Se espera que esta obra sea de apoyo tanto para los profesionales del área, como para los programas académicos que desarrollan los temas de topografía y sus diferentes aplicaciones. Planimetría Se desempeña como profesor de tiempo desde el 2006 en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, adscrito al proyecto curricular de Ingeniería Tipográfica. Participa como especialista en el área vial y en proyectos de georreferencia en diferentes contratos con empresas privadas. Wilson Ernesto Vargas Vargas OTROS TÍTULOS DE ESTA COLECCIÓN: Mario Arturo Rincón Villalba Wilson Ernesto Vargas Vargas w Carlos Javier Gonzáles Vergara Altimetría Clara J. Botía, Wilson E. Vargas, Mario A Rincón Silvicultura de plantaciones forestales y mejoramiento genético Jorge E. Becerra Becerra, Luis Jairo Silva Herrera Ahuellamiento y fatiga en mezclas asfálticas Hugo A. Rendón Quintana, Fredy Reyes, Sergio Vázquez, Laura González s Letras colombianas Tierra y vida Didácticas Creaciones Espacios Diálogos Ciudadanía y democracia El documento reúne los conceptos teóricos y prácticos en el área de la Planimetría. Dentro del texto se realiza una descripción y desarrollo de los diferentes métodos para la realización de levantamientos topográficos planimétricos; determinando en cada uno de ellos las bases teóricas, aplicaciones y especificaciones. Tecnólogo en topografía egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (1998), Ingeniero Topógrafo egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2000), Especialista en Ambiente y desarrollo local de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2006), Magister en Construcción de obras viales de la Universidad Santo Tomas (2011) N La editorial UD se complace en entregar a sus lectores sus siete primeras colecciones con las cuales consolida su sello editorial. Con una llamativa propuesta visual, el lector podrá encontrar los mejores títulos en áreas como: literatura, medio ambiente, artes, antropología, historia, ingeniería, sociología, pedagogía y otros; nuestras colecciones son: Mario Arturo Rincón Villalba COLECCIÓN TIERRA Y VIDA EDITORIAL UNIVERSIDAD DISTRITAL COLECCIONES DE LA EDITORIAL DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE PAULA SANTANDER La Presente obra es el resultado de un trabajo en equipo durante los tres últimos años y procede de experiencias académicas y profesionales de los autores en diferentes entidades públicas y privadas relacionadas con la Topografía, exaltando la labor docente de los autores en la Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Francisco José de Caldas. Tecnólogo en Topografía egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (1997), Ingreso Topográfica egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2000), Especialista Gerencia de Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2003), Magister en Ingeniería con énfasis en Transporte de la Universidad Nacional de Colombia (2006) Se desempeña como profesor de tiempo completo desde el 2001 en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, adscrito al proyecto curricular de Especialización en Diseño de Vías Urbanas, Tránsito y Transporte. Participa como especialista en el área vial y de Transito y en proyectos de georreferenciación en diferentes contratos con empresas privadas. Carlos Javier González Vergara Ingeniero en Transportes y Vías egresado de la Universidad Pedagógica y tecnológica de Colombia – UPTC (1991). Especialista en Infraestructura Vial y de Transporte de la Universidad de los Andes (2002), Magister en Ingeniería Civil – Geotecnia en la Pontificia Universidad Javeriana (2011). Se desempeña como profesor de tiempos completo (2008) en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, adscrito al proyecto curricular Especialización de Diseño de Vías Urbanas, Tránsito y Transporte. Igualmente participa como especialista del área vial en diferentes contratos con empresas privadas. ISBN 978-958-872-352-5 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 9 789588 723525 Editorial Editorial Mario Arturo Rincón Villalba Tecnólogo en topografía egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (1998), Ingeniero Topógrafo egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2000), Especialista en Ambiente y desarrollo local de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2006), Magister en Construcción de obras viales de la Universidad Santo Tomas (2011) Se desempeña como profesor de tiempo desde el 2006 en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, adscrito al proyecto curricular de Ingeniería Tipográfica. Participa como especialista en el área vial y en proyectos de georreferencia en diferentes contratos con empresas privadas. Wilson Ernesto Vargas Vargas Tecnólogo en Topografía egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (1997), Ingreso Topográfica egresado de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2000), Especialista Gerencia de Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (2003), Magister en Ingeniería con énfasis en Transporte de la Universidad Nacional de Colombia (2006) Se desempeña como profesor de tiempo completo desde el 2001 en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, adscrito al proyecto curricular de Especialización en Diseño de Vías Urbanas, Tránsito y Transporte. Participa como especialista en el área vial y de Transito y en proyectos de georreferenciación en diferentes contratos con empresas privadas. Carlos Javier González Vergara Ingeniero en Transportes y Vías egresado de la Universidad Pedagógica y tecnológica de Colombia – UPTC (1991). Especialista en Infraestructura Vial y de Transporte de la Universidad de los Andes (2002), Magister en Ingeniería Civil – Geotecnia en la Pontificia Universidad Javeriana (2011). Se desempeña como profesor de tiempos completo (2008) en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, adscrito al proyecto curricular Especialización de Diseño de Vías Urbanas, Tránsito y Transporte. Igualmente participa como especialista del área vial en diferentes contratos con empresas privadas. Planimetría Mario Arturo Rincón Villalba Wilson Ernesto Vargas Vargas Carlos Javier González Vergara Contenido Presentación Introducción 21 25 Topografía 25 Tipos de levantamientos 25 Funciones del profesional en topografía 26 Geodesia 26 Planimetría y altimetría 26 Mediciones en topografía 26 Unidades de medida 27 Redondeo de números 29 Cifras significativas 29 Exactitud y precisión 29 Medición con cinta Materialización de puntos Errores y equivocaciones Errores en mediciones con cinta Precisión de mediciones con cinta Levantamiento con cinta 30 32 32 32 33 37 Definición 37 Aplicaciones 37 Conceptos básicos Medición con cinta Determinación de ángulos con cinta Medición de perpendiculares con cinta 37 37 38 39 Área por figuras geométricas 39 Metodología En campo En oficina 44 44 44 Ejemplo práctico Cartera de campo Carteras de cálculo Cálculo de ángulos Corrección de ángulos Cálculo de áreas Cálculo de áreas 45 45 47 47 47 48 48 Ejercicios planteados 50 Levantamiento con cinta y brújula 57 Definición 57 Aplicaciones 57 Conceptos básicos Ángulo Azimut y rumbo Brújula Declinación magnética Inclinación magnética Atracción local 57 57 58 60 60 61 61 Metodología En campo En oficina 61 61 62 Ejemplo práctico Cartera de campo Carteras de cálculo Ajustar los ángulos internos Determinar la atracción local de todas las líneas Cálculo de áreas por figuras geométricas 63 63 65 66 66 69 Ejercicios planteados Ajuste de ángulos y azimutes Determinación atracción local Cálculo de área por figuras geométricas 69 71 72 73 Levantamiento por radiación 79 Definición 79 Aplicaciones 80 Conceptos básicos 80 Coordenadas polares 80 Coordenadas rectangulares 81 Paso de coordenadas polares a rectangulares 82 Paso de coordenadas rectangulares a polares 83 Metodología En campo En oficina 85 85 86 Ejemplo práctico 87 Cartera de campo 87 Carteras de cálculo 88 Cálculo de proyecciones 88 Cálculo de coordenadas 89 Cálculo de área 89 Ejercicio planteado Cálculo de área por coordenadas Levantamiento por doble radiación 90 93 97 Definición 97 Aplicaciones Conceptos básicos Ley de senos 97 97 97 Metodología En campo En oficina 98 98 99 Ejemplo práctico Cartera de campo Carteras de cálculo Cálculo de distancias desde (A) a cada punto Cálculo de coordenadas de los detalles Cálculo de dimensiones del terreno y direcciones –Azimutes– entre los puntos Cálculo de áreas por coordenadas 101 101 103 103 103 Ejercicio planteado Cálculo de distancias Cartera de cálculos de coordenadas Cálculo de área por coordenadas 105 107 108 109 104 104 Poligonales 113 Definición Aplicaciones 113 113 Metodología 113 Tipo de poligonales 114 Poligonales Abiertas Poligonales cerradas Poligonal punto a punto Métodos para realizar poligonales Por ceros atrás Por azimut directo Por deflexiones 114 114 115 117 117 119 120 Medición de ángulos Método de directo e inverso 122 122 Método de reiteración Método por repetición Levantamiento poligonal abierta Método ceros atrás 123 124 127 Definición 127 Metodología En campo En oficina 127 127 128 Ejemplo práctico Cartera de campo Carteras de cálculo Cálculo de azimut de partida Cálculo de los azimutes de las líneas de la poligonal Cálculo de las proyecciones de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los vértices de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los detalles Cálculo de área por coordenadas 129 129 131 131 131 132 132 133 134 Ejercicios Planteados Levantamiento poligonal cerrada Método ceros atrás 135 141 Aplicaciones 141 Conceptos básicos 141 Error en ángulo Error máximo Error en distancia 141 141 142 Metodología En campo 143 143 En oficina 144 Ejercicio práctico Cálculo y ajuste de los ángulos de la poligonal Cálculo del Azimut Inicial Cálculo de las proyecciones Corrección de las Proyecciones Datos estadísticos de la poligonal Cálculo de detalles 144 146 146 147 148 151 151 Ejercicio planteado Cálculo de los detalles Cálculo de las áreas Levantamiento poligonal punto a punto. Método ceros atrás 152 154 155 159 Definición 159 Metodología En campo 160 160 En oficina 160 Ejemplo práctico Cartera de campo Carteras de cálculo Cálculo de azimut de partida Cálculo de azimut de llegada Cálculo de los ángulos ficticios del polígono cerrado Ajuste de los ángulos observados Cálculo de los azimutes de la líneas de la poligonal Cálculo de las proyecciones de la poligonal 161 161 162 162 163 163 166 166 167 Ajuste de las proyecciones de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los vértices de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los detalles Cálculo de área por coordenadas Ejercicios planteados Levantamiento poligonal cerrada Método azimut directo 167 168 169 169 170 179 Definición 179 Aplicaciones 179 Conceptos básicos Error en azimut Error máximo Corrección de azimutes Error en distancia Precisión (P) 179 179 179 180 180 180 Metodología 181 En campo 181 Ejercicio práctico Cálculo de la poligonal Cálculo y ajuste de los azimutes de la poligonal Cálculo de azimut inicial Error en azimut Cálculo de proyecciones Corrección de Proyecciones Cálculo de coordenadas Datos estadísticos de la poligonal Cálculo de detalles 182 183 183 183 184 184 185 185 186 187 Ejercicio planteado Cálculo de área por coordenadas 188 192 Levantamiento poligonal Punto a punto. Método azimut directo 195 Definición 195 Metodología 196 En campo En oficina 196 196 Ejemplo práctico Cartera de campo Carteras de cálculo Corrección de los azimutes Cálculo de las proyecciones de la poligonal Ajuste de las proyecciones de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los vértices de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los detalles Cálculo de área por coordenadas 197 197 198 198 198 199 200 200 201 Ejercicio Planteado Levantamiento poligonal abierta Método deflexiones 202 209 Definición 209 Metodología En campo En oficina 210 210 210 Ejemplo práctico Cartera de campo Carteras de cálculo Cálculo de azimut de partida Cálculo de los azimutes de las líneas de la poligonal Cálculo de las proyecciones de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los vértices de la poligonal Cálculo de las coordenadas de los detalles y áreas Ejercicio planteado 211 211 212 212 213 213 214 214 215 Levantamiento poligonal cerrada Método deflexiones 221 Definición 221 Aplicaciones 221 Conceptos básicos Ángulo de deflexión Error en ángulos de deflexión Error en distancia Precisión (P) 221 221 221 222 222 Metodología En campo En oficina 222 222 223 Ejercicio práctico Cálculo de la poligonal Cálculo y corrección de los ángulos de deflexión Cálculo de azimut inicial Cálculo de azimutes de la poligonal Cálculo de proyecciones Corrección de proyecciones Cálculo de coordenadas Datos estadísticos de la poligonal Cálculo de detalles 224 226 226 226 227 227 228 229 229 230 Ejercicio planteado 231 Replanteo 237 Definición 237 Aplicaciones Tipos de trabajos topográficos en una construcción 237 238 Conceptos básicos Replanteo de control horizontal Replanteo de control vertical De alineación vertical 239 239 239 239 Puntos de referencia para la construcción –puntos de control– 239 Metodología 239 Ejercicio práctico 240 Cálculo de áreas 247 Definición 247 Métodos de cálculo Figuras geométricas Utilizando malla de puntos Utilizando papel milimetrado Por coordenadas Utilizando planímetro 247 248 250 252 253 255 Dibujo topográfico 259 Definición 259 Proyecciones empleadas en los planos 260 Formatos y plegado de planos Sistema DIN Sistema ASA El pliego 260 260 261 262 Rotulación a mano Letras mayúsculas y minúsculas verticales Letras mayúsculas y minúsculas inclinadas Reglas generales Líneas de guía Centrado del texto Ejemplo letras verticales Ejemplo letras inclinadas 263 263 263 263 264 264 265 265 Registros de trabajo en campo Croquis a pulso 265 267 Escala Escalas gráficas Dimensiones de la escala gráfica 268 269 270 Realización del plano de levantamientos topográficos con cinta y con cinta y brújula 270 Cuando es por triángulos Cuando se ha trazado un polígono 271 271 Realización de un plano por coordenadas Bibliografía 273 281 Presentación E ste texto fue elaborado como resultado de la docencia e investigación realizada por los autores en el área de TOPOGRAFÍA Y VÍAS. Este documento reúne los conceptos teóricos y prácticos en el área de planimetría. Dentro del mismo se realiza la descripción de los diferentes métodos para la realización de levantamientos topográficos planimetritos y se detalla el desarrollo de dichos procesos, determinando en cada uno de ellos las bases teóricas, aplicaciones y especificaciones. Para esto se desarrolló un ejemplo de cada caso. Además, se plantean ejercicios para cada capítulo que complementan el desarrollo de los temas. Con el fin de que el libro pueda ser implementado como guía práctica y de evaluación, por los docentes de topografía en diferentes centros de educación técnica o superior, se ha adaptado el desarrollo de los ejercicios planteados de forma encadenada al número de identificación del estudiante, logrando de esta manera garantizar el desarrollo individual de los ejercicios. Por lo anterior, los datos iniciales de cada ejercicio se ciñen a las letras A, B, C y D, las cuales están vinculadas con el número de identificación del estudiante. Nombre del Estudiante: ________________________________________________ Código del Estudiante: _______________________________________ Documento de Identidad A B C D 21 Levantamiento con cinta Definición E s el levantamiento topográfico (planimétrico) de un terreno, utilizando únicamente la cinta y equipo menor; con el fin de determinar el área total del terreno y de los diferentes elementos que lo componen y poder realizar los planos correspondientes. El levantamiento con cinta es un levantamiento tradicional que se emplea desde cuando aún no se habían inventado los instrumentos para medir ángulos. Aplicaciones El levantamiento con cinta se utiliza cuando se requiere de un levantamiento topográfico y no se tienen más elementos que los ya mencionados. Se debe aclarar que este tipo de levantamientos no tienen mucha precisión y que depende directamente de la calidad de las medidas que se tomen. Se emplea para levantamientos de baja extensión, arquitectónicos, ya que para levantamientos de grandes extensiones proporciona baja precisión y el trabajo en campo se torna largo y dispendioso. Conceptos básicos La medida de distancias horizontales es uno de los principales componentes de los trabajos planimétricos ya que las distancias que se marcan en los diferentes planos son horizontales. Estas medidas se pueden realizar de forma directa o indirecta; aunque se obtienen mejores resultados si se hacen de forma directa. Medición con cinta La medición con cinta depende del tipo de terreno y de los obstáculos que se encuentren en dicho proceso. 37 COLECCIONES DE LA EDITORIAL DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE PAULA SANTANDER La editorial UD se complace en entregar a sus lectores sus siete primeras colecciones con las cuales consolida su sello editorial. Con una llamativa propuesta visual, el lector podrá encontrar los mejores títulos en áreas como: literatura, medio ambiente, artes, antropología, historia, ingeniería, sociología, pedagogía y otros; nuestras colecciones son: Letras colombianas Tierra y vida Didácticas Creaciones Espacios Diálogos Ciudadanía y democracia OTROS TÍTULOS DE ESTA COLECCIÓN: Altimetría Clara J. Botía, Wilson E. Vargas, Mario A Rincón Silvicultura de plantaciones forestales y mejoramiento genético Jorge E. Becerra Becerra, Luis Jairo Silva Herrera Ahuellamiento y fatiga en mezclas asfálticas Hugo A. Rendón Quintana, Fredy Reyes, Sergio Vázquez, Laura González La Presente obra es el resultado de un trabajo en equipo durante los tres últimos años y procede de experiencias académicas y profesionales de los autores en diferentes entidades públicas y privadas relacionadas con la Topografía, exaltando la labor docente de los autores en la Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Francisco José de Caldas. El documento reúne los conceptos teóricos y prácticos en el área de la Planimetría. Dentro del texto se realiza una descripción y desarrollo de los diferentes métodos para la realización de levantamientos topográficos planimétricos; determinando en cada uno de ellos las bases teóricas, aplicaciones y especificaciones. Se espera que esta obra sea de apoyo tanto para los profesionales del área, como para los programas académicos que desarrollan los temas de topografía y sus diferentes aplicaciones. ISBN 978-958-872-352-5 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 9 78958 8 723525 Editorial