Entorno de Autocad Civil 3d 2014 y Diseño de Alineamientos

DISEÑO DE CARRETERAS UTILIZANDO AUTOCAD CIVIL 3D 2014

Ing. CÉSAR VILLA ALAGON 2013 1

0.-ENTORNO DE AUTOCAD CIVIL 3D 2014

METRIC

Al iniciar el programa AUTOCAD CIVIL 3D 2014 METRIC, se tiene la

siguiente pantalla:

0.1.-Menú de Aplicaciones:

El menú de aplicaciones, contiene los

comandos más comunes: Nuevo, Abrir, Guardar, Guardar

como, Exportar, … Imprimir, ..., Cerrar.

De los cuales el comando tiene varias

opciones, siendo que la opción Save As\ Drawing

Template sirve para guardar una plantilla de

dibujo.

Un conjunto distinto de estilos personalizados

para cada tipo de objetos de AutoCAD Civil

3D, se pueden guardar en una plantilla de

dibujo. Los estilos de objeto se pueden

cambiar según sea necesario para cambiar la

visualización de un objeto.

Area de Dibujo

Cinta de Opciones

Barra de estado

Línea de comandos

Pestañas: Espacio

Modelo y Espacio Papel

Menú de Aplicaciones

Herramienta Toolspace



0.2.-La cinta de opciones:

La Cinta de opciones está organizado en varias Pestañas tales como: Home, Insert,

Annotate, Modify, Analyze, etc, las cuales a su vez están organizados en Paneles, como

por ejemplo la pestaña Home, tiene los paneles: Palettes, Create Ground Data, Create design,

Profile & Section Views, etc., dentro de los cuales se encuentran los íconos de los

comandos. Cuando se selecciona un objeto de Autocad Civil 3D, se visualiza una

pestaña contextual de color verde, la cual tiene paneles y comandos inherentes al

objeto seleccionado.

0.3.-La herramienta “Toolspace”:

En la pestaña Home de la Cinta de opciones, dentro del panel:

palettes, se encuentra la herramienta: “Toolspace”, que

proporciona una visión orientada a objetos de datos de

ingeniería.

Este comando tiene a su vez 4 pestañas:

Prospector (Proporciona una vista por categorías de todos los

objetos del dibujo. -cuenta con colecciones de objetos en

varios niveles.)

Setting (Configuración que contiene una estructura de árbol de

estilos de objeto y ajustes para el dibujo.)

Survey (Para datos de Campo).

Toolbox (Para obtener repostes de resultados)

0.4.-Espacio Modelo y Espacio papel:

Con el uso de las pestañas Model (Espacio modelo: donde se realiza el dibujo) y

Layout (Espacio papel: donde se configura el papel y las escalas del dibujo), se

pueden intercambiar estos espacios. En caso de no estar presentes en la parte

inferior de la pantalla de dibujo, visualizarlo con el siguiente procedimiento:

Hacer <anticlick> en el mouse, cuando el cursor esté encima del área de dibujo,

elegir la opción: Options y en la pestaña: Display activar la casilla de Display Layout and

Model tab, luego presionar Apply y OK



0.5.-La línea de comandos:

Se puede escribir órdenes directamente en esta línea. Si no está presente,

debajo del área de dibujo, presionando las teclas Ctrl + 9 se puede

activar/desactivar la visualización de esta línea.

Con la Tecla F2, se puede ampliar esta pantalla de texto y alternar con el área

de dibujo.

0.6.-La barra de estado:

Ubicada en la última fila, visualiza las coordenadas del cursor y varios íconos de

comandos transparentes, es RECOMENDABLE (Obligatorio) desactivar todos

los comandos, de tal manera que se pueden activar de acuerdo a la necesidad

de usar un comando específico.

0.7.-El comando transparente: Modos de Referencia: OSNAP:

Es muy útil, ya que sirve de ayuda para

seleccionar las referencias de los objetos, con

la tecla F3 se activa/desactiva este comando.

Hacer <click derecho> sobre este ícono para

configurar

<click>

Activarli

ck>

<an

ticl

ick>



1.-DISEÑO DE ALINEAMIENTOS

El programa presenta varias opciones para el diseño de alineamientos, uno de los

cuales puede ser ingresando las coordenadas de los Puntos de Intersección en

la línea de comandos.

1.1.-DIBUJO DEL TRAZO A PARTIR DE COORDENADAS:

(Utilizar las coordenadas que figuran el pág 19 del presente manual.)

– COMANDO POLYLINE (PLINE)

• Command: PL <Enter>

• Coord. ESTE(PI 0),Coord. NORTE (PI 0) <Enter>

• Coord. ESTE(PI 1),Coord. NORTE (PI 1) <Enter>

• …….

• Coord. ESTE(PI n),Coord. NORTE (PI n) <Enter>

• <Enter> 1.1.1.-PARA VER EL TRAZO:

• COMANDO ZOOM (-Para enfocar-)

Command: Z <Enter> E <Enter>

1.2.-CREACION DEL ALINEAMIENTO:

Elegir en la cinta de opciones, desde

la pestaña: Home→ panel: Create

Design→ el comando: Alignment

Se ejecuta la opción: Create alignment from object, para

seleccionar la polilínea (creada anteriormente), y

aceptar la dirección con <Enter> y <Enter>

En la caja de dialogo: Create Alignment from

Object, pestaña: General, seleccionar de la lista

la Opción: All Labels para la configuración de

Alignment label set. Luego en la pestaña: Design

Criteria, cambiar la velocidad de diseño en

Starting design speed. Luego presionar OK y se

creará el alineamiento a partir de la polilínea

del trazo.

<click>

<click>



1.3.-MODIFICACION DE LONGITUDES Y RADIOS DE CURVA:

Se pueden modificar las longitudes i/o radios de curva que pre dimensiona el

programa, por otros que se tenga calculados. Seleccionando el alineamiento, se

visualiza la pestaña contextual: Alignment: Alignment –(1) y en el panel: Modify se hace

<click> en el comando: Geometry Editor.

En la barra de herramientas: Alignment Layout Tools – Alignment – (#), seleccionar

la opción: Alignment Grid View para obtener el cuadro de dialogo Panorama.

En este cuadro de dialogo (Panorama), desactivar el Parameter Constraint Look y

luego se puede modificar el Length (Para longitud de curva) y el Radius. Así mismo

seguir modificando Longitudes i/o radios de las otras curvas; luego cerrar el

cuadro Panorama y cerrar la barra de herramientas

1.4.-FORMATO DE PROGRESIVAS:

Es conveniente formatear el estilo de etiquetas para las progresivas y para los

puntos geométricos PC y PT. Al seleccionar una progresiva, se visualiza la

pestaña contextual: Labels – Alignment Station Label Group y en el panel: Modify se

hace <click> en el comando: Edit Label Group.

<click>

<click>

Modificar>

Desactivaro

dificar>

<click>



En la caja de diálogo: Alignment Labels – Alignment – (1), hacer <click> en el ícono

derecho de la columna style correspondiente a la fila de Major Stations y en la

caja de diálogo Pick Label Style, seleccionar de la lista el estilo Perpendicular with

Tick, y hacer <click> en el ícono derecho para activar Copy Current Selection.

Luego en la Caja de diálogo: Label Style Composer –

Perpendicular with Tick (Copy), en la pestaña Information

cambiar el Name por PROG, como nuevo estilo para

las etiquetas de las progresivas.

Luego hacer <click> en la pestaña: General, y en

Behavior/Forced Inside Curve seleccionar de la lista

Outside, para después presionar <Apply>

<Aceptar> y luego OK

Haciendo <click> en el ícono derecho de la columna style correspondiente a la

fila de Geometry Point y en la caja de diálogo Pick Label Style, hacer <click> en el

ícono derecho para activar Copy Current Selection.

<click>

<click> <click>

<click>

seleccionar<

click>

<click>



Luego en la Caja de diálogo: Label Style Composer –

Perpendicular with Tick and Line (Copy), en la pestaña:

Information cambiar el Name por PC y PT, luego

hacer <click> en la pestaña: General, y en

Behavior/Forced Inside Curve seleccionar de la lista

Inside, para después presionar <Apply> <Aceptar>

y luego OK

Hacer <click> en el icono de la

intersección de la columna Geometry

point con la fila Geometry point

Luego en la Caja de diálogo: Geometry

Points, desactivar las casillas

correspondientes a Alignment Beginning y

Curve Mid Point, para después presionar OK

Haciendo <click> en el ícono derecho de la columna style correspondiente a la

fila de Design Speeds y en la caja de diálogo Pick Label Style, hacer <click> en el

ícono derecho para activar Copy Current Selection.

Luego en la Caja de diálogo: Label

Style Composer – Station over Speed

(Copy), en la pestaña: Information

cambiar el Name por VEL.

DISEÑO, luego hacer <click> en la

pestaña: Layout, y en Component name:

seleccionar Station, presionar

para eliminar este componente

seleccionar<

click>

<click>



Después cambiar en Component name: a

Design Speed y hacer <click> en la

intersección de la columna Value con la fila

Text\Contents, para que aparezca el icono

Hacer <click> en dicho ícono y en

la pantalla negra, sustituir DESIGN

SPEED por VEL. DISEÑO, luego

presionar el botón OK

Presionar <Apply> <Aceptar> y después presionar el botón OK

1.5.-CREAR UN SET DE FORMATOS DE ETIQUETAS:

En la caja de diálogo: Alignment Label – Alignment(1), hacer <click> en el botón

y en la pestaña: Information cambiar el Name por

ETIQUETAS, luego <Apply> <Aceptar> después cerrar con <Apply>

<Aceptar>, después presionar <Esc> para deseleccionar la progresiva.

1.6.-CREAR UN ESTILO DE ALINEAMIENTO:

Personalizar el alineamiento, creando un estilo

de alineamiento, para lo cual en la herramienta:

Toolspace, pestaña Setting, seleccionar Alignment,

opción: Alignment Styles\Proposed, haciendo

<anticlick> para elegir Copy…. En la caja de

diálogo: Alignment Style, en la pestaña Information,

cambiar el Name por TRAZO

<anticlick>

<click>



Hacer <click> en la pestaña

Display y cambiar los colores y

grosor de los tipos de

componentes: Line y Curve.

Luego <Apply> <Aceptar>

Seleccionar el alineamiento, luego elegir en

el panel Modify, el comando Alignment

properties, opción Alignment properties.

Luego en el cuadro Alignment properties,

pestaña. Information, elegir TRAZO en

Object Style. Luego <Apply> <Aceptar>

después presionar <Esc> para

deseleccionar el alineamiento.

Después activar en la barra de estado el icono Show/Hide lineweight para

diferenciar el grosor de línea.

1.7.-COMPROBACIONES DE DISEÑO

Se puede crear un set de comprobaciones de diseño de la siguiente manera:

Se desea que se compruebe la distancia mínima de la tangente en S y de la

longitud de curva, dada una velocidad de diseño.

En la herramienta: Toolspace, pestaña Setting,

seleccionar Alignment, opción: Design Check\Line,

haciendo <anticlick> para elegir New…

En la caja de diálogo New Design Check en Name:

digitar Tan en S

Para la fórmula en Expression: presionar el

botón , luego seleccionar Lenght

presionar el botón de >= después

presionar el botón y seleccionar

ROUND, luego digitar (1.388*

presionar y seleccionar Design

Speed, y luego cerrar parantesis.

Caso contrario copiar de aquí: Length>=ROUND(1.388*{Design Speed})

Y pegar en la caja Expression:

Finalizar con OK

Modificar>

Elegir

<click>



En la herramienta: Toolspace, pestaña

Setting, seleccionar Alignment, opción:

Design Check\Line, haciendo

<anticlick> para elegir New…

En la caja de diálogo New Design Check

en Name: digitar Tan en O

Para la fórmula en Expression: presionar el

botón , luego seleccionar Lenght

presionar el botón de >= después

presionar el botón y seleccionar

ROUND, luego digitar (2.7834*


Speed, y luego cerrar parantesis.

Caso contrario copiar de aquí: Length>=ROUND(2.7834*{Design Speed})


Finalizar con OK

De nuevo en la opción: Design Check\Line,

hacer <anticlick> para elegir New…

En la caja de diálogo New Design Check en

Name: digitar Tan Máxima

Para la fórmula en Expression:

presionar el botón , luego

seleccionar Lenght presionar el botón

de >= después digitar 16.7*


Speed.

Caso contrario copiar de aquí: Length<=16.7*{Design Speed}


Finalizar con OK

De la misma manera, en Design

Check/Curve hacer <anticlick> para

elegir New…

En la caja de diálogo New Design Check en

Name: digitar L.C.



Para la fórmula en Expression: presionar el botón

, luego seleccionar Lenght presionar el

botón de >= después digitar 3* Luego

presionar y seleccionar Design Speed.

Caso contrario copiar de aquí: Length>=3*{Design Speed}


Finalizar con OK

Luego en Design Checks/Design Check Sets hacer

<anticliclik>, para elegir New..

En la caja de diálogo: Alignment Design Check Set, en la

pestaña Information, cambiar el Name: por Chequeo

Curvas en S

Hacer <click> en la pestaña

Design Check y en Type:

seleccionar de la lista Line,

luego en Line Checks:

seleccionar Tan en S y luego

presionar el botón Add.

De la misma manera seleccionar Tan

Máxima y luego presionar el botón Add,

después cambiar en Type: a Curve, luego

en Curve Checks: seleccionar L.C. y luego

presionar el botón Add. Después

presionar <Apply> <Aceptar>

De la misma manera crear otro set de chequeos de diseño con el nombre de

Chequeo Curvas en O y hacer <click> en la pestaña Design Check y en Type:

seleccionar de la lista Line, luego en Line Checks: seleccionar Tan en O y luego

presionar el botón Add. Así mismo adicionar Tan Máxima y en Type:/Curve, en

Curve Checks: seleccionar L.C. y luego presionar el botón Add. Después presionar

<Apply> <Aceptar>



1.8.- CREACION DE EXPRESIONES PARA DETERMINAR VALORES

PARA EL SENTIDO DE LA CURVA Y CALCULO DE SOBREANCHO

Con las siguientes expresiones se despliega un algoritmo para asignar valores

dependiendo del sentido de las curvas, así mismo se crea una expresión para el

cálculo de sobreancho dependiendo de la velocidad de diseño.

En la herramienta: Toolspace, pestaña

Setting, seleccionar Alignment, opción:

Label Style\Curve, haciendo:

<anticlick> en Expression para elegir

New…

En la caja de diálogo New Expression en

Name: digitar Alfa

Para la fórmula en Expression: presionar

el botón y seleccionar End

Direction, luego digitar – (menos), luego

presionar para seleccionar Star

Direction y después digitar + pi (mas

“pi”).

Caso contrario, copiar de aquí: {End Direction}-{Start Direction}+pi


Finalizar con OK

Otra vez hacer <anticlick> en Expression para elegir New… En la caja de diálogo

New Expression en Name: digitar Beta

Para la fórmula en Expression: copiar de aquí:

IF(Alfa<0,Alfa+2*pi,IF(Alfa>2*pi,Alfa-2*pi,Alfa))


Finalizar con OK

Por tercera vez hacer <anticlick> en Expression para elegir New… En la caja de

diálogo New Expression en Name: digitar Sentido



Para la fórmula en Expression: copiar de aquí:

IF(Beta>pi,1,-1)


Finalizar con OK

Nota: El sentido se utilizará en el cuadro de

elementos de curva: es +1 para curvas a la

derecha y -1 para curvas a la izquierda.

Para el cálculo de sobreancho hacer <anticlick> en Expression para elegir New…

En la caja de diálogo New Expression en Name: digitar Sobreancho

Para la fórmula en Expression: copiar

de aquí: ROUNDUP(2*(Radius-SQRT(SQR(Radius)-53.2)) +30/10/SQRT(Radius),1)


Finalizar con OK

Nota: El sobreancho se utilizará en el

cuadro de elementos de curva.

Este cálculo es para una velocidad de diseño de 30 km/h. Para otras velocidades

sustituir el número 30 de la fórmula por la velocidad de diseño

1.9.-CREACION DEL ALINEAMIENTO CON ESTILO DE

ALINEAMIENTO, SET DE ETIQUETAS Y COMPROBACIONES DE

DISEÑO:

A partir de ahora los alineamientos se crearán de la siguiente manera:

Teniendo dibujado un trazo de carretera (polilínea con los PIs), elegir en la

cinta de opciones, desde la pestaña: Home→ panel: Create Design→ el comando:

Alignment

Se ejecuta la opción: Create alignment from object, para seleccionar la polilínea

(creada anteriormente), aceptando la dirección con <Enter> y <Enter>

Luego en la caja de diálogo Create

Alignment from Object, para Alignment style:

seleccionar el estilo TRAZO y para

Alignment label set: seleccionar el estilo

ETIQUETAS.

Opcionalmente, se puede cambiar el

nombre del alineamiento por otro, como

por ejemplo EJE 1



Luego en la pestaña: Design Criteria,

cambiar la configuración de la velocidad

de diseño en Starting design speed: Luego

activar la casilla Use criteria-based design,

desactivar la casilla Use design criteria

file, activar la casilla Use design check set,

seleccionar en la lista Chequeos Curvas

en S, luego presionar OK y se creará el

alineamiento a partir de una poligonal

del trazo, con estilos y criterios ya

definidos.

Primero se verificará la distancia de las tangentes en las curvas en S, luego para

verificar las tangentes en las curvas en O, se tiene que hacer los siguiente:

Seleccionar el alineamiento, en la

pestana Modify, seleccionar el ícono

Alignment properties opción Alignment

properties

Luego seleccionar la pestaña Design

Criteria y en Use design check set,

seleccionar de la lista: Chequeo Curvas

en O Después presionar <Apply>

<Aceptar>

Verificar y corregir los errores.

1.10.-CREACION DEL CUADRO DE ELEMENTOS DE CURVAS:

Al seleccionar un alineamiento, se visualiza la pestaña contextual: Alignment:

Alignment (1) y en el panel: Labels & Tables hacer <click> en el comando: Add Labels.

Seleccionar la opción: Multiple Segment, después seleccionar de nuevo el

alineamiento y luego <enter>

<click>



Luego en el mismo panel: Labels & Tables, hacer <click> en el command: Add

Tables, para luego seleccionar la opción: Add curve.

En el cuadro de diálogo Table Creation, hacer

<click> en el ícono de la derecha de Table

style: y seleccionar Crear nuevo estilo

En el cuadro de diálogo Table Style – New

Alignment Curve Table Style, en la pestaña:

Information, cambiar Name: por MI

CUADRO DE CURVAS, luego hacer

<click> en la pestaña Data Properties

Eliminar c/u de las columnas: Chord

Direction, Start Point y End Point, con el

ícono: Delete column. (Seleccionar la

columna y presionar )

Cambiar los encabezados de las columnas

Curve #, Radius y Lenght por Curva #, Radio y

L.C., respectivamente. (Hacer doble

<click> en el encabezado y corregir en la

pantalla emergente)

Hacer doble <click> en la

intersección de la columna Radio

con la fila Column Value. Luego

borrar el contenido de la

pantalla y en Modifier: fila

Precision seleccionar 0.01, y

presionar la flecha y después

presionar el botón: OK (Hacer

lo mismo con la columna L.C.

<click>

cambiar

<click>

<click>

<click>



En cuadro de Structure hacer <click> en el

ícono para añadir una columna (para el Ang.

Delta). Luego hacer dos veces <click> sobre

el encabezado de la nueva columna

En el cuadro de dialogo

Text Component Editor –

Columns Contens, digitar

Ang. Delta y luego

presionar OK

Hacer doble <click> en la intersección de

la columna Ang. Delta con la fila Column Value.

En Properties: seleccionar Delta Angle,

luego en el Modifier, fila format:

seleccionar DD°MM’SS.SS” y en

Precision seleccionar 1 segundo.

presionar la flecha y OK.

En cuadro de Structure hacer <click> en el ícono para añadir una columna

(para el Sentido de la curva). Luego hacer dos veces <click> sobre el

encabezado de la nueva columna y en el cuadro de dialogo Text Component Editor –

Columns Contens, digitar Sentido. y luego presionar OK. Hacer doble <click> en

la intersección de la columna Sentido con la fila Column Value.

En Properties: seleccionar Sentido, luego en el

Modifier, fila Sign: seleccionar sign always (+) y

en Precision seleccionar 1 presionar la flecha y

presionar OK.


(para el Punto de Intersección). Luego hacer dos veces <click> sobre el


Columns Contens, digitar P. I. y luego presionar OK. Hacer doble <click> en la

intersección de la columna P.I. con la fila Column Value. En Properties: seleccionar

Pi Extended Station, luego presionar la flecha y después presionar el botón: OK.


(para la Tangente). Luego hacer dos veces <click> sobre el encabezado de la

nueva columna y en el cuadro de dialogo Text Component Editor – Columns Contens,

digitar Tang. y luego presionar OK.

Hacer doble <click> en la intersección de la columna Tang. con la fila Column

Value. En Properties seleccionar External Tangent, luego en Precisión seleccionar

0.01, y presionar la flecha y después presionar el botón: OK.

<click> <click>

digitar

<click><

click>

<click>

flecha

ha




(para el Principio de curva). Luego hacer dos veces <click> sobre el


Columns Contens, digitar P. C. y luego presionar OK

Hacer doble <click> en la intersección de la columna P.C. con la fila Column Value.

En Properties seleccionar Start Station, luego presionar la flecha y después

presionar el botón: OK.


(para el Principio de tangente). Luego hacer dos veces <click> sobre el


Columns Contens, digitar P. T. y luego presionar OK.

Hacer doble <click> en la intersección de la columna P.T. con la fila Column Value.

En Properties seleccionar End Station, luego presionar la flecha y después presionar

el botón: OK.


(para la Externa). Luego hacer dos veces <click> sobre el encabezado de la


digitar Ext. y luego presionar OK

Hacer doble <click> en la intersección de la columna Ext. con la fila Column Value.

En Properties seleccionar External Secant, luego en Precisión seleccionar 0.01, y

presionar la flecha y después presionar el botón: OK.


(para sobreancho). Luego hacer dos veces <click> sobre el encabezado de la


digitar Sa. y luego presionar OK

Hacer doble <click> en la intersección de la columna Ext. con la fila Column Value.

En Properties seleccionar Sobreancho, luego en Precisión seleccionar 0.01, y



(para la coordenada Este del PI). Luego hacer dos veces <click> sobre el


Columns Contens, digitar PI ESTE y luego presionar OK.

Hacer doble <click> en la intersección de la columna PI ESTE. con la fila Column

Value. En Properties seleccionar PI Easting, luego en Precisión seleccionar 0.01, y



(para la coordenada Norte del PI). Luego hacer dos veces <click> sobre el


Columns Contens, digitar PI NORTE y luego presionar OK.



Hacer doble <click> en la intersección de la columna PI NORTE. con la fila

Column Value. En Properties seleccionar PI Northing, luego en Precisión seleccionar

0.01, y presionar la flecha y después presionar el botón: OK.

Hacer doble <click> en el encabezado de la

tabla Curve table: Alignments para modificarlo y

en el cuadro de dialogo Text Component Editor –

Columns Contens, digitar CUADRO DE

ELEMENTOS DE CURVA, luego presionar OK

Mover las columnas, para que tengan el siguiente orden:

|Curva #|Ang. Delta|Sent.|Radio|P.I.|Tang.|P.C.|L.C.|P.T.|Ext.|Sa|PI ESTE|PI NORTE|

Hacer <click> en el encabezado de una columna y sin soltar el botón del mouse,

mover el cursor hasta el lugar respectivo y soltar el botón del mouse y así

sucesivamente.. Presionar <Apply> en cada cambio de columna

Hacer <click> en la pestaña: Display y modificar los

colores y apagar las capas de acuerdo al siguiente

cuadro:

Luego presionar: <Apply> y <Aceptar>

En el cuadro de diálogo Table Creation hacer

<click> en el ícono: 0 tag(s) selected. Luego

picar los textos rojos de la 1ra línea y de

cada una de las curvas, en orden

correlativo; finalizar con el texto de la

última línea; luego terminar con <click

derecho>; luego hacer <click> en:

Después presionar OK y Picar un punto en

la pantalla para ubicar el cuadro de

elementos de curva.

<click> <click>



Copiar el cuadro de elementos de curva, luego a la copia, explotarla dos veces

(Usar el comando X, en la línea de comandos) y después seleccionar todos los

números de la columna sentido y cambiar +1 por DERECHA y -1 por

IZQUIERDA. (Utilizar el comando FIND)

Luego modificar el nombre de C0 y C final, las coordenadas Este y Norte

iniciales del trazo, las progresivas del PI 0 y PI final, tal como se muestra:

(estas coordenadas se usaran en el acá pite 1.1)

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