Levantamiento con Brújula Docente

Carrera Profesional de Ingeniería
Civil
Curso
:
Topografía 1
Tema
:
Levantamiento con Brújula
Docente
:
SARA HUAMAN MORENO
Integrantes :
MANTILLA COTRINA, Christian
RAMOS GARCÍA, Michael
REYES AQUINO, Jhersson
RUITÓN TAFUR, Orlando
Quijada Carranza, Alexis
VARGAS MINCHAN, Erick
VEGA CALUA, Jorge
TENORIO VALLEJOS, Gustavo
Cajamarca, 10 de noviembre de 2013
INTRODUCCION
El levantamiento topográfico con brújula es un conjunto operaciones necesarias para representar a
través de la ubicación del azimut en cada punto que se toma de un terreno. El terreno se puede
levantar por completo por de medio de una brújula y una wincha; realizando un circuito con estos.
Por ello, en esta práctica llevaremos a cabo mediciones con brújula proporcionados por el gabinete
de topografía de la universidad. Y así realizaremos el levantamiento del terreno correspondiente
en el cual mediremos distancias horizontales a través del azimut del instrumento que nos da
orientándonos junto al norte magnético, teniendo en cuenta el primer punto.
En general las medidas otorgadas por la brújula, vienen acompañadas por medidas angulares, para
obtener el ángulo de cada punto se localiza la brújula apuntando al siguiente punto y así nos brinda
un ángulo que viene a ser el azimut para lo cual también se toma la distancia horizontal en torno a
winchas.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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OBJETIVOS
Objetivo General:
Realizar un levantamiento planimétrico con brújula y wincha.
Objetivos Específicos:
1. Alcanzar un buen manejo de esta ciencia, ya que será de gran utilidad para los
levantamientos posteriores.
2. Ocupar de forma correcta la brújula y wincha.
3. Procesar la información y llevarla a un plano quedando representada la
superficie del terreno.
4. Facilitar mediciones de rumbos y azimutes en orientación de líneas o ejes.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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MARCO TEORICO
LOCALIZACIÓN
El terreno a levantar con wincha y brújula es en la mitad de la Universidad Privada del Norte.
LEVANTAMIENTO CON BRUJULA
Antes de la invención del teodolito, la brújula representaba para los ingenieros,
agrimensores y topógrafos el único medio práctico para medir direcciones y ángulos
horizontales.
A pesar de los instrumentos sofisticados que existen actualmente, todavía se utiliza
la brújula en levantamientos aproximados y continuos siendo un aparato valioso para los
geólogos, y los ingenieros catastrales.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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USOS DE LA BRÚJULA
Se emplea para levantamientos secundarios, reconocimientos preliminares, para tomar
radiaciones en trabajos de configuraciones, para polígonos apoyados en otros levantamientos más
precisos.
Levantamientos de polígonos con brújula y wincha.
El mejor procedimiento consiste en medir, en todos y cada uno de los vértices, rumbos directos e
inversos de los lados que allí concurran, pues así, por diferencia de rumbos se calcula en cada
punto el valor de ángulo interior, correctamente, aunque haya alguna atracción local. Con esto se
logra obtener los ángulos interiores de polígono, verdaderos a pesar de que haya atracciones
locales, en caso de existir, sólo producen desorientación de las líneas.
CONCEPTOS DE RUMBO Y AZIMUT
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.
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
Norte geográfico o el Norte magnético (si no se dispone de información sobre ninguno de los dos
se suele trabajar con un meridiano, o línea de Norte arbitraria).
Como se observa en la figura, los rumbos se miden desde el Norte (línea ON) o desde el Sur (línea
OS), en el sentido de las manecillas del reloj si la línea a la que se le desea conocer el rumbo se
encuentra sobre el cuadrante NOE o el SOW; o en el sentido contrario si corresponde al cuadrante
NOW o al SOE.
Como el ángulo que se mide en los rumbos es menor que 90° debe especificarse a qué cuadrante
corresponde cada rumbo.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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Por ejemplo en la figura las líneas mostradas tienen los siguientes rumbos:
Línea
OA
OB
OC
RUMBO
N30°E
S30°E
S60°W
OD
N45°W
Como se puede observar en la notación del rumbo se escribe primero la componente N o
S del cuadrante, seguida de la amplitud del ángulo y por último la componente E o W.
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. Para el caso de la figura, las mismas líneas para las que se había
encontrado el rumbo tienen el siguiente azimut:
Línea
OA
OB
OC
OD
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
AZIMUT
30°
150°
240°
315°
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Contra-rumbo y Contra-azimut (Rumbo o azimut inverso)
Cuando se desea conocer la dirección de una línea se puede ubicar un instrumento para
medirla en cualquiera de sus puntos extremos, por lo tanto se llaman rumbo y azimut
inversos a los observados desde el punto contrario al inicial. Para que quede más claro, si
en el ejemplo de la figura se midieron primero los rumbos y azimuts desde el punto O
(líneas OA, OB, OC y OD), el contra-rumbo y contra-azimut de cada línea corresponde a la
dirección medida en sentido opuesto, desde cada punto hasta O (líneas AO, BO, CO y DO).
Cuando se trata de rumbos, para conocer el inverso simplemente se cambian las letras
que indican el cuadrante por las opuestas (N <-> S y E <-> W). De manera que para la
figura se tiene:
Línea RUMBO CONTRA-RUMBO
OA
N30°E
S30°W
OB
S30°E
N30°W
OC
S60°W
N60°E
OD
N45°W
S45°E
Por el contrario, si se trata de azimuts, el inverso se calcula
sumándole 180° al original si éste es menor o igual a 180°, o
restándole los 180° en caso de ser mayor.
Contra-Azimut = Azimut ± 180°
Para la figura mostrada se observan los siguientes azimuts
inversos:
Línea AZIMUT CONTRA-AZIMUT
OA
30°
30°+180° = 210°
OB
150°
150°+180° = 330°
OC
240°
240°-180° = 60°
OD
315°
315°-180° = 135°
Vale la pena volver a decir que en ningún caso un rumbo (o un rumbo inverso) puede ser
mayor a 90°, ni un azimut (o contra-azimut) mayor a 360°.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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Conversión de Rumbo a Azimut
Para calcular azimuts a partir de rumbos es necesario tener en cuenta el cuadrante en el
que se encuentra la línea. Observando la figura anterior se puede deducir la siguiente
tabla:
Cuadrante Azimut a partir del rumbo
NE
Igual al rumbo (sin las letras)
SE
180° – Rumbo
SW
180° + Rumbo
NW
360° – Rumbo
Se puede comprobar revisando los valores que aparecen en la figura.
Conversión de Azimut a Rumbo
Observando también la figura se ve que el cuadrante de la línea depende del valor del
azimut así:
Azimut
Cuadrante
Rumbo
0° – 90°
NE
N ‘Azimut’ E
90° – 180°
SE
S ’180° – Azimut’ E
180° – 270°
SW
S ‘Azimut – 180°’ W
270° – 360°
NW>
N ’360° – Azimut’ W
Cálculo de Azimuts en poligonales
Una poligonal, sea abierta o cerrada, es una sucesión de
distancias y direcciones (rumbo o azimut) formadas por la
unión de los puntos en los que se armó el instrumento que
se usó para medirlas (puntos de estación). Cuando se ubica
el instrumento en una estación se puede medir
directamente el azimut de la siguiente línea a levantar (si
se conoce la dirección del N o si se “sostiene” el contraazimut de la línea anterior), sin embargo, en ocasiones se
mide el ángulo correspondiente entre las dos líneas que se
intersectan en el punto de estación (marcando “ceros” en
el ángulo horizontal del instrumento cuando se mira al
punto anterior), a este último ángulo se le va a llamar
“ángulo observado”.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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Si el ángulo observado se mide hacia la derecha (en el sentido de las manecillas del reloj,
que es el mismo en el que se miden los azimuts) se puede calcular el azimut de la
siguiente línea con la siguiente expresión:
Azimut línea siguiente = Contra-azimut de la línea anterior + Ángulo observado
Se debe aclarar que si el resultado es mayor a 360° simplemente se le resta este valor.
En la figura se observa que si el azimut conocido corresponde al de la línea AB (ángulo
NAB en rojo), por lo tanto el contra-azimut es el ángulo NBA (también en rojo). El ángulo
observado, medido en el sentido de las manecillas del reloj con el instrumento
estacionado en el punto B es el ángulo ABC (en verde). El azimut que se desea conocer es
el de la línea BC (ángulo NBC en azul). Por lo tanto se tiene la siguiente expresión:
Azimut BC = Contra-Azimut AB + Ángulo observado en B
Azimut BC = <NBA + <ABC
Como es evidente que el resultado será mayor que 360° (en este caso en particular)
entonces el azimut de la línea BC será:
Azimut BC = (<NBA + <ABC) – 360°
Esta expresión es válida sólo si el ángulo observado está medido en el mismo sentido del
azimut (derecha), sin importar si es interno o externo.
Si se trata de calcular rumbos se pueden luego convertir los azimuts calculados de la
forma anterior.
BRÚJULA
Generalmente son aparatos de mano. Pueden apoyarse en tipié, o en un bastón, o en una
vara cualquiera.
Las letras (E) y (W) de la carátula están invertidas debido al movimiento relativo de la
aguja respecto a la caja. Las pínulas sirven para dirigir la visual, a la cual se va a medir el
Rumbo.
BRÚJULA DE MANO DE REFLEXIÓN.

Con el espejo se puede ver la aguja y el nivel circular al tiempo que se
dirige la visual o con el espejo el punto visado. El nivel de tubo, que se mueve
con una manivela exterior, en combinación con la graduación que tiene en el
fondo de la caja y con el espejo, sirve para medir ángulos verticales y
pendientes.

Las brújulas fabricadas para trabajar, traen un contrapeso en la punta Sur
para contrarrestar la atracción magnética en el sentido vertical. Esto ayuda
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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para identificar las puntas Norte y Sur.
 La
Brújula, como los
medición
debe
dé resultados correctos.

demás
aparatos
de
reunir determinadas condiciones para que
CONDICIONES QUE DEBE REUNIR UNA BRÚJULA
o La línea de los Ceros Norte-Sur debe coincidir con el plano vertical de la visual
definida por la Pínulas.
o Si esto no se cumple, las líneas cuyos rumbos se miden quedarán desorientadas,
aunque a veces se desorienta a propósito para eliminar la declinación
o La recta que une las 2 puntas de la aguja debe pasar por el eje de rotación, es
decir, la aguja en sí debe ser una línea recta
USOS DE LA BRÚJULA
 Se emplea para levantamientos secundarios, reconocimientos preliminares,
para tomar radiaciones en trabajos de configuraciones, para polígonos
apoyados en otros levantamientos más precisos.
 Levantamientos de Polígonos con Brújula y Wincha.
 El mejor procedimiento consiste en medir, en todos y cada uno de los vértices,
rumbos directos e inversos de los lados que allí concurran, pues así, por
diferencia de rumbos se calcula en cada punto el valor de ángulo interior,
correctamente, aunque haya alguna atracción local. Con esto se logra obtener
los ángulos interiores de polígono, verdaderos a pesar de que haya atracciones
locales, en caso de existir, sólo producen desorientación de las líneas
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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PROCEDIMIENTO:
1. Ubicamos correctamente el terreno a medir
2. Una vez se tiene el terreno ubicado, se inicia la selección de las estaciones al
demarcarlas.
3. Tomamos la primera estación e iniciamos a calcular con la brújula los ángulos
formados entre la estación y cada detalle designado.
4. De la estación tomada calculamos los ángulos formados entre la estación siguiente
y la estación anterior.
5. Estos dos procedimientos anteriores se deben hacer con mucha exactitud, la
brújula debe mirar el detalle y la estación a evaluar.
6. Cogemos la Wincha y comenzamos a medir la distancia situada entre la
estación y cada detalle designado. Así mismo medimos la distancia entre la
estación siguiente y la distancia entre la estación anterior.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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MATERIALES:





Estacas
Piquetes
Cinta
Brújula
Jalones
DATOS:
PUNTOS
E1-E2
E2-E3
E3-E4
E4-E5
E5-E6
E6-E1
DISTAN
119.31 m
46.68 m
39.68 m
115.94 m
20.27 m
31.58 m
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
AZIMUT
90°
270°
242°
89°
174°
180°
RUMB.
N59°W
N58°W
N65°W
N83°W
N73°W
N73°W
OBS.
Malla Olímpica
Malla Olímpica
Malla Olímpica
Malla Olímpica
Malla Olímpica
Malla Olímpica
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ESTACIONES DEL EDIFICIO “B”
PUNTOS
E1-E2
E2-E3
E3-E4
E4-E5
E5-E6
E6-E7
E7-E8
E8-E9
E9-E10
E10-E1
DISTAN
9.18 m
2.24 m
2.41 m
2.24 m
37.40 m
8.22 m
43.68 m
3.63 m
3.12 m
13.52 m
AZIMUT
94°
180°
90°
0°
84°
6°
277°
177°
273°
186°
RUMB.
S86°E
S0°E
N90°E
N0°E
N84°E
N6°E
N83°W
S3°E
N87°W
S6°W
OBS.
Piso
Piso
Piso
Gras
Gras
Ed. “D”
Piso
Gras
Gras
Ed. “A”
AZIMUT
267°
281°
174°
101°
87°
354°
RUMB.
S87°W
N79°W
S6°E
S79°E
N87°E
N6°W
OBS.
Vereda
Vereda
Piso
Piso
Piso
Vereda
AZIMUT
84°
174°
264°
354°
RUMB.
N84°E
S6°E
S84°W
N6°W
OBS.
Gras
Gras
Gras
Ed. “B”
ESTACIONES DEL EDIFICIO “C”
PUNTOS
E1-E2
E2-E3
E3-E4
E4-E5
E5-E6
E6-E1
DISTAN
16.55 m
6.80 m
13.11 m
6.80 m
16.55 m
13.11 m
ESTACIONES DEL EDIFICIO “D”
PUNTOS
E1-E2
E2-E3
E3-E4
E4-E1
DISTAN
21.60 m
12.30 m
21.60 m
12.30 m
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
Página 13
ESTACIONES DEL EDIFICO “F”
PUNTOS
E1-E2
E2-E3
E3-E4
E4-E1
DISTAN
8.25 m
50.30 m
8.25 m
50.30 m
AZIMUT
276°
186°
96°
6°
RUMB.
N84°W
S6°w
S84°E
N6°E
OBS.
Gras
Piso
Piso
Gras
ÁNGULOS DE LA POLIGONAL
LADO
E1-E2
E2-E3
E3-E4
E4-E5
E5-E6
E6-E1
< INTERNOS
90°
137°
71°
153°
96°
174°
TOTAL= 721°
OBS.
Piso
Piso
Piso
Gras
Gras
Gras
Suma de ángulos internos: 180(n-2)= 180(6-2)= 720°
721°O’0” 720°0’O”
 ERROR ANGULAR= 1°0’0”/6 = -0°10’0”
COMPENSACIÓN:
< A = 90°0’0”- 0°10’0”= 89°50’0”
< B = 137°0’0” ”- 0°10’0”= 136°50’0”
< C = 71°0’0” ”- 0°10’0”= 70°50’0”
< C = 153°0’0” ”- 0°10’0”= 152°50’0”
< D = 96°0’0” ”- 0°10’0”= 95°50’0”
< F = 174°0’0” ”- 0°10’0”= 173°50’0”
Ángulo corregido= 720°0’0”
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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CONCLUSIONES

En el presente informe se dio a conocer lo que era un levantamiento topográfico
con wincha y brújula lo cual cumple el objetivo principal de este trabajo.

El uso de estos instrumentos no era el mejor para lograr una buena medición, ya
que según mis conocimientos existen otros instrumentos tales como el GPS, los
teodolitos, con los cuales podemos obtener de manera más exacta y eficiente los
mismos datos que obtuvimos ocupando la wincha y la brújula.

Logramos procesar los datos tomados en campo, ya así desarrollamos el plano del
terreno.
RECOMENDACIONES:

Para hacer un buen levantamiento los equipos deben estar en buen estado y bien
calibrados.

Para hacer un buen levantamiento con brújula es recomendable que el operador
no ande distraído.

Para hacer una buena medida se recomienda repetir el circuito para quedar
conforme con el trabajo.
LEVANTAMIENTO CON BRÚJULA
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