APLICACIÓN DEL CURSO DE DIBUJO DE INGENIERÍA II EN LA REPRESENTACIÓN GEOMÉTRICA DE UNA PRESA DE TERRAPLÉN Daniel Jonatan Ccopa Osorio e-mail:
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Darwin Alex Contreras Quispe e-mail:
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Víctor Raúl León Medina e-mail:
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Maverick Brandon Quispe Toledo e-mail:
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Kevin Velasque Alanya e-mail:
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Curso: Dibujo de Ingeniería II – CB – CB 121 Facultad de Ingeniería Civil Universidad Nacional de Ingeniería
RESUMEN:
En el presente informe se expone las dificultades y procedimientos que se utilizaron en la determinación gráfica de una obra de Ingeniería Hidráulica de gran utilidad e importancia en la actualidad, que consiste en una presa de terraplén. Para dar inicio a nuestras actividades se nos proporcionó un archivo digital en el que se presentaba las curvas de nivel de un terreno accidentado a cada 50 metros de cota, luego para la definición geométrica de esta presa se procedió a encontrar su ubicación, seguidamente se hizo una vista en planta, tres secciones transversales,
Un río represado es de mucha utilidad, ya que se puede usar el agua almacenada de distintas maneras: ya sea para generar energía eléctrica, usos en la agricultura, etc. En nuestro caso principalmente revisamos los conceptos gráficos y geométricos que se requieren para definir una presa de terraplén de corona cóncava.
2 PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA
3.2 PIE DE LA PRESA
R=5 500 A Cota= 3 300 Y
B Cota= 3 300 X
Para el caso del pie de la presa primero se formaron dos superficies cónicas con generatrices de pendiente dada (3:1) ubicados a ambos lados de la corona. Aguas abajo el cono fue circular, recto y de vértice arriba de su base, mientras que aguas arriba el vértice del cono estaba abajo de su base. Luego se intersectaron las superficies de los conos con las curvas de nivel del terreno, obteniéndose así un grupo de puntos que posteriormente se unieron con el comando spline del AutoCAD, quedando así definida la representación gráfica del pie de la presa de terraplén.
Figura 1. Vista en planta de los d atos del eje de la presa de terraplén.
3 SOLUCIÓN DEL PROBLEMA Para dar solución al problema se recurrió a una diversidad de técnicas y metodologías, así también se hizo necesario realizar algunas consideraciones con la finalidad de obtener resultados satisfactorios y representativos. A continuación se detalla la solución para cada problema específico encontrado:
3.1 UBICACIÓN DEL EJE DE LA PRESA Como tuvimos por datos dos puntos y un radio se procedió a trazar 2 circunferencias del mismo radio con
Pie del terraplén
En estas secciones transversales es importante el uso correcto del grosor y del tipo de línea ya que estas nos brindan información (Lenguaje Gráfico), por ejemplo el eje de la presa se representa con líneas entre cortadas.
3.4 PERFIL LONGITUDINAL Para el perfil longitudinal se utilizó un procedimiento parecido al usado en las secciones transversales , el cual consiste en que desde una vista en planta se obtuvieron los puntos de aparente intersección entre el eje de la presa y las curvas de nivel. Luego, uniendo el grupo de puntos con el comando spline del AutoCAD, obtuvimos un perfil longitudinal de la presa, donde se pudo apreciar los límites de esta. A continuación se procedió a realizar el desarrollo de la superficie vertical curva que contiene al perfil encontrado. Para lograr una mejor visualización de las pendientes del terreno se consideró una escala de 1/10 000 en la dirección horizontal y una de 1/5 000 en la dirección vertical, con ello se logró obtener una mejor visualización del terreno que delimita a la presa, es importante indicar que estas consideraciones deben se mencionaron en la cuadrícula donde está el perfil longitudinal.
Figura 8. Desarrollo de la superficie cónica de la presa de terraplén.
3.6 VOLUMENES 3.6.1 VOLUMEN DE AGUA ALMACENADA Según lo indicado en la presentación del problema también se pidió calcular el volumen de agua que almacenará la presa, para ello se tomó como límites de contorno los asignados en la maqueta, como límite
253265
702392
604461
50
30223063
702392
1607861
1506322
50
75316107
50
13153127
Volumen 90614
344897
G
263063
Volumen
Figura 6. Sección transversal del agua almacenada por la presa de terraplén Tabla 2. Cálculo del agua almacenada por la pr esa de terraplén. Base Base Menor (m2) Mayor (m2)
Semisuma de Bases (m2)
Volumen
Altura (m)
Volumen (m3)
A
0
7687
-
10
25623
7687
186658
97172
50
4858619
186658
589248
387953
50
19397656
589248
1146084
867666
50
43383305
1146084
1779640
1462862
50
73143087
1779640
2485372
2132506
50
106625291
2485372
3278932
2882152
50
144107591
10
114013
Volumen 0
34204
H
9629595
12499796
15879493
50
793974664
12499796
15190954
20095273
50
1004763663
15190954
16249598
23315753
20
466315052
Volumen Total de Agua Almacenada (m 3)
3335262548
3.6.2 VOLUMEN DE LA PRESA Para hallar el volumen de material usado en la presa de terraplén se procedió y se tuvo en cuenta las consideraciones mencionadas en el ítem anterior.
B Figura 7. Sección transversal de la presa de terraplén.
Volumen
D
1956343
2017810
1987077
50
99353833
2017810
1858538
1938174
50
96908706
1858538
1616941
1737740
50
86886992
1616941
1324097
1470519
50
73525950
1324097
979474
1151785
50
57589262
979474
565765
772619
50
38630960
565765
86333
326049
50
16302429
Volumen Total de Material a Usar (m3)
736332189
3.7 MAQUETA Finalmente para englobar estas vistas e ideas que se obtuvieron se procedió a hacer una maqueta a escala de la presa de terraplén. En la maqueta es necesario que se muestren los datos y propiedades más importantes de la presa, por ello se toma un área donde se pueda apreciar considerablemente a la presa. Para la elección de la escala se tomó en cuenta fundamentalmente el espaciamiento que hay entre las curva de nivel (en este caso fue de 50 metros) y entre el grosor del material a usar (en este caso fue de 5 mm) y por lo tanto fue conveniente optar por la escala de 1:10000. Para el desarrollo de la maqueta fue importante tener en cuenta qué curvas de nivel suben y cuáles bajan, un error en estas consideraciones cambiaría considerablemente el resultado gráfico y geométrico de la presa de terraplén.
P-01 P-02 P-03 P-04
PLANO DE PLANTA SECCIONES TRANSVERSALES PERFIL LONGITUDINAL VISTA TRIDIMENSIONAL
5 CONCLUSIONES Se logró dar solución al problema planteado mediante el uso del espacio tridimensional y aplicando los conceptos de geometría plana y espacial impartidos en el curso de Dibujo de Ingeniería II. Haciendo uso del lenguaje gráfico y con mucha creatividad e innovación se pudo dar solución a cada uno de los problemas encontrados durante la elaboración del presenta trabajo. Es muy conveniente usar métodos aproximados para dar solución a aquellos problemas que requieren métodos formales. Las soluciones aproximadas obtenidas nos brindaron resultados representativos y muy parecidos a los que se podrían obtener con los métodos formales. Para poder realizar la planificación de una presa de terraplén es fundamental contar con muchas vistas de la obra, así como hacer un uso correcto del lenguaje gráfico, ello para que no hayan inconvenientes durante la construcción de la obra, evitar poner en riesgo el proyecto, la seguridad del personal, de la población y del medio ambiente.
6 REFERENCIAS [1] Alumnos del Curso de Dibujo de Ingeniería II, “Diapositivas de las Exposiciones Grupales”, Aula Virtual UNI - FIC.
CODIGO DE CURSO :
TEMA:
NUMERO DE PLANO :
CB 121
TRABAJO ESCALONADO SECCION :
ESCALA :
I 1/10 000
ALUMNOS: FECHA :
02/07/2013
DOCENTE :
Ing. ORTIZ BOSMANS ESTEBAN
CODIGO DE CURSO :
TEMA:
NUMERO DE PLANO :
CB 121
TRABAJO ESCALONADO SECCION :
ESCALA :
I 1/10 000
ALUMNOS: FECHA :
02/07/2013
DOCENTE :
Ing. ORTIZ BOSMANS ESTEBAN
CODIGO DE CURSO :
TEMA:
NUMERO DE PLANO :
CB 121
TRABAJO ESCALONADO SECCION :
ESCALA :
I INDICADA
ALUMNOS: FECHA :
02/07/2013
DOCENTE :
Ing. ORTIZ BOSMANS ESTEBAN
CODIGO DE CURSO :
TEMA:
NUMERO DE PLANO :
CB 121
TRABAJO ESCALONADO SECCION :
ESCALA :
I 1/20 000
ALUMNOS: FECHA :
02/07/2013
DOCENTE :
Ing. ORTIZ BOSMANS ESTEBAN
