DE MIRILLA ...................................................................................................................... 5 DE ESPEJO ......................................................................................................................... 5 LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRÚJULA ........................................................... 6 CONCEPTOS DE AZIMUT Y RUMBO. .................................................................................... 6 RUMBO ...................................................................................................................................... 6 MATERIALES ........................................................................................................................... 7 PROCEDIMIENTO .................................................................................................................... 8 CALCULOS................................................................................................................................ 8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ........................................................................... 9 CONCLUSIONES ................................................................................................................... 9 RECOMENDACIONES .......................................................................................................... 9 BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 10 ANEXOS………………………………………………………………………………………………
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INTRODUCCIÓN Antes de la invención del teodolito, la brújula representaba para los ingenieros y topógrafos el único medio práctico para medir direcciones y ángulos horizontales. Sin embargo a pesar de los instrumentos que existen actualmente, todavía se utiliza la brújula en levantamientos aproximados. El presente informe contiene las actividades realizadas durante la práctica de levantamiento topográfico con brújula, en la cátedra de Topografía I, el cual fue llevado a cabo por todo el equipo de trabajo. También se mostrara el procedimiento que se debe llevar a cabo para realizar el levantamiento con brújula de un terreno. El espacio que se utilizó para su desarrollo fue la parte frontal del edificio la faculta de Ciencia Políticas y Administrativas de la “UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO”.
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OBJETIVOS Objetivo General
Desarrollar un levantamiento topográfico con brújula aplicando los conocimientos aprendidos en clase.
Objetivos Específicos
Conocer el respectivo manejo de la brújula.
Realizar un levantamiento topográfico con brújula de un terreno ubicado en los patios de la Universidad Nacional de Chimborazo.
Analizar los resultados y realizar los respectivos cálculos tomados del terreno.
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MARCO TEÓRICO LA BRÚJULA La brújula es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada que señala el Norte magnético, que es diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico.
Utiliza como medio de funcionamiento al magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.
IMPORTANCIA La brújula es, después del mapa, el elemento más importante para ser capaz de orientarse en un territorio desconocido. Su funcionamiento se basa en la atracción magnética que ejerce la Tierra sobre los objetos imantados, de forma que la aguja (imantada), siempre indique la dirección del norte magnético. La precisión de la brújula es mayor en bajas altitudes que en alturas superiores. En topografía se pueden utilizar solas o en combinación con las cartas topográficas. En el caso de utilizarla sin la carta topográfica sirven para:
Para medir los rumbos (ángulos con respecto al norte magnético) en la que se encuentran referencias que podemos observar en el terreno. Para indicar la dirección de un rumbo dado. Para marchar en una dirección constante. Para medir distancias en el terreno (mediante un cálculo trigonométrico)
Para tomar los datos tectónicos de planos geológicos en terreno se usan la brújula. Existen dos tipos de brújulas para tomar las medidas: La brújula del tipo Brunton (generalmente para mediciones con el rumbo) y la brújula tipo Freiberger (generalmente para mediciones con la dirección de inclinación). La brújula "Geo-Brunton" es una combinación de las dos tipos anteriormente mencionado. (WOLF, P. R. B., WOLF, R. C. P. R., & BRINKER, R. C. (2001))
HISTORIA DE LA BRÚJULA Fue inventada en China, aproximadamente en el siglo IX con el fin de determinar las direcciones en mar abierto, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño e incrementar su practicidad, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una «rosa de los 3
vientos» que sirve de guía para calcular direcciones. Actualmente las brújulas han recibido pequeñas mejoras que, si bien no cambian su sistema de funcionamiento, hacen más sencillas las mediciones a realizar. Entre estas mejoras se encuentran sistemas de iluminación para toma de datos en entornos oscuros, y sistemas ópticos para mediciones en las que las referencias son objetos situados en la lejanía.
TIPOS DE BRÚJULA Esencialmente todas las brújulas consiste en un imán al que se le permite girar libremente sobre su centro, para que se coloque paralelo a las líneas de fuerza magnética del campo terrestre e indique la dirección aproximada de los polos magnéticos. Para identificar el extremo del imán o de una aguja que es realmente pequeño, este se pinta de forma distintiva, con pintura roja, pavonado en negro o con puntos fosforescentes verdes, para distinguirlo de noche en la obscuridad. La aguja se encuentra dentro de una caja de material permeable al campo magnético, como aluminio, latón, plástico o bronce, la tapa de vidrio permite observar la aguja, sin que se caiga o sea afectada por el viento; en el fondo de la caja se pintan las divisiones de circulo y letras para identificar los puntos cardinales, formando lo que se conoce como limbo. Algunas brújulas aparentemente no tienen aguja, ya que todo el limbo gira, pero la aguja o imán está escondido bajo el limbo, puede ser un círculo de plástico o aluminio. Una buena brújula para orientación, tiene su limbo graduado por lo menos cada 2 grados, aunque un experto puede utilizar con igual resultado, una que tenga marcas solo cada 5 grados. Existen al menos cuatro principales tipos de Brújula:
DE CAJA DE RELOJ Sí tu brújula es del tipo de caja de reloj, te colocas de frente a la referencia con la brújula sostenida a la de la cintura o un poco más. Gira la caja de la brújula, hasta que la aguja quede en la dirección N-S ó 360°. El rumbo hacía la referencia buscada será la línea que une al centro de la aguja, con una línea imaginaria que cruza una marca del limbo y llega hasta la referencia, La marca sobre el limbo, será el rumbo.
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DE REGLILLA (O MAPERA)
Si tu brújula es de reglilla, tómala en la misma forma, a la altura de la cintura dirigiendo la flecha que tiene la reglilla, en dirección de referencia. La ventaja de la brújula de reglilla, consiste en que al girar la caja de la misma queda registrado el rumbo y ya no hay que recordarlo o anotarlo, siempre y cuando no la muevas.
DE MIRILLA
Con las brújulas de mirilla como de tipo "LENSATIC", se colocan la mirilla como en la figura y se usa a la altura de los ojos. En estas brújulas, la lentilla permite observar simultáneamente, las marcas sobre el limbo y la referencia, por lo que son más precisas que las anteriores. Estas brújulas tienen la particularidad de que no se ve la aguja directamente, porque está bajo el limbo, el que hacen girar simultáneamente. Como no se registra el rumbo como en las de reglilla.
DE ESPEJO
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Para usar las Brújulas de Espejo, se toman a la altura de la cintura, observando sobre el espejo, la referencia y la mirilla al mismo tiempo; luego, se gira la caja para colocar la aguja sobre la marca N-S y queda tomado el rumbo. El espejo se coloca a unos 45° para observar una referencia a nivel del piso, o a un ángulo menor o mayor, según sí la referencia está mayor o menor altura que el nivel de la cintura normalmente son las más costosas, pero las más precisas.
LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO CON BRÚJULA El levantamiento con brújula y cinta es utilizado en aquellos casos donde se requiere una mayor precisión en la determinación del área del lote y en general de las mediciones. La bondad del método radica en la buena toma de lecturas tanto con la brújula, asegurando que los ángulos sean horizontales y con la cinta, igualmente asegurando que las distancias sean también horizontales. Es importante recordar que la brújula al ser un instrumento que es afectado por el magnetismo terrestre, no debe utilizarse cuando se sospeche que puede ser afectado por magnetismo de tipo local, tal como líneas de alta o baja tensión, minas de hierro, poblaciones, etc, los cuales hacen que las medidas con este instrumento no sean confiables. Para los trabajos con cinta y brújula, debe delimitarse el lote o más concretamente sus vértices utilizando estacas. Acto seguido se toman medidas del rumbo adelante (rumbo) y rumbo atrás (contra rumbo) de acuerdo a las líneas definidas por los vértices. El rumbo adelante corresponde al definido por la línea que sale del vértice en sentido de las manecillas del reloj y el rumbo atrás es aquel definido por el la línea que sale del vértice en sentido contrario a las manecillas del reloj. (ACCEDER, 2012) A partir de los rumbos adelante y atrás se debe calcular el valor de los ángulos interiores del polígono. Es recomendable realizar esta operación en campo para poder corregir cualquier error que se detecte.
CONCEPTOS DE AZIMUT Y RUMBO La dirección de los alineamientos en topografía se dan en función del ángulo que se forma con el meridiano de referencia y puede ser de dos tipos: azimuts o rumbos. AZIMUT El azimut de una línea es el ángulo horizontal medido en el sentido de las manecillas del reloj a partir de un meridiano de referencia. Lo más usual es medir el azimut desde el Norte (sea verdadero, magnético o arbitrario), pero a veces se usa el Sur como referencia. Los azimuts varían desde 0° hasta 360° y no se requiere indicar el cuadrante que ocupa la línea observada.
RUMBO El rumbo de una línea es el ángulo horizontal agudo (<90°) que forma con un meridiano de referencia, generalmente se toma como tal una línea Norte-Sur que puede estar definida por el 6
N geográfico o el N magnético (si no se dispone de información sobre ninguno de los dos se suele trabajar con un meridiano, o línea de Norte arbitraria ). VELASCO GOMEZ, J. (2010).
MATERIALES NOMBRES
UNIDAD
JALONES
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CINTA
1
CUADERNO DE APUNTES
1
LAPIZ
1
BRUJULA
1
GRAFICO
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PROCEDIMIENTO 1) Sacar los instrumentos a utilizar: Cinta métrica, jalón, libreta de apuntes, lápiz, calculadora, y brújula. 2) Analizar el terreno donde se va a realizar el levantamiento topográfico con cinta. 3) Una vez analizado el terreno procedimos a señalar los respectivos puntos para realizar nuestra práctica. 4) Tomamos nuestro punto base e iniciamos a calcular con la brújula los ángulos formados entre la el punto base y cada detalle designado. 5) Del punto base calculamos los ángulos formados entre el siguiente punto y el punto base. Estos dos procedimientos anteriores se deben hacer con mucha exactitud ya que la brújula debe mirar el detalle y el punto a evaluar. 6) Cogemos la cinta y comenzamos a medir la distancia situada entre el punto base y cada detalle designado. 7) Realizamos los respectivos cálculos de cada uno de los métodos planteados en nuestra práctica. 8) Finalmente realizamos el plano con los datos tomados con la brújula.
CALCULOS
TRAMOS 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-1
DISTANCIA ORIENTACION
12,32 0,92 0,92 11,88 0,63 0,63 0,63 1,71 2,15 2,91 2,84 3,8 25,41
N 40° E N 7° O N 31°O N 50° O N 63° O N 89° O S 78° O S 78° O S 43° O S 50° O S 66° O S 66° O S 50° O
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES
Con esta práctica pudimos tener un mejor conocimiento sobre como realizar un levantamiento con brújula.
Gracias a la práctica realizada se puede concluir que es indispensable saber cómo realizar un levantamiento con brújula, ya que en nuestro ámbito profesional nos será muy útil para realizar medidas y obtener áreas de un terreno.
Podemos concluir que logramos automatizar los datos tomados en el terreno, y así desarrollamos el plano del terreno.
RECOMENDACIONES
Debemos tener un conocimiento previo del cómo podemos utilizar una brújula para realizar un levantamiento de terreno.
Tomar bien las medidas para que no tengamos errores al momento de plasmar los datos en el plano.
La brújula solo sirve para distancias pequeñas, ya que para las distancias mayores se generaría un margen de error muy grande.
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BIBLIOGRAFÍA Bannister, A., Raymond, S., Baker, R., de la Cera Alonso, J., & López, R. O. (2002). Técnicas modernas en topografía (No. 711.42/B217).
Alfaomega. de Villena, I. D. C. M. (2001). Topografía de obras (Vol. 117). Univ. Politèc. de Catalunya.
Chueca Pazos, M., Herráez Boquera, J., & Berné Valero, J. L. (1996). Métodos topográficos. TOM O II Paraninfo SA M ADRID.
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