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 www.aplikom.com.pl 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 www.aplikom.com.pl 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: www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl 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 www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl 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. www.aplikom.com.pl strona 13