apostila curso civil 3d para projetos ambientais unesp 2013 - cursos guru

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Minicurso

Civil 3D para Projetos Ambientais

IX SEAUPP

UNESP

Presidente Prudente

Autor: Rafael Colucci

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Sobre o autor:

É autor na Editora Técnica Guru desde 2012, tendo uma gama de cursos nas áreas de geoprocessamento, onde ensina a utilizar softwares como o AutoCAD Civil 3D e AutoCAD Map 3D. Possui graduação em Física, porém, atua na área de projetos ambientais desde 2009, quando iniciou seu Mestrado em Engenharia da Energia. Sua especialidade é o estudo de rompimentos de barragens utilizando o HEC-RAS. Atualmente cursa doutorado em Engenharia de Materiais na Universidade Federal de Itajubá e atua como estagiário docente na disciplina HDY 001 – Sistema de Análise de Rios.

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Minicurso

Civil 3D para Projetos Ambientais

Sumário 1 Criação do Modelo Digital de Terreno (MDT) ................................................................................................ 5

1.1 Arquivos de pontos topográficos ................................................................................ 5

1.2 Superfícies................................................................................................................. 5

2 Análises de Superfície .................................................................................................................................... 9

3 Alinhamentos, perfis longitudinais e vistas de seções.................................................................................... 12

3.1 Alinhamentos .......................................................................................................... 12

3.2 Perfis Longitudinais................................................................................................. 14

3.3 Grupos de Seções transversais ................................................................................. 17

3.4 Vistas de seções ....................................................................................................... 20

4 Corredores ................................................................................................................................................... 21

4.1 Assembly ou seção tipo ........................................................................................... 22

4.2 Criando o corredor ................................................................................................... 25

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1 Criação do Modelo Digital de Terreno (MDT)

No primeiro módulo deste Minicurso sobre Civil 3D aprenderemos a trabalhar com o objeto mais básico deste

software que é a Superfície. As Superfícies são objetos tridimensionais que representam o terreno estudado,

podendo ser obtidas a partir de topografia, curvas de nível de cartas topográficas e imagens de satélite.

1.1 Arquivos de pontos topográficos Os arquivos de pontos topográficos possuem, na maior parte dos casos, extensões txt, contendo informações de

coordenadas X, Y e Z.

Arquivo de pontos no formato PENZ do Civil 3D

Tais informações podem ser obtidas de diversas formas, desde levantamentos topográficos, até a aquisição de

imagens de satélites. Neste caso, temos um arquivo de pontos provenientes de um levantamento de topografia

feito com GPS.

1.2 Superfícies

A partir deste tipo de arquivo somos capazes de construir objetos tridimensionais no Civil 3D, que representem o

terreno estudado de uma forma muito próxima da real. Caso seu levantamento topográfico tenha sido realizado

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com um equipamento de precisão é possível afirmar que as análises realizadas neste terreno possuirão um alto

grau de confiabilidade.

Superfície criada a partir de pontos topográficos no Civil 3D

No Civil 3D, este objeto recebe o nome de Superfície de triangulação, e é criado a partir de triângulos obtidos

pelas informações de coordenadas do arquivo de pontos. O resultado é o que chamamos de Modelo Digital de

Terreno.

Para criarmos uma superfície no Civil 3D podemos utilizar o seguinte procedimento.

1. Clicar em Surfaces e em seguida escolher a opção Create Surface.

2. Na caixa de diálogos Create Surface, precisaremos nomear a superfície e escolher um estilo.

Criando uma superfície no Civil 3D

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Neste momento, teremos uma superfície criada, porém ainda não temos o MDT, já que ainda não inserimos as

informações de topografia. Faremos isso adicionando uma Definição.

3. Clique no símbolo de (+), ao lado da opção Surface, na Toolspace, e clique novamente no (+), ao lado da

superfície criada.

Selecionando a Superfície no Civil 3D

4. Clique no símbolo (+), ao lado de Definition, e em seguida clique com o botão direito na opção Point Files

e selecione a opção Add.

Adicionando um arquivo de pontos topográficos na Superfície no Civil 3D

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5. Na janela que surgiu, clique no símbolo (+) e navegue até o local onde salvou o seu arquivo de pontos.

Escolha e clique em Open.

Selecionando o arquivo de pontos topográficos

6. Escolha a opção PENZ, como formato do arquivo de pontos, desmarque as demais caixas de diálogo e

clique em ok. Veja o resultado.

Superfície criada a partir do arquivo de pontos PENZ

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2 Análises de Superfície

Uma das principais vantagens de utilizar o Civil 3D para projetos de infraestrutura é a capacidade deste software

em auxiliar o usuário na obtenção de informações. A partir de análises realizadas em uma superfície podemos

obter várias informações importantes para projetos na área ambiental, como análises de declividades, elevações

e até mesmo traçado de bacias e sub-bacias.

Para realizar qualquer tipo de análise em superfícies, clique com o botão direito na superfície desejada e escolha a

opção “Surface Properties”.

Propriedades de Superfícies

Ao clicarmos na opção “Analysis” poderemos escolher vários tipos de análises de superfícies disponíveis. Abaixo

veremos o procedimento para realizar uma análise do tipo Watersheds, que nos fornece as bacias e sub-bacias de

um determinado local.

1. Na guia Analysis, escolha a opção Watersheds, em Analysis Type.

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Análise de bacias e sub-bacias no Civil 3D

2. Clique na opção Run Analysis, representada por uma seta na janela acima.

Resultado da análise de bacias no Civil 3D

3. Ao clicar em ok, ainda não poderemos visualizar o resultado do traçado das bacias e sub bacias no Civil 3D, já que o estilo da superfície não permite essa visualização. Para corrigirmos esse pequeno defeito,

Run Analysis

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clicaremos com o botão direito na superfície desejada (na Toolspace) e em seguida selecionaremos a opção “Edit Surface Style”.

Editando estilos de superfície no Civil 3D

4. Podemos alterar várias opções no estilo da superfície, porém, como queremos visualizar o resultado da análise, acessaremos a opção Display e clicaremos na lâmpada ao lado da opção Watersheds, fazendo com que ela fique acesa.

Escolhendo o que será mostrado em um estilo de superfícies no Civil 3D

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Abaixo podemos visualizar o resultado da análise realizada. Lembrando que qualquer que seja a análise realizada

será necessário alterar o estilo para visualizar o resultado.

Análise tipo Watersheds no Civil 3D

3 Alinhamentos, perfis longitudinais e vistas de seções

3.1 Alinhamentos Os alinhamentos são objetos bidimensionais que ao serem aplicados em superfícies podem fornecer diversos

tipos de análises, como perfis longitudinais e vistas de seções transversais.

A forma mais simples de criar um alinhamento é transformando uma polyline em alinhamento. Veremos abaixo o

procedimento para criarmos alinhamentos a partir de polylines.

1. Na aba home, clique em Alignment, e em seguida, selecione a opção “Create Alignments from Objects”

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Criando alinhamentos a partir de polylines no Civil 3D

2. Selecione a polyline desejada e clique em ok. Note que ao realizar este procedimento uma seta surgirá no seu alinhamento, indicando o sentido do estaqueamento. Se o sentido estiver correto pressione Enter. Se não, pressione R e em seguida pressione Enter.

Sentido do estaqueamento de um alinhamento no Civil 3D

3. Na caixa de diálogos Create Alignments from Objects, daremos um nome ao alinhamento e escolheremos estilos e estilos de rótulos. Ao finalizar o processo clique em ok.

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Configurando o alinhamento criado no Civil 3D

A imagem abaixo mostra o resultado com uma aplicação para visualizarmos o alinhamento de forma mais

detalhada.

Vista ampliada de um alinhamento no Civil 3D

3.2 Perfis Longitudinais

Os perfis longitudinais são objetos do Civil 3D que mostram a variação de cota de um alinhamento. Basicamente,

podemos dizer que um perfil longitudinal representa o formato do terreno por onde o alinhamento está

passando.

Estaqueamento

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Para criarmos um perfil longitudinal realizaremos o seguinte procedimento.

1. Na aba Home, clique em Profiles e em seguida escolha a opção Create Surface Profile.

Criando perfis longitudinais no Civil 3D

2. Na caixa de diálogos Create Surface Profile escolha o alinhamento, a superfície e clique em Add.

Selecionando o alinhamento e a superfície

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3. Agora que o perfil está criado, não clique em ok, mas sim em Draw in Profile View. A seguinte caixa de diálogos será apresentada.

Criando uma vista de perfil

4. Dê um nome à sua vista de perfil e clique em Create Profile View. O Civil 3D solicitará um local para inserir

a vista de perfil, sendo assim, selecione um local no seu desenho e visualize o perfil longitudinal.

Perfil longitudinal ampliado

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3.3 Grupos de seções transversais Para visualizarmos seções transversais no Civil 3D utilizamos um objeto chamado Sample Lines. As sample lines

nos fornecerão uma vista bidimensional, de um corte transversal ao alinhamento. Estes objetos são

extremamente úteis em vários projetos ambientais, como, por exemplo, estudos de canais.

Segue abaixo o procedimento para criar seções transversais no Civil 3D.

1. Na aba Home, clique em Sample Lines. Em seguida, pressione Enter para escolher o alinhamento desejado em uma lista e clique em ok.

Escolhendo o alinhamento para criar seções transversais no Civil 3D.

2. Na caixa de diálogos Create Sample Line dê um nome para o grupo de seções transversais e verifique se a superfície selecionada é a desejada. Em seguida clique em ok.

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Criando o grupo de seções transversais no Civil 3D

3. Assim que criarmos o grupo de seções, a seguinte barra de ferramentas surgirá. Com ela, poderemos escolher como desenharemos os locais das seções. Nesta barra de ferramentas, clique na seta ao lado da opção Sample Line Creation Methods e selecione a opção By Range of Stations.

Escolhendo o método de desenho das Sample Lines.

4. Ao clicarmos na opção “By Range of Stations” seremos levados à seguinte caixa de diálogos.

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Selecionando os parâmetros de criação das seções transversais

5. Nesta caixa de diálogos podemos configurar a largura da nossa seção transversal e também a distância entre cada uma. Para isso, altere as configurações para:

Left Swath Width: 300 m

Right Swath Width: 300 m

Sampling Increments: 50 m (todos)

6. Clique em ok e veja o resultado.

Vista ampliada de um grupo de seções transversais

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3.4 Vistas de seções

Agora que já temos um grupo de seções transversais criaremos uma vista de seção para que possamos analisar

melhor o terreno estudado.

Para isso, siga o procedimento abaixo.

1. Na aba Home, clique em Section Views e, em seguida, selecione a opção Create Section View.

Criando vistas de seção no Civil 3D

2. Na caixa de diálogos, Create Section View General, dê um nome a sua vista de seção, escolha a estaca desejada e clique em Create Section View.

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Escolhendo a seção pelo estaqueamento.

3. Clique em um ponto do seu desenho para inserir a sua vista de seção e veja o resultado.

Vista de seção criada no Civil 3D.

4 Corredores

Corredores são objetos tridimensionais criados a partir da união de outros objetos do Civil 3D, como

alinhamentos, perfis longitudinais e seções tipos.

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A partir destes objetos somos capazes de construir e obter vários tipos de análises em projetos de estradas,

canais e pontes.

4.1 Assembly ou seção tipo

Antes de criarmos o corredor precisamos criar um objeto chamado Seção Tipo, ou Assembly, que definirá a

característica do corredor. Para criarmos uma Assembly seguiremos o procedimento abaixo.

1. Na guia Home, clique em Assembly e em seguida na opção Create Assembly.

Criando uma Assembly no Civil 3D

2. Dê um nome a sua Assembly e em seguida clique em ok.

Caixa de diálogos Create Assembly

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3. Clique em um ponto na tela para inserir a Assembly criada.

Vista ampliada de uma Assembly no Civil 3D

4. Agora que já temos a seção criada, iremos desenhá-la a partir de alguns objetos chamados

Subassemblies. Para isso, clique no botão Tool Palettes, na guia Home.

Selecionando a opção Tool Palettes

O conjunto de paletas chamado Tool Palettes fornece todas as subassemblies disponíveis no Civil 3D, podendo

variar desde simples traços até componentes de estradas e canais.

5. Na Tool Palettes selecione a opção Trench Pipes.

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Selecione o conjunto de subassemblies de canais

6. Escolha a opção Channel.

Escolhendo uma subassemblie para canais trapezoidais.

7. Clique na Assembly e visualize o resultado.

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Seção tipo que será utilizada para construir o canal a partir de corredores.

8. A partir da janela de propriedades altere os valores de profundidade e largura de fundo para: Profundidade: 5 metros

Largura de fundo: 50 metros.

Alterando as características do canal.

Agora que criamos a seção tipo do canal, podemos criar o corredor no Civil 3D.

4.2 Criando o corredor

Para criarmos o corredor seguiremos os passos abaixo.

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1. Na guia Home, clique em Corridor. Na caixa de diálogos que aparecerá, dê um nome ao corredor, escolha o alinhamento, o perfil, a Assembly e a superfície que fornecerão as características bi e tridimensionais do corredor.

Selecionando os parâmetros do corredor no Civil 3D

2. Clicando em Ok, seremos levados à seguinte caixa de diálogos, onde basicamente, clicaremos em Ok novamente.

Finalizando o corredor no Civil 3D

3. Ao clicar em ok, o Civil 3D irá processar as informações e criar o canal a partir do corredor.

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Vista bi dimensional do corredor

A partir de ferramentas de visualização tridimensionais poderemos analisar melhor o corredor, para isso,

podemos utilizar as ferramentas Orbit, Object Viewer e Drive.

Vista 3D de um corredor no Civil 3D.

Com isso, encerramos este minicurso e esperamos que as ferramentas aqui aprendidas possam auxiliá-los

durante a graduação e, principalmente, quando estiverem exercendo a profissão de Engenheiro Ambiental.

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