Civil 3D: Explanaciones y Movimientos de Tierra en

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Civil 3D: Explanaciones y Movimientos de Tierra en
proyectos complejos
Ing. Beatriz Eugenia Mesa C. – MicroCAD
CI5980-V
En esta sesión veremos la valiosa utilidad de Civil 3D en la creación de la superficie Final de un
proyecto complejo por lo quebrado del terreno. Se definirán las superficies de las edificaciones,
andenes, taludes y corredores para luego con base en dicha información crear la superficie final o
propuesta. Obtener las cantidades de obra de excavación y lleno y las secciones de acabado para
construcción.
Objetivos de Aprendizaje
Al final de esta clase, usted será capaz de:

Conocer las bondades de Civil 3D para la definición del modelo tridimensional de la superficie final
o propuesta de un proyecto de ingeniería

Aprender a obtener las cantidades de obra en cuanto a los volúmenes de excavación y lleno

Definir las secciones de acabado para la programación de trabajo en sitio

Comprender el por qué se requiere utilizar herramientas de diseño con el objetivo de ser
competitivos en este momento que el mercado se caracteriza por la globalización, creciente
demanda y exigencia de productividad
Acerca del Autor
Beatriz Eugenia Mesa C. Ingeniera Civil de La Universidad EAFIT de Medellín – Colombia
Experiencia de más de 15 años en el manejo de Software de Autodesk e Instructora de Land
Desktop, Civil Design y Civil 3D.
A participado en proyectos de infraestructura de gran importancia en Colombia con empresas
como EPM, Municipio de Medellín, Integral, Comfama, Cementos Argos, entre muchas otras.
Actualmente es Instructora Certificada de Autodesk y presta servicios de Consultoría e
Implementación de herramientas CADD
[email protected]
Civil 3D: Explanaciones y Movimientos de Tierra en proyectos complejos
Creación de la superficie de Terreno Natural
-
Abrir el dibujo
Creación de la superficie de terreno natural con base en las polilineas
Abra el dibujo Proyecto
Seleccione una de las polilineas que representan las curvas de nivel. De un clic derecho y
seleccione Select Similar.
De un click derecho y seleccione Isolate Objects – Isolate Selected Objects
En el tabulador Prospector del Toolspace de un click sobre Surfaces y seleccione Create
Surface
Defina el nombre de la superficie, la descripción y el estilo de visualización de la superficie
2
En el tabulador Prospector del Toolspace abra el directorio Surfaces, abra el directorio
Superficie Terreno Natural, abra el directorio Definition, de un clic derecho sobre Contour, y
seleccione Add
Defina la descripción y las condiciones como muestra la figura y salga con Ok.
Seleccione en el dibujo las curvas de nivel y enter
3
Adicione el borde del proyecto a la superficie Terreno Natural:
De un click derecho y seleccione End Object Isolation para activar nuevamente todas las
entidades del dibujo
En el directorio Definition de la Superficie Terreno Natural, de un clic derecho sobre Contour
y seleccione Add
Defina el nombre del borde, el tipo de borde (Exterior), las condiciones y salga con Ok.
Seleccione el borde con un click y enter
4
De un clic sobre una curva de nivel de la superficie creada, un click derecho y seleccione
Object Viewer
En la ventana de visualización este seguro que la vista este en Realistic y con un click
sostenido sobre el cuadrante inferior mueva el mouse un poco hacia arriba y observe la
superficie en 3D
5
Cierre la ventana de visualización del objeto
Creación de la superficie de los Edificios
-
Defina las elevaciones correspondientes a las polilineas que representan los edificios y
canchas.
Separe las polilineas que estén en la misma localización y tengan diferente elevación
una distancia de 0.001 mts.
Cree o defina las superficies de los edificios como líneas de quiebre y si tienen formas
no rectangulares adicione bordes.
Visualice las polilineas de los edificios y canchas:
Seleccione una de las polilineas que represente un edificio, de un click derecho y seleccione
Properties. Digite o revise la elevación de la polilinea, debe coincidir con el nivel de acabado
del edificio.
6
TIP: Revise que las polilineas que definan diferentes niveles en una misma localización
estén separadas al menos 0.001 mts.
Surface
7
Abra el directorio Surfaces, abra el directorio Superficie Nivel Superior Edificio 40, abra el
directorio Definition, de un clic derecho sobre Breaklines, y seleccione Add
Defina la descripción, el tipo y las condiciones como muestra la figura y salga con Ok
De un click sobre la polilinea que define el nivel superior del edificio 40 y enter
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TIP: Si la superficie definida con Breakline no se ajusto al contorno del edificio, se debe
adicionar el borde a la superficie.
De un clic derecho sobre Boundaries, y seleccione Add
Defina en nombre del borde, el tipo, las condiciones como muestra la figura, salga con Ok y de
un click sobre la polilinea que define el nivel superior del edificio 40 y enter.
9
Surface
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Abra el directorio Surfaces, abra el directorio Superficie Nivel Inferior Edificio 40 y abra el
directorio Definition. De un clic derecho sobre Breaklines, y seleccione Add
Defina la descripción, el tipo y las condiciones como muestra la figura salga con Ok y de un
click sobre la polilinea que define el nivel inferior del edificio 40 y enter
De un clic derecho sobre Boundaries, dentro del directorio Superficie Nivel Inferior Edificio 40
y seleccione Add
Defina en nombre del borde, el tipo, las condiciones como muestra la figura y salga con Ok
De un click sobre la polilinea que define el nivel inferior del edificio 40 y enter.
11
Seleccione en el dibujo las 2 superficies del edificio 40, de un click derecho y seleccione
Object Viewer
De un click sostenido sobre el cuadrante inferior mueva el mouse un poco hacia arriba y
observe las superficies superior e inferior del edificio 40 en 3D.
Repita los pasos para realizar las superficies del resto de Edificios y del Polideportivo
Al terminar de crear las superficies de los edificios y del pilideportivo, puede seleccionarlas y
verlas en 3D usando Object Viewer
12
Creación de superficie de Andenes
Los Andenes pueden estar representados por polilineas o 3D Poly e incluso en algunas
ocasiones puede realizarlos como corredores (veremos el ejemplo mas adelante)
-
-
Los andenes que están sobre la misma elevación se representan por polilineas
Los andenes que tengan diferentes elevaciones se representan por 3D Poly
Revise y defina las elevaciones correspondientes a las polilineas o cada uno de los
puntos de las 3D Poly
Tip: En las 3d Poly cerradas el punto de inicio se repite al final por lo tanto se debe
definir la elevación de los dos puntos. Esto con el fin de que la elevación del punto final
no quede en cero o con una elevación que no corresponda.
Revise que las polilineas que estén sobre la misma localización con diferente elevación
estén separadas 0,001 mts.
Cree o defina las superficies como líneas de quiebre y si tienen formas no rectangulares
se deben adicionar bordes a la superficie.
Seleccione una de las polilineas que represente un anden, de un click derecho y seleccione
Properties. Digite o revise la elevación de la polilinea, debe coincidir con el nivel de acabado del
anden
13
TIP: Revise que las polilineas que definan diferentes niveles en una misma localización
estén separadas al menos 0.001 mts.
Surface
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Defina el nombre de la superficie, la descripción y el estilo de visualización de la superficie y
salga con Ok.
Abra el directorio Surfaces, abra el directorio Superficie Anden y Parqueo Motos y abra el
directorio Definition, de un clic derecho sobre Breaklines y seleccione Add
Defina la descripción, el tipo y las condiciones como muestra la figura y salga con Ok
De un click sobre la polilinea que define el nivel del Anden y Parqueo Motos y enter
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De un clic derecho sobre Boundaries, dentro del directorio Superficie Anden y Parqueo
Motos y seleccione Add
Defina en nombre del borde, el tipo, las condiciones como muestra la figura y salga con Ok.
De un click sobre la polilinea que define el nivel del Anden y Parqueo Motos y enter.
Creación de la Superficie de Anden con Escalas:
-
Cada nivel de la escala debe estar representada por una polilinea, cada polilinea debe
tener su correspondiente elevación
Las polilineas deben estar separadas al menos 0.001 mts.
Defina la superficie con Breaklines y Borde
Imágenes de dibujo en 2D y 3D de las polilineas de las escalas:
16
Surface
17
Defina el nombre de la superficie, la descripción, el estilo de visualización de la superficie y
salga con Ok.
Abra el directorio Surfaces, abra el directorio Superficie Escalas Ed. 32 al 35, abra el
directorio Definition, de un clic derecho sobre Breaklines, y seleccione Add
Defina la descripción, el tipo y las condiciones como muestra la figura salga con Ok.
Seleccione las polilineas que definen la Superficie Escalas Ed 32 al 35 y enter
TIP: La superficie se debe definir por Breakline y por Borde para que la superficie se
ajuste a la forma de las escalas.
18
De un clic derecho sobre Boundaries, dentro del directorio Superficie Escalas Ed 32 al 35 y
seleccione Add
Defina en nombre del borde, el tipo, las condiciones como muestra la figura y salga con Ok
De un click sobre la polilinea que define el borde de las Escalas Ed 32 al 35 y enter.
Imagen en 3D de la superficie del anden con escalas:
19
Creación de la superficie del Anden como superficie de Corredor
Las superficies de los andenes curvos y con pendientes se pueden realizar como corredores
-
Defina el alineamiento horizontal, el perfil de terreno, el alineamiento vertical y la
sección de acabado
Cree el corredor y la superficie del tope.
Definición del Alineamiento Horizontal
Dibuje la polilinea que represente el alineamiento ó realice un Offset a los objetos del anden a
una distancia que coincida con el eje del anden, luego los convierte en polilinea.
En el menú Ribbon sobre el tabulador Home, en el panel Create Design, de un click sobre
Alignment y seleccione Create Alignment from Objects
20
Seleccione el la Polilinea y acepte con enter la dirección del alineamiento
Defina el nombre del alineamiento, el tipo de alineamiento, el layer y las condiciones como
muestra la figura y salga con Ok.
21
Creación del perfil de terreno
Profile y seleccione Create Alignment from Objects
Seleccione el Alineamiento horizontal, la superficie Terreno Natural, de un click sobre el botón
Add y luego un Click sobre Draw in Profile view
22
Termine de definir las condiciones de la grafica de perfil y salga de la caja de dialogo
con un click sobre Create Profile View
De un click en un punto libre en la pantalla para insertar el perfil de terreno
Creación del Alineamiento Vertical
Profile y seleccione Profile Creation Tools
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De un click en la grafica de perfil donde va a crear el alineamiento vertical del Anden Torre de
Tensión
Defina el nombre del alineamiento, las condiciones y salga con Ok.
En el menú flotante de creación del Alineamineto Vertical AndenTorre de un click sobre la
flecha del primer icono y seleccione Draw Tangents
24
En el menú de Comandos transparentes seleccione el icono Profile Station Elevation para
definir el alineamiento digitando absisas y elevaciones.
En la línea de comando comience a digitar las absisas (estaciones) y las elevaciones del
alineamiento vertical según el cuadro anexo:
specify star point: 0 Enter
specify elevation: 1808.4 Enter………..
25
Salga del commando con enter, enter
Creación de la Sección de acabado
Abra la librería de Subensambles
En el menú Ribbon sobre el tabulador Home, en el panel Palettes, de un click sobre el icono
de Tool Palettes
26
Assembly y seleccione Create Assembly
Defina el nombre, el tipo, las características del ensamble y salga con Ok.
De un click en un punto libre el la pantalla para insertar el eje para la construcción del
ensamble
En la Librería Tool Palettes seleccione el tabulador Basic, seleccione el subensamble de carril
Basic, revise en la ventana Properties que este activo el lado derecho y de un click en el eje
del subensanble hacia la derecha.
Seleccione el subensamble de carril Basic, en la ventana Properties cambie el lado de
inserción por izquierdo y de un click en el eje hacia la izquierda
27
En el tabulador Prospector del Toolspace abra el directorio Assemblies, abra el directorio
Sección de Acabado Anden. De un clic derecho y seleccione Properties…
Seleccione el tabulador Construction, seleccione el carril de la derecha BasicLane, cambie
los parámetros de ancho, espesor y pendiente como muestra la figura
De un click sobre el carril de la izquierda BasicLane, cambie los parámetros de ancho,
espesor y pendiente como muestra la figura
28
Creación del Corredor
Corridor
Defina el nombre del corredor, el alineamiento horizontal, el alineamiento vertical, la sección
de acabado y salga con ok.
29
De un click sobre el botón Set all Frequences y cambien la frecuencia como muestra la figura
30
Observe el corredor en 3D
Creación de la superficie del corredor
En el tabulador Prospector del Toolspace abra el directorio Corridor, abra el directorio
Corridor Anden Torre de Tensión. De un clic derecho y seleccione Properties…
Seleccione el Tabulador Surfaces, de un clic sobre el icono que muestra la figura
31
De un click sobre el icono que muestra la figura para insertar como dato de la superficie el
tope del corredor
Seleccione el Tabulador Boundaries, De un click sobre el nombre de la superficie, de un click
derecho, seleccione Corridor extents as Outer Boundary y salga con Ok.
32
De un clic sobre una curva de nivel de la superficie del anden, un click derecho,seleccione
Object Viewer y observe la superficie en 3D
33
Repita los pasos para realizar las superficies del resto de los andenes que puede realizar como
superficie de corredor
Al terminar de crear las superficies de los andenes puede seleccionarlas, y visualizarlas en 3D
con Object Viewer:
Superficie Parqueadero y Rampa Parqueadero
Defina Alinamiento Horizontal, Perfil, Alinamiento Vertical y Secciones de acabado con sus
correspondientes condiciones.
Imagen Perfil de Terreno y Alineamiento Vertical del Eje del Parqueadero:
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Imagen de las Secciones de Acabado y ventana para definir condiciones de diseño de una de
las secciones de acabado:
Ventana de parámetros para definir el corredor del parqueadero
35
Imagen de la Superficie del Parqueadero y de la Rampa del parqueadero:
36
Creación de Taludes hacia la superficie
-
Dibuje las polilineas que representan la base de los taludes
Las polilineas deben estar separdas de las polilineas de los edificios o de los andenes
0.01mts
Convierta las polilineas en 3D Poly y defina la elevación de cada uno de los puntos
Convierta la polilinea en 3D Poly
En el menú Ribbon sobre el tabulador Modify, en el panel Design, de un click sobre la flecha
y seleccione Convert 2D to 3D Polyline
Y Seleccione la polilinea que quiere convertir
Defina la elevación de cada punto de la 3D Poly. De un click sobre la 3D Poly, un click derecho
y seleccione Properties.
Revise en la ventana de propiedades que la entidad sea una 3D Poly y defina la elevación de
cada punto
37
Creación de los Taludes
Grading y seleccione Grading Creation Tools
38
En el Menú Flotante Grading Creation Tools de un click sobre el primer icono
De un click sobre el icono que muestra la figura, defina el nombre del grupo, active la opción
que cree automáticamente la superficie, defina el estilo de visualización de la superficie y
salga con Ok.
39
Defina el nombre de la superficie, el estilo de visualización, el resto de condiciones y salga con
Ok y con Ok.
40
En el Menú Flotante Grading Creation Tools de un click sobre el segundo icono
Seleccione la Superficie Terreno Natural o la superficie a la que se deben calcular los taludes
y salga con Ok.
En el Menú Flotante Grading Creation Tools Seleccione como criterio de calculo de talud
Grade to Surface
En el Menú Flotante Grading Creation Tools Seleccione Create Grading
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Defina las condiciones para crear la Feature Line y salga con Ok.
En la línea de Comando:
Select the feature: Seleccione la 3D Poly y enter
42
Select the grading side: De un click hacia donde quiere calcular los taludes
Apply to entire length? [Yes/No] <Yes>: y enter
Cut Format [Grade/Slope] <Slope>: s
Cut Slope <2.00:1>: 1.2
Fill Format [Grade/Slope] <Slope>: s
Fill Slope <2.00:1>: 1.2
Imagen en 2D y 3D del talud calculado:
Creacion de Taludes Internos
-
Dibuje los taludes con Polilineas y separadas de las otras polilineas o 3D Poly 0,001mts
Convierta la polilinea en 3D Poly
43
TIP: Defina las elevaciones de cada punto de la polilinea observando las elevaciones de
las superficies vecinas como muestra la figura o ayúdese del comando Coordinate Tracker.
44
Surface
Defina el nombre de la superficie, la descripción, el estilo de visualización de la superficie y
salga con Ok.
45
Abra el directorio Surfaces, abra el directorio Superficie Talud Izquierdo Parqueadero y abra el
directorio Definition. De un clic derecho sobre Breaklines, y seleccione Add
Defina la descripción, el tipo y las condiciones como muestra la figura salga con Ok
De un click sobre la polilinea que define el Talud Izq Parqueadero y enter
46
De un clic derecho sobre Boundaries, dentro del directorio Talud Izq Parqueadero y
seleccione Add
Defina en nombre del borde, el tipo, las condiciones como muestra la figura, salga con Ok y de
un click sobre la polilinea que define el Borde del Talud Izq Parqueadero y enter.
Observe la superficie en 3D
Repita los pasos para realizar el resto de superficies
Al terminar de crear las superficies puede verlas en 3D:
47
Creación de la Superficie Final
-
Es la unión de la superficie de terreno Natural y del resto de superficies Creadas
Surface
48
Abra el directorio Surfaces, abra el directorio Superficie Final, abra el directorio Definition, de
un clic derecho sobre Edit, Seleccione Paste Surface…
Seleccione la superficie Terreno Natural y salga con Ok.
49
Repita el proceso: De un clic derecho sobre Edit, Seleccione Paste Surface…
Seleccione las superficies de los Edificios y salga con Ok
Repita el proceso: De un clic derecho sobre Edit, Seleccione Paste Surface…
Seleccione las superficies de los de los andenes, taludes y salga con Ok
Nota: Si son muchas superficies realice el proceso varias veces para evitar que la maquina se
bloquee.
Superficie final en 3D
50
Creación de las Secciones de acabado
Dibuje una polilinea
Defina un Alineamiento a partir de la polilinea
Alignment y seleccione Create Alignment from Objects
51
Seleccione la Polilinea y acepte la dirección del alineamiento
Defina el nombre del alineamiento, el tipo de alineamiento, el layer, las condiciones como
muestra la figura y salga con Ok.
52
En el menú Ribbon sobre el tabulador Home, en el panel Profile & Section, seleccione
Sample Lines
De un enter y Seleccione el Alineamiento Horizontal desde la librería de alineamientos. Salga
con Ok.
53
Active la superficie de Terreno Natural con el estilo de visualización Existing Ground y active la
superficie Final con el estilo de visualización Finished Ground
En el menú flotante Sample Line Tools de un click sobre la flecha para definir la longitud de las
secciones y el intervalo. Seleccione By range of station…
54
Defina las condiciones como muestra la caja de dialogo
Seleccione las secciones y ajústelas de acuerdo al proyecto. De un click sobre el grip
triangular y cambie el tamaño de la sección
55
Si aplica cambie la escala del dibujo para insertar las secciones.
En el menú Ribbon sobre el tabulador Home, en el panel Profile & Section, seleccione
Section Views y Create Multiple Views
En cada tabulador de la caja de dialogo defina las condiciones, los estilos de anotaciones y
salga con un click sobre Create Section View
56
De click en un punto libre le la pantalla e inserte las secciones de acabado
Cálculo de Volúmenes de cortes y llenos
-
Compare las superficies de Terreno Natural y la Superficie Final y obtenga el volumen
de corte y lleno
57
De un click en el dibujo sobre cualquiera de las curvas de nivel de la Superficie Final
En el menú Ribbon sobre el tabulador Tin Surface Superficie Final, en el panel Analyze,
seleccione Volumes Dashboard
Seleccione el icono que muestra la figura para crear una superficie de volumen
Seleccione la superficie Base y la superficie de Comparación, el estilo de visualización y salga
con Ok. y obtenga el volumen del movimiento de tierra
58
Obtenga el volumen del movimiento de tierra y la visualización de la superficie
Adicionalmente recomiendo ver otras explicaciones en nuestro Blog:
http://blog.microcad.info/
Gracias,
Ing. Civil Beatriz Eugenia Mesa C
Email: [email protected]
59

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