CLASE 1 (1) - copia.pptx
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TOPOGRAFÍA
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La topografía (del griego τόπος, ‘lugar’, y «-grafía», ‘descripción’) es la ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representación gráfica de la superficie de la Tierra, con sus formas y detalles; tanto naturales como artificiales (véase planimetría y altimetría). Esta representación tiene lugar sobre superficies planas, limitándose a pequeñas extensiones de terreno, utilizando la denominación de «geodesia» para áreas mayores. De manera muy simple, puede decirse que para un topógrafo la Tierra es plana (geométricamente), mientras que para un geodesta no lo es.
En realidad la existencia de la topografía obedece a varias razones, a continuación citaremos algunas de ellas.
La Topografía se encarga de representar en un plano, una porción de tierra relativamente pequeña de acuerdo a una escala determinada.
Con ayuda de la topografía, es posible representar en un plano una o varias estructuras artificiales de acuerdo a una escala establecida
Con la topografía podemos determinar la posición de un punto sobre la superficie de la tierra, respecto a un sistema de coordenadas.
Apoyándonos en la topografía podemos replantear un punto desde un plano en el terreno.
CAMPO DE ACCIÓN
La topografía es esencial en varios campos; por ejemplo:
Arqueología
Arquitectura
Geografía
Ingeniería de minas
Ingeniería Geográfica
Ingeniería Catastral y Geodesia
Ingeniería Forestal
Ingeniería Agrícola
Ingeniería Civil
Minería
Sistemas de Información Geográfica
Batimetría
Oceanografía
Cartografía
Alcantarillados
Diseño de vías
Túneles
Ingeniería Petrolera
Ingeniería Ambiental
Ingeniería en Transporte y Vías de Comunicación
Ingeniería pesquera
Agronomía
IMPORTANCIA DE LA TOPOGRAFÍA EN LA INGENIERÍA
A. ESTUDIO
Llamado también proyecto; realizado por el ingeniero consultor o empresa consultora. Consiste en llevar a cabo los planos y el expediente técnico de una futura obra.Obviamente para ello, lo primero que debe hacer el ingeniero es representar en un plano el terreno o porción de tierra donde se va a proyectar la futura obra; ello significa el apoyo obligatorio de la topografía.
B. EJECUCIÓN
Realizado por el ingeniero contratista o empresa contratista.Consiste en realizar el proceso constructivo de la obra de acuerdo al plano elaborado por el consultor.La topografía interviene al iniciar la ejecución de la obra ya que lo primero que hará el ingeniero en el terreno será el trazo de ejes y la nivelación de ciertos bancos de nivel; esto significa el apoyo de la topografía.Nótese que la topografía interviene al inicio de cada etapa: Estudio y Ejecución.
TRABAJOS TOPOGRÁFICOS
La topografía es una ciencia geométrica aplicada a la descripción de la realidad física inmóvil circundante. Es plasmar en un plano topográfico la realidad vista en campo, en el ámbito rural o natural, de la superficie terrestre; en el ámbito urbano, es la descripción de los hechos existentes en un lugar determinado: muros, edificios, calles, entre otros.
MEDICIONES
En topografía clásica, para dar coordenadas a un punto, no se utiliza directamente un sistema cartesiano tridimensional, sino que se utiliza un sistema de coordenadas esféricas o polares que posteriormente nos permiten obtener coordenadas cartesianas. Para ello necesitamos conocer dos ángulos y una distancia.
Distinguimos dos tipos de medición:
La directa: que basta con comparar la distancia a medir con la unidad de medida,(una cinta métrica encima de una mesa, por ejemplo)
La indirecta: en la que necesitaremos una fórmula para obtener la medición.
Existen diversos instrumentos que pueden medir ángulos, como la estación total. Para la medida de distancias tenemos dos métodos: distancias estadimétricas o distanciometría electrónica, siendo más precisa la segunda. Para el primer caso utilizaremos un taquímetro y para el segundo la estación total.
En la actualidad se combina el uso del GPS con la estación total.
TOMA DE DATOS
Actualmente el método más utilizado para la toma de datos se basa en el empleo de una estación total, con la cual se pueden medir ángulos horizontales, ángulos verticales y distancias. Conociendo las coordenadas del lugar donde se ha colocado la Estación es posible determinar las coordenadas tridimensionales de todos los puntos que se midan.
Procesando posteriormente las coordenadas de los datos tomados es posible dibujar y representar gráficamente los detalles del terreno considerados. Con las coordenadas de dos puntos se hace posible además calcular las distancias o el desnivel entre los mismos puntos aunque no se hubiese estacionado en ninguno.
REPLANTEO
El replanteo es el proceso inverso a la toma de datos, y consiste en plasmar en el terreno detalles representados en planos, como por ejemplo el lugar donde colocar pilares de cimentaciones, anteriormente dibujados en planos. El replanteo, al igual que la alineación, es parte importante en la topografía. Ambos son un paso importante para luego proceder con la realización de la obra.
DIFERENCIA ENTRE GEODESIA Y TOPOGRAFIA
La diferencia entre ambas ciencias es que la topografía son un conjunto de posiciones que se utilizan para determinar puntos, sobre la superficie de la tierra por medio de medidas según los tres elementos del espacio que son el largo, ancho y alto. Mientras que la geodesia se dedica a dividir geométricamente la tierra y determinar formas y dimensiones, dependiendo de lo que se valla a estudiar.
LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS
CLASES DE LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS MAS COMUNES
A. Levantamientos catastrales
Son los que se realizan con el objeto de definir y fijar los límites de áreas y propiedades, como también para la identificación de estos límites.
B. Levantamientos para construcción
Se usa para determinar y localizar puntos, líneas y niveles que servirán como guía para el proceso de construcción.
C. Levantamientos para vías de comunicación
Comprende los levantamientos para trabajos de naturaleza lineal como carreteras, canales, ferrocarriles, etc.
D. Levantamientos para trabajos subterráneos
Se usan para localizar la posición de las minas, túneles, acueductos, etc.
E. Levamientos hidrográficos
Se realizan para determinar el relieve del fondo de los lagos, ríos, océanos y también para medir el caudal y volumen de las corrientes de agua.
F. Levantamientos topográficos propiamente dicho
Son los que se hacen con el propósito de determinar la conformación del terreno y localización de los objetos naturales y artificiales que sobre él se encuentran.
ENTES IMPORTANTES EN LA TOPOGRAFÍA
A) EL INGENIERO TOPÓGRAFO
Debe tener conocimientos teóricos profundos de los principios que rigen la topografía. No necesariamente debe ser un experto en geodesia, pero si debe tener amplios conocimientos del mismo. Debe estar en constante actualización, pues hoy en día los métodos y equipos de campo como de gabinete, progresan desmesuradamente. Si no lo es, debe haber sido un topógrafo propiamente dicho, pues la experiencia en el manejo de los equipos y del personal en el campo, influye de sobre manera en la solución de los problemas. Debe tener don de mando ante su personal y el carisma suficiente para con los lugareños de la zona a trabajar. Debe combinar con versatilidad el trabajo administrativo, de gabinete y de campo.
B) EL TOPÓGRAFO
Es el técnico que ejecuta los trabajos de campo dirigido a su vez por un ingeniero topógrafo. Lógicamente un buen topógrafo también debe cumplir ciertos requisitos, así tenemos:
Debe ser una persona honesta y honrada, debe ser el personal de confianza del ingeniero. Debe tener facilidad en el manejo de personal de campo. Debe tener conocimientos de álgebra, geometría y trigonometría, sobre todo debe tener amplio criterio. Debe estar en constante actualización. Debe ser cauteloso y muy celoso con los equipos topográficos. Debe ser leal.
C) LOS EQUIPOS TOPOGRÁFICOS
Se puede lograr un excelente levantamiento topográfico, siempre y cuando se cumpla con tener: Un eficiente ingeniero, un buen topógrafo y equipos topográficos en aceptables condiciones. Es obvio suponer que para obtener un levantamiento topográfico de alta precisión se requiere de equipos de alta tecnología.
EL PUNTO DE CONTROL EN LA TOPOGRAFÍA
Punto de control o punto topográfico, es aquel punto a partir del cual se realiza las mediciones lineales y/o angulares.En ocasiones estos puntos sirven de referencia para definir la dirección de un alineamiento. Los puntos topográficos se dividen en dos:
A) Puntos topográficos permanentes.- Son puntos de referencia fijos, creados antes y al margen del levantamiento topográfico, así tenemos por ejemplo: Los faros, las astas de las plazas, las antenas, los pararrayos, los hitos, etc.
B) Puntos topográficos temporales.- Son puntos creados especialmente para la realización de un proyecto, generalmente estos puntos deben desaparecer finalizado el levantamiento. Estos puntos se marcan con estacas de madera o fierro y se recomienda pintarlas para poder ubicarlas fácilmente, así mismo, éstas deben estar referidos a una estructura cercana.
FORMA DE LA TIERRA Y SUS DIMENSIONES
"La forma de equilibrio de una masa fluida homogénea sometida a las leyes de gravitación universal y girando alrededor de un eje es un elipsoide de revolución aplastado por los polos". (Newton 1687) Las masas internas de la Tierra, su distribución y su densidad no son homogéneas, de ahí que la Tierra no sea un elipsoide perfecto. A su figura se la denomina Geoide.
Extensión del uso de la Topografía
La topografía tiene su aplicación en una porción pequeña de tierra, vale decir en un plano: lo expuesto se puede sintetizar en los siguientes enunciados:
1. La línea que une dos puntos sobre la superficie terrestre es una línea recta (fig.a)
2. La vertical en dos puntos diferentes de la tierra es una línea recta, y todas paralelas entre sí (fig. b)
3. El ángulo formado por la intersección de dos líneas sobre la superficie terrestre es un ángulo plano y no esférico (fig. c y d).
SISTEMA DE UNIDADES
En general las operaciones topográficas, implican mediciones lineales y/o angulares, siendo el establecido convencionalmente el Sistema Internacional, no obstante hoy en día muchos usan todavía el sistema métrico decimal
A) MEDICIÓN LINEAL; UNIDAD PATRÓN; EL METRO (M)
LONGITUD SÍMBOLO metros kilómetro km 1000 Hectómetro Hm 100 Decámetro Dm 10 metro m 1 decímetro dm 0,1 centímetro cm 0,01 milímetro mai 0,001
B) MEDICIÓN DE SUPERFICIE: UNIDAD PATRÓN; EL METRO CUADRADO (M2)
SUPERFICIE SÍMBOLO metros cuadrados
kilómetro cuadrado km2 1 000 000
Hectómetro cuadrado Hm2 10000
Decámetro cuadrado Dm2 100
metro cuadrado m2 1
decímetro cuadrado dm2 0,01
centímetro cuadrado cm2 0,000 1
milímetro cuadrado mm2 0,000 001
Unidad agraria: Hectárea (Ha) ; 1 Ha = 10 000 m2
Volumen Símbolo Metro cúbico metro cúbico m3 1 decímetro cúbico dm3 0.001 centímetro cúbico cm3 0,000 001 milímetro cúbico mm3 0,000 000001
C) MEDICIÓN CÚBICA: UNIDAD PATRÓN; EL METRO CÚBICO (M3)
Unidad común: litro (Lt); 1 Lt - 1 dm3
D) MEDIDA ANGULAR
La unidad de medida para los ángulos, varía con el sistema de división que se adopta para la circunferencia según la siguiente relación:
S : Grados sexagesimales
C: Grados centesimales
R: Radianes
E) EQUIVALENCIAS MAS USUALES
1 in (pulg) = 0,025 4 m1 ft (pie) = 0,304 8 m 1 sqiu (pulg") = 0,000 645 1 m2 1 mile (milla náutica) = 1 853 m
1 stat. mile (milla estática) = 609,347 m1 ac (acre) = 43,561 cu ft (pie cúbico) = 28,32 dm
