aubr 44-tunel-um corredor possivel

Tnel Um Corredor PossvelCarlos Cabral Salles

DescrioDescrever as ferramentas possveis de se utilizar na criao de um corredor de tnel.

ObjetivosAo final desta palestra voc ter condies de: Montar um corredor de tnel Criar seo de tnel Calcular volumes

Sobre o PalestranteCarlos Cabral Salles Engenheiro Civil formado pela Escola Politcnica da Universidade de So Paulo (USP) em 1990. Trabalhou com diversas atividades relacionas construo civil: obra, planejamento, propostas tcnicas, oramentao, implantao de novas tecnologias, projetos de fibra ptica de longa distncia, etc. No comeo da dcada de 90 foi responsvel pela implantao de computao grfica na Schahin Engenharia, coordenando definio de plataforma, customizao e treinamentos. Depois de muitos anos trabalhando como consultor independente nas solues AEC da Autodesk, aceitou o desafio de implantar a filosofia BIM na Camargo Corra, sua atual atividade.

Tnel Um Corredor Possvel

ndice

1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 3. 3.1. 3.2. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 5. 5.1. 5.2. 6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 7. 7.1. 7.2. 8. 9.

Sobre este material ........................................................................................................... 3 Obtendo uma Superfcie Inicial .......................................................................................... 4 Dados do Google Earth ..................................................................................................... 4 Estilos da Superfcie ........................................................................................................ 10 Aparncia da Superfcie .................................................................................................. 11 Criando os Alinhamentos................................................................................................. 13 Alinhamento Horizontal ................................................................................................... 13 Alinhamento Vertical........................................................................................................ 15 Criando as Sees Transversais ..................................................................................... 17 Seo-base do Tnel trecho subterrneo ..................................................................... 18 Criao do Assembly....................................................................................................... 19 Criao de Codes ............................................................................................................ 21 Configurao do Code Style ............................................................................................ 24 Insero na Tool Palette .................................................................................................. 26 Modelando o Corredor ..................................................................................................... 30 Criao do Corredor ........................................................................................................ 30 Visualizao do Traado ................................................................................................. 31 Extraindo Dados .............................................................................................................. 34 Clculo de Volumes Mtodo 1 ...................................................................................... 37 Definio das Sees Transversais ................................................................................. 38 Definio de Materiais ..................................................................................................... 39 Clculo de Volumes Mtodo 2 ...................................................................................... 40 Desenho das Sees Transversais ................................................................................. 42 Trabalhando com o Civil View ......................................................................................... 44 Exportao para o Autodesk 3ds Max Design ................................................................ 44 Importao no Autodesk 3ds Max Design ...................................................................... 45 Concluso ....................................................................................................................... 48 Bibliografia ...................................................................................................................... 48

2


1. Sobre este material

Este material apresenta uma soluo (entre as vrias possveis) para a criao de um tnel no AutoCAD Civil 3D. O trabalho foi desenvolvido a partir dos Projetos do Tnel Sebastio Camargo, So Paulo, SP (Promon Engenharia, EMURB, Construes e Comrcio Camargo Corra 1995). Softwares utilizados: AutoCAD Civil 3D, verso 2012 Country Kit Brazil Workspace Civil 3D

Autodesk 3ds Max Design, verso 2012 Google Earth Pro 6.0.2.2074

Configurao do computador utilizado: Notebook Dell Precision M6500 Windows 7 Ultimate Memria RAM 8GB Sistema Operacional 64bits HD 250GB

Processador Intel Core i7

3


2. Obtendo uma Superfcie Inicial

O incio de praticamente todos os projetos realizados em AutoCAD Civil 3D a obteno de uma topografia bsica. H vrias formas de se conseguir estes dados: levantamento topogrfico convencional (estaes totais e GPS), plantas obtidas de rgos governamentais e posteriormente vetorizadas, nuvens de pontos, etc. Para o desenvolvimento deste exerccio sero usados dados topogrficos vindos do Google Earth.

2.1. Dados do Google Earth

O AutoCAD Civil 3D permite que informaes do Google Earth sejam importadas diretamente ao aplicativo Autodesk. Nesta transferncia so trazidos a imagem em branco e preto e a superfcie topogrfica, georeferenciados. Pelo prprio principio de forma de clculo de elevaes do Google Earth, deve-se ter em mente que as cotas trazidas contm uma impreciso intrnseca que inviabiliza sua utilizao em um projeto executivo. Mas que funcionam muito bem e a um custo muito prximo de zero para um estudo preliminar. Para se exportar a topografia do Google Earth: Abra o Google Earth Localize a rea de interesse Mantenha a visualizao plana e com o Norte apontado para cima Na aba Camadas, selecione a opo Terreno Mantenha a aplicao aberta e NO altere a posio da tela

4


Figura 1: Tela do Google Earth

Se o interesse do projeto for manter a posio geogrfica correta do local, precisamos antes configurar o Datum do desenho no AutoCAD Civil 3D. Para isso, precisamos conhecer, no caso da projeo UTM, a zona em que o projeto se localiza. Esta informao pode ser obtida no prprio Google Earth. Configurando o Datum: Abra o AutoCAD Civil 3D Toolspace rea Zone rea Zone Aba Settings right-click Drawing 1 Edit Drawing Settings Caixa de dilogo Drawing Settings Campo Categories: Aba Units and Zone UTM, WGS84 Datum UTM-WGS 1984 OK

Campo Available coordinate systems:

datum, Zone 23 South, Meter; Cent. Meridian 45d W

O Palette chamado Toolspace a alma do AutoCAD Civil 3D. Mantenha-o sempre aberto. Para isso, digite Toolpace na linha de command ou ento

5


acesse o Commando Toolspace no Painel Palettes do Ribbon Home.

Figura 2: Seleo do Datum

Para se importar a topografia do Google Earth Ribbon Insert Surface Command: Use coordinate system for image location or [Identify] : Enter Painel Import Google Earth Google Earth Image and

6


Figura 3: Importao de dados do Google Earth

Realizado o procedimento, pode-se notar que a tela do Google Earth foi reproduzida dentro da tela de trabalho do AutoCAD Civil 3D. Alguns detalhes: a imagem veio em tons de cinza e algumas curvas de nvel j podem ser visualizadas. O fato de a imagem no vir colorida deve-se ao cuidado que a Autodesk teve em aconselhar que estes dados no sejam utilizados em projetos executivos. E a forma escolhida para este aviso foi tirar a cor da imagem. J as curvas sobre a imagem mostram que uma superfcie foi automaticamente criada, e para confirmar o fato basta acessar Toolspace Aba Prospector Surfaces. Existe no local um novo elemento chamado SUPERFCIE_GE-01.

7


Figura 4: Imagem e superfcie carregados no AutoCAD Civil 3D

Para fins estticos, pode-se substituir a imagem trazida por outra com melhor qualidade. Por isso importante que a tela do Google Earth no tenha sido modificada. Exporte a imagem em alta definio e importe-a no AutoCAD Civil 3D.

Para o procedimento de importao de dados o Google Earth Free suficiente. Porm, se trabalharmos com a verso Professional, as imagens tero melhor qualidade.

Para este exemplo, a superfcie original do Google foi editada de forma a caracterizar melhor a batimetria do Rio Pinheiros. Para esta edio podemos criar pontos, novas curvas de nvel, obrigatrias (breaklines), etc. O resultado desta alterao foi salvo em uma nova superfcie chamada Superficie Editada, que ser utilizada para a continuidade do exemplo.

8


Para se editar uma superfcie: Selecione a superfcie existente Right-click Menu Pop-Up Basic Modify Tools Copy 0,0 0,0 Command: Specify base point or [Displacement/mOde] : 0,0 Command: Specify displacement : Enter Toolspace Right-click Toolspace Aba Prospector Surface Properties Name: Superfcie Editada Superfcie Editada OK Definition Aba Prospector Surfaces Surfaces SUPERFCIE_GE-01 (1)

Caixa de dilogo Surface Properties Crie os elementos necessrios

Figura 5: Exportao de imagem de alta resoluo no Google Earth Pro

9


2.2. Estilos da Superfcie

Quando da importao dos dados do Google Earth, foi possvel identificar a superfcie automaticamente criada. A partir deste momento, o trabalho se dar exclusivamente dentro do AutoCAD Civil 3D e podemos utilizar todos os recursos que o aplicativo nos oferece, inclusive o de alterao de visualizao estilo - da superfcie. Para se alterar o estilo da superfcie: Toolspace Properties Caixa de dilogo Surface Properties Surface Style selecione outro estilo, edite um estilo existente ou crie um novo Aba Prospector right-click Superficie Editada Surface

Figura 6: Estilos da superfcie

10


2.3. Aparncia da Superfcie

Alm de alterar o estilo da superfcie, pode ser necessrio (e geralmente ) configurar parmetros extras de visualizao. Entre os parmetros extras podem ser citados: espaamento entre curvas de nvel principais e secundrias, grau de suavizao destas curvas, intervalos de cores no caso de mapas temticos, etc. Para se escolher o espaamento entre as curvas: Toolspace Properties Caixa de dilogo Surface Properties Caixa de dilogo Surface Style para os valores desejados OK OK Surface Style edite o estilo altere Aba Contours Contour Intervals Aba Prospector right-click Superficie Editada Surface

Caixa de dilogo Surface Properties

Para se suavizar as curvas: Toolspace Aba Prospector right-click Superficie Editada Surface Style Aba Contours Properties

Caixa de dilogo Surface Properties Caixa de dilogo Surface Style True do cursor OK

edite o estilo criado Contour Smoothing

no slide que se acende na parte inferior da tela, manipule a posio OK

Caixa de dilogo Surface Properties

11


Figura 7: Configurao das curvas de nvel

12


3. Criando os AlinhamentosEste projeto trata de um tnel, parte de um sistema virio. O processo natural de elaborao de um projeto deste tipo passa pela criao de um alinhamento horizontal (tangentes e curvas horizontais, alm de eventuais espirais), em seguida um alinhamento vertical ou greide (tangentes e curvas verticais). O desenvolvimento do trabalho no AutoCAD Civil 3D tambm segue esta estrutura.

3.1. Alinhamento Horizontal

Para se criar o alinhamento horizontal: Ribbon Home Tools Caixa de dilogo Create Alignment - Layout Caixa de dilogo Alignment Layout Tools da Figura 9: Geometria horizontal Name: Tunel Sul OK Crie um alinhamento similar ao Painel Create Design Alignment Alignment Creation

13


Figura 8: Criao do alinhamento horizontal Tnel Sul

As caractersticas geomtricas do alinhamento horizontal podem ser alteradas facilmente. Para isso, selecione o alinhamento, clique em Geometry Editor na Ribbon e em seguida na opo Alignment Grid View da caixa de dilogo Alignment Tools.

14


Figura 9: Geometria horizontal

3.2. Alinhamento Vertical

No caso do alinhamento vertical, h duas etapas que devem ser cumpridas: a primeira coletar o perfil do terreno ao longo do alinhamento horizontal. Em seguida, projetase o greide. Para se coletar as cotas do terreno natural: Ribbon Home Editada Add Painel Create Design Draw in profile View Create ProfileView Clique um ponto na tela Profile Create Surface Profile Select surfaces: Superficie

Caixa de dilogo Create Profile from Surface Caixa de dilogo Create ProfileView - General Command: Select profile view origin:

Para se criar o alinhamento vertical: Ribbon Home Painel Create Design Profile Profile Creation Tools

15


Selecione o grfico (chamado Profile View) Caixa de dilogo Create Profile Draw New OK Caixa de dilogo Profile Layout Tools Figura 10: Geometria vertical Name: Greide Tunel Sul

Crie o alinhamento similar ao da

Figura 10: Geometria vertical

16


4. Criando as Sees TransversaisPara a elaborao das sees transversais, tomou-se partido das plantas originais da obra para que o modelo represente uma situao real, mesmo que simplificada para fins didticos. Na prtica h vrias sees transversais ao longo do traado, mas como o processo um s que tende a se repetir, o exerccio partir da premissa que s ser utilizada uma sees tipo.

Figura 11: Planta original da obra

17


4.1. Seo-base do Tnel trecho subterrneo

Partindo-se das informaes da Figura 11: Planta original da obra, foi criado um desenho da seo transversal que ser utilizada no modelo do exerccio. Para a criao do desenho, pode-se utilizar todas as ferramentas disponveis no AutoCAD (lines, polylines, arcs, copy, move, mirror, etc). Para efeito de facilidade para a prxima etapa, sugere-se que as linhas e arcos sejam convertidos para polylines. E que estas polylines sejam estruturadas de forma a possibilitar a coleta das informaes futuras.

Figura 12: Meia-seo do tnel e seus elementos construtivos

18


4.2. Criao do Assembly

Pela complexidade da seo transversal proposta, j possvel notar que estratgia e organizao so pontos-chave para a criao de uma seo-tipo adequada que possibilite a extrao de informaes e quantitativos importantes para o projeto. Para se criar um assembly: Ribbon Home Painel Create Design Assembly Create Assembly OK Clique o ponto na tela

Caixa de dilogo Create Subassembly

Name: Tunel Sul

Command: Specify assembly baseline location: seus elementos construtivos.

identificado como ELEVAO GRADE na Figura 12: Meia-seo do tnel e

Figura 13: Menu de criao de Assembly

19


Na Figura 14: Menu de criao de subassemblies possvel distinguir, pela diferenciao de cores, a estrutura das polylines e o nome previsto para cada subassembly que ser criado na sequncia.

Figura 14: Menu de criao de subassemblies

Para se criar um subassembly a partir de polylines: Ribbon Home Painel Create Design Create Design Create

Subassembly from Polyline

Selecione a polyline a ser convertida Name: crie os

Caixa de dilogo Create Subassembly - from Polyline criao de subassemblies OK

subassemblies conforme nomenclatura sugerida na Figura 14: Menu de

20


Figura 15: Novos subassemblies

4.3. Criao de Codes

O prximo passo configurar adequadamente os codes, links e shapes. Porm, antes de iniciar o processo, importante que alguns conceitos sejam entendidos para uma melhor estruturao do modelo. Quando um assembly criado a partir de uma polyline, obtm-se o resultando apresentado na Figura 15: Novos subassemblies. possvel notar que simbologias especficas foram criadas.

21


Figura 16: Diagrama de Codes

A Figura 16: Diagrama de Codes apresenta um assembly padro do AutoCAD Civil 3D (BasicCurbAndGutter) com a presena de cdigos nomeados como P, L e S. Os codes cujos nomes iniciam com a letra P referem-se aos vrtices da figura. Estes cdigos so os responsveis pela criao dos feature lines, ou seja, das linhas longitudinais ao corredor. Os codes que comeam com L (links) esto vinculados s arestas da figura e so os responsveis pelas linhas transversais ao corredor. J os codes S (shapes) referem-se a reas fechadas que permitiro que seja aplicada uma hachura nas sees transversais do corredor. Outro ponto importante a ser destacado que pontos e arestas podem ter um ou mais codes simultaneamente. Ou ento no ter code nenhum! Tudo depende da forma de apresentao desejada e das informaes que devero ser extradas posteriormente. Tambm aqui a experincia fundamental para elaborao de assemblies eficientes. Para se adicionar codes a um subassembly: Selecione o subassembly Subassembly Command: Enter code Ribbon Subassembly Painel Modify

Add Code (para os vrtices) ou Add Link (para as arestas) digite o nome do cdigo (a Figura 15: Novos selecione o elemento 22

subassemblies apresenta sugesto de nomenclatura para cada subassembly) Command: Select a subassembly point/link/shape:


Os assemblies criados a partir de polylines no so paramtricos. Para se criar elementos paramtricos como aqueles originais do AutoCAD Civil 3D, necessrio utilizar recursos de VBA, no contemplados neste material.

Para se definir a origem de um subassembly: Selecione o subassembly Subassembly Modify Origin Ribbon Subassembly Painel Modify

Clique no ponto de insero da Assembly

Figura 17: Codes dos pontos e links do subassembly

23


4.4. Configurao do Code Style

Assim como em vrias outras situaes dentro do AutoCAD Civil 3D, aqui tambm possvel se criar estilos de apresentao dos elementos. Estes estilos podero ser reutilizados em outros projetos e, para este exerccio, criaremos um Code Set Style novo para melhor entender o funcionamento do mesmo. Para se criar um novo Code Set Style: Toolspace Aba Settings New Aba Information General Multipurpose Styles Right-click

Code Set Styles Name: TUNEL

Caixa de dilogo Code Set Style New Code Set Style

Figura 18: Criao de Code Set Style

24


Note, porm, que todos os cdigos criados nas subassemblies novas no aparecem listadas na Figura 18: Criao de Code Set Style. Para que isso ocorra, o boto Import codes deve ser acionado. Selecione ento todas as subassemblies e os cdigos estaro disponveis na caixa de dilogo. Agora que todos os links j esto listados na caixa de dilogo Code Set Style, o acesso configurao de cada item est liberado para que sejam escolhidos tipos de linha, materiai,s etc. Para cada tipo de elemento (link, code e shape), h um estilo especfico.

Figura 19: Configurao do Code Set Style

Por fim necessrio informar o AutoCAD Civil 3D que o subassembly parte de um conjunto, o assembly. Apenas o fato de estar prximo no suficiente para este reconhecimento.

25


Para se incorporar o subassembly no assembly: Selecione o subassembly Subassembly Sul Add to Assembly Selecione o assembly Tunel Ribbon Subassembly Painel Modify

Comand Select marker point within assembly:

4.5. Insero na Tool Palette

As Palettes so menus do AutoCAD Civil 3D que possibilitam o acesso rpido a vrias funes: blocos, Commandos, etc. E, muito importante, elas podem ser customizadas de forma bastante rpida. Para este exemplo, criaremos uma Tool Palette especifica para tneis e colocaremos nela o assembly previamente criado. Para se criar uma nova Tool Palette: Abra o Tool Palette (Control+3) Palette Digite Tuneis Right-click em uma area vazia New

26


Figura 20: Criando uma nova Tool Palette

Neste momento j possvel visualizar uma nova aba chamada Tuneis, mas ela ainda est vazia. Para que a seo-tipo possa ser includa na Tool Palette, precisamos primeiro criar um bloco do assembly. Para se incluir o bloco da seo-tipo na Tool Palette: Ribbon Home Design Center Painel Palettes Design Center (Control+2) Blocks

Aba Open Drawings

Arraste o bloco criado para a Tool Palette Tunel

27


Figura 21: Inserindo um bloco na Tool Palette Tunel

As Tool Palletes so facilmente customizveis e nela podem ser inseridos no s blocos mas tambm comandos, por exemplo. Com criatividade podemos transformar a ferramenta em importante facilitador do nosso trabalho.

Outra opo interessante alterar a imagem do cone para uma figura (previamente preparada) que facilite a identificao do assembly. Para se alterar a imagem do bloco na Tool Palette Tool Palette Open Aba Tunel Right-click assembly Tunel Sul Specify image

Caixa de dilogo Select Image File

Selecione a imagem de interesse

28


Figura 22: Alterando o cone da Tool Palette

29


5. Modelando o Corredor

O AutoCAD Civil 3D possui um objeto caracterstico chamado corridor. Este objeto um modelo tridimensional tpico de um projeto virio e modelado a partir de trs informaes bsicas: o alinhamento horizontal (alignment), o alinhamento vertical ou greide (profile) e a seo tpica (assembly).

5.1. Criao do Corredor

Para se criar o corredor: Ribbon Home list>: Painel Create Design Corridor Create Corridor

Command Select a baseline alignment

aubr 44-tunel-um corredor possivel

Documents