Uso y manejo de la CintaMedición con Cinta

10/06/2014Universidad Nacional de Ingeniería.Recinto Universitario Pedro Arauz Palacios.Facultad de Tecnologia en La Construccion.

Informe:

Práctica de Campo de Topografía 1

Presentado a:

Ing. Orlando López

Elaborado por:

Martin Ariel Rocha Pérez 2010-33138

Carlos Esteban Sequeira 2010-34874

Yader 2010-33471

Fecha de Elaboración:

06 de mayo 2014.

Índice

Objetivos………………………………………………….. 3

Introducción…………………………………………………. 4

Antecedentes Históricos…………………………………… 5

Importancia y aplicaciones de la práctica……………… 6

Aspectos Generales……………………………………… 7

Desarrollo de Campo…………………………………… 11

Composición de la Cuadrilla…………………………… 11

Equipo Empleado en el trabajo……………………….. 11

Explicación paso a paso del trabajo de campo realizado 12

Resumen de los datos levantados……………………… 13

Metodos y formulas utilizadas………………………….. 14

Cálculos…………………………………………………. 16

Resultados………………………………………………… 23

Conclusión…………………………………………………. 24

Recomendaciones y Observaciones …………………... 25

Anexos……………………………………………………… 26

Gráficos……………………………………………………… 27

Bibliografia………………………………………………...… 28

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Objetivos

Familiarizarnos con el uso de la cinta.

Aprender acerca de los métodos y materiales empleados para medir distancias de un determinado terreno para un levantamiento; así como el uso adecuado de ellos.

Aplicar y analizar los diferentes tipos de medidas que se pueden realizar con cinta.

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Introducción

Nuestra primera clase práctica fue realizada a un costado de la Universidad Nacional de Ingeniería en el Recinto Universitario Pedro Arauz Palacios (UNI-RUPAP) de las 1:00pm a 4:00pm. Esta práctica fue basada en ´´El uso y manejo de la cinta y la medición de una poligonal´´. En este trabajo se intentara explicar los cálculos que se realizaron para poder encontrar los datos que le hacen falta a la poligonal, así también, una reseña a cerca de la Cinta Métrica y los materiales utilizados en la medición. Un área de terreno puede ser levantada por completo por medio de cinta solamente. Según se trate una poligonal abierta o cerrada existen varios métodos para hacer el levantamiento. La práctica consiste en una poligonal de 5 lados de la cual se requiere medir distancias horizontales y ángulos para la orientación de los ejes de la poligonal. Este es un tipo de levantamiento que se utiliza generalmente para trabajos que no requieren gran precisión, especialmente para indicar características específicas del terreno.

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Antecedentes Históricos

Muchos levantamientos antiguos tienen las distancias indicadas en unidades de cadena. La cadena constaba de 50 o 100 eslabones de fierro, cada eslabón tenía un anillo en su extremo que se unía con el eslabón siguiente una cadena media de 10 o 20 metros de longitud, y constaba de 50 o 100 eslabones, cada eslabón tenía una longitud de 0.20m o 20cm. Cien cadenas cuadradas (De diez metro) o 25 cadenas cuadrada (De veinte metro) equivalían a una hectárea y, por tanto el uso de cadenas facibilitaba la medición, en el levantamiento de terrenos. Con el uso constante, el desgaste de los eslabones de una cadena como resultado un alargamiento y un subsecuente error en la medición. Se piensa que esta es la razón de las discrepancias entre los estándares distritales de longitud, usados en algunas localidades más antiguas, y los estándares de los EEUU de medición. Ya no se utiliza la cadena como unidad de medición en los levantamientos topográficos; la manera de conversión era la siguiente:

20cm --------------------------------------------------------------------------- 1 eslabón. 50 o 100eslabones ------------------- 1 cadena ---------------------- 10 o 20 metros. 100 o 50 cadenas ----------------------------------------------------------- 1 kilometro.Ahora se dispone a utilizar las cintas para la medición de distancias. Existe la cinta de tela, hecha de tela con alambres entretejidos, y la cinta de acero. Todas las cintas están sujetas a alargamiento cuando se somete a tensión, de modo que para las mediciones precisas, se utiliza exclusivamente la cinta de acero, debido a su mayor resistencia a la deformación. Por lo común, la cinta de acero se consigue en longitudes de 10, 20 o 25 metros y en mayores medidas cuando se requieren.

Importancia y aplicaciones de la práctica:

Opinamos que la importancia de la practica radica en adquirir los conocimientos previos y prácticos, q nos serán de principal utilidad para desempeñarnos en nuestro campo laboral como Ing. Civil, el cual nos indica el proceso para la obtención de medidas exactas sobre un levantamiento de terreno, al llevar bajo nuestra responsabilidad una obra o estudio de “x” terreno

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Generalidades

La cinta

La cinta métrica utilizada en medición de distancias se construye en una delgada lámina de acero, aluminio o de fibra de vidrio. Las cintas métricas más usadas son las de 10,15,20,25,30,50 y 100 metros, con menores longitudes (de 1 a 10 m). Lo denominan flexómetros y pueden incluir un mecanismo para rebobinado automático de la cinta.

Un área del terreno puede ser levantada por completo por medio de cinta solamente. Este es un tipo de levantamiento que se utiliza generalmente para trabajos que no requieren gran precisión, especialmente para indicar características específicas del terreno. Las cintas métricas se hacen de

distintos materiales, con la longitud y pesos muy variables. Se emplea para hacer medidas en el campo, de distancias horizontales.

Dependiendo del tipo de material en que está construida una cinta, se obtiene un precisión determinada que viene indicada por la clase de la cinta, (homologación), clase I, II, II, las mas precisas señalan de clase I, las cintas más utilizadas en general son clase II (metálicas) o clase III ( fibra de vidrio).

Plomada

Pieza metálica terminada en punta y sostenida de una cuerda muy fina y sirve para la proyección vertical de un punto situándolo a cierta altura sobre el suelo. Es una herramienta usada frecuentemente en cualquier trabajo de topografía, ya que mediante su empleo se puede establecer el nivel vertical o proyección para determinar distancias. El peso de la plomada a utilizar, se relaciona directamente con la acción (flexibilidad) de la caña empleada.

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Brújula

Una brújula consta esencialmente de una aguja de acero magnetizado, montada sobre un pivote situado en el centro de un limbo o circulo graduado. La aguja apunta hacia el norte magnético, los polos magnéticos norte y sur están situados aproximadamente a 1600km y 2496km respectivamente, de los polos geográficos verdaderos. 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.

Jalones

Son de metal o de madera y con punta de acero para indicar la localización de puntos transitorios o momentáneos, se utiliza también para la alineación de puntos. Su longitud es de 2 a 3 metros, y su sección circular es de 1 pulgada. Pintadas en franjas de 20cm de color rojo y blanco alternativamente para ayudar en su visualización en el terreno.

Dicho de madera sencilla, un jalón es una vara larga de madera, de sección cilíndrica o prismática, comúnmente pintada en secciones que alternan los colores blanco y rojo, que termina en un regatón de acero, por donde se clava en el terreno. Los jalones se utilizan para determinar putos fijos en el levantamiento de planos topográficos, para trazar las alineaciones, para determinar las bases y para marcar puntos particulares sobre el terreno. Normalmente, son un medio auxiliar al teodolito.

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Distancias Horizontales

Las distancias se miden manteniendo la cinta en posición horizontal y transfiriendo la distancia entre dos puntos por medio de una plomada. Un hombre mantiene el cero de la cinta sobre una estaca en el nivel mas alto mientras q en la otra, coloca la plomada directamente sobre el punto que se va a medir y lee la distancia en que la línea de la plomada intercepta la cinta, la cinta debe mantener el mismo nivel.

Pendientes empinadas

Para estas condiciones, la distancia entre los puntos que se va a medir se divide en un numero tal de partes, que el hombre que va adelante pueda mantener la cinta convenientemente a la altura del pecho. Enpezamos por hace que el hombre de atrás mantenga el cero de la cinta en la estaca superior punto ´´A´´. el hombre de adelante es dirijido por el de atrás hasta que esta alineado entre los puntos ´´A´´ y ´´B´´. en un punto conveniente a una distancia en metro cerrados, como M, coloca una ficha en el suelo y le dice al hombre de atrás la medición, digamos 17m. el hombre de atrás debe repetir esta cifra en vos alta para evitar errores. El hombre de atrás suelta la cinta, avanza hasta M y sostiene la marca de 17m sobre la ficha. El de adelante estira la cinta en toda su longitud digamos 25m, y coloca una ficha en el suelo en el punto N. el cadenero de atrás avanza con la cinta y mantiene el cero sobre esta ficha. El de adelante avanza entonces y coloca la plomada sobre el punto B y lee la distancia; digamos que es 18.27m. la distancia horizontal entre los puntos A y B es entonces 43.27m.

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Alineamiento entre dos puntos

Cuando la distancia entre dos puntos se debe medir en partes, o cuando exede la longitud de la cinta, es importante q los puntos intermedios estén aproximadamente en línea recta. Inspeccionar la figura de abajo se ve que si los puntos M y N no están sobre la línea que une los puntos A y B (mostrada en la figura), la distancia medida AM + MN + NB sera mayor que la distancia real AB. Con objeto de evitar esta inexactitud, el cadenero de atrás mira de A y B y dirige al de adelante a la derecha o a la izquierda para establecer los puntos de determinación no sea visible para el cadenero de atrás.

Señalamiento de puntos en el Levantamiento

Los extremos de las líneas rectas de un levantamiento se marcan generalmente con estacas de maderas clavadas en el suelo con el punto exacto marcado por medio de una tachuela o un clavo que se inserta en la estaca. Cuando no sea posible clavar estacas de madera, se puede utilizar clavo de metal, marcando el punto exacto con un punto en la cabeza. En roca, pavimento de concretos o parte es de mampostería de edificios, se usa con frecuencia una marca de gris amarillo, localizando el punto exacto con una cruz en lápiz sobre el gris. Para marcar permanentes, el punto se puede marcar por medio de un pequeño taladro.

Para marcas temporales y para puntos intermedios, se usa comúnmente agujas de metal llamadas fichas estas fichas son aproximadamente de 5mm. de diámetro y de 30 a 40 cm de longitud. Se clavan en el suelo, inclinadas con respecto a la vertical y en ángulo recto con respecto a la línea que une los puntos que se están midiendo. El punto exacto se marca en el centro de la ficha en la superficie del terreno.

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Desarrollo de campo

Composición de la cuadrilla

Cadenero delantero:Es quien lleva el cero de la cinta, y el encargado de tensar la cinta.

Cadenero trasero: Quien sostiene la tensión efectuada por el cadenero delantero.

Alineador: Es el encargado de dar la dirección entre dos untos cuando sea necesario.

Anotar:El que lleva los registro de campos levantados.

Equipo empleado en el trabajo:

Cinta metálica. Fichas o clavos.

Plomadas.

Jalones.

Libreta de campo.

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Explicación paso a paso del trabajo de campo realizado:

Al empezar la explicación vemos necesario considerar la forma grafica que tiene el terreno que hemos medido. En la grafica se tomaron 5 puntos importantes que unen distintos extremos y que forman ángulos internos los cuales también hay que calcular.

1. Lo primero es la Alineación: comenzamos con los extremos (1,5).

1.1 En nuestra práctica empezamos a medir cada 10 metros desde 1 hasta llegar a 5.

1.2 El cadenero trasero se queda en el punto de partida con la marca de 9 metros, mientras que el cadenero delantero lleva el cero siendo alineado por señas o voces por el cadenero trasero.

1.3 Cada extremo de la cinta debe sostenerse a la misma altura.

2. El siguiente paso es el tensado:

2.1 El cadenero se enrolla la cinta en su mano, haciendo que la palma de la mano quede debajo de la cinta y el restante de cinta se sostenga con el dedo pulgar apuntando hacia arriba y manteniendo los brazos a la misma altura, pegados al cuerpo.2.2 Luego los cadeneros aplican una fuerza de tensión considerable para mantener la alineación fija en los puntos correspondientes formando ángulos rectos con la vista.Se continua con el aplome:

3.1 El aplome consiste en marcar el extremo de una medida (en este caso c/10mts) colocando el hilo de la plomada sobre el punto de inicio mientras que el delantero marca el cintazo.

3.2 Si el último cintazo para terminar de medir el lado es de menos longitud (10mts) entonces el cadenero delantero llevara el hilo de la plomada hasta el punto de la cinta que quede sobre la marca del terreno.

3. Una vez que se alinea y se tensa correctamente la cinta, el cadenero trasero da la señal de listo, y se continúa con el marcado. El cadenero delantero deja caer la plomada y marca el punto con un clavo en el hueco que hizo la plomada.

4. En esta práctica la medición se hizo por tramos, cuando se mide por tramos se debe llevar apuntes cuidadosos sobre los datos que se obtengan.

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5. El último paso es la anotación correcta de los datos. Se multiplica el cintazo (10mts) por el número de clavos marcados y se suma la distancia restante hasta el extremo, si la hay.

6. Cuando el terreno es inclinado, se trata que la cinta este a la misma altura en ambos extremos y el cadenero trasero se ve forzado a aplomar desde una altura que no sobrepase el pecho del mismo.

Resumen de Datos Levantados

En el siguiente cuadro se pretende dar a conocer todas las medidas existentes para calcular los datos faltantes del polígono formado, como son: todos los Ángulos Internos que forman la unión de las rectas y la Distancia del segmento (1,2); así también, el Área del polígono. De tal forma, que debemos calcularlos mediante los métodos estudiados en clase (métodos del seno, coseno, triángulos semejantes y formula de Aeron, entre otros). Asemos mención tanto de los datos Principales en los cuales aparece el segmento (2,5) q corresponde a la diagonal del polígono, como de los datos Secundarios, que se refieren a un triangulo que se agrego al polígono, para poder calcular el segmento (1,2); el cual también consta de una cuerda que llamamos (a,b).

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Resumen de datos levantados de la poligonal levantada con cinta:

Tabla de registro:

Alineación Long. Cintazo O.C.C. Distancia1-2 10 6.96 16.962-3 10 4.21 14.213-4 10 1.81 11.804-5 10 4.52 14.525-1 10 2.79 12.795-3 10 0.16 20.16

Puntos de ubicación de la poligonal:

Salones de mecánica – Sur.Muro del recinto – Norte.Entrada principal de la UNI (RUPAP) – Nor-este.

Cálculos:

Métodos y fórmulas a utilizarse:

Calcular el área del polígono, utilizamos el método de Herón el cual dice así:

A=√ S(S-a)(S-b)(S-c)

En donde S es el semiperímetro de un triángulo con lados a, b, c:

S=

Calcular los ángulos internos del polígono mediante el método de la ley del coseno, el cual consiste en que por medio de la obtención de las medidas de sus tres lados podemos calcular los ángulos de un triángulo rectángulo.

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CALCULOS MATEMÁTICOS:

Cálculo de Área:Calculo del lado 13

13 =√ 14.212 + 16.962 -2(14.21)(16.96)cos103.44

= 24.52m

Método de Herón: A=√ S(S-a)(S-b)(S-c)

S1= = = 27.84

A1=√ S(S-16.96)(S-14.21)(S-24.52) A1=117.07m2

S2= = =28.73

A2=√ S(S-24.52)(S-20.16)(S-12.79) A2=128.54m2

S3= = = 23.24

A3=√ S(S-20.16)(S-11.80)(S-14.52) A3=84.50m2

AT= A1+A2+A3 = 88.78+121.04+83.39 = 293.21m2

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A1

A2

A3

Cálculos de Ángulos internos:

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Conclusión

Interpretación de los resultados

Es debido mencionar que todos los métodos utilizados y los resultados obtenidos para la elaboración de este informe han sido debidamente analizados y comprobados hasta tener una vasta seguridad de su veracidad correspondiente.

Recomendaciones:

El no estirar la cinta lo suficiente mientras se mide, dará como resultado una medida mayor que la verdadera. También resulta una medición incorrecta, cuando se permite que la cinta siga los contornos de los matorrales, piedras, etc. Si se hacen mediciones cuando hay viento fuerte, ocasiona que la cinta se combe y este tipo de trabajo se debe evitar cuando no son favorable las condiciones atmosféricas. Otro error común es alinear correctamente la cinta, pero este error particular se puede evitar fácilmente. Todos los errores mencionados tienden a resultar en una medida demasiado grande, pues no son acumulativos.

No mantener la plomada exactamente sobre el punto resulta en una dimensión que es mayor o menor. Los errores de este tipo se compensa, pues un error tiende a corregir un error anterior.

No debe emplearse la brújula en zonas donde quede sujeta a atracciones locales (poblaciones, líneas de transmisión eléctrica, etc.).

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Bibliografia:

Ingenieria de campo simplificada para arquitectos y constructores. Henrry Parker y John W. MacGUIRE. Editorial limusa- wiley, s.a. mexico 1972.

http://pdf.rincondelvago.com/levantamiento-con-cinta.html

Monografia.com

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