Objetivos
Objetivo general
El objetivo general de este articulo es explicar dos métodos por los cuales se pueden realizar perfiles de carretera.
Objetivos específicos
- Elaborar perfil longitudinal por medio de curvas de nivel
- Conocer la manera adecuada de calcular alturas para un levantamiento de distancias equidistantes
- Hacer uso de plataformas digitales para optimizar los procesos de creación de planos
¿Qué es un perfil?
Cuando hablamos de un perfil nos referimos a una sección imaginaria en donde se particiona el objeto de modo vertical (a lo ancho de la figura) o longitudinal (a lo largo de la figura). También existen perfiles que combinan características de los dos tipos anteriormente mencionado, estos son más comúnmente utilizados en planos arquitectónicos.
Las distancias ubicadas en el eje X son consideradas como abscisas, mientras que las situadas en el eje Y representan las alturas.
Es normal que a la hora de elaborar perfiles topográficos en escala uniforme no se noten los cambios de altura, ya que las transiciones son muy suaves. Para solucionarlo se aumenta la escala del eje Y en relación a las dimensiones del eje X, de este modo se puede apreciar mejor el comportamiento del terreno.
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| Fuente: https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/56437/7a1b8a5af929534783f9.png |
En la figura mostrada está visualmente ejemplificado el propósito que tienen los perfiles de plasmar las características de una línea imaginaria ubicada en cualquier parte del terreno que permita facilitar el trabajo de diversos campos profesionales.
Procedimiento
En primera instancia es necesario tener el derrotero del espacio con el cual se va a trabajar. En este caso la información fue facilitada por la docente a cargo del curso. Los datos de los cuales se hace mención son los siguientes:
Una vez se tienen la información a trabajar se procede a generar las curvas por medio del programa TopoCal (esto ha sido explicado en el articulo anterior por lo que se omite la explicación de este proceso). Las curvas van a estar a una distancia de 5 metros una de la otra (teniendo en cuenta que se habla de la altura).
Cuando ya las curvas estén listas se exportarán a AutoCad en donde se hará el trazado de la calle. La carretera en este caso pasa por los puntos 1,3 mitad entre 2 y 5, 8.
La línea de color celeste es la que se corresponde con el centro de carretera. El resto de las líneas representan las curvas de nivel.
Perfil primero
No se tiene una distancia especifica para cada pauta del eje X sino que se toma como señal de cambio de altura la curva sobre la cual pasa la carretera señalada.
En primera instancia es necesario marcar una línea que tenga la misma longitud que tiene la carretera y hacer secciones que se relacionen con las distancias entre las curvas que se va encontrando sobre la recta de la calle. Al hacer esto se tiene una guía para comenzar a trazar las alturas de cada sección.
Una vez tenemos esto escogemos una altura base para la línea que acabamos de hacer, en este trabajo es de 2960, a partir de esa elevación es donde comenzamos a subir líneas que contengan la dimensión que se empareja con la curva de nivel que representa esa sección.
Es importante destacar que no conocemos la altura del punto medio entre 2 y 5. Al encontrarse a la mitad simplemente sacamos un promedio de ambas alturas para obtener el valor que buscamos.
Posteriormente seleccionamos la herramienta "Spline" desde la barra de herramientas o desde su comando digitando desde el teclado: "SPL". Esta herramienta se utiliza para crear lineas curveadas lo cual permite que el dibujo sea más suave y cercano a la realidad.
La trayectoria que se va a trazar con spline debe tocar todos los puntos máximos de altura que se hicieron antes por lo que es importante ir marcando cada uno de ellos al usarla.
En la siguiente imagen se han puesto en oculto las línea guías de altura para que se aprecie mejor la forma del perfil.
Ahora bien, se recuerda que al principio del articulo hablamos de una aumentación de la escala en el eje Y para una mejor observancia del terreno, por lo que el siguiente paso es referente a esto.
Se va a trabajar con una escala de factor 5 en Y, lo que significa que ese eje será 5 veces mayor que su escala original. En X se va a trabajar en factor 1, o sea, no va a cambiar en ningún grado la escala en ese eje.
Marcamos el dibujo ya hecho para generar un block. Una vez creado llamamos al block que acabamos de hacer y lo insertamos. En este punto del proceso pueden pasar dos cosas dependiendo de la versión de AutoCad que se tenga; en primera instancia puede aprecer una ventana, en este caso se debe ir al espacio de escalas y poner X=1 y Y=5; lo siguiente que puede ocurrir es que de una vez salga el dibujo para ser ubicado, en este caso hay que fijarse en la barra de comandos que está en la parte inferior de la pantalla, este va a preguntar que se desea hacer con el block y vamos a Scale en la primera parte se pone 1, esto nos asegura que no está cambiando la escala general del dibujo, luego de esto digitamos X+Enter donde nos va a preguntar cúal escala en la que se quiere trabajar así que digitamos "1"+Enter; después digitamos Y+Enter, en este caso digitamos "5"+Enter para que la escala se aumente.
Como se logra ver, de esta manera se aprecia mejor el comportamiento que tiene el terreno sobre el cual está ubicada la carretera.
Por último se agregan las acotaciones necesarias para las aturas y las distancias. De esta forma tendríamos nuestro perfil terminado.
Perfil segundo
Otra de las formas en las cuales se puede realizar un perfil es con una distancia definida. La distancia que se va a utilizar es +0+025m, esto significa que el cadenamiento de las distancias iría cada 25 metros así que dibujamos las marcas a esa distancia una de la otra.
Con este método no vamos a tener todas las alturas como punto definido, por lo tanto, se deben calcular.
Para este propósito se utiliza la siguiente fórmula:
Donde:
ΔHp = Diferencia entre la altura menos y el punto de altura a representar
Dp = Distancia parcial que hay entre el punto de altura y el punto a representar
ΔHT = Separación entre curvas, o sea, la resta entre sus alturas.
DT= Distancia total de punto a punto.
El resultado obtenido al aplicar la formula facilitada es la altura que se debe agregar a la altura original, por ejemplo: Si la altura más baja entre los dos puntos es 300 y el resultado de la formula es de 1.20 entonces se suman entre si, dando así que la altura que se debe aplicar en ese punto es de 301,20.
Gracias a este método es posible conocer la altura que corresponde a cada punto de la recta aunque no se nos de directamente.
Ya conocidas las alturas y dibujadas hacemos el perfil con la herramienta Spline como en el procedimiento anterior.
El resto de procedimientos son iguales a los que ya se explicaron en el inciso anterior por lo que serán omitidos.
Es de relevancia recordar que hay que escalar el dibujo en el eje Y para que las características del terreno se aprecien mejor.
Habiéndose aplicado todos los pasos se obtiene el siguiente resultado:
Análisis
Es observable que ambos métodos dan como resultado comportamientos muy similares entre sí, lo cual es esperable ya que se está trabando en el mismo sector de la carretera. Sin embargo, hay una pequeña diferencia entre ellos debido a que la frecuencia de los puntos de altura es diferente en cada uno de los casos.
La línea magenta representa el primer perfil mientras que la amarilla representa el segundo perfil.
Se puede deducir que el perfil elaborado con el segundo método es más exacto gracias a la utilización de una mayor cantidad de "puntos de control" a la hora de generar el perfil, a pesar de esto, el primer método es totalmente funcional y muestra el mismo comportamiento por lo que para trabajos que requieren menor exactitud se puede usar sin problemas.
Es importante recalcar que cada profesional utiliza los métodos de trabajo que se ajusten a sus necesidades, por lo que no se puede catalogar a un método como "mejor". Los dos son efectivos y correctos.
Queda a criterio del dibujante o profesional cual método prefiere y bajo que circunstancias utilizaría uno u otro.
Fuentes
Desconocido. Dibujo topográfico y de mapas.
Desconocido (1972). Características y dibujo lógico de curvas de nivel. Agencia cartográfica de defensa- servicio geodésico interaméricano. Traducido por: La escuela cartográfica Fort Clayton, Zona del canal.
