Thiết kế đường trên Landdesktop - Chương 2 ppt

Chương 2 Hoμn thiện một dự án bằng phần mềm Civil Design 2.1 Các khái niệm mở đầu Để có thể làm việc thuận tiện với Land Desktop LD người sử dụng cần nắm vững một số khái niệm cơ sở v

Chương 2

Hoμn thiện một dự án bằng phần mềm Civil Design

2.1 Các khái niệm mở đầu

Để có thể làm việc thuận tiện với Land Desktop (LD) người sử dụng cần nắm

vững một số khái niệm cơ sở và cấu trúc của bộ phần mềm, vì vậy phần này sẽ cung

cấp tổng quan về các thành phần tạo nên LD và ý nghĩa của các thành phần đó

1 Projects

Project là khái niệm cơ bản nhất khi làm việc với LD, Project là một hệ thống

các thư mục có cấu trúc chứa toàn bộ dữ liệu của một dự án Tất cả các thư mục này

nằm trong thư mục chủ có tên của dự án Dữ liệu dự án bao gồm tất cả các dữ liệu

về điểm, các bề mặt, các bản vẽ và tất cả các dữ liệu khác được tạo và tham khảo

hay liên kết đến trong quá trình làm việc

Bản vẽ - Drawings chỉ là hình ảnh thể hiện của các dữ liệu, có thể thể hiện một

phần hay toàn bộ dữ liệu chung của một dự án

Để làm việc với LD, chương trình luôn yêu cầu người sử dụng xác định dự án

làm việc và các đặc tính của nó Nếu dự án chưa tồn tại thì sẽ phải khởi tạo Mọi bản

vẽ phải được xác nhận là thuộc dự án nào, bản vẽ sẽ được liên kết trong tổng thể dữ

liệu của dự án đó

2 Prototypes

Prototypes có thể được hiểu là nguyên mẫu chung cho các tùy chọn của một

dự án Prototypes tạo cho người dùng sự thuận tiện trong công tác thiết lập, lưu trữ

và chỉnh sửa các đặc tính và các tùy chọn của dự án Các tùy chọn và các đặc tính ở

đây thể hiện cách ta cấu hình các tham số của LD để chương trình làm việc.Ví dụ

như các tùy chọn về xuất nhập dữ liệu, về hệ tọa độ, về kiểu thiết lập tuyến hay bề

mặt v v Các tùy chọn này có thể được ghi lại và sử dụng trong các dự án kế tiếp

3 Templates

Khi tạo một bản vẽ với AutoCad, người sử dụng luôn phải quan tâm đến các

yếu tố như tỷ lệ, lớp, kiểu chữ, kiểu đường, kiểu kích thước và các tùy chọn thể hiện

khác Tất cả các giá trị tùy chọn về thể hiện bản vẽ đó có thể được lưu và tạo thành

khuôn mẫu áp dụng với nhiều bản vẽ và được gọi là các Templates Ngoài ra

Templates còn có thể là các block, khung tên hoặc các đối tượng, các hình ảnh đặc

trưng và được sử dụng chung bởi nhiều bản vẽ

Như vậy có sự khác biệt giữa hai khái niệm Prototypes và Templates Các thiết

lập trong Prototypes có ảnh hưởng tới toàn bộ một dự án thiết kế còn Templates chỉ

là các mẫu thiết lập để áp dụng vào bản vẽ bất kỳ Trong LD - Civil Design, có nhiều

đối tượng được lưu dưới dạng Templates như các bộ phận của trắc ngang thiết kế

Có thể tạo một Template bằng các lệnh của AutoCad sau đó định nghĩa Template

đó

2.2 Các bước thiết kế đường bằng phần mềm LD – Civil Design

Trong phần này sẽ giới thiệu từng bước để thiết kế đường bằng phần mềm Civil

Design Nói chung để thiết kế một con đường đều trải qua các bước như mô hình sau

Như vậy để thiết kế được một tuyến đường, yêu cầu đầu tiên là phải có được

bản đồ, bình đồ khu vực tuyến đường Để lên được bình đồ hay bản đồ khu vực tuyến

đường có thể theo hai phương pháp:

- Phương pháp 1 : Đo đạc số liệu từ thực địa, sau đó tiến hành các công tác nội

nghiệp để vẽ bình đồ

- Phương pháp 2 : Số hóa bình đồ hoặc bản đồ có sẵn bằng các chương trình

số hóa như Cad Overlay - Autodesk v v

Sau khi đã có bình đồ thì có thể tiến hành vạch tuyến trực tiếp trên bình đồ, sau

đó tiến hành các công tác thiết kế khác

Các bước thực hiện thiết kế đường bằng Civil Design có thể nói là khá giống với

Softdesk và gần như còn giữ đầy đủ các định nghĩa của Softdesk về các yếu tố thiết

kế và các tham số thiết kế, do vậy với các kỹ sư đã quen sử dụng Softdesk thì việc

chuyển lên dùng Civil Design sẽ không gặp khó khăn lớn Tuy nhiên về cách quản lý

và làm việc với cơ sở dữ liệu trong Civil Design có khác so với Softdesk, đồng thời

trong Civil Design cũng cung cấp cho các kỹ sư nhiều công cụ thiết kế mới, trực

quan và chính xác hơn Các bước thực hiện và các đặc điểm mới của Civil Design

như sau :

2.3 Khởi tạo vμ thiết đặt các setting cho một đồ án

Trước khi làm việc với phần mềm này ta phải khởi tạo và thiết đặt các setting

cho dự án Người dùng hãy lưu ý rằng phần mềm chỉ hoạt động một khi dự án được

khởi tạo Phần chỉ dẫn sau sẽ hướng dẫn cách khởi tạo một đồ án:

-Trước tiên bạn hãy khởi động phần mềm bằng biểu tượng trên màn hình

- Vào "File"→ "New" trong menu đổ

Bạn hãy đặt tên bản vẽ vào ô "Drawing name" sau đó bạn hãy nhấp chuột

vào nút "Create Project"

Trong hộp thoại này bạn hãy chọn "meters" trong hộp "prototype" để thiết lập

đơn vị theo hệ mét Trong phần "project information" nhập tên dự án vào hộp

"name" mô tả vào hộp "Description" từ khoá vào hộp "Keywords" dự án sẽ nằm

trong thư mục cài đặt Land development desktop của bạn( chú ý rằng thư mục này

mặc định nằm trên mặt đĩa cứng), cuối cùng nhấp nút "ok" Như vậy, dự án đã được

khởi tạo Sau khi bạn nhấp OK chương trình sẽ hỏi bạn:

Bạn hãy nhập tuỳ chọn của mình vào hộp thoại trên và chọn OK Máy tiếp tục hỏi

bạn về các thiết đặt cho bản vẽ:

Bạn chọn đơn vị mét(metric) rồi kích "Next" Máy tiếp tục hiện ra hộp thoại sau và

trong hộp thoại này bạn làm các công việc sau

Bạn chọn đơn vị mét "Meters", đơn vị góc là độ "Degrees", góc thể hiện là góc bằng

"bearings" lần l−ợt trong các nhãn "Linear units" "Angle units" "Angle display

style" Chọn độ chính xác sau dấu phẩy trong nhãn "Display pricision" hãy thiết

lập các setting tuỳ chọn này cho dự án, đoạn thẳng "Linear", cao độ(Elevation), toạ

độ "Coordinate", góc "Angular" rồi click Next Máy sẽ tiếp tục hỏi bạn:

Hộp thoại này cho bạn chọ tỉ lệ theo chiều ngang "Horiziontal", đứng "Vertical", và

khổ giấy "Sheet size" Bạn hãy thiết lập các tuỳ chọn này cho dự án, rồi Click Next

và bỏ qua một yêu cầu của 2 hộp thoại và Click Next cho tới khi xuất hiện hộp thoại

sau:

Trong hộp thoại này bạn chọn cỡ chữ, kiểu chữ cho dự án trong nhãn "Style Set

Name" và "Select Current Style" Click Next Sau đó đặt tên file thiết đặt trong

nhãn profile name rồi chọn "Finish" Sau này khi làm việc với các dự án khác bạn

vẫn sử dụng được file thiết đặt này Hình sau minh hoạ bước trên

2.4 Thiết kế bình đồ

1 Thiết kế bình đồ từ dữ liệu điểm

Để thiết kế bình đồ theo phương pháp này ta phải xử lý số liệu theo định dạng

của chương trình Phai số liệu này đòi hỏi phải có số thứ tự điểm, toạ độ các điểm,

cao độ và mô tả, chúng có thể được ngăn cách nhau bằng dấu phẩy hoặc bằng

khoảng trống tuỳ người xử lý số liệu Mẫu dưới đây mô tả một phai số liệu tương thích

6 5000 3000 70

Nói chung hiện nay để có các file dữ liệu này thường sử dụng máy toàn đạc điện

tử đo đạc khu vực tuyến đường đi qua Điểm khó khăn khi chuyển dữ liệu từ máy

toàn đạc điện tử vào Civil Design là có nhiều loại máy toàn đạc điện tử khác nhau do

nhiều hãng sản xuất, và số liệu xuất ra của các loại máy này cũng có những định

dạng khác biệt với cấu trúc riêng, do vậy cần có các chương trình phụ trợ có khả

năng đọc các file dữ liệu của các loại máy toàn đạc để chuyển thành dạng như trên

Trong phạm vi đề tài, các tác giả đã xây dựng một chương trình nhỏ nhằm mục đích

đó :

Chương trình Datapro cho phép người sử dụng nhập, quản lý và xuất dữ liệu của

các máy toàn đạc Leica sang các dạng như DXF, và dạng text với các trường như

trên, giao diện chương trình dễ dùng, thuận tiện cho người sử dụng, đồng thời

chương trình cung cấp một số các chức năng phụ trợ trong quá trình quản lý và truy

xuất dữ liệu

Sau khi đã có phai dữ liệu điểm ta khởi tạo bình đồ như sau: Vào module

"Survey" "Point/Point setting", hộp thoại sau sẽ xuất hiện:

Trong hộp thoại này người dùng phải thiết đặt toạ độ, định dạng điểm trên

màn hình, cao chữ của điểm, khoá mô tả lần lượt trong các nhãn "Coords",

"Descriptions", "Maker", "Text" Sau khi thiết đặt điểm xong vào

"Points/Import/Export points/Import point" hộp thoại sau sẽ xuất hiện:

Trong hộp thoại này chọn dịnh dạng phai dữ liệu trong "Format", phai nguồn

trong "Source File" rồi chọn OK và tuân theo chỉ dẫn trên màn hình để nhập dữ liệu

Khi dữ liệu đã được nhập ta phai thiết lập mặt bằng trên các điểm đó Vào

"Terrain/Terrain Model Explorel" hộp thoại sau sẽ xuất hiện:

Click chuét ph¶i vµo "Terrain" trong hép tho¹i vµ chän "Create Surface" nh−

h×nh minh ho¹ Trong mÆt b»ng míi t¹o chän "Point file" vµ nhÊp chuét ph¶i chän

"Add Points from AutoCAD Object/Points" nh− h×nh vÏ sau

T¹i dßng nh¾c:

- Select object by <Entity or Layer>: Chän Entity( gâ E↵) råi chän toµn bé

®iÓm cã trong b¶n vÏ Cöa Sæ sau xuÊt hiÖn:

Trong cửa sổ này chọn "Build" bằng cách nhấp chuột phải vào tên mặt bằng

Ta chọn OK cho của sổ tiếp theo Như vậy bề mặt đã được xây dựng Ta có thể tạo

các đường đồng mức trên bề mặt này Vào "Terrain/Create Contours" sẽ xuất hiện

bảng sau:

Trong bảng này thiết đặt bước đường đồng mức phụ, đồng mức chính lần lượt

ở "Minor Interval" và "Major Interval" đồng thời các tên "Layer" chứa chúng, rồi chọn

"OK" Người sử dụng có thể đặt nhãn cho các đường đồng mức trong

"Terrain/Contour Label" Với module này ta còn tạo được đường nước chảy trên bình

đồ và xem được hình dạng mặt cắt ngang của bình đồ tại bất kỳ vị trí nào bằng cách

vào lần lượt các mục sau "Terrain Untilities/Water Drop" và "Section/Create Section

View"

2 Thiết kế bình đồ từ file ảnh

ở đây đề cập tới vấn đề ta chỉ có bình đồ trên giấy, trong bình đồ đó có các

đường đồng mức và các điểm khống chế….Như vậy trước tiên ta phải quét bình đồ

đó thành phai ảnh, sau đó sử dụng chương trình chuyển phai ảnh thành phai của

CAD Người dùng có thể dùng " CAD OVERLAY" đi cùng với phần mềm này Như

vậy người sử dụng phải biết một vài các công cụ hỗ trợ khác mà điều đó không được

trình bày trong báo cáo này để hoàn thành việc chuyển đổi Sau khi đã chuyển đổi

sang đối tượng của CAD ta sẽ xây dựng mặt bằng từ các đường đồng mức như sau:

- Vào "Terrain/Terrain Model Explorel" hộp thoại sau sẽ xuất hiện:

Click chuột phải vào "Terrain" trong hộp thoại và chọn "Create Surface" như

hình minh hoạ Trong mặt bằng mới tạo chọn "Contour" và nhấp chuột phải chọn

"Add Contours Data" như hình vẽ sau

Sau đó một hộp thoại khác xuất hiện, hãy chọn OK trong hộp thoại này, tại

dòng nhắc :

- Select object by <Entity or Layer>: Chọn Entity( gõ E↵) rồi chọn

toàn bộ đường đồng mức có trong bản vẽ Cửa Sổ sau xuất hiện:

Trong cửa sổ này chọn "Build" bằng cách nhấp chuột phải vào tên mặt bằng

Ta chọn OK cho của sổ tiếp theo

3 Xây dựng mô hình không gian của địa hình

Khi đã tạo được bề mặt ta có thể lên "3D" cho bề mặt vừa được khởi tạo

Tạo lưới không gian cho bề mặt bằng lệnh "Terrain/Surface Display/3D mesh" Sau

khi lưới được tạo ta dùng "Render" của Cad để thể hiện mô hình thật của địa hình

2.5 Thiết kế trắc dọc

2.5.1 Thiết kế đường đen

Trình tự thiết kế đường đen

- Khởi tạo bình đồ tuyến

- Tiến hành vạch tuyến trên bình đồ đã khởi tạo

- Tạo các đường cong bằng trên tuyến đã vạch

- Định nghĩa tuyến cùng đường cong bằng vừa khởi tạo

- Khởi tạo các lý trình cho tuyến và điền tên các lý trình cho tuyến

- Vẽ đường đen cho tuyến vừa khởi tạo

Cách thức tiến hành thiết kế trắc dọc trên Land develop

2.5.1 Khởi tạo bình đồ tuyến:

Ta có thể khởi tạo bình đồ tuyến từ dữ liệu điểm đo được trực tiềp từ hiện

trường hoặc từ bình đồ có sẵn các đường đồng mức Cả hai cách này đã được trình

bày cụ thể ở phần trên

1 Vạch tuyến

Chú ý rằng, trước khi vạch tuyến thì ta phải tạo một

"Layer" của tuyến có tên tuỳ ý và cho "Layer" này là hiện

hành Để vạch tuyến vào:

- Line/Curves trong menu này có nhiều phương pháp để vẽ

đường thẳng, thông thường ta chọn phương thức "Line" để vẽ

đường thẳng Các đường thẳng này chính là các cánh tuyến của tuyến đường

2 Tạo các đuờng cong bằng của tuyến

- Sau khi đã có tuyến ta đi bố trí đường cong bằng:

Line/Curves → Curves Between Two Lines"(Đường cong

tròn), cũng giống như ở trên, chương trình cung cấp cho người

sử dụng rất nhiều cách để tạo ra đường cong tròn Thông thường ta chọn cách thức như trên sau đó ta chọn cánh tuyến

thứ nhất "Select The First Tangent", sau khi chọn cánh tuyến thứ nhất tại dòng nhắc "command" xuất hiện câu hỏi thứ hai

"Second tangent" chọn cánh tuyến thứ hai Lúc này tại dòng

nhắc xuất hiện một loạt các phương thức cho phép ta vẽ đường

tròn, cách chọn bán kính "Radius" là thông dụng hơn cả bằng cách gõ "R"↵ và tại dòng nhắc tiếp theo bạn hãy nhập giá trị

bán kính đường cong tròn Làm tương tự đối với các đường cong tròn khác Để bố trí đường cong chuyển tiếp ta vào:

Line/Curves → Create Spirals Type hộp thoại sau sẽ xuất hiện

Trong hộp thoại này chọn kiểu đường cong chuyển tiếp là Clothoid và

nhấp OK

Land development desktop cung cấp cho người dùng rất nhiều các

dạng đường cong chuyển tiếp, thông thường ta chọn dạng " cong chuyển tiếp –

cong tròn – cong chuyển tiếp" Để chọn được dạng này chọn "Fit

Tangent-Tangent"

Chọn "Spiral-Curve-Spiral"(Chuyển tiếp-cong tròn-chuyển tiếp) rồi nhấp

OK Sau đó ta chọn hai cánh tuyến như phần trên nhập giá trị R cho bán kính

đường cong tròn, giá trị A cho chiều dài đoạn chuyển tiếp tại dòng nhắc lệnh Tuy

nhiên, đây chỉ là thao tác để thiết kế các đường cong nằm, khi thiết kế ta phải

dựa vào các tiêu chuẩn thiết kế để xác định chính xác bán kính của đường cong

bằng Phần mềm này mặc định là thiết kế theo tiêu chuẩn ASSHTO Land

Develoment Desktop cho phép ta tạo ra các tiêu chuẩn thiết kế theo các tiêu

chuẩn Việt Nam Để thiết kế đường cong theo tiêu chuẩn ta làm như sau

- Vào Line/Curves→Speed Table Hộp thoại sẽ hiện ra như hình bên dưới Trong hộp thoại này nhấp chuột vào nút "Select" một

hộp thoại nhỏ sẽ xuất hiện, trong hộp thoại này người dùng chọn các tiêu chuẩn thiết kế Trong nhãn Design speed cho phép người dùng chọn vận tốc thiết kế

Người dùng có thể tạo ra các đường cong mới bằng cách nhấp chuột vào nút Edit

hộp thoại sau sẽ hiện ra:

Trong hộp thoại trên nhập giá trị cho một trong hai ô "Degree of Curves" và

Radius", nhập độ dốc siêu cao trong nhãn "Superelevation Rate" chiều dài

đường cong chuyển tiếp tuỳ thuộc vào đường 4 làn hay 2 làn mà ta nhập vào ô "2

Lane Spiral Length" hoặc " 4 Lane Spiral Length" sau đó chọn OK Để tạo

được đường cong này trên tuyến vào:

-Line/Curves→Speed Table→Create Curves Tại dòng nhắc lệnh:

Select line or point: Chọn cánh tuyến thứ nhất

Select line or point: Chọn cánh tuyến thứ hai

Sau khi chọn cánh tuyến thứ hai thì hộp thoại sau xuất hiện:

Trong hép tho¹i nµy chän ®ưêng cong võa ®ưîc t¹o ra ë môc trªn råi nhÊp OK,

trªn mµn h×nh tiÕp tôc xuÊt hiÖn mét hép tho¹i nhá:

Trong hép tho¹i nµy chän sè lµn lµ hai hoÆc 4 lµ tuú thuéc vµo ngưêi sö dông Ta

cã thÓ hoµn toµn t¹o ra c¸c th«ng sè theo tiªu chuÈn VIET NAM b»ng c¸ch so¹n

mét chư¬ng tr×nh theo mÉu trong NOTEPAD råi lưu dưíi d¹ng ".SUP" §o¹n

chư¬ng tr×nh mÉu ®ưîc viÕt như sau:

{* Superelevation rate table

* Deg Crv Radius Super Rate spl_lgt spl_lgt

Sau khi t¹o c¸c ®−êng cong b»ng cho tuyÕn ta cã thÓ t¹o c¸c ®−êng biªn cña

tuyÕn hoÆc kh«ng lµ tuú thuéc vµo ng−êi sö dông §Ó t¹o c¸c ®−êng biªn cña

tuyÕn vµo: "Alignment/Create offset" sÏ xuÊt hiÖn b¶ng sau:

Người sử dụng phải thiết đặt giá trị cho các mụch ở trong bảng này, gồm có tên

các "Layer" của các đường biên, độ rộng của các đường biên tính từ tim tuyến

như hình trên Các giá trị thiết đặt tuỳ thuộc vào người sử dụng Các đường biên

này có thể hiểu như là một đường tim tuyến bình thường nếu như ta định nghĩa

chúng Đó chính là một ưu điểm vượt trội của chương trình này Nếu người sử

dụng không muốn tạo các đường biên này thì bổ qua bước này

Đến đây ta load modul Civil Design, gõ lệnh MP tại dòng nhắc màn hình sẽ

xuất hiện hộp thoại sau:

Ta chọn Civil Design 2i rồi chọn load

Phần trên ta mới chỉ vẽ tuyến đó chỉ là các đoạn thẳng đoạn cong bình thường, chưa

có cao độ, muốn có tuyến thực sự ta phải định nghĩa tuyến như sau

- Vào "Aligment/ Define From Objects" Tại dòng lệnh " Select

Entity" chọn điểm bắt đầu của tuyến

- Sau khi chọn điểm bắt đầu tại dòng lệnh: " Select Object " chọn

đối tượng, ở đây ta chọn toàn bộ tuyến Sau khi chọn đoạn tuyến xong ta gõ ↵ hai lần hộp thoại sau sẽ xuất hiện:

Đặt tên tuyến trong hộp "Alignment Name", mô tả trong " Description" rồi

chọn OK

Sau khi đã có tuyến ta đi rải cọc cho tuyến vừa khởi tạo:

Vào "Alignment/ Station Lable setting" hộp thoại sau xuất hiện