Informe - generacion de superficie - secciones transversales en Autocad civil 3D

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIORTECNOLOGICO PUBLICO

MONS: ”VICTOR ALVAREZ HUAPAYA”

CARRERA PROFESIONAL DE CONSTRUCCION CIVIL

GENERACION DE SUPERFICIEEN AUTOCAD CIVIL 3D

Autor:

SULCA HUAMANI,

Luis miguel

Docente:

ing.LIFONZO SALCEDO,

Cesar A.

Curso:

DIBUJO ASISTIDO POR COMPUTADORA

Ayacucho, Peru

26 de noviembre de 2015

EPIGRAFE

VAGO PRINCIPAL: ”El copia y Pega”

VAGO SECUAZ: ”Sabe que el informe es copia y pega”

VAGO FLOJO Y DE BUENA: ”Cree que el informe fue hecho por los otros dos”

VAGO PERDIDO: ”El que siempre paga la impresion”

SULCA HUAMANI, Luis Miguel

[email protected]

Carrera Profesional De Construccion Civil

ISTP: ”VICTOR ALVAREZ HUAPAYA”

i

DEDICATORIA

A Dios, padre celestial, por

tenerme siempre bajo su amparo

y proteccion. A mis padres y

hermanos por ser la fuente de mi

inspiracion y ejemplo de

superacion. A mis abuelitos y mi

tio por apoyarme desde el cielo

para obtener este logro.

ii

AGRADECIMIENTO

A mis padres por su apoyo incondicional

A mis profesor por brindarnos sus conocimientos

A mi enamorada la cual es la fuente de mi inspiracion

iii

RESUMEN

El presente trabajo trata sobre dibujo asistido por computadora (CIVIL3D) , pues usan-

do el programa civil 3D hacemos el diseno de un puente, para ello debemos conocer los

componentes basicos del programa ya que es de suma importancia, su utilizacion y reali-

zacion, luego continuamos con el punto de aplicacion este nos da entender que capacidades

cuenta el programa y en que aereas se puede emplear este sistema en este caso el diseno

de un puente, seguido a esto tenemos el punto de caracterısticas y diferencias que tiene

el programa en cuanto a otros sistemas que podemos utilizar, en el punto siguiente trata

sobre conceptos basicos que ayuda en lo que es el diseno del tal manera que podamos

darnos cuenta en cuales formatos podemos utilizar nuestros archivos y como utilizar el

civil 3D y tener en claro cuales son los objetos y sus entidades, ya culminando el trabajo

tenemos los pasos y el dibujo ya final el cual por ser 3D no lleva angulos, si fuese en 2D.

iv

Indice general

Portada

Epıgrafe I

Dedicatoria II

Agradecimiento III

Resumen IV

Indice General V

Indice general V

Indice de Cuadros IX

Indice de cuadros IX

Indice de Figuras X

Indice de figuras X

Introduccion XII

1. CAPITULO I 1

1.1. TITULO DESCRIPTIVO DEL PROYECTO: . . . . . . . . . . . . . . . . 1

v

INDICE GENERAL

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3. FORMULACION DEL PROBLEMA: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.4. ELABORACION DEL HIPOTESIS: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.5. OBJETIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.5.1. OBJETIVO GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.6. HIPOTESIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.7. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2. CAPITULO II 4

2.1. MARCO DE REFERENCIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.1.1. INTRODUCCION A AUTOCAD CIVIL 3D: . . . . . . . . . . . . 4

2.1.2. BREVE HISTORIA DEL AUTOCAD CIVIL 3D: . . . . . . . . . . 4

2.1.3. COMPONENTES DEL AUTOCAD CIVIL 3D: . . . . . . . . . . . 6

2.1.4. CARACTERISTICAS, SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS CON

OTROS SISTEMAS DE DIBUJO ASISTIDO POR COMPU-

TADORA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1.4.1. CARACTERISTICAS DEL AUTOCAD CIVIL 3D: . . . 7

2.1.4.2. SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS: . . . . . . . . . . . . . 8

2.1.5. EXTENSIONES DEL AUTOCAD CIVIL 3D: . . . . . . . . . . . . 8

2.1.6. METODOS DE INTERPOLACION BIDIMENSIONAL: . . . . . . 9

2.1.6.1. PUNTOS DISTRIBUIDOS EN UNA MALLA RECTAN-

GULAR: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.7. TAQUIMETRIA: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.8. METODOS DE DISENO PARA PUENTES DE CARRETERAS: . 25

2.1.9. CONSIDERACIONES INICIALES DE DISENO: . . . . . . . . . . 25

2.1.9.1. FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES DE

CARGAS: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.1.9.2. LIMITACIONES DE LAS DEFLEXIONES: . . . . . . . . 26

2.1.9.3. LARGUEROS Y VIGAS TRANSVERSALES DE PISO: . 27

2.1.10. CARGAS DE DISENO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.1.11. INFORMACION BASICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

vi

INDICE GENERAL

2.1.11.1. Topografıa y diseno vial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.1.11.2. Estudio geotecnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.1.11.3. Parametros Sısmicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.1.11.4. Exploracion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3. CAPITULO III 30

3.1. METODOLOGIA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.1.1. INTERFAZ DE USUARIO DE AUTOCAD CIVIL 3D METRIC . 30

3.1.1.1. EJECUCION DEL AUTOCAD CIVIL 3D . . . . . . . . . 30

3.1.1.2. MENU DE APLICACIONES: . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.1.1.3. LA CINTA DE OPCIONES: . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.1.1.4. LA HERRAMIENTA TOOLSPACE: . . . . . . . . . . . . 33

3.1.1.5. ABRIR UN NUEVO DOCUMENTO: . . . . . . . . . . . 33

3.1.2. PUNTOS EN CIVIL 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.1.2.1. PREPARACION DE PUNTOS DE EXCEL A CIVIL 3D 35

3.1.2.2. IMPORTACION DE PUNTOS DESDE ARCHIVO DE

txt O csv: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.1.3. ANALISIS Y MANEJO DE SUPERFICIES . . . . . . . . . . . . . 39

3.1.3.1. CREACION DE UNA SUPERFICIE: . . . . . . . . . . . 39

3.1.3.2. SUPERFICIE TIN (TRIANGULACION): . . . . . . . . . 43

3.1.3.3. EDICION DE LA SUPERFICIE: . . . . . . . . . . . . . . 44

3.1.3.4. ETIQUETADO DE CURVAS: . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.1.4. ALINEAMIENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.1.4.1. GENERALIDADES: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.1.4.2. CREACION DE UN ALINEAMIENTO USANDO LOS

ELEMENTOS DEL CIVIL 3D: . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.1.5. PERFIL LONGITUDINAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3.1.5.1. CREACION DE PERFIL LONGITUDINAL: . . . . . . . 50

4. CAPITULO IV 55

4.1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES . . . . . . . . . . . . . . . . 55

vii

INDICE GENERAL

5. CAPITULO IV 56


6. ANEXOS 57

6.1. ANEXO A: De los GrA¡ficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

6.2. ANEXO B: De los Cuadros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

6.2.1. PUNTOS DEL PUENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

6.3. ANEXO C: De las Ecuaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.4. ANEXO D: Soporte Digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.5. ANEXO E: Planos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

7. CAPITULO V 77


7.2. Recomendaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Bibliografıa 79

Bibliografıa 79

A. CODIGO VFLOW2D 82

viii

Indice de cuadros

6.1. Coordenadas del puente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

ix

Indice de figuras

2.1. Diseno de puente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.1. Ejecutamos Autocad Civil 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.2. Entorno del Autocad Civil 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3. Comandos del Menu Aplicaciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.4. Cinta de Opciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.5. Herramienta Toolspace: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.6. Crear nuevo docuemnto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.7. Pantalla principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.8. Puntos en EXCEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.9. Tabla de puntos en Excel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.10. Guardar el archivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.11. Importamos los Puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.12. Importamos los Puntos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

x

INDICE DE FIGURAS

3.20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3.23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3.24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.27. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.28. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.29. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.30. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.31. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.32. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.33. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3.34. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3.35. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.36. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

3.37. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.38. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.40. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.41. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.42. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

xi

INTRODUCCION

En los sitios donde la topografia y el relieve del terreno presentan irregularidades consi-

derables debidas a los cambios geologicos y cauces naturales, es necesario el uso de los

puentes carreteros que servirA¡n de enlace entre dos puntos separados por obstaculos,

donde antes no existAa ningAon tipo de acceso. Los obstA¡culos pueden ser variados y

presentan condiciones que obligan a usar diferentes tipos de estructuras, un obstA¡culo

muy comAon son las autopistas en las cuales no se puede interrumpir el flujo vehicular,

para ello se construyen pasos a desnivel, los cuales son muy comunes en paAses desarro-

llados. 2

xii

1CAPITULO I

1.1. TITULO DESCRIPTIVO DEL PROYECTO:

XDiseno estructural de un puente en Autocad Civil 3D

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

XEl diseno estructural de un puente

1.3. FORMULACION DEL PROBLEMA:

X¿Como realizar el diseno de un puente en Autocad Civil 3D?

1.4. ELABORACION DEL HIPOTESIS:

H- : El Autocad Civil 3D, no es ni sera importante para el diseno estructural de un puente

H+: El Autocad Civil 3D, es una herramienta muy ni sera importante para el diseno

estructural de un puente

1

1.5. OBJETIVOS

1.5. OBJETIVOS

1.5.1. OBJETIVO GENERAL

El presente documento contiene el analisis y diseno estructural de un puente Calzada

Derecha e izquierda, y a partir del cual se producen los respectivos planos estructurales.

1.5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

XConocer aspectos del programa Autocad Civil 3D.

XAplicar conocimientos estructurales de diseno de un puente.

1.6. HIPOTESIS

En general el tema de puentes es de interes para todos los alumnos de ingenierıa civil.

Se trata de la aplicacion de los conocimientos adquiridos en los cursos de resistencias de

materiales, concreto armado y especıficamente en el analisis de estructuras.Se estudian

en el conocimientos que no solo se aplican en la construccion de puentes sino en muchas

otras estructuras.

La idea del puente es tan primitiva como el hombre; al llegar a un curso de agua o una

quebrada nace inmediatamente la idea de valerse de algun elemento que permita cruzarlo,

el puente mas primitivo que existe es el conocido ejemplo del puente de monos en el cual

una cadena de estos animales se balancean hasta alcanzar una rama de la varilla opuesta

pasando el resto de los animales por el puente ası formado.La idea del hombre de colocar

troncos de arboles o grandes piedras de los sitios estrechos de las quebradas, es lo mas

primitivo que se conoce.

1.7. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA

En estas epocas se intensifican el desarrollo de la tecnica de dos aspectos: el diseno y la

construccion. El acero y el hormigon armado, estos dos materiales han desplazado casi por

completo a las construcciones de albanilerıa y de manera absoluta a las de fierro fundido.

Hoy en dıa, el analisis de una estructura se ha tornado muy analıtico y exacto, debido

2

1.7. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA

a la rigurosidad que exige disenar un puente; es por eso que el estudio del analisis de

estructuras se basa en conocimientos de la fısica, matematica y especıficamente estatica,

aplicando varios leyes de equilibrio para ası poder determinar un balance entre la carga y

la resistencia de la estructura formada unicamente por armaduras.

3

2CAPITULO II

2.1. MARCO DE REFERENCIA

2.1.1. INTRODUCCION A AUTOCAD CIVIL 3D:

El AutoCAD Civil3D es una herramienta de diseno y calculo muy util en el desarrollo de

diseno de sitio, diseno urbanıstico, carreteras, movimiento de tierras, calculo topografico,

replanteo de informacion, etc. La principal caracterıstica del programa es que esta disenado

por Autodesk para que todos los componentes del diseno esten relacionados, los objetos

al ser modificados automaticamente regeneran el diseno y recalculan la informacion en

tablas y perfiles, todo esto nos ayudara a la hora de hacer cambios en nuestra propuesta

sin tener que rehacer todo el proyecto de nuevo. ver mas

2.1.2. BREVE HISTORIA DEL AUTOCAD CIVIL 3D:

La historia de Auto CAD es una larga sucesion de nuevas utilidades y caracterısticas del

programa. Esta es la historia de una serie de conjeturas acerca de causas y consecuencias

de cada una de sus 17 ediciones. Si bien Auto CAD fue uno de los primeros, a mediados

de la decada del 80 muchas otras empresas tambien desarrollaron sus propios sistemas

CAD. En general, las otras implementaron desde un principio el uso de todo tipo de

trabas electronicas y/o digitales a la reproduccion, instalacion y uso de sus sistemas.

La evolucion y desarrollo de las aplicaciones CAD han estado ıntimamente relacionados

con los avances del sector informatico. Hay que destacar, el gran interes estrategico que

4

http://http://www.monografias.com/trabajos73/historia-programa-autocad/historia-programa-autocad.shtml#ixzz3nenbY0Wc


desde el principio ha tenido el CAD para las empresas, por el impacto enorme en la

productividad. Las grandes empresas desde el principio han apostado por el CAD y ello

supone importantes inversiones, que logicamente potencian y convierten el CAD en un

producto estrategico con un gran mercado. La cronologıa del CAD, se puede resumir en

los siguientes datos:

Version 1.0 (Release 1), noviembre de 1982.

Version 1.2 (Release 2), abril de 1983.

Version 1.3 (Release 3), septiembre de(1983)

Version 1.4 (Release 4), dos meses despues

Version 2.0 (Release 5), octubre de 1984.

Version 2.1 (Release 6), mayo de 1985.

Version 2.5 (Release 7), junio de 1986.

Version 2.6 (Release 8), abril de 1987.

Version 9, septiembre de 1987, el primer paso hacia Windows.

Version 10, octubre de 1988, el ultimo AutoCAD conmensurable

Version 11, 1990

Version 12, junio de 1992.

Version 13, noviembre de 1994, casi para Windows

Version 14, febrero de 1997, adios al DOS.

Version 2000, ano 1999.

Version 2000i, ano 1999.



5





Version 2008, marzo de 2007.

Version 2009, febrero de 2008.

Version 2010, marzo de 2009.

2.1.3. COMPONENTES DEL AUTOCAD CIVIL 3D:

Es un programa de diseno asistido por ordenador (CAD Computer Aided Design”; en

ingles, Diseno asistido por computador) para dibujo en 2D y 3D. Actualmente es desarro-

llado y comercializado por la empresa Autodesk. ver mas Los componentes del auto-cad

estan constituidos por:

LA VENTANA GRAFICA: Ocupa la mayor parte de la pantalla y es donde se

muestran y crean los dibujos. Esto quiere decir que es el lugar donde se representaran

los elementos del dibujo de trabajo que se este realizando.

BARRA DE MENUS: Situada en la parte superior, permite el acceso a una serie de

menus desplegables que contiene las ordenes y procedimientos de uso mas frecuente

en Auto CAD.

BARRA DE HERRAMIENTAS ESTANDAR: Incluye una serie de iconos que re-

presentan de forma grafica e intuitiva las ordenes que se ejecutaran si se pulsa sobre

ellos: zoom, ayuda, recorta, etc. Estas barras se pueden personalizar, de forma que

se incluya en ellas las ordenes que mas utilizamos. Son de gran ayuda, y se integran

en el editor de dibujo o pueden quedarse flotando.

BARRA DE PROPIEDADES: Su funcion es la de controlar y establecer las pro-

piedades por defecto de las entidades, como son capa, color, dibujo, modificador,

anotacion, bloques, propiedades utilidades y tipo de lınea.

6

http://www.monografias.com/trabajos73/historia-programa-autocad/historia-programa-autocad2.shtml#ixzz3nenkD1x7


BARRA DE HERRAMIENTAS FLOTANTES: Son barras de herramientas que

pueden situarse en cualquier parte de la pantalla, y que incluyen las ordenes mas

utilizadas. Estas barras pueden ser personalizadas adaptandolas a nuestra forma

habitual de trabajar en Auto CAD.

LINEA DE COMANDO: es la ventana de la lınea de comandos, la cual nos permite

interactuar con el programa, todas las solicitudes de los comandos se gestionan a

traves de esta ventana.

BARRA DE ESTADO: esta barra contiene una gran cantidad de herramientas para

el control preciso del dibujo.

ICONO UCS: icono de coordenadas del usuario (UCSICON), El Icono del Sistema

de Coordenadas del Usuario se encuentra situado en la esquina inferior izquierda

del area grafica, su estilo puede ser bidimensional o tridimensional, en nuestro curso

podemos usarlo de las dos formas. El UCSICON esta ubicado en el Origen del

Sistema de Coordenadas Rectangular.

CURSOR: segun donde situemos el cursor del raton, este adopta diferentes formas.

Dentro de la zona de dibujo adopta la forma de una cruz. Si lo situamos sobre las

barras de herramientas, adopta la forma de una flecha.

2.1.4. CARACTERISTICAS, SEMEJANZAS Y DIFEREN-

CIAS CON OTROS SISTEMAS DE DIBUJO ASISTIDO

POR COMPUTADORA

2.1.4.1. CARACTERISTICAS DEL AUTOCAD CIVIL 3D:

El diseno asistido por computadora (o computador u ordenador), abreviado como DAO

(diseno asistido por ordenador) pero mas conocido por sus siglas inglesas CAD (Computer

Aided Design), es el uso de un amplio rango de herramienta computacional que asisten a

ingenieros, arquitectos y otros profesionales del diseno en sus respectivas actividades. Estas

herramientas se pueden dividir basicamente en programas de dibujo en dos dimensiones

(2D) y modeladores en tres dimensiones (3D). Las herramientas de dibujo en 2D se basan

en entidades geometricas vectoriales como puntos, lıneas, arcos y polıgonos con las que se

7


pueden operar a traves de una interfaz grafica. Los modeladores en 3D anaden superficies

y solidos.

2.1.4.2. SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS:

En semejanza con el Auto CAD tenemos al programa Coreldraw, el cual tambien es una

herramienta que asiste a diversos profesionales en el area que tiene que ver con el dibujo,

pero el Coreldraw se caracteriza por ser un programa de dibujo vectorial que facilita

la creacion de ilustraciones profesionales: desde simples logotipos a complejos diagramas

tecnicos. Tambien tenemos otra herramienta en semejanza con el Auto CAD el cual se

llama Illustrator, desarrollado por Adobe, con la que como herramienta se puede crear

y trabajar con dibujos basados en graficos vectoriales, siendo de gran utilidad para el

profesional ligado a las areas de dibujo. En cambio en caso del programa Power Point,

nos permite crear nuestros propios dibujos, partiendo de lıneas o trazos de figuras basicas

o formas predefinidas. Y existe otro programa, este se llama Photo Draw, el cual esta

perfectamente dotado para trabajar con imagenes fotograficas, pero se puede conseguir

tambien muy buenos resultados trabajando con dibujos y textos. En esto saca ventaja a

otros programas menos preparados para trabajar con imagenes vectoriales.

2.1.5. EXTENSIONES DEL AUTOCAD CIVIL 3D:

Al realizar un trabajo en cualquier aplicacion debemos guardarlo como un archivo, para

luego poder abrirlo y modificarlo cuando queramos. En AutoCAD sucede lo mismo. De

tal manera, que cualquier dibujo que se realiza, al ser guardado en la computadora debe

guardarse en forma de archivo. Para ello debe tener una extension para identificar que

tipo de archivo es. A continuacion se encuentran los tipos de archivos:

DWG: se origino de la palabra inglesa ”drawing”que significa dibujar. Es el prede-

terminado y de trabajo de AutoCAD.

BAK: Este es el formato de archivo de respaldo para AutoCAD. Siempre que uno

guarde un dibujo, AutoCAD crea automaticamente un duplicado que sirve como

archivo de respaldo. Este archivo tiene la misma informacion que el original, pero

una extension diferente. Si su archivo original resulta danado o inutilizable por

8


alguna razon, se puede cambiar la extension del archivo BAK por DWG y abrirlo

tal como harıa con cualquier otro archivo de dibujo.

DWF: (Drawing Web Format): (Dibujo en Formato Web). Para visualizar dibujos

en Internet, ocupan poco espacio. Necesita un programa especial que se instala en

nuestro navegador de Internet.

DXF: (acronimo del ingles: Drawing Exchange Format) es un formato de archivo

informatico para dibujos de CAD, creado fundamentalmente para posibilitar la in-

teroperabilidad entre los archivos .DWG, usados por el programa AutoCAD, y el

resto de programas del mercado. Utilizado para intercambio entre programas, ya

que es un formato universal. Esto quiere decir que este tipo de archivos puede ser

abierto en cualquier aplicacion de trabajo con dibujos.

2.1.6. METODOS DE INTERPOLACION BIDIMENSIONAL:

2.1.6.1. PUNTOS DISTRIBUIDOS EN UNA MALLA RECTANGULAR:

Cuando se parte de una matriz Zij de valores de la superficie a representar (donde zij =

z(xj,yi), i = 1...n, j = 1...m), existen metodos para la interpdacion en puntos distintos

a los de la malla. En particular, siempre que se disponga tie dos familias de funciones

univaluadas ci(x), i = 1. .. n y cj(Y ) ,j = 1... m tales que

Ci(Xk) =

(1 si i = k

0 si i 6= k

)(2.1.1)

CJ(Yl) =

(1 si j = l

0 si j 6= l

)(2.1.2)

es inmediato ver que la superficie S(x, y), formada como producto tensorial de interpo-

lantes unidimensionales, interpola el conjunto Zij de valores dados:

9


S(x, y) =n∑

i=1

m∑j=1

Zij ∗ Ci(x) ∗ Cj(y) (2.1.3)

Skl(u, v) = {1uu2u3}[M ][Pkl][M ]t

v1

v2

v3

(2.1.4)

u =x− xk

xk + 1−xk, v =

y − ylyl + 1−yl

(2.1.5)

M es una matriz constante de 4x4, y Pkl contiene el valor, en los cuatro puntos extremos

del intervalo [xk, xk + 1] x [yl, yl + 1], de las alturas z, sus primeras derivadas parciales zu,

zv, y la segunda derivada cruzada zuv. Ası pues, un algoritmo alternativo para la obtencion

del spline bicubico que interpola los datos consistente en estimar las matrices derivadas

Zuij, Z

vij y Zuv

ij y, y luego aplicar la formula 2.1.4 a cada rectangulo de la malla.

La formulacion bicubica de las ecuaciones 2.1.3 y 2.1.4 pueden complicar, en algunos

casos, la generacion posterior de los contornos de nivel -que puede entenderse como el

calculo de la interseccion del interpolante con distintos planos horizontales-. Una posibili-

dad alternativa, es la aproximacion de cada trozo bicubico por cuatro trozos bicuadraticos.

Suponiendo que la malla rectangular es regular y tal que Xi+1−Xi = 1∨

V i, yi+1−yi = 1

V i, y definiendo la matriz DQt, funcion del signo del parametro t.

DQt =

1/2 1/2 1/8 −1/8

−2 2 −1/2 −1/2

−2 2 −3/2 −1/2

si t ≤ 0

1/2 1/2 1/8 −1/8

−2 2 −1/2 −1/2

−2 −2 1/2 3/2

si t > 0

(2.1.6)

la ecuacion de la superficie bicuadratica en el. rectangulo de la malla [xk, xk+1] x [yl, yl+1]

10


equivalen a la expresion bicubica 2.1.4

Skl(u, v) = {1uu2} DQu PLl [DQ]v

v1

v2

u = x− (xk + 1 + xk)/2, v = y − (yl + 1 + yl)/2

(2.1.7)

donde la matriz Pkl contiene, como en 2.1.4, los valores y derivadas parciales en los cuatro

extremos del intervalo,

Pkl =

zkl zk + 1, l zvkl zvk + 1, l

zk, l + 1 zk + 1, l + 1 zvk , l + 1 zvk + 1, l + 1

zuk l zuk + 1, l zuvk l zuvk + 1, l

zuk , l + 1 zuk + 1, l + 1 zuvk , l + 1 xuvk + 1, l + 1

(2.1.8)

Evidentemente, el algoritmo de interpolacion con trozos bicuadraticos sigue un proceso

totalmente paralelo al de la interpolacion con splines bicubicos: una vez estimadas las

matrices de derivadas parciales zuij, zvij, z

uvij ; y solo es preciso aplicar a cada rectangulo de

la malla la ecuacion 2.1.7 en lugar de la 2.1.4. Como se vera posteriormente, se comparan

los algoritmos basados en 2.1.4 y 2.1.7 -con estimacion de zuvij V i,j, siguiendo el trozo

bicubico llamado, los resultados en ambos algoritmos son bastante similares.

2.1.7. TAQUIMETRIA:

11

Bloque 4. Taquimetría. Tema 14. Curvas de Nivel. Confección de planos.

Departamento de Ingeniería Gráfica.

Universidad de Sevilla.

León-Bonillo, M.J.

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3/19

EQUIDISTANCIA.

Se llama equidistancia real, a la distancia que existe entre dos planos paralelos y

consecutivos. La representaremos por Er .

A la representación en un plano de la equidistancia real Er, se denomina

equidistancia gráfica, Eg.

CURVAS DE NIVEL.

Definición.

Son el resultado de la intersección del terreno con una serie de planos

horizontales y equidistantes. Esa intersección genera unas series de líneas planas,

generalmente curvas. Todos los puntos pertenecientes a una de estas curvas tiene la

misma cota, ya que han sido generadas por intersección con un plano horizontal, que

por definición tiene una cota constante. Las curvas de nivel también reciben el nombre

de isohipsas.

Al conjunto de todas estas curvas proyectadas sobre un plano π de proyección,

se le denomina Familia de curvas y de ella podemos deducir la orografía del terreno.

Las curvas de nivel unen todos los puntos que están a la misma altura sobre el

nivel del mar. Cuando las curvas de nivel están por debajo de la superficie marina se

llaman isobatas. En el caso de España el nivel del mar se mide en Alicante.

Fig

ura

1.


12




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Equidistancia en curvas de nivel.

Es la distancia vertical entre dos curvas de nivel consecutivas.

Los factores que influyen en la elección de la equidistancia son:

- La orografía del terreno:

Mientras más accidentada sea la orografía del terreno, mayor debe ser la

equidistancia, con objeto de que las curvas de nivel no queden

demasiado juntas.

- La precisión requerida:

Mientras más precisión requiera el proyecto, menor debe ser la

equidistancia de las curvas ( siempre que no se junten demasiado las

curvas de nivel )

- La escala del plano: Se siguen dos normas

1ª Norma: Denominador de la escala dividido por 1000.

A partir de la escala 1 / 10000 se toma como equidistancia 20 m.

2ª Norma : Escala < 1/1000 1 m.

1/1000 a 1/5000 2,5 m.

1/5000 a 1/10000 5 m.

1/10000 a 1/25000 10 m.

Escala > 1/25000 20 m.

Nociones básicas sobre las curvas de nivel.

El terreno a representar, adoptará las más diversas formas, y, lógicamente, las

curvas de nivel como elemento componente de él, les ocurrirá igual; sin embargo, como

elementos resultantes de las intersecciones de una superficie, (terreno), con varios

planos paralelos, han de cumplir ciertas condiciones, las cuales han de tener en cuenta al

ser representadas en el plano. Estas condiciones son:

Toda curva de nivel ha de ser cerrada.

Efectivamente, pues al serlo el terreno,

necesaria-mente lo será la línea intersección con

el plano que la contiene; por ello nunca podrá

ser abierta, es decir, presentar extremos libres,

ya que el terreno tendría que interrumpirse

bruscamente, lo cual es imposible.

- En el caso de que todas las curvas de nivel

no quepan en el plano, deberemos

interrumpirlas. Cuando ocurra esto el nº de

extremos libres debe ser PAR.

- Una curva de nivel no puede bifurcarse.

Teóricamente puede darse este caso, por

ejemplo, dos superficies con curvas cerradas y

tangentes entre si. Otro caso sería, una con curva

cerrada y la otra con curva abierta, pero tangente

entre si. Estas condiciones son tan difíciles que

se presenten en el terreno que ambos casos se

considerarán anormales, por lo que no se tendrán

en cuenta para la práctica del Dibujo

Topográfico.

Fig

ura

2.


13




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5/19

- Dos curvas de nivel no

pueden cruzarse salvo casos

muy poco comunes

(Cuevas,,,,). Dos superficies,

en este caso, terreno y plano,

se cortarán según una línea; al

ser cortado el terreno por otro

plano paralelo al anterior, dará

otra línea distinta a la anterior;

ahora bien, ambas líneas estan

contenidas en planos

paralelos, luego es imposible

que se corten. Un caso que se

podrá presentar es el de una

cueva, gruta o caverna, pero

dado el caso tan extraño, no se

tendrá en cuenta, ya que

entraría en el campo de la

Espeleología.

- Puede darse el caso de que dos o

más curvas de nivel sean tangentes.

En ese caso hablamos de un CANTIL

(de donde deriva ACANTILADO).

Fig

ura

3.

Fig

ura

4.


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6/19

Clases de curvas de nivel.

Para la lectura de la familia de curvas, es necesario que cada curva lleve un

número que indique a la altura a que se encuentra con respecto al plano de proyección,

este número recibe el nombre de cota cuyo valor se expresará en metros.

Naturalmente que cuando las curvas a representar sean numerosas, numerosas

serán las cifras representativas de sus cotas, y por consiguiente el plano no ganará en

calidad, más bien será difícil su lectura; para evitar este inconveniente no se numeran

todas, sino cada cierto número de ellas, que en general serán de cinco en cinco.

Estas curvas reciben el nombre de curvas directora, mientras que al resto se las

llaman curvas normales.

Cuando en una familia de curvas aparezcan una o varias de ellas que no sigan el

orden lógico de lectura, estas reciben el nombre de curvas intercaladas o interpoladas.

Las anteriores líneas se distinguen por sus clases y espesores, como norma se

sigue:

Directoras: - Grosor de líneas 0.3 / 0.4

- Se le rotula la cota

- Tipo de línea continua

Normales: - Grosor de líneas 0.1 / 0.2

- La cota no se rotula

- Tipo de línea continua

Intercaladas: - Grosor de líneas 0.1 / 0.2

- Se le rotula la cota

- Tipo de línea discontinua

RELACIÓN DISTANCIA-PENDIENTE. LÍNEA DE MÁXIMA PENDIENTE.

h = Desnivel (BB’)

Distancia Inclinada: Distancia en línea recta entre el eje de giro del anteojo del aparato

topográfico y el eje de basculación del prisma reflector.

Distancia Geométrica: Distancia en línea recta entre el punto donde estamos

estacionados y el punto sobre el que está colocado el prisma.

Distancia Natural: Distancia entre dos puntos siguiendo la orografía del terreno. Si los

puntos A y B se encuentran en dos curvas de nivel consecutivas, se puede decir que el

desnivel coincide con la equidistancia real.

Distancia Reducida: Es la proyección de cualquiera de las distancias anteriores sobre

un plano horizontal.

Distancia Vertical: Tambien llamada DESNIVEL Se define como la diferencia de cota

entre dos puntos.

Fig

ura

5.


15




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Pendiente.

La pendiente de un terreno entre dos puntos A y B, es el valor numérico de la

tangente trigonométrica del ángulo que forma el segmento AB con el plano π de

proyección.

La pendiente suele expresarse en forma de quebrado, en tanto por ciento o en

tanto por mil.

Pendiente = Desnivel = Tg α

Dist. Reducida

Si la diferencia de cotas entre A y B permanece constante, (equidistancia real),

se deduce que:

a) A menor distancia reducida AB’ corresponde mayor pendiente.

b) A mayor distancia reducida AB’ corresponde menor pendiente.

Línea de máxima pendiente.

Consideremos dos curvas de nivel consecutivas C1 y C2 , fijemos en una de ellas

un punto A, y siendo la diferencia de cotas constante, (equidistancia gráfica), se ve que:

AB1 > AB2 >AB, es decir , que el segmento AB es la mínima distancia desde el punto A

de la curva C1 a cualquier punto de la curva C2 ; luego a AB le corresponde la máxima

pendiente, de ahí el nombre de línea de máxima pendiente (l.m.p.) Entre los puntos A

y B del terreno. Luego LÍNEA DE MÁXIMA PENDIENTE es la mínima distancia

entre dos curvas de nivel consecutiva.

Recordemos que entre 0º y 90º se verifica que:

a) A mayor ángulo, mayor valor de la tangente, y viceversa.

tg. 60º > tg. 30

1,73205 > 0,57735

b) Que los valores de las tangentes no son proporcionales a los valores de los

ángulos.

R = 60º / 30º = 2

Tg 60º 2 tg 30º

1,73205 2 x 0,57735 = 1,1547

Línea de cambio de pendiente.

Se define así a la línea del terreno donde cambia la pendiente de forma

significativa (pies de talud, cabeza de talud, etc...)


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FORMAS DEL TERRENO.

Los terrenos presentan tal diversidad de formas, que estas serán imposible de

representar exactamente en su totalidad; sin embargo, pueden aproximarse a la realidad

al ser divididas en dos grupos principales:

a) Formas elementales

b) Formas compuestas

A partir de la lectura de ambas y de sus combinaciones se analizará el terreno y

sus accidentes geográficos, es decir, su orografía.

a) Formas elementales:

Las formas elementales son tres:

- Vertiente (Cuesta, rampa y ladera)

- Divisoria

- Vaguada

Vertiente:

- Cuesta: La forma más elemental y más sencilla de la vertiente. Franja del

terreno donde la pendiente es uniforme. En el plano, las curvas de nivel son

aproximadamente paralelas y están aproximadamente a la misma distancia.

- Rampa: Se podría definir como cuesta plana, ya que es lo mismo que una

cuesta, pero el terreno es prácticamente un plano inclinado uniforme. Donde las

curvas de nivel en el plano son prácticamente paralelas y la distancia entre

curvas es prácticamente la misma.

- Ladera: Se definen como una sucesión de cuestas o rampas. Estas podrán ser a

su vez, cóncavas o convexas.

Divisoria: Es la línea intersección de dos vertientes, en donde dicha línea divide

las aguas. Pueden ser cóncavas o convexas y se reconoce en los planos con

curvas de nivel, porque las curvas de nivel de menor cota envuelven a las de

mayor cota.

Vaguada: Es la línea intersección de dos vertientes, en donde dicha línea recoge

las aguas. Pueden ser cóncavas o convexas y se reconoce en los planos con

curvas de nivel porque las curvas de nivel de mayor cota envuelven a las de

menor cota.


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9/19

Fig

ura

6.


18




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b) Formas compuestas:

De las combinaciones de las formas elementales, vertientes divisorias y

vaguadas en sus dos clases, cóncavas y convexas; es fácil comprender que resultarán

otras formas distintas, las cuales reciben el nombre de Formas compuestas.

De todas ellas es importante destacar la vaguada convexa, la cual no existe en el

terreno, tan solo es una línea hipotética. Pues al correr el agua por las laderas que la

forman y naturalmente por su línea intersección, que será por donde finalmente discurra

el agua procedente de ellas, la corriente producirá una erosión, que con el transcurrir del

tiempo alterará las zonas de las laderas próxima a la línea de intersección; por

consiguiente, variarán las formas de las curvas de nivel y finalmente quitará la

convexidad existente hasta llegar a una concavidad.

Además de la erosión producida por el agua, intervienen otros agentes

atmosféricos, como pueden ser el aire y el hielo; también en la eliminación de esta

convexidad interviene muy directamente los elementos materiales que forman las

laderas, tales como granito, arena, arenisca, arcilla, grava, ete,..

Aunque en menor grado, todo lo expuesto anteriormente puede aplicarse a una

divisoria, la cual al presentar una arista viva, esta será imposible de mantenerse al paso

del tiempo; pues también sería erosionada; por todo ello el terreno nunca presentará

líneas geométricas perfectamente definidas, sino que serán formas aproximadas;

aproximación que dependerá de la exactitud exigida a la representación gráfica en el

plano topográfico.

Como es fácil de comprender, estas formas compuestas se unirán entre sí,

formando a su vez otras nuevas, y así sucesivamente; pues bien las combinaciones de

ellas darán lugar a las distintas curvaturas e inflexiones del terreno, las cuales

determinan el relieve de él.

- Altura o Cerro

- Depresión

- Puerto

- Formas indefinidas

- Altura o Cerro: Forma del terreno en la cual las curvas de nivel de menor cota

envuelven a las de mayor cota. También es el lugar donde confluyen varias divisorias.

Según sea su orografía, extensión formación física etc, la denominaremos Cerro, monte,

altozano, otero, pico, montaña, colina, etc, cuando su parte superior es una extensión

bastante considerable se llama meseta.

- Depresión: Forma del terreno en la cual las curvas de nivel de mayor cota envuelven a

las de menor cota. También es el lugar donde confluyen varias vaguadas.

Según sea su extensión formará un valle, zona que estará rodeada de laderas que

a su vez constituirán montañas, divisorias, vaguadas, etc, con sus líneas de cambio de

dirección y pendiente, originando todo ello la orografía del valle.

Ahora bien, las depresiones según su forma y su mayor o menor profundidad

(angostura), reciben el nombre de simas, barrancos, hoyas, hondonadas, cañones, etc.

Si tienen el fondo impermeable, resultan los lagos, lagunas, lagunajo o lagunazo,

etc. Es de destacar que las lagunas de montaña suelen tener el mismo origen que los

lagos glaciares, mientras que las lagunas litorales o albuferas, se forman a consecuencia

de la ocupación por el mar de regiones arenosas.


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Fig

ura

7.


20




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- Puerto: Es otra forma importante de la orografía del terreno. Está constituido por dos

divisorias situadas frente a frente y dos vaguada opuestas, el punto de intersección de

las líneas de cambio de dirección y pendiente correspondiente a las cuatro formas

elementales determinan el punto denominado Puerto o Collado.

El puerto o collado es el paso obligado de un valle a otro a través de las

montañas que las circundan, y también las vaguadas limítrofes recogerán el agua

procedente de las divisorias que lo delimitan, dando origen a arroyos, riachuelos o ríos

(emisarios), los cuales, si desembocan en valles originaran lagunas si estos no tuviesen

salida natural, pudiendo ser o no permanentes, dependiendo de las condiciones climática

de la zona o comarca.

-Formas indefinidas: Son los resultados de las distintas combinaciones del terreno que

puedan darse.

TRAZADO DE CURVAS DE NIVEL.

Para trazar las curvas de nivel en un plano, es necesario construir una malla o

red de triángulos con los puntos que se han tomado para el levantamiento taquimétrico.

Se entiende que el número de puntos a tomar en el levantamiento va implícito a

la finalidad de uso del plano, así como su rigor. Pues en un tramo de linde, el terreno

puede cambiar de pendientes varias veces, en su trayectoria recta, entre dos vértices

consecutivos de la poligonal, etc. Si el levantamiento fuese con finalidad planimétrica,

bastaría solo con la observación a los dos vértices antes referido. Pero al tratarse de un

levantamiento taquimétrico, necesitamos tomar, tantos puntos, como nos obligue los

cambios de pendiente.

Ya hemos visto que el terreno, queda constituido por las formas elementales y

sus combinaciones posibles. De ahí que tengamos que tomar numerosos puntos. Los

puntos que definan las diferentes divisorias, vaguadas, líneas de cambios de pendiente,

etc y así como los puntos de relleno necesarios.

Estos serán más numerosos, cuando la finalidad del levantamiento exija el

máximo rigor. Esto se consigue, tomando estos puntos conforme a una luz de retícula

establecida (retícula de 30 x 30 pasos), disminuyendo esta para aumentar el rigor del

levantamiento. De 10 a 20 puntos por Ha. En terrenos sencillos, aumentando

considerablemente en los terrenos más complejos).

En todo trabajo taquimétrico, el levantamiento se hace de la zona donde se

enmarca el proyecto y además se sobrepasan los límites superficiales.

Una vez procesado los datos de campo, se representa sobre plano a escala, (la

planimetría), que comprende el contorno de la zona y los límites superficiales. A

continuación se trazan todas las líneas de rotura y los puntos de rellenos. Obteniendose

así un plano acotado. En él se trazará la malla o red de triángulo. Respetando cada una

de las línea de rotura, es decir, no pueden ser atravesada por ningún lado de los

triángulos que configuran la red. Así mismo, siempre que se pueda, los triángulos que se

formen deberán ser lo más equilatero posible. Dependiendo de la complejidad del

terreno y del rigor de su representación obtendremos una malla o red más o menos

compleja.

Para determinar los puntos de pasos de las curvas de nivel, hay que graduar cada

una de las rectas que constituyen los lados de los triángulos de la malla o red.


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Se puede realizar: Gráficamente o Numéricamente.

Gráficamente:

Sobre la recta que se va a

graduar AB, se traza por uno de los

extremos, (B), una línea inclinada, y

sobre ella , a partir del vértice B, se

marcan con trazos, la fracción de

metro y los trazos de metro que

corresponden al desnivel entre los

puntos extremos de la recta AB que

queremos graduar. La última marca o

trazo en la línea inclinada determina

el punto C y por lo tanto la recta BC. A

B

C

Ahora se unen los puntos C y

A para obtener la recta CA. Para

determinar los puntos de pasos de las

curvas de nivel en la recta AB, se

procede a trazar paralelas a la recta

CA por los trazos anteriomente

marcados en la recta BC, hasta cortar

la recta AB.

De esta forma se graduan

todas las rectas que constituyen la red

o malla. Basta con ir uniendo por

líneas continuadas los puntos de paso

de igual cota.

A

C

B

Numéricamente:

Para graduar una recta numéricamente, procederemos de la siguiente forma:

1º.- Se calcula el desnivel de la recta

AB, por diferencia de cotas entre los

puntos.

Cota de A (100,25)

Cota de B (94,70)

Desnivel= 100,25 - 94,70 = 5,55 m

25,20 B (94,70)

A (100,25)

2º.- Se calcula la distancia reducida,

DR = X 2

+ Y 2

o se mide con

escalímetro en el plano.

Ej: DR = 25,20 m

Fig

ura

8.

Fig

ura

9.

Fig

ura

10

.


22




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14/19

3º.- Suponiendo que la equidistancia real es de 1 m, se calcula la distancia reducida que

corresponde a la equidistancia de un metro de desnivel.

25,20 m ---------- 5,55 m

X= 25,20 * 1 / 5,55 = 4,54 m

X m ---------- 1,00 m

4º.- A continuación se calcula la distancia reducida que corresponde a la parte

fraccionaria de cota de uno de los extremos hasta el primer punto de corte de las

equidistancias calculadas.

Por ejemplo si comenzamos desde el punto A, el primer corte se situaría en la cota 100.

25,20 m ---------- 5,55 m

X= 25,20 * 0,25 / 5,55 = 1,135 m

X m ---------- 0,25 m

Con esta distancia de

1,135m, a la escala que

utilizamos previamente para

medir en el plano, con un

compás y con centro en el

punto A, se marca en la

recta AB el trazo que define

el punto de paso de la curva

de nivel 100.

A partir de ese trazo y con

abertura del compás de

4,54m y centro en el trazo de

cota 100 se traza el punto de

paso de la curva de nivel 99.

A (100,25)

B (94,70)

1,135

4,54

4,54

4,54

4,54

4,54

Así sucesivamente trazamos

los puntos de pasos de las

curvas de nivel 98, 97, 96, y

95 metros.

Todo esto se repite con cada

una de las rectas de la malla

o red de triangulación.

Solo nos resta unir los

puntos de pasos de igual cota

por una línea continua,

confeccionando así el plano

con curvas de nivel, sin

olvidar el etiquetado de las

cotas de las curvas

directoras.

B (94,70)

A (100,25)

100

99

98

97

96

95

Fig

ura

11

. F

igu

ra 1

2.


23




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TRAZADO Y ESTUDIO SOBRE PLANOS CON CURVAS DE NIVEL.

Obtención de perfiles longitudinales.

Obtención de perfiles transversales.

Trazado de caminos.

Estudios de intervisibilidad, ...

Este punto del programa será idéntico al explicado en dibujo de primero, salvo

algún procedimiento analítico que se verán al completo en las clases prácticas durante el

curso, conforme se avance en el temario.

A continuación se citan ejemplos ilustrativos:

Fig

ura

13

.

Fig

ura

14

.


24


2.1.8. METODOS DE DISENO PARA PUENTES DE CA-

RRETERAS:

Para disenar un puente carretero de concreto o acero se utiliza la Norma de la AASHTO

LRFD 2005, denominada Metodo de Diseno por Factores de Carga y Resistencia, la cual

toma en cuenta la resistencia media estadıstica, las cargas medias estadısticas, la disper-

sion de ambos por medio de la desviacion estandar y el coeficiente de variacion, tambien

considera los Estados Lımites de: resistencia, fatiga, fractura, serviciabilidad, constructi-

bilidad y la existencia de eventos extremos. Por medio de un proceso de calibracion de los

factores de mayoracion de carga y de los de reduccion de capacidad garantiza un ındice de

confiabilidad y a partir de disenos de prueba simulados, dispone de un juego de factores

tales que el proceso de diseno luzca como el procedimiento (LFD). (empujes, ver imangen

2.1

Figura 2.1: Diseno de puente

2.1.9. CONSIDERACIONES INICIALES DE DISENO:

La intencion de los requisitos de la Norma AASHTO LRFD 2005 es que sean aplicados al

diseno, evaluacion y rehabilitacion de puentes carreteros tanto fijos como moviles. No es

la intencion de estas Especificaciones reemplazar la capacitacion y el criterio profesional

del Disenador; solo establecen requisitos mınimos necesarios para velar por la seguridad

publica. De acuerdo a la version LRFD de las Especificaciones AASHTO, los puentes

deben ser proyectados para cumplir satisfactoriamente las condiciones impuestas para los

Estados Lımites previstos en el proyecto, considerando todas las combinaciones de carga

25


que puedan ser ocasionadas durante la construccion y el uso del puente. Asimismo, deben

ser proyectados teniendo en cuenta su integracion con el medio ambiente y cumplir las

exigencias de durabilidad y servicio requeridas de acuerdo a sus funciones, importancia y

las condiciones ambientales.

2.1.9.1. FACTORES DE CARGA Y COMBINACIONES DE CARGAS:

La siguiente ecuacion constituye la base de la metodologıa del Diseno por Factores de

Carga y Resistencia. Los componentes y conexiones de un puente deberan satisfacer la

siguiente ecuacion para las combinaciones aplicables de solicitaciones extremas mayoradas

segun se especifica para cada uno de los Estados Lımites descritos en el LRFD Artıculo

3.4.1. Ver ecuacion: 2.1.9

Q =∑

niγiQi ≤ φRi = Rr (2.1.9)

Para el calculo del factor de modificacion de las cargas (?i), se toman en cuenta los factores

relacionados con la ductilidad, redundancia e importancia operativa. Ver ecuacion: 2.1.10

ni = nDnRnI ≥ 0.95 (2.1.10)

2.1.9.2. LIMITACIONES DE LAS DEFLEXIONES:

Estos requerimientos permiten usar las practicas tradicionales para el control de las defle-

xiones. Se debe utilizar la porcion correspondiente a la sobrecarga viva de la Combinacion

de Cargas de Servicio I del LRFD Tabla 3.4.1-1, incluyendo el incremento por carga dina-

mica, IM. Para las construcciones de acero, aluminio y/u hormigon se pueden considerar

los siguientes lımites de deflexion:

Carga vehicular, general................................... Longitud / 800,

Cargas vehiculares y/o peatonales.......................... Longitud / 1000,

Carga vehicular sobre voladizos............................ Longitud / 300, y

Cargas vehiculares y/o peatonales sobre voladizos.......... Longitud / 375

26


2.1.9.3. LARGUEROS Y VIGAS TRANSVERSALES DE PISO:

Los largueros son vigas que generalmente van paralelas al eje longitudinal del puente,

o sea en la direccion del trafico. A menudo, dichos largueros deben entramarse con las

vigas transversales de piso, pero si estan apoyados en las aletas superiores de estas vigas,

es conveniente que sean continuos en dos o mas paneles. Las vigas transversales de piso

preferiblemente deben ser perpendiculares a las armaduras o vigas principales. Ademas,

las conexiones a estos miembros deben colocarse de modo que permita la union de arrios-

tramiento lateral tanto a las vigas transversales de piso como a las armaduras o vigas

principales.

2.1.10. CARGAS DE DISENO:

El LRFD Seccion 3 de la Norma AASHTO LRFD 2005 especıfica requisitos mınimos paras

cargas y fuerzas, sus lımites de aplicacion, factores de cargas y combinaciones de cargas

usadas para disenar puentes nuevos. Los requisitos de carga tambien se pueden aplicar

a la evaluacion estructural de puentes existentes. Ademas de las cargas tradicionales,

esta Seccion incluye las solicitaciones provocadas por colisiones, sismos, asentamiento y

distorsion de la estructura. Se deben considerar las siguientes cargas y fuerzas permanentes

y transitorias:

Cargas permanentes:

• DD = Friccion Negativa (downdrag).

• DC = Peso propio de los componentes estructurales y accesorios no estructu-

rales.

• Peso propio de las superficies de rodamiento e instalaciones para servicios pu-

blicos.

• Empuje horizontal del suelo.

• EL = Tensiones residuales acumuladas resultantes del proceso

• ES = Sobrecarga del suelo.

• Presion vertical del peso propio del suelo de relleno.

Cargas transitorias:

27


• BR = Fuerza de frenado de los vehıculos.

• CE = Fuerza centrifuga de los vehıculos.

• CT = Fuerza de colision de un vehiculo.

• EQ = Sismo.

• FR = Friccion.

• IM = Incremento por carga vehicular dinamica.

• LL = Sobrecarga vehicular.

• LS = Sobrecarga viva.

• PL = Sobrecarga peatonal.

• SE = Asentamiento.

• SH = Contraccion.

• TG = Gradiente de temperatura.

• TU = Temperatura uniforme.

• WA = Carga hidraulica y presion del flujo de agua.

• WL = Viento sobre la sobrecarga.

• WS = Viento sobre la estructura.

2.1.11. INFORMACION BASICA

2.1.11.1. Topografıa y diseno vial

La informacion topografica y el diseno vial fueron realizados por el consorcio HMV-PCA.

2.1.11.2. Estudio geotecnico

La informacion que se tiene a continuacion se extrae del estudio de suelos para disenos de

fundaciones, documento 2361-00-SF-RP-002. Este puente se localiza en el K14+780 del

abscisado de la calzada derecha. Con una longitud de 140 m conecta la salida del tunel

1 con la entrada del tunel 2, pasando sobre la Quebrada san Francisco. Estructuralmente

esta proyectado como una estructura en arcos metalicos.

28


2.1.11.3. Parametros Sısmicos

De acuerdo con los lineamientos del Codigo Colombiano de Diseno Sısmico de Puentes,

2005, el puente se clasifica, segun su importancia, dentro de la categorıa de Grupo I -

Puentes esenciales. El riesgo sısmico para el area de estudio de los puentes es Intermedio,

de acuerdo con el Reglamento Colombiano de Construccion Sismo Resistente. N.S.R.-10.,

obteniendose datos del coeficiente de aceleracion pico efectivo por un valor de Aa = 0,15y

de un coeficiente de sitio S = 1,2, para un tipo de perfil de suelo S2.

2.1.11.4. Exploracion

Como parte de la campana de exploracion geotecnica, y siguiendo las recomendaciones

dadas en los numerales A Profundidad mınima de exploracion y A Numero mınimo de

sondeos del Codigo Colombiano de Diseno Sısmico de Puentes, en este puente se realizaron

dos perforaciones, con el fin de determinar las caracterısticas mecanicas de los materiales

presentes. En la siguiente tabla se presenta un resumen de las perforaciones efectuadas

y en la siguiente fotografıa se ilustran los materiales obtenidos entre 16,5 m y 22,5 m de

profundidad en la perforacion PP 19A.

29

3CAPITULO III

3.1. METODOLOGIA.

Para realizar el presente trabajo tenemos que hacer uso del programa de Autocad Civil

3D, para ello debemos conocer las herramientas de dicho programa. En este capitulo

procederemos con la ejecucion del proyecto para ello indicaremos los pasos seguidos en la

elaboracion de superficies en Autocad Civil 3D.

3.1.1. INTERFAZ DE USUARIO DE AUTOCAD CIVIL 3D

METRIC

3.1.1.1. EJECUCION DEL AUTOCAD CIVIL 3D

Para poder elaborar nuestro proyecto tenemos que tener instalado en nuestra computadora

el Autocad Civil 3D.

XEjecutamos el programa Autocad Civil 3D desde el menu inicio.

30

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.1: Ejecutamos Autocad Civil 3D

XAl iniciar el programa AUTOCAD CIVIL 3D 2014 METRIC, se tiene la siguiente

pantalla:

Figura 3.2: Entorno del Autocad Civil 3D

3.1.1.2. MENU DE APLICACIONES:

El menu de aplicaciones, contiene los comandos mas comunes: Nuevo, Abrir, Guar-

dar, Guardar como, Exportar, Imprimir, Cerrar.

31

3.1. METODOLOGIA.

De los cuales el comando Save As tiene varias opciones, siendo que la opcion Save As

Drawing Template sirve para guardar una plantilla de dibujo.

Un conjunto distinto de estilos personalizados para cada tipo de objetos de AutoCAD

Civil 3D, se pueden guardar en una plantilla de dibujo. Los estilos de objeto se pueden

cambiar segun sea necesario para cambiar la visualizacion de un objeto.

Figura 3.3: Comandos del Menu Aplicaciones:

3.1.1.3. LA CINTA DE OPCIONES:

Figura 3.4: Cinta de Opciones:

La Cinta de Opciones esta organizado en varias Pestanas tales como: Home, Insert,

Annotate, Modify, Analyze, etc, las cuales a su vez estan organizados en Paneles,

como por ejemplo la pestana Home, tiene los paneles: Palettes, Create Ground Data,

Create design, Profile y Section Views, etc., dentro de los cuales se encuentran los

ıconos de los comandos. Cuando se selecciona un objeto de Autocad Civil 3D, se visualiza

una pestana contextual de color verde, la cual tiene paneles y comandos inherentes al

objeto seleccionado.

32

3.1. METODOLOGIA.

3.1.1.4. LA HERRAMIENTA TOOLSPACE:

En la pestana Home de la Cinta de opciones, dentro del panel: palettes, se encuentra

la herramienta: Toolspace, que proporciona una vision orientada a objetos de datos de

ingenierıa. Este comando tiene a su vez 4 pestanas:

1. Prospector: (Proporciona una vista por categorıas de todos los objetos del dibujo.

-cuenta con colecciones de objetos en varios niveles.)

2. Setting: (Configuracion que contiene una estructura de arbol de estilos de objeto

y ajustes para el dibujo.)

3. Survey: (Para datos de Campo).

4. Toolbox: (Para obtener repostes de resultados)

Figura 3.5: Herramienta Toolspace:

3.1.1.5. ABRIR UN NUEVO DOCUMENTO:

Crear un archivo. Para crear un nuevo archivo es necesario tomar como base una plan-

tilla de dibujo (template), la cual contiene todas las configuraciones personales para la

elaboracion y presentacion de un proyecto.

XPara abrir un nuevo archivo ir a: FILE/NEW

33

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.6: Crear nuevo docuemnto

XAhora nos muestra la pantalla principal de AutoCAD civil 3D: La interfaz de usuario de

Figura 3.7: Pantalla principal

AutoCAD Civil 3D mejora el entorno de AutoCAD estandar con herramientas adicionales

para crear y administrar informacion de diseno civil.

Los elementos estandar de AutoCAD, como la lınea de comando y el espacio de diseno

funcionan de la misma forma en AutoCAD Civil 3D que en AutoCAD.

34

3.1. METODOLOGIA.

3.1.2. PUNTOS EN CIVIL 3D

3.1.2.1. PREPARACION DE PUNTOS DE EXCEL A CIVIL 3D

Generalmente la informacion de los puntos para el uso topografico se encuentran en Excel

o bloc de notas, por tal motivo, se nos urge almacenar en un formato que reconozca el

civil 3D tal como es el formato CSV (delimitado por comas) o archivo de texto *.txt. Para

ello habra el archivo ”total points.xls”

Figura 3.8: Puntos en EXCEL

En la hoja exportar encontrara 4 columnas separadas por coma donde la primera columna

es la numeracion de los puntos (P), la segunda columna, son las coordenadas Norte en

UTM (N), la tercera columna, son las coordenadas este en UTM (E), la cuarta columna,

son las cotas o altitud de cada punto (Z), y la cuarta columna, son la descripcion de cada

punto (D), en resumen estan en formato P,N,E,Z,D. vease cuadro 6.1

XLuego vaya a Guardar como, elija en tipo la opcion csv (delimitado por coma), luego

Figura 3.9: Tabla de puntos en Excel

ponga guardar.

35

3.1. METODOLOGIA.

Finalmente cierre la hoja Excel.

Figura 3.10: Guardar el archivo

3.1.2.2. IMPORTACION DE PUNTOS DESDE ARCHIVO DE txt O csv:

Una vez exportado los puntos al formato CSV (delimitado por comas) solo queda entrar

a civil e importar.

XEn la paleta de Toolspace/Prospector haga clic derecho en points, luego clic en

Create...

Figura 3.11: Importamos los Puntos

36

3.1. METODOLOGIA.

XEn la Barra de Create points clic en import points:

Figura 3.12: Importamos los Puntos

XEn la opcion Format Elija PNEZD (comma delimited)

Figura 3.13:

XClic en agregar(+), en Files Of Type elija *.csv, localice el archivo total points y

clic en Open.

37

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.14:

XClic en Add Points to point Group, inserte el nombre del grupo ”puntos” y clic en

ok

Figura 3.15:

XClic en ok, si no se puede apreciar los puntos presiones las teclas ”Z” enter y ”E” enter.

38

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.16:

3.1.3. ANALISIS Y MANEJO DE SUPERFICIES

La superficie de terreno creada por Civil3D es un modelo de la realidad creado a partir de

la interpolacion de Puntos de terreno con elevacion, Curvas de nivel, Lıneas de quiebre,

entre otros. Pero por mas fina que haya sido la captura de datos, nunca sera igual a la

superficie de terreno real. En este orden de ideas, el modelo creado, por mas automatico

que haya sido el proceso, necesita del analisis del experto para que se acerque lo mas

posible a la realidad, y para esto, Civil3D ofrece muchas herramientas y funciones que

facilitan este procedimiento. Para poder elaborar nuestro proyecto tenemos que tener

instalado en nuestra computadora el Autocad Civil 3D.

3.1.3.1. CREACION DE UNA SUPERFICIE:

Una vez obtenida los puntos en el programa, necesitaremos tener una superficie del

terreno, para crear una superficie, ir a la ficha Prospector:

39

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.17:

XAhora nos presenta una ventana de dialogo

Figura 3.18:

No observamos nada en la pantalla, eso pasa por lo que no le hemos asignado con que

puntos va a generar la superficie para ello nos dirigimos a:

Toolpace / Prospector / Surface / TERRENO / Definition / Point Groups

hacer click derecho y seleccionar Add...

40

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.19:

En la ventana activa seleccionamos la opcion Punto y luego de ello hacemos click en

Apply y Ok, listo.

Ahora sı nos muestra la superficie creada y todo lo demas.

41

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.20:

Figura 3.21:

Ahora nos muestra una vista preliminar de la superficie

42

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.22:

3.1.3.2. SUPERFICIE TIN (TRIANGULACION):

Una superficie TIN se compone de los triangulos que forman una red irregular triangular.

Las lıneas TIN forman los triangulos que constituyen la triangulacion de la superficie.

Para crear lıneas TIN, AutoCAD Civil 3D conecta los puntos de la superficie que estan

mas cerca unos de otros.

Para la triangulacion activar el foco en el siguiente cuadro de dialogo si desea, poner el

color que guste.

Figura 3.23:

43

3.1. METODOLOGIA.

Y lo mostrara de la siguiente manera.

Figura 3.24:

3.1.3.3. EDICION DE LA SUPERFICIE:

Para editar una superficie simplemente se debe seleccionar para permitir ver la pestana de

edicion, y en la barra Modificar (Modify) seleccionar Editar superficie (Edit Surface).

Figura 3.25:

44

3.1. METODOLOGIA.

Las opciones de edicion estan sujetas a la consideracion del dibujante o topografo, el

cual debe conocer el terreno o superficie real para asimismo poder modelarla de la mejor

manera posible y realizar los ajustes pertinentes al modelo automatico que genera Acad.

Cabe destacar que para editar puntos y triangulos, deben estos estar encendidos en la

opcion Display del estilo de superficie escogido, Para eliminar puntos o lıneas, solamente

se debe seleccionar el elemento y dar clic en ENTER.

Para crear o realizar otros cambios, seguir las opciones especificadas en la ventana de

comandos (opciones estudiadas en el curso). Por ultimo, para regresar al estilo anterior

y quitar los puntos y triangulos, en las propiedades de la superficie seleccionamos editar

estilo de superficie y en Visualizacion (Display), apagamos las capas que no queremos ver.

3.1.3.4. ETIQUETADO DE CURVAS:

Las etiquetas permiten adicionar datos a la superficie tales como puntos con altura, pen-

diente o etiquetas de curvas de nivel.

Teniendo visible el estilo Contours o Curvas en la Superficie, seleccionamos la Superficie

para activar la pestana superior. Luego en la herramienta Labels y Tables seleccionamos

Add Labels:

Figura 3.26:

45

3.1. METODOLOGIA.

3.1.4. ALINEAMIENTO

3.1.4.1. GENERALIDADES:

Los criterios a aplicar en los distintos casos se establecen mediante normas y recomen-

daciones que el proyectista debe respetar y en lo posible, dentro de lımites economicos

razonables, superar, para lograr un trazado que satisfaga las necesidades del transito y

brinde la calidad del servicio que se pretende obtener de la carretera.

El buen diseno no resulta de una aplicacion mecanica de la norma. Por el contrario,

el requiere buen juicio y flexibilidad, por parte del proyectista, para abordar con exito

la combinacion de los elementos en planta y elevacion. El trazado debe ser homogeneo:

sectores de este que permitan velocidades superiores a las de diseno no deben ser seguidos

de otros en los que las caracterısticas geometricas se reducen bruscamente.

Las posibles transiciones entre una u otra situacion, deberan darse en longitudes suficien-

tes como para ir reduciendo las caracterısticas del trazado a lo largo de varios elementos,

hasta llegar a los mınimos absolutos permitidos, requeridos en un sector dado. El alinea-

miento horizontal debera permitir la operacion ininterrumpida de los vehıculos, tratando

de conservar la misma velocidad directriz en la mayor longitud de carretera que sea po-

sible. En general, el relieve del terreno es el elemento de control del radio de las curvas

horizontales y el de la velocidad directriz. Esta ultima, a su vez, controla la distancia de

visibilidad. El trazado en planta de un tramo se compondra de la adecuada combinacion

de los siguientes elementos: recta, curva circular y curva de transicion.

3.1.4.2. CREACION DE UN ALINEAMIENTO USANDO LOS ELEMEN-

TOS DEL CIVIL 3D:

XClic en home/alignment/alignment Creation Tolls

46

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.27:

Ponga el nombre del alineamiento y configure como se muestra segun a las normas perua-

nas establecidas en longitud de tangente y curva, despues clic en ok

Figura 3.28:

XDespues de presionar ok muestra la barra de herramientas del alineamiento, la cual

usaremos para crear, modificar el alineamiento.

47

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.29:

Finalmente para empezar el trazo escogemos la opcion tangent-tangent(with curves)

Figura 3.30:

Seleccionamos con un click, y ya podemos trazar nuestro alineamiento.

Para este trabajo debemos realizar dos trazos de eje :

48

3.1. METODOLOGIA.

1. Trazo de eje del rio:

Figura 3.31:

2. Trazo de eje del puente:

Figura 3.32:

49

3.1. METODOLOGIA.

3.1.5. PERFIL LONGITUDINAL

Para la creacion de un perfil es necesario contar con alineamiento y una superficie. Una

vez obtenida se procedera a la creacion de un perfil simple al cual debera crear su ra-

sante, insertar curvas verticales, etc. Y finalmente se procedera a generacion de perfiles

longitudinales por Km y con todas sus componentes listas para ploteo.

3.1.5.1. CREACION DE PERFIL LONGITUDINAL:

XClick en home/Profile/Create Surface Profile

Figura 3.33:

En ventana de Create Profile From Surface nos pide que insertemos el eje del alinea-

miento y la superficie que se empleara para generar el perfil longitudinal.

Figura 3.34:

50

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.35:

Seleccionamos el alineamiento eje y la superficie terreno natural, despues click en Add>>

Clic en Draw in profile view.

En la primera casilla (General) se debe colocar la informacion basica, despues de

configurar al gusto del usuario click en Siguiente>

Figura 3.36:

En la segunda casilla (Station Range) se debe colocar el rango horizontal de la

visualizacion, clic en automatico, clic en Siguiente>

51

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.37:

En la tercera casilla (Profile Wiew Height) se debe colocar el rango vertical de la

Visualizacion, clic en automatico, clic en Siguiente>

Figura 3.38:

En la cuarta casilla (Profile Display Options) muestra todos perfiles existentes,

selecciones solo los perfiles que sea ver y clic en Siguiente>

52

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.39:

En la sexta casilla (Data Bands); los bans vienen a ser una barra de informacion respecto

a los perfiles que se anaden en la parte inferior o superior del perfil (estos pueden ser la

progresivas, las altura de corte, relleno, etc.), seleccione en cualquier bands y click en

Siguiente>

Figura 3.40:

En la septima casilla (Profile Hatch Options) pide seleccionar algun tipo de hatch el

perfil, no tocamos ninguna opcion y click en Create Profile View>

53

3.1. METODOLOGIA.

Figura 3.41:

En la pantalla hacemos click en punto para crear el perfil longitudinal.

Figura 3.42:

54

4CAPITULO IV

4.1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En esta parte se aplicara el modelo matematico basado en el Metodo de Volumenes Finitos

que se desarrollo previamente y se resolvera 3 casos especıficos, problemas comunes dentro

de la Ingenierıa Civil.

55

5CAPITULO IV


En esta parte se aplicara el modelo matematico basado en el Metodo de Volumenes Finitos

que se desarrollo previamente y se resolvera 3 casos especıficos, problemas comunes dentro

de la Ingenierıa Civil.

56

6ANEXOS

6.1. ANEXO A: De los GrA¡ficos

6.2. ANEXO B: De los Cuadros

6.2.1. PUNTOS DEL PUENTE

Esta tabla puede descargarse desde: http://agecor.weebly.com/dib-asistido-por-

computadora.html.

Cuadro 6.1: Coordenadas del puente

PUNTOS X Y Z

1 582846 8538966 3263

2 583412 8538465 3271

3 583739 8538256 3289

4 583971 8538134 3285

5 584284 8538010 3160

6 584443 8537970 3073

7 584471 8537954 3068

8 584611 8537934 3034

9 584819 8537896 2950

10 584651 8537991 3014

57

http://agecor.weebly.com/dib-asistido-por-computadora.html

http://agecor.weebly.com/dib-asistido-por-computadora.html


11 584459 8538123 3068

12 584252 8538184 3179

13 584174 8538222 3231

14 584021 8538290 3268

15 583956 8538348 3268

16 583884 8538400 3266

17 583780 8538488 3257

18 583602 8538604 3261

19 583395 8538715 3251

20 583284 8538897 3264

21 583202 8538999 3246

22 583070 8539142 3203

23 582974 8539244 3237

24 583163 8539258 3173

25 583304 8539082 3234

26 583474 8538981 3216

27 583500 8538952 3206

28 583650 8538822 3196

29 583795 8538742 3194

30 583957 8538647 3216

31 584021 8538581 3231

32 584113 8538475 3237

33 584173 8538412 3236

34 584260 8538355 3212

35 584390 8538333 3135

36 584482 8538285 3072

37 584677 8538187 3039

38 584694 8538144 3032

39 584740 8538105 2980

40 584758 8538110 2966

58


41 584842 8538186 2930

42 584674 8538337 3027

43 584435 8538429 3145

44 584372 8538466 3186

45 584188 8538601 3209

46 583928 8538790 3176

47 583827 8538916 3157

48 583643 8539077 3163

49 583493 8539185 3201

50 583390 8539327 3151

51 583178 8539437 3200

52 583180 8539525 3198

53 583200 8539560 3180

54 583322 8539523 3149

55 583429 8539420 3123

56 583614 8539331 3172

57 583615 8539321 3174

58 583788 8539256 3132

59 583901 8539238 3104

60 584044 8539080 3132

61 584064 8539054 3137

62 584182 8538901 3152

63 584250 8538867 3148

64 584409 8538759 3144

65 584589 8538674 3075

66 584728 8538594 3008

67 584856 8538451 3000

68 584955 8538357 2951

69 584827 8538640 2983

70 584780 8538721 3000

59


71 584658 8538766 3053

72 584426 8538896 3133

73 584289 8539019 3132

74 584237 8539089 3129

75 584112 8539232 3111

76 584003 8539376 3101

77 583931 8539424 3117

78 583668 8539561 3129

79 583506 8539719 3099

80 583413 8539759 3148

81 583490 8539877 3156

82 583626 8539870 3090

83 583638 8539873 3088

84 583665 8539877 3083

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395 585476 8542047 2840

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397 585751 8541992 2874

398 585891 8541974 2888

399 586004 8541926 2902

400 586073 8541907 2910

70


401 586244 8541861 2928

402 586263 8541860 2927

403 586356 8541835 2925

404 586489 8541793 2924

405 586560 8541768 2926

406 586578 8541760 2926

407 586619 8541743 2926

408 586667 8541727 2926

409 586700 8541718 2926

410 586740 8541703 2924

411 586800 8541686 2920

412 586877 8541651 2909

413 586994 8541605 2882

414 587104 8541591 2834

415 587171 8541581 2790

416 587223 8541581 2755

417 587231 8541581 2749

418 587144 8541670 2830

419 587014 8541714 2882

420 586987 8541717 2888

421 586976 8541721 2891

422 586957 8541732 2896

423 586814 8541779 2926

424 586792 8541786 2930

425 586755 8541798 2933

426 586733 8541810 2933

427 586674 8541842 2932

428 586660 8541851 2931

429 586645 8541855 2930

430 586623 8541871 2929

71


431 586537 8541901 2924

432 586508 8541914 2922

433 586467 8541930 2919

434 586455 8541931 2919

435 586361 8541934 2915

436 586338 8541939 2914

437 586289 8541953 2910

438 586266 8541958 2908

439 586255 8541962 2906

440 586228 8541975 2902

441 586174 8541994 2895

442 586148 8542007 2892

443 586132 8542011 2890

444 586105 8542020 2888

445 586098 8542021 2888

446 585950 8542067 2875

447 585935 8542072 2873

448 585911 8542077 2872

449 585777 8542104 2861

450 585758 8542105 2859

451 585738 8542110 2857

452 585714 8542115 2854

453 585658 8542126 2847

454 585594 8542149 2837

455 585574 8542158 2834

456 585526 8542169 2829

457 585507 8542170 2828

458 585499 8542170 2829

459 585407 8542227 2838

460 585395 8542247 2840

72


461 585694 8542238 2838

462 585730 8542236 2840

463 585968 8542190 2865

464 586151 8542158 2875

465 586363 8542125 2889

466 586497 8542090 2901

467 586906 8542005 2894

468 587062 8541996 2853

469 587198 8541939 2801

470 587317 8541933 2747

471 587359 8541936 2721

472 587416 8541924 2685

473 587432 8541919 2683

474 587549 8541876 2684

475 587566 8541862 2690

476 587598 8541849 2747

477 587688 8541818 2828

478 587253 8542005 2769

479 587242 8542013 2775

480 587090 8542056 2846

481 587050 8542062 2860

482 587035 8542070 2863

483 586842 8542123 2892

484 586808 8542128 2894

485 586773 8542129 2896

486 586674 8542153 2893

487 586648 8542166 2891

488 586629 8542174 2890

489 586476 8542203 2888

490 586461 8542204 2887

73


491 586441 8542205 2886

492 586426 8542210 2886

493 586337 8542225 2881

494 586322 8542230 2880

495 586303 8542235 2879

496 586279 8542240 2877

497 586139 8542267 2869

498 586112 8542280 2867

499 586077 8542310 2864

500 586128 8542349 2861

501 586362 8542342 2871

502 586382 8542342 2871

503 586548 8542325 2867

504 586689 8542330 2863

505 586042 8542296 2863

506 585911 8542303 2849

507 585871 8542306 2843

508 585847 8542307 2841

509 585815 8542309 2837

510 585775 8542312 2834

511 585702 8542328 2829

512 585595 8542350 2818

513 585555 8542359 2819

514 585504 8542380 2820

515 585428 8542389 2829

516 585537 8542442 2814

517 585556 8542438 2813

518 585588 8542433 2812

519 585648 8542418 2816

520 585701 8542395 2822

74


521 585780 8542399 2823

522 585896 8542414 2829

523 586063 8542433 2844

524 586079 8542432 2844

525 586111 8542430 2846

526 586347 8542411 2859

527 586390 8542409 2859

528 586496 8542402 2856

529 586527 8542402 2855

530 586742 8542391 2852

531 586758 8542387 2852

532 586784 8542373 2853

533 586807 8542364 2855

534 586823 8542355 2856

535 586858 8542350 2858

536 586978 8542322 2856

537 587196 8542283 2764

538 587286 8542290 2723

539 587490 8542237 2660

540 587555 8542224 2677

541 587067 8542459 2827

542 586821 8542492 2836

543 586778 8542493 2835

544 586443 8542527 2841

545 586427 8542527 2842

546 586360 8542529 2842

547 586165 8542534 2833

548 586141 8542536 2831

549 586117 8542538 2827

550 586085 8542540 2823

75

6.3. ANEXO C: De las Ecuaciones

551 585944 8542570 2810

552 585920 8542579 2810

553 585876 8542581 2811

554 586205 8542662 2820

555 586225 8542660 2822

556 586269 8542641 2827

557 586480 8542595 2832

558 586508 8542594 2830

559 586615 8542591 2829

560 586667 8542603 2825

561 586875 8542611 2818

562 586883 8542610 2818

563 586955 8542617 2816

564 586963 8542617 2816

565 587003 8542616 2816

566 587056 8542612 2816

567 587126 8542609 2794

568 587222 8542614 2747

569 587258 8542620 2728

570 587294 8542625 2709

PUNTOS X Y Z

6.3. ANEXO C: De las Ecuaciones

6.4. ANEXO D: Soporte Digital

6.5. ANEXO E: Planos

76

7CAPITULO V


1. Los resultados dependen mucho de la definicion de la geometrıa del dominio del

problema, eleccion de los subdominios si es permeable o impermeable, definicion de

las condiciones de borde y de los coeficientes de conductividad hidraulica..

2. El Metodo de Volumenes Finitos resulta un tecnica matematica adecuada para el

modelamiento del flujo en medios porosos a partir de la solucion de las ecuaciones

diferenciales que gobierna el fenomeno y la Ley de Darcy.

3. La programacion en MATLAB fue conveniente por que tiene incorporado el Algo-

ritmo de Delaunay, sin ella hubiera sido mas difıcil alcanzar nuestro objetivo.

4. En este trabajo no se usa directamente el pdetool de MATLAB para la definicion

de la geometrıa y el enmallado, como se uso en otros trabajos, pero si se usa los

comandos de Partial Differential Equation Toolbox, completamente integrado desde

el interfaz de nuestro programa VFLOW2D.

7.2. Recomendaciones.

Desarrollar modelo de flujo transitorio para el analisis de la infiltracion en medios

porosos, incorporando como condiciones de borde Fuentes y Sumideros, ası mismo

velocidades.

77

7.2. Recomendaciones.

Analizar y evaluar los distintos escenarios de simulacion si se implementara un mo-

delo en 3D tanto para el regimen estacionario y transitorio.

78

Bibliografıa

[1] A. Zebardast A. Shamsai, E. Abdi Dezfuli and H. R. Vosoughifar. Astudy of seepage

under a concrete dam using the finite volume method. Fourteenth International

Water Technology Conference, IWTC 14 2010, Cairo, Egypt, 2010.

[2] C. Eugenio Vallarino C. Tratado basico de Presas. Madrid, Paraninfo, 1994.

[3] Tirupathi R. Chandrupatla and Ashok D. Belengundu. Introduccion al Estudio del

Elemento Finito en Ingenierıa. New Jersey, Prentice Hall, Segunda Edicion, 1998.

[4] Comision de Grandes Presas Espanolas SPANCOLD. Instrucciones para el Proyecto,

Construccion y Explotacion de Grandes Presas. DGOH, Marzo 1967.

[5] Jean Donea and Antonio Huerta. Finite Element Methods for Flow Problems. En-

gland, John Wiley and Sons Inc., 2003.

[6] Victor Eralingga Ginting. Computational upscaled modeling of heterogeneous porous

media flow utilizing finite volume method. Texas A&M University, May 2004.

[7] Cristian Castro Perez & Edmundo Canchari Gutierrez. Estudio de flujos planos en

ingenierıa con el metodo de elementos finitos. Universidad Nacional De Ingenie-

rıa, Facultad de Ingenierıa Civil , Escuela de Posgrado, Maestrıa en Ciencias con

Mencion en Ingenierıa de Transportes, 2010.

79

BIBLIOGRAFIA

[8] Jerome Jaffre Guy Chavent and Jean E. Roberts. Generalized cell-centered finite

volume methods: application to two-phase flow in porous media. Inria-Rocquencourt

and Ceremade, University Paris-Dauphine, France, 2006.

[9] Luis Gonzales Hijar. Curso Aplicativo de Diseno de Presas ”Geologıa Aplicada a

Presas”. ICG-UNI, 2002.

[10] Jorge Eduardo Hurtado. Introduccion por Elementos Finitos. Sede Manizales, Uni-

versidad Nacional de Colombia, 1992.

[11] Rico Rodriguez Juarez Badillo. Mecanica de Suelos ”Flujo de Agua en Suelos”. Tomo

III, Mexico, LIMUSA, Abril 1995.

[12] Jorge E. Crempie Laborie. Tensiones y Deformaciones en Presas Gravitacionales de

Hormigon bajo accion Sısmica considerando Interaccion Fluido Estructura. Santiago

de Chile, INGENDESA, 2003.

[13] Jose Luis Gomez Navarro. Saltos de Agua y Presas de Embalse. Tomo II, PEEICCP,

Madrid, 1964.

[14] NEXUS. CIVIL 3D. instituto, 2015.

[15] Miguel Angel Toledo Municio. Presas de escollera sometidas a sobre vertido. Estudio

del movimiento del agua a traves de las escollera y de la estabilidad frente al desli-

zamiento en masa. Universidad Politecnica de Madrid, Departamento de Ingenierıa

Civil. Hidraulica y Energetica. E.T.S. de Ingenieros d Caminos, Canales y Puertos,

1997.

[16] P. Novak, A.I.B Moffat., and C. Nalluri. Estructuras Hidraulicas. Bogota, McGraw-

Hill, 2001.

[17] Zienkiewicz O.C. El Metodo de los Elementos Finitos. Vol. 1 Y 2, Madrid, McGraw-

Hill, 1999.

[18] Macario Vega P. Curso Basico sobre Ingenierıa de Presas. Peru, Comision Nacional

del Agua, 2005.

80

BIBLIOGRAFIA

[19] Enrique Schroth. Ingenierıa del diseno y construccion de presas. VII Congreso Na-

cional de Estudiantes Ingenieria civil, 2002.

[20] Isaıas Antonio Vilca Tueros. Modelamiento numerico de infiltracion en presas con

el metodo de volumenes finitos: caso presa Cuchoquesera /Ayacucho. Universidad

Nacional San Cristobal de Huamanga, Ayacucho - Peru, Setiembre 2009.

81

ACODIGO VFLOW2D

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