Biuletyn techniczny nr 27 AutoCAD Civil 3D 2011

GIS i infrastruktura
Biuletyn techniczny nr 27
AutoCAD Civil 3D 2011
Projektowanie koncepcji mostu
Opracowanie: Jakub Jarosz
Na podstawie zasobów Autodesk University
© 2010, APLIKOM Sp. z o.o.
APLIKOM Sp. z o.o.
NIP: 728-025-73-81
REGON: 004315195
Kapitał zakładowy:
213 750 zł
Sąd Rejonowy dla Łodzi-Śródmieścia w Łodzi, XX Wydział Krajowego Rejestru Sądowego Nr 0000052704
www.aplikom.com.pl
Zawartość
1.
LINIA TRASOWANIA................................................................................................................................................ 3
2.
NIWELETA............................................................................................................................................................... 3
3.
ZESPÓŁ ................................................................................................................................................................... 4
4.
KORYTARZ I POWIERZCHNIE ................................................................................................................................... 8
5.
NASYP .................................................................................................................................................................... 9
6.
RAPORTY .............................................................................................................................................................. 12
7.
BRIDGE MODELER................................................................................................................................................. 13
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 2
1. Linia trasowania
Projektowanie należy zacząd od wytrasowania osi drogi. Używamy do tego standardowych
narzędzi AutoCAD Civil 3D:
2. Niweleta
Niweletę zaprojektowad należy za pomocą standardowych narzędzi AutoCAD Civil 3D posiłkując
się poleceniami AutoCAD.
Profil terenu tworzy się narzędziem Utwórz profil powierzchni:
Niweletę wstępnie projektujemy standardowymi narzędziami po wywołaniu polecenia narzędzia
tworzenia profilu:
Następnie należy nakreślid w widoku profilu punkt początkowy płyty pomostu. Rzędna tego
punktu wynika z konstrukcji pomostu. Punkt najłatwiej wrysowad poleceniem Rzędna pikiety.
Punkt odwzorowany będzie w poniższy sposób.
Warto również wrysowad zwykłym poleceniem AutoCAD od zaznaczonego punktu linię o spadku
równym pochyleniu podłużnemu mostu. Przedłużając tą linię dwustronnie można manipulowad
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 3
wierzchołkami niwelety tak, aby łuk rozpoczynał się (lub kooczył) dokładnie w punkcie koocowym
(lub początkowym) pomostu.
3. Zespół
Następnym krokiem koncepcyjnego projektu mostu jest utworzenie przekrojów normalnych.
Istnieją 3 zasadnicze sposoby tworzenia zespołów mostowych.
a. Paleta gotowych podzespołów mostowych.
Paleta Most i poręcz dostępna jest w katalogu Podzespoły metryczne – Civil.
Paleta zawiera 2 parametryczne podzespoły mostowe o przekroju:
 pełnościennym – MostProstokątnyDźwigar1:
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 4

skrzynkowym – MostProstokątnyDźwigar2
Zalety:




podzespoły są w pełni sparametryzowane. Użytkownik decyduje o wielkościach
geometrycznych pomostu.
Podzespół skrzynkowy dostosowuje przechyłkę do obliczonej w linii trasowania.
Podzespoły mogą mied zmienne szerokości pasów.
Korzystamy z gotowych podzespołów, więc nie tracimy czasu na tworzenie własnych.
Wady:
 dostępne tylko 2 typy przekrojów.
 Brak możliwości przyporządkowania pionowych obiektów docelowych.
 Podzespół pełnościenny nie dostosowuje przechyłki do obliczonej w linii trasowania.
Powyższe podzespoły wykorzystywane są głównie w celach wizualizacji.
b. Łącza.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 5
W celu uzyskania żądanego przekroju normalnego możliwa jest kombinacja standardowych
podzespołów drogowych oraz łącz. Za pomocą łącz można zbudowad przekrój o dowolnej geometrii i
kodowaniu.
Paletę z podzespołami ogólnymi (m.in. z łączami) znaleźd można w katalogu Podzespoły metryczne –
Civil. Paleta nazywa się Ogólne.
Efektywnie jest wykorzystad podzespół PrzechyłkaZewnętrznegoPasaRuchu, ponieważ podzespół ten
pobiera informację o przechyłce zdefiniowanej z poziomu linii trasowania oraz ma możliwośd
przyporządkowania obiektu docelowego geometrii poziomej i pionowej. Podzespół znajduje się w
katalogu Podzespoły metryczne – Civil na palecie Pasy ruchu.
Warto zwrócid również uwagę na podzespół OgólnaStrukturaNawierzchniDrogi. Podzespół jest
pojedynczą warstwą nawierzchni drogi (lub chodnika), kodowaną przez użytkownika, z możliwością
uwzględnienia odsadzki i skosu.
Oprócz tego, podzespół może pobierad wartośd przechyłki z innych podzespołów, np. z podzespołu
PrzechyłkaZewnętrznegoPasaRuchu. Właściwośd ustawia się we właściwościach zespołu, na karcie
Konstrukcja, w sekcji Wartości wejściowe, wybierając uprzednio podzespół ogólnej struktury
nawierzchni drogi.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 6
W przypadku, gdy spód płyty pomostu zmienia nachylenie zgodnie z przechyłką (most w łuku), spód
płyty należy wymodelowad za pomocą pary podzespołów ogólnych:
- PołączZOznaczonymPunktem
- PunktZnacznika
Podzespół PołączZOznaczonymPunktem o takiej samej nazwie (określanej we właściwościach
podzespołu) jak podzespół PunktZnacznika tworzy linię biegnącą do wstawienia podzespołu
PunktZnacznika. Używając tej pary podzespołów użytkownik jest pewien, że kształt przekroju będzie
zawsze zamknięty.
UWAGA! PunktZnacznika zawsze musi poprzedzad podzespół PołączZOznaczonymPunktem hierarchii
zespołu (Właściwości zespołu -> Konstrukcja -> sekcja Element). W innym przypadku łącze pomiędzy
punktami nie zostanie utworzone.
Zalety:
- możliwośd utworzenia dowolnej geometrii,
- pełna kontrola nad kodowaniem podzespołów,
- przekrój normalny jest sparametryzowany i może byd modyfikowany w różnych projektach,
- możliwośd przyporządkowania obiektów docelowych geometrii poziomej i pionowej.
Wady:
- budowa zespołu z łącz jest stosunkowo czasochłonna.
c. Tworzenie podzespołu z polilinii.
Istnieje możliwośd konwersji pollinii na podzespół drogowy, który może byd dowolnie kodowany.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 7
Podzespół utworzony z polilinii dodawany jest do zespołu narzędziem Dodaj do zespołu.
Domyślnie punktem wstawienia podzespołu jest początek polilinii, jednak można zmienid jego
położenie poleceniem Zmieo początek.
Po konwersji polilinii należy przyporządkowad do podzespołu odpowiednie kody punktów, łącz i
kształtów (jeśli takowe są potrzebne).
Zalety:
- możliwośd utworzenia dowolnej geometrii,
- pełna kontrola nad kodowaniem podzespołów.
Wady:
- podzespół jest statyczny i nie można przyporządkowad do niego obiektów docelowej geometrii
poziomej i pionowej,
- podzespół ma stałą, zdefiniowaną poprzez nachylenie polilinii przechyłkę,
- budowa podzespołu z polilinii jest stosunkowo czasochłonna,
- brak możliwości edycji geometrii podzespołu po jego utworzeniu.
4. Korytarz i powierzchnie
W celu utworzenia korytarza należy zbudowad 3 zespoły:



zespół normalny drogi na dojazdach,
zespół normalny drogi na przyczółku,
zespół normalny płyty pomostu
Korytarz składad się będzie co najmniej z 5 regionów – 2 regiony na dojazdach do mostu, 2
regiony w obszarze przyczółków, 1 region na płycie pomostu.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 8
Utworzyd należy ponadto powierzchnie korytarza:
- na bazie kodów łącz Góra (powierzchnia potrzebna do przypisania rzędnych linii
charakterystycznej podczas modelowania nasypu metodą skarpy),
- na bazie kodów łącz Odniesienie (powierzchnia potrzebna do sprawdzenia pionowego
światła mostu).
5. Nasyp
Nasyp przyczółka modelowany może byd dwiema metodami przy wykorzystaniu:


narzędzi do projektowania skarpy,
procedury generowania korytarza.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 9
W obu przypadkach obligatoryjne jest utworzenie polilinii biegnącej wzdłuż regionu z zespołem
przyczółka.
a. Metoda skarpy.
- Utwórz linię charakterystyczną na bazie wrysowanej polilinii za pomocą narzędzia Utwórz
linie charakterystyczne na podstawie obiektów.
- W oknie Utwórz linie charakterystyczne, w sekcji Opcje konwersji zaznacz opcję Przypisz
rzędne.
- W oknie Przypisz rzędne wybierz powierzchnię powstałą na bazie kodów łącz Góra
UWAGA! Po utworzeniu linii charakterystycznej użytkownik, w celu dokładniejszego
odwzorowania skarpy, ma możliwośd edycji wartości rzędnych w edytorze rzędnych.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 10
- za pomocą narzędzi tworzenia skarp utwórz skarpę do terenu o żądanym spadku
Zalety:
- szybkie i dokładne obliczenie objętości robót ziemnych pod nasypy.
Wady:
- skarpa nie jest dynamicznie powiązana z korytarzem drogi. Edycja korytarza powoduje
potrzebę ręcznej aktualizacji skarpy.
b. Metoda korytarza.
- Utwórz linię trasowania na bazie wrysowanej polilinii za pomocą narzędzia Utwórz linię trasowania z
obiektów
- W wierzchołkach linii trasowania wstaw łuki o małych promieniach (np. 0.5m).
- Utwórz profil przed chwilą utworzonej linii trasowania z powierzchni powstałej na bazie kodów łącz
Góra (tym sposobem niweleta korytarza będzie dynamicznie połączona z korytarzem drogi)
- Utwórz zespół złożony ze skarpy do terenu
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 11
- Na podstawie linii trasowania, profilu powierzchni górnej oraz zespołu utwórz korytarz skarpy
UWAGA! Nie zapomnij ustawid terenu jako obiekt docelowy dla skarpy.
Zalety:
- skarpa nasypu jest dynamicznie połączona z korytarzem drogi. Zmiana geometrii niwelety osi drogi
wpływa na skarpę.
Wady:
- w celu poprawnego obliczenia objętości robót ziemnych należy utworzyd obwiednię powierzchni
korytarza skarpy.
Wnioski:
Metoda modelowania skarpy nasypu powinna byd wybrana po określeniu wymogów projektu. Na
potrzeby projektu wstępnego, gdy przewiduje się wiele zmian, bardziej efektywną metodą jest metoda
korytarza. Jeśli priorytetem jest dokładne obliczenie robót ziemnych należy skorzystad z metody
skarpy.
6. Raporty
AutoCAD Civil 3D ma możliwośd generowania szerokiej gamy raportów. Raporty zapisywane są w
formatach: HTML, PDF, DOC, XLS, TXT.
Poniżej wylistowano najważniejsze raporty (w przypadku projektowania przeprawy) dotyczące
linii trasowania, profilu i korytarza:
Linia trasowania


Pikietaż narastająco – informacja o współrzędnych X, Y oraz kierunku stycznym w pikietach,
Weryfikacja kryteriów projektowych – sprawdzenie zgodności zaprojektowanej linii trasowania z
wytycznymi Dz. U. nr 43.
Profil



Pikietaż narastająco – informacja o rzędnych i nachyleniu w poszczególnych pikietach.
Punkty przecięcia i krzywe pionowe – informacja o parametrach krzywych pionowych i
wierzchołkach niwelety.
Weryfikacja kryteriów projektowych – sprawdzenie zgodności zaprojektowanej niwelety z
wytycznymi Dz. U. nr 43.
Korytarz



Przekroje korytarza – informacja o współrzędnych X, Y, Z wzdłuż wybranej linii charakterystycznej
korytarza.
Nachylenia pasów ruchu – informacja o współrzędnych osi X, Y, Z, rzędnej terenu oraz spadkach
poprzecznych na pasach.
Tyczenie spadków korytarza – szkice przekrojów poprzecznych wraz z informacjami o rzędnych i
odsunięciach punktów charakterystycznych przekrojów oraz o spadkach na przekroju.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 12
7. Bridge modeler
Portal laboratorium Autodesk (http://labs.autodesk.com) umożliwia pobranie nakładki Bridge
modeler dla AutoCAD Civil 3D. Narzędzia Bridge modeler pozwalają na automatyczne utworzenie
modelu mostu wraz z przyczółkami i filarami. Rozszerzenie zawiera funkcje do modelowania trzech
rodzajów płyty pomostu:
- o przekroju skrzynkowym,
- o stałej grubości
- o przekroju zespolonym płyta betonowa – dźwigar stalowy
Model mostu zawiera takie detale jak: płyta pomostu, droga, bariery ochronne, przyczółki z
fundamentem, filary oraz belki nośne (jeśli takowe są projektowane). Wymienione elementy są w
pełni sparametryzowane. Możliwa jest edycja tych parametrów po wygenerowaniu modelu mostu.
Model mostu można zrzutowad na widok profilu. Ponadto w celach dalszej analizy model może
byd wyeksportowany do Revit Structure.
APLIKOM Sp. z o.o.
www.aplikom.com.pl
94-104 Łódź
ul. Obywatelska 137
tel. +48 (0-42) 28 81 600
fax +48 (0-42) 25 03 119
strona 13