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COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU CAPITULO DE ESTUDIANTES DE INGENIERIA CIVIL ACI-UNS CONSEJO DEPARTAMENTAL ANCASH-CHIMBOTE
INSTRUCTOR: ING. JULIO BLAS IPARRAGUIRRE. 2
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Ingeniería, es el arte de aplicar los conocimientos científicos a la invención, perfeccionamiento o
utilización de la técnica en todas sus determinaciones.
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INTRODUCCIÓN El mundo vive un proceso de cambios acelerados y de alta competitividad, lo que hace necesario un cambio de enfoque en la gestión de proyectos de ingeniería. Por ello es necesario como profesionales conozcamos nuevas herramientas que estén acordes con este cambio. Land Desktop es una herramienta muy importante pues ayuda al mejor desarrollo de proyectos tales como: carreteras, edificios, obras hidráulicas, planificación urbana y rural, etc. Land, es un potente software de aplicación, que forma parte de la solución para proyectos de infraestructura de autodesk, pensado para los profesionales de ingeniería civil, topografía, y gestión de infraestructura.
¿Qué es Civil 3D Land Desktop Companion 2009? Civil 3D Land Desktop 2009 es una nueva aplicación de Autodesk, es el programa mas difundido en el mundo de las aplicaciones de ingeniería civil y movimiento de tierras. Es el producto más conocido para topografía en el mundo del CAD. Desde su aparición Land ha sido el programa líder en topografía, ha sido el que ha fijado el estándar y a dejado un camino para que aparezcan otros programas como CIVIL 3D, Inroads, Aidc MV, etc. Los trabajos, en los cuales la aplicación de este programa hace más eficiente, son, entre otros, los siguientes:
- Planimetría (producción de planos topográficos en planta).
- Modelos tridimensionales de terreno.
- Representacion de terrenos Curvas de nivel.
- Obtención de cortes del terreno.
- Cálculo de volúmenes producidos por proyectos, tales como excavaciones, plataformas, terrazas, pilas, botaderos, etc.
- Informes de cubicación de los proyectos antes expuestos.
- Diseño en planta de caminos, canales, presas o de cualquier otro proyecto que se desarrolle a lo largo de un eje (Proyecto Lineal)
¿Qué es Autodesk Civil Design? Autodesk Civil Design es una aplicación que complementa a AutoCAD Land Desktop Companion, a la cual utiliza como plataforma de trabajo; asimismo Civil 3D Land Desktop COMPANION viene incorporado con los complementos del Civil Design y Survey. Los trabajos que se pueden abordar con este programa son los siguientes:
- Diseño de proyectos, tales como excavaciones, plataformas, terrazas, pilas, botaderos mineros de relave, etc.
- Diseño de caminos, canales, presas o de cualquier otro proyecto que se desarrolle a lo largo de un eje (incluye diseño en planta y perfiles).
- Diseño avanzado de caminos (peraltes, ensanches, taludes en terraza, etc.).
- Cubicación de estos proyectos (volúmenes de explanaciones).
Generalidades sobre este manual: Este manual fue desarrollado para servir como apunte complementario del curso "AutoCAD Civil 3D Land Desktop Companion " y "Autodesk Civil Design". No incluye el detalle de todos los comandos, porque su propósito no fue crear un manual de referencia.
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CONTENIDO
CAPITULO 1: PRESENTACION
ENTORNO AUTOCAD LAND COMPANION
WORKSPACES LAND-CIVIL
GENERACIÓN DE PROYECTOS
CAPITULO II: PUNTOS COGO
INTRODUCCIÓN
CONFIGURACIÓN DE PUNTOS TOPOGRÁFICOS
CREACIÓN DE PUNTOS
IMPORTACIÓN DE PUNTOS
EDIT POINTS
GRUPOS DE PUNTOS
DISPLAY PROPIERTIES
MALLA DE COORDENADAS
CAPITULO III : GENERACIÓN Y MODELAMIENTO DE SUPERFICIES DE TERRENOS
INTRODUCCIÓN
ELEMENTOS DESDE DONDE SE PUEDEN CREAR DTMS
TERRAIN MODEL EXPLORER
CREACIÓN DE SUPERFICIES DTM
CREATE CONTOURS
EDICIÓN DE SURFACE
MALLA DE TRIANGULOS TIN
ANALISIS DE CUENCAS
TEMAS DE VISUALIZACION DE SUPERFICIES
UTILIDADES DE SUPERFICIES O SURFACES
REPRESENTACIÓN 3D
CAPITULO IV : ETIQUETAS DINAMICAS
INTRODUCCION
TAG LABELS
ETIQUETAS DE ENTIDADES
LINEAS ESPECIALES PARA PLANOS TOPOGRAFICOS
ETIQUETADO DE LA MALLA DE COORDENADAS
UTILIDADES DE SUPERFICIES O SURFACES
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REPRESENTACIÓN 3D
CAPITULO V : ALINEAMIENTOS
INTRODUCCIÓN ALINEAMIENTO HORIZONTAL
DEFINICIÓN DEL EJE COMO ALINEAMIENTO HORIZONTAL
ETIQUETADO DEL EJE Y GENERACIÓN DE LÍNEAS PARALELAS
CALCULO DE ELEMENTOS DEL ALINEAMIENTO
CURVAS CIRCULARES SIMPLES Y COMPUESTAS
REPORTE DE DATOS DEL ALINEAMIENTO
CAPITULO VI: PERFIL LONGITUDINAL
OBTENCIÓN DE LAS COTAS DE TERRENO:
DIBUJO DEL PERFIL LONGITUDINAL:
TRAZO DE RASANTE
DIBUJO DE LA RASANTE
DEFINICIÓN DE LA RASANTE COMO
ALINEAMIENTO VERTICAL
ETIQUETADO DE LA RASANTE:
ETIQUETADO MULTIPLE DEL PERFIL LONGITUDINAL
CAPITULO VII: SECCIONES TRANSVERSALES:
DISEÑO DE PLANTILLAS
ELEMENTOS DE UNA SECCION TRANSVERSAL
VISUALIZACIÓN DE LA SECCIÓN GENERADA
CONFIGURACIÓN DE PARÁMETROS PARA EL
CONTROL DEL DISEÑO
DIBUJO DE LOS PERFILES TRANSVERSALES
CÁLCULO DE VOLUMEN:
DIAGRAMA DE MASAS
CAPITULO VIII: HYDROLOGY
INTRODUCCION
ANALISIS Y CALCULO DE OBRAS DE ARTE: CANALES
CUNETAS, ALCANTARILLAS Y BADENES.
GENERACION DE ARCHIVOS HEC2
IMPORTACION DE DATOS CIVIL DESIGN - HEC RAS
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GENERACION DE PROYECTOS
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GENERACIÓN DE PROYECTOS
Para iniciar AutoCAD Civil 3D Land Desktop Companion es necesario crear una carpeta donde se genere en forma automática sus respectivas capas, datos, red de triangulación, curvas de nivel, alineamientos, secciones, perfiles etc. En el cuadro Most Recentry Used al colocar el cursor sobre el nombre del dibujo, se muestra la vista preliminar de éste. Esta ventana permite abrir los últimos archivos editados. El botón OK es para abrir el dibujo y proyectos presentados en la vista previa. El comando Cancel es para salir de la ventana Star Up y para entrar a entorno gráfico y usar comandos de AutoCAD, pero los comandos de Land serán restringidos. El botón Help permite acceder a la ayuda de Land.
El comando New permite crear un proyecto y dibujo nuevo, los dos al mismo tiempo. El botón Open permite abrir un proyecto existente, ubicado en el disco duro. El botón Project Mgr… permite acceder a la ventana de Project Managament, donde tenemos un administrador de todos los proyectos existentes en la base de datos. Al iniciar en la pantalla hacer clic en New. Donde aparecerá la pantalla siguiente, rellenar según la indicación.
Click
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En la ventana de dialogo New drawing: Project Based se observan las siguientes características:
Drawing name: Colocamos el nombre del dibujo el cual estará asociado en un proyecto, su extensión es .dwg. Project and Drawing Location: Permite ver las distintas ubicaciones tanto del dibujo como del proyecto en el disco duro. El comando Filter Project List nos muestra un listado de los proyectos anteriormente guardados. Luego el comando Project details nos muestra la información del proyecto actualmente cargado o el último utilizado. Pasos a seguir: Primero ponemos un nombre en el casillero Name, el dibujo se llamará ―PROYECTO1. Usaremos el comando Create Project con el cual crearemos un nuevo proyecto. En Prototype seleccionamos Meters. Y en Name ponemos el nombre del proyecto como ―CIP_PROYECTO1”.
Nombre del Dibujo
Ruta del Proyecto
Click
Click
Nombre del Proyecto
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También se puede asignar keywords al proyecto, esta palabra clave facilitará su búsqueda en caso de que existan muchos proyectos.
El nombre del proyecto representa a una carpeta que se creará dentro del Project Path : Dentro del mismo se crearan subcarpetas para los puntos, alineamientos, etc. Finalmente seleccionamos OK en la ventana New drawing.
Escribir Nombre del proyecto
Seleccionar Unidades
Click
Descripción del proyecto
(no es obligatorio)
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Seguimos con las instrucciones que muestran las figuras, seleccionamos la escala horizontal 1:1000
Igualmente como en los gráficos seleccionamos las unidades de media lineal y angular la Dirección de los ángulos y la precisión de los datos.
Imagen del archivo de
dibujo
Plantillas estándar de
AutoCAD
Click
Configuraciones estándares
de Land Desktop
Click
Ruta donde se guardan
las configuraciones.
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La siguiente ventana muestra relación de escalas horizontal y vertical y además el tamaño de hoja que se usará al momento de imprimir.
Zone: La ventana Zone nos informa como están configurados los parámetros de ubicación geodésica para nuestro proyecto, primero seleccionamos el país y luego tenemos que elegir Categories un elipsoide de la lista que nos ofrece, para nuestro caso escogemos WGS84 ZONE 17 SOUTH.
Click
Precisión de las
unidades de
dibujo.
Click
Formato de
lamina A1
Ejemplo de
precisión en
las unidades
del dibujo.
Escala personalizada
por el usuario.
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Elipsoide: Este término es usado para definir el ―modelo matemático de la tierra‖ y de esa manera hacer cálculos, cuando las distancias son muy grandes, es necesario tomar en cuenta la curvatura de la Tierra. Zona: Es la división de la Tierra en 60 partes cada parte o ―tajada‖ tiene una numeración y al Perú le corresponde la zona 18, aunque hay parte de Perú que corresponde a la zona 17 y 19.
Orientación: Esta ventana de dialogo nos informa como están configurados los parámetros de ubicación y rotación, dentro del dibujo. Por ejemplo podríamos tener un dibujo que este rotado y trasladado, de tal manera que no coincida con AutoCAD entonces una solución es rotar y trasladar el sistema coordenado de Land al de AutoCAD.
Sistema, Elipsoide
Sistema de Coordenadas
Nombre de la Proyección
Elipsoide de referencia
Año de creación
Zona Geodésica
Elipsoide de Referencia
Posición del Meridiano Unidades de la Proyección
Proyección
Click
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Text style: Esta ventana nos informa como están configurados los parámetros de texto, para este caso se puede escoger de una primera lista Style Set Name la cual se va dividiendo en más opciones, en este caso Styles In This Set a cual cargaremos finalmente a nuestro dibujo actual mediante el botón load.
Border: El letrero de dialogo Border nos informa como están configurados los parámetros de los bordes, los cuales serán dibujados en pantalla en este caso tenemos cuatro alternativas.
Angulo Respecto al Norte,
gira en sentido Horario.
Podemos definir la
orientación del norte
mediante Dos puntos
en pantalla.
Trasladando desde
una coordenada X,Y Trasladando desde
una coordenada N,E
Estilo de texto
recomendado.
Estilo de texto para
el dibujo.
-Etiquetas de
curvas,perfiles,sec
ciones,Tablas.etc.
Click
Click
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La primera opción (Line) hace referencia a definir los bordes del marco mediante Margen derecho, Margen izquierdo, margen inferior y superior, una opción más es el ancho de línea (Line Width). Las segunda opción es (Unscaled Block) coloca un bloque cuyas medidas no han sido escaladas, podríamos decir que esta a escala natural. La tercera opción (Scaled Block) coloca un bloque en cual estará escalado a la escala de dibujo. Por último el cuarto (None) no coloca ningún bloque en el dibujo. Para nuestro caso usaremos None y hacemos clic en Next.
Save settings: Este letrero nos permite guardar los que hemos venido configurando hasta ahora para que de esta forma lo sigamos utilizando en dibujos posteriores.
Luego hacemos clic en finish y aparece la ventana donde tenemos el resumen completo de todos los parámetros configurados para este dibujo. Aquí solo hacemos OK.
Bloques de laminas
estándares de Land
Desktop.
Márgenes exterior
es de la lamina de
dibujo.
Asignamos un
nombre al prototipo.
Click
Click
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Finalmente la ventana Create Point Database presenta el ancho máximo de los campos que contendrán a la base de datos. Revisamos la imagen y presionamos OK.
Resumen de la
configuración del
archivo de dibujo.
Click
Numero de caracteres
alfa-numericos para el
campo descripción que
sirve para identificar los
puntos de levantamiento.
Click
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UBICACIÓN EN EL DISCO DURO Ahora acabamos de crear el proyecto y podemos verlo mediante el Windows Explorer en la ubicación del disco duro.
REASOCIAR UN DIBUJO A UN PROYECTO Permite que un dibujo que no pertenece o pertenece al proyecto ―X‖ sea asociado a un proyecto ―Y‖ de tal manera que se elimina el vinculo con el proyecto ―Y‖ PROJECTS REASSOCIATE DRAWING Sale una ventana de dialogo donde nos advierte de guardar el archivo antes de reasociarlo el cual aceptamos OK.
Click
Carpeta donde se
almacena la base de
datos de puntos del
levantamiento
topográfico.
Carpeta donde se
almacenan los
archivos de dibujo
que conforman el
proyecto.
Carpeta donde se
almacenan los
archivos generados
de alineamientos y
ejes del proyecto.
La Carpeta “Land Projects 2009”, almacena todos los
proyectos creados con Land desktop Companion 2009
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ENTORNO DE DIBUJO DE AUTOCAD CIVIL 3D LAND DESKTOP COMPANION El entorno gráfico es donde se desarrolla los dibujos y a la vez desarrollaremos el proyecto según los datos y diseños obtenidos.
Barra de herramientas estándar se encuentra debajo de la barra de menús.
BARRA DE HERRAMIENTAS FLOTANTES: son barras que se pueden colocar en cualquier parte de la pantalla, generalmente se sitúan en los bordes quedando fijadas.
BARRA DE PRESENTACIONES: Se encuentra en la parte inferior del área gráfica, y nos ayuda a mostrar la presentación del dibujo.
BARRA DE COMANDOS: Se trata de una ventana que muestra las solicitudes del comando en ejecución, se abre usando la techa F2.
BARRA DE HERRAMIENTAS
ESTANDAR BARRA DE MENUS
BARRA DE PRESENTACIONES
VENTANA DE COMANDOS
BARRA DE ESTADO
ENTORNO GRAFICO
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BARRA DE ESTADO: Se encuentra debajo de la ventana de comandos, visualiza las coordenadas del cursor y ofrece botones para ver y controlar el estado de ciertos modos de trabajo como OSNAP, SNAP, GRID, ORTHO, etc.
ENTORNO GRAFICO: Es la parte central donde se visualiza los que se va dibujando. Donde el gráfico está formado por un sistema de coordenadas tanto cartesianas como polares.
PROJECTS MENU PALETTEES Donde se podrán seleccionar de la lista presentada cualquiera de los menús y luego cargarlos. De esta manera tendremos acceso a los comandos de Civil Design y Survey.
Podemos interactuar
entre aplicaciones
dependiendo del
proyecto que estemos
trabajando.
Barra de herramienta
“WORKSPACE” de
AutoCAD Land Desktop
Companion 2009.
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CAPITULO II
PUNTOS DE COORDENADAS GEOMETRICAS (COGO)
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l
s
PUNTOS COGO
INTRODUCCIÓN Los puntos COGO son puntos topográficos de AutoCAD Land, en topografía es el elemento básico para generar la superficie del terreno dicho punto tiene que tener como coordenadas los tres componentes (X,Y,Z) siendo indispensable para generar el modelo digital del terreno (DTM)
Numbering: Es el número de posición que ocupa el punto en la base de datos al momento de su creación (191) Elevations: Es la elevación o cota que sirve para la correcta interpolación para general las TIN. (4200) Desciption: Es la descripción del punto para así poder identificar lo que representa por ejemplo ―BC‖ representa Borde de canal.
La información y los puntos COGO se almacena en el archivo de base de datos externa points.mdb. ubicado dentro del directorio cogo del proyecto creado (PROYECTO1). Es importante tener los puntos preparados. Preferencialmente en extensión *.csv, *.prn, *.txt
CONFIGURACIÓN DE PUNTOS TOPOGRÁFICOS Antes de crear o importar puntos COGO a un dibujo debe configurar los parámetros de los puntos. Points --> Point settings.
La ventana point settings muestra los parámetros que definirán el estilo y tamaño de los puntos en gráfico. Revise las pestañas según sea necesario, en este caso usaremos la pestaña Marker.
191 4200 BC
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Se pueden aplicar diferentes combinaciones de marcas a los puntos, asimismo podemos definir su tamaño en el casillero Size. En la ventana seleccione las opciones recomendadas como se muestran en la figura para luego pasar a la pestaña Text.
En la opción Text de Point Settings podemos seleccionar los datos que queremos como que aparezcan el dibujo mediante los Checks, asimismo seleccionamos los colores. En el cuadro Style and Size, podemos seleccionar el estilo de texto si tenemos definido o en su defecto usar lo que Está predeterminado, así mismo en el casillero Size escribimos el tamaño del texto. Finalmente selecciones OK, para guardar y salir de la ventana de parámetros de puntos.
Podemos Cambiar la
apariencia de los
“Marcadores”,
combinando diferentes
estilos de “Marker”.
Podemos Cambiar el
color del “Numero de
Punto”, “La cota o
elevación” y “La
Descripción”,
AutoCAD cuenta con
una paleta de 255
colores combinables
entre sí.
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CREACIÓN DE PUNTOS Se pueden crear puntos de varias formas Características:
- Los puntos creados mediante los comandos de menú Points se añaden siempre a la base de datos de puntos (Base de datos COGO)
- Los mensajes que aparecen durante la creación de puntos dependen de los valores especificados en la configuración de la creación de puntos (create points).
- Para crear puntos que hagan referencias a direcciones geodésicas debes seleccionar previamente la zona actual del dibujo en el cuadro de dialogo Drawing Setup .(Projects Drawing Setup).
Una forma es mediante el comando: Points Create points Manual
Luego en la ventana de comandos colocamos todos los datos necesarios para configurar el nuevo punto topográfico: Command Next poin: Ubicación del punto en la pantalla o escribiéndolo Description: punto Elevation<none> (or): 50.50
IMPORTACIÓN DE PUNTOS En la ventana Format Manager podemos escoger las diferentes formas de presentación de datos según sea el caso. La nomenclatura representa el orden de cómo se presentan los datos y porque carácter ( , ; . – etc.) Están separados.
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Ejemplos: PENZ (comma delimited) 1 , 3005.67, 45645.98, 3201 PENZD (space delimited) 1 3005.67 45645.98 3201 casa
La opción Points Import/Export Points. Import Points, sirve para hacer un llamado al Format Manager – Import points.
En esta ventana seleccionamos el formato del texto que vamos a importar. En este caso será PNEZD (comma delimited). Seguidamente hacemos clic en Source File para seleccionar archivo de puntos.
Land desktop, nos permite
escoger entre diferentes
formatos de importación, ya
sea separados por coma o por
espacios. Además podemos
crear un formato
personalizado mediante la
opción “Add…”
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.
El mencionado archivo de puntos se encuentra en la ruta: C:\Desktop\CURSO_UNS_LAND2009 con el nombre de UNS_LDC2009_1A.CSV
Para ratificar el formato de importación escogido abriremos el archivo .CSV (abrir el archivo usando el explorador de Windows)
Efectivamente podemos cotejar que los puntos están organizados en PNEZD (delimitados por comas). Volviendo a la ventana anterior, veremos en Sourse File la dirección del archivo seleccionado para ser importado.
Asimismo haciendo clic en el ícono para asignar un nombre al grupo de puntos que estamos importando.
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Escribimos como Nombre:“PTS_PROYECTO1” al grupo que estamos importando y presionamos OK. La ventana Database Import Options presenta las formas de administrar los datos al momento de importar. La primera sección habla de cómo gestionar puntos de entrada duplicados, los cuales pueden ser usados (use) ignorados (Ignore) o añadir (Ad don offset)
La segunda sección qué hacer cuando los números de punto están asignados por el archivo de origen, aquí podemos elegir entre usar el siguiente (Use Next Point Numbre) o a partir de (Sequence from) La tercera sección qué hacer cuando es necesario asignar números de punto. Aquí podemos elegir entre Renumerar (Renumber), mezclar (Merge) o sobreescribir (Overwrite)
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La ventana Progress indica mediante una barra de progreso la importación de puntos. Se puede observar la cantidad de puntos importados.
Finalmente cuando haya terminado la importación escribimos Z (zoom) en la barra de comandos y E (Extens) para ver los puntos importados.
En el entorno de trabajo de AutoCad observamos ploteados los puntos en sus respectivas coordenadas.
Representación de Nube de
puntos Topográficos, dentro
de Land Desktop.
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Una manera de revisar si los puntos se han importado como queríamos es haciendo siguiendo la secuencia.
Points List Points
La ventana List Points en la opción List All Points muestra mediante una tabla los puntos importados, esto servirá para saber cuántos puntos han sido importados y como están agrupados.
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EDIT POINTS Con este comando podemos editar, modificar, agregar o quitar puntos del dibujo. Para tal fin seguimos la secuencia. Points Edit Points Edit points La ventana Edit Points permite visualizar los puntos importados, y seleccionarlos las que deseemos. Al hacer clic Derecho podemos ver un menú flotante de diversas opciones como se puede ver en el siguiente gráfico.
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Este cuadro de dialogo permite:
- Seleccionar todos los puntos del proyecto, seleccionar puntos concretos mediante pestañas o seleccionar puntos escribiendo una lista de puntos directamente en el cuadro Point List.
- Seleccionar puntos usando filtros de descripción parcial y grupos de puntos. - Incluir y excluir puntos en función de números de puntos, elevaciones y descripciones utilizando fichas individuales Include y Exclude. - Activar y desactivar la coincidencia de mayúsculas y minúsculas. - Consultar un extracto de la selección en la pestaña Summary.
Insert, delete, erase lock y unlock puntos del dibujo directamente desde un cuadro de dialogo.
Por ejemplo al hacer clic en la opción Edit... podemos editar las columnas según las que deseemos.
GRUPOS DE PUNTOS Los grupos de puntos (Points Group) son recopilaciones de números de puntos que puede seleccionar por su nombre para modificar e insertar puntos, así como cuando utiliza puntos como datos de superficie en el Terrain Model Explorer. Al guardar una recopilación de puntos en un grupo, no tiene que seleccionar los puntos cada vez que va a realizar la operación. Los grupos de puntos no guardan información de puntos, hay que de ello se encarga la base de datos de puntos. La función de grupos de puntos permite organizar los puntos en grupos más reducidos y manejables. Para crear y gestionar grupos de puntos, use el gestor de grupo de puntos: Points Points Managament Poitns Group Manager
Este cuadro muestra los diversos grupos definidos por Land 2009, asimismo
podemos observar el grupo de puntos que hemos importado (PTS_PROYECTO1).
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SELECCIÓN DE PUNTOS POR COINCIDENCIA DE DESCRIPCIÓN
Ahora usando las herramientas de podemos seleccionar los puntos que deseemos
incluir en un nuevo grupo por coincidencias. En la siguiente ventana se muestra el
criterio de agrupación para agrupar las estaciones topográficas, en la pestaña Include
vamos a ingresar el criterio es que coincidan con el campo ―raw description
matching”. Aquí vamos a ingresar el siguiente criterio E-# Y al presionar OK tendremos
un nuevo grupo (ESTACIONES) conformado por los puntos 1,78,99,408-411 del archivo
anterior.
Este icono me permite crear
un Nuevo “Grupo de puntos”
dentro de Land Desktop.
Puedo crear un grupo de puntos
por descripción parcial “Raw” o
por descripción total “Full”
dependiendo si los nombres de
las descripciones no se repiten
total o parcialmente en otro
grupo de puntos.
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Efectivamente podemos ver en el Poitns Group Manager la aparición del Grupo
nuevo. Con sus respectivos puntos. Esta operación se puede repetir para cualquier
modo de coincidencia.
DISPLAY PROPERTIES
Esta opción de puntos permite modificar las propiedades de los puntos que aparecen en
pantalla.
Se usa mediante la secuencia que muestra la figura:
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Dependiendo al uso que se desea dar le escogemos las opciones en la barra de
comandos, en este caso All para aplicar los cambios a todos los puntos.
La ventana muestra las diversas modificaciones que podríamos hacer según sea
necesario.
(Ver Point Settings).
Por ejemplo el tamaño de las marcas, el texto, colores, etc.
Ventana Para Cambiar La Apariencia Del Texto De Un Punto Topográfico
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Ventana para cambiar la apariencia del bloque o marcador de un punto topográfico
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ETIQUETAS DINAMICAS Y DIBUJO DE PRODUCCION
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ETIQUETAS Y ENTIDADES DE DIBUJO AUTOMATICO
Dibujo de producción Se pueden generar directamente planos de producción, como planos de sección totalmente anotados, perfiles y planos de explanación. El entorno de dibujo basado en estilos ayuda a automatizar la creación de dibujos típicos respetando las normas de dibujo. Land desktop es una potente herramienta que permite mostrar información de alineamientos, superficies, plataformas, poligonales, parcelas, tuberías, curvas de nivel, rasantes, perfilesm secciones transversales, etc. Generación de Reportes Aproveche la generación de informes en tiempo real, flexible y ampliable. Las etiquetas dinámicas permiten crear anotaciones y Como los datos proceden directamente del modelo, los informes se actualizan dinámicamente, lo que se traduce en una veloz reacción a los cambios del diseño.
HERRAMIENTAS DE DIBUJO: MENÚ “LINES/CURVES‖.
En este menú se encuentran las herramientas para
dibujar líneas, arcos y espirales (clotoides). Corresponden
a comandos distintos de los que provee AutoCAD, con el
objeto de facilitar los trabajos específicos de la topografía.
Con esta herramienta puedo
crear poligonales topográficas
ABIERTAS, CERRADAS O EN
RAMAL. CREACION
DE LINEAS
CREACION
DE CURVAS
CREACION DE
SPIRALES Lineas especiales usadas en la
producción de planos
topográficos.
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LÍNEAS: Line: Corresponde al mismo comando ―Lines‖ de AutoCAD, con la diferencia que
permite utilizar además, los ―OSNAP'S‖ de LAND DESKTOP COMPANION (.p, .n). By Point # Range: Dibuja una línea siguiendo la numeración de los puntos, seleccionados con anterioridad por un rango de números. Por ejemplo, si el rango que se define es: 1-10, 15, 18, 20-23. Entonces la línea que se dibujará, partirá en el número 1 hasta el 10, continuará con el 15, luego con el 18 y finalmente seguirá del 20 al 23, dónde se terminará. By Direction: Dibuja una línea midiendo un azimut y una distancia desde un punto de partida.
By Turned Angle: Dibuja una línea midiendo un ángulo interior y una distancia desde un punto de partida. By Station/Offset: Permite dibujar varias líneas usando como coordenadas de sus vértices, el kilometraje y la distancia transversal a lo largo de un eje definido como alineamiento horizontal. Line Extensión: Modifica el largo de una línea existente. Agrega o disminuye su largo en una cantidad o define un largo final nuevo. From End Of Object: Dibuja una línea con su punto de partida en el final de una entidad (línea, arco o espiral). La dirección que utiliza para dibujarla, es la misma que tiene el objeto seleccionado. Es decir, si se trata de una línea, hace una nueva en la misma dirección de la seleccionada. Si se trata de un arco o espiral, dibuja una línea tangente a la entidad. Solamente pide ingresar el largo que se desea para la línea nueva. Best Fit Line: Ajusta la mejor línea posible entre puntos, que deben ser seleccionados previamente. Para este cálculo utiliza el método de los mínimos cuadrados. Tangent: Dibuja una línea tangente a un arco previamente dibujado. Perpendicular: Dibuja una línea perpendicular a un arco o línea previamente dibujados.
Líneas Especiales "Special Lines” : Este menú da acceso a una librería de líneas especiales, que aumentan las posibilidades gráficas para la generación de planos topográficos.
A continuación se presenta el cuadro de diálogo que se despliega al usar este comando. En él se puede seleccionar la línea que se desea utilizar.
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ETIQUETADO O DIMENSIONAMIENTO DE ENTIDADES: MENÚ "LABELS".
En este menú se encuentran todas las herramientas para etiquetar entidades (líneas, curvas, arcos, a veces, polilineas). Es posible etiquetarlas una por una, pero también existen las opciones para hacerlo por grupos, si se tratara de una gran cantidad de entidades. Para obtener los resultados deseados, es importante, previo al etiquetado, configurar una serie de parámetros. Estos se deberán regir por las necesidades del usuario.
CONFIGURACIÓN DE PARÁMETROS PARA EL CORRECTO ETIQUETADO:
El comando "Settings", es el que permite configurar los parámetros para el empleo correcto de etiquetas. Cuando es seleccionado, se despliega un cuadro de diálogo que contiene 5 carpetas. Éstas serán estudiadas individualmente.
Opción General: En esta carpeta se definen algunos parámetros generales, que serán válidos para todo tipo de entidad que vaya a ser etiquetada.
Style Files Path: En este espacio se selecciona el directorio dónde se encuentran los estilos de etiquetas. Generalmente, éste no se modifica porque el que viene dado, corresponde al directorio dónde el programa guardó los estilos, al ser instalado.
EJEMPLOS DE LINEAS
ESPECIALES GENERADAS
CON LAND DESKTOP.
ETIQUETAS
DINAMICAS
ETIQUETAS
ESTATICAS
CONFIGURACION
DE PARAMETROS
GENERACION
DE TABLAS
ETIQUETADO DE
COORDENADAS
Acotamiento Automático de distancias.
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Update Labels When Style Changes: Esta opción se enciende, si se desea que las etiquetas existentes en el dibujo se actualicen automáticamente, después de modificar el estilo, con el cual fueron ingresadas.
Update Labels When Objects Change: Esta opción se enciende, si se desea que las etiquetas se modifiquen automáticamente, al cambiar la entidad a la cual están dimensionando. Por ejemplo, si se modifica el largo o dirección de una línea, que las etiquetas de ella también lo reflejen.
LINE LABELS: En esta carpeta se seleccionan las características de las etiquetas que se usarán para las
líneas.
Current Label Style: En este botón se selecciona el estilo de la etiqueta. Para las líneas, existen 9 distintas alternativas. Para seleccionar la que se desea, solamente se debe indicar con el cursor sobre la escogida. Force Bearings: Esta opción permite determinar desde dónde se medirá el rumbo. Si la medida de la dirección está configurada como azimut, este comando no es válido. En ese caso, el ángulo de dirección siempre será medido desde el norte.
Etiquetas “ALFANUMERICAS”,
permiten la creación de tablas
de reportes.
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Se puede elegir entre las siguientes tres alternativas:
Mixed: Si se selecciona esta alternativa, el rumbo de la línea será medido desde el norte o sur, según cómo
esté dibujada la línea.
South: El rumbo será medido siempre desde el sur.
North: El rumbo será medido siempre desde el norte.
Tag Labels: En este cuadro se definen las características que usará la etiqueta alfanumérica.
Cuando no se desea dimensionar la línea con su azimut y largo, sino con alguna letra y número, se
pueden usar los "Tag Labels".
Current Label Style: En este espacio se selecciona el estilo de la etiqueta alfanumérica. El único estilo disponible con la instalación del programa es el "tag number". Este se refiere a que las líneas dimensionadas con este tipo de etiquetas, usarán la letra "L" y luego un número. La creación de nuevos estilos o la modificación de los existentes, serán explicadas más adelante en el párrafo:
Creación y modificación de estilos de etiquetas. Current Tag Number: En este espacio se elige el número que será usado para la próxima línea que será etiquetada. La siguiente imagen, muestra un ejemplo de una etiqueta alfanumérica:
Opcion Point Labels : En esta carpeta se seleccionan las características de las etiquetas que se
usarán para los puntos.
Label Rotation Angle: En este espacio, se ingresa el ángulo que asumirá la etiqueta o texto del punto. Éste deberá ser ingresado en grados sexagesimales.
Current Label Style: En este botón se selecciona el estilo de la etiqueta. Para los puntos, existen 26 distintas alternativas. Para seleccionar la que se desea, solamente se debe indicar con el cursor sobre la escogida. La mejor forma de explicar los estilos, es mostrar un ejemplo para cada uno de ellos:
all point data : Con este estilo, se crea un punto que despliega toda su información, una debajo de la otra. Los datos que genera son :
Número de punto, nombre del punto, cota, descripción, coordenada norte, coordenada este, latitud, longitud, coordenada "y", coordenada "x" y el nombre del Grupo de Puntos, al cual pertenece. .
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CREACIÓN Y MODIFICACIÓN DE ESTILOS DE ETIQUETAS:
Los comandos "Edit Label Styles" y "Edit Tag Styles", permiten crear estilos de
etiquetas o modificar las existentes.
Los "Label Styles" se refieren a las etiquetas numéricas y los "Tag
Styles" a las alfanuméricas. Un ejemplo para el segundo caso es que, a una
línea, a la cual no se desea etiquetar su largo y dirección con números, se le
asigne un código alfanumérico como "L1".
Para facilitar el entendimiento de la materia, se dividirá el estudio en los dos tipos de etiquetas,
CREACIÓN Y MODIFICACIÓN DE ETIQUETAS NUMÉRICAS "EDIT LABEL STYLES”:
Cuando se ingresa al comando "Edit Label Styles", se despliega un cuadro de diálogo, que se divide
en cuatro carpetas. Cada una permite crear o modificar estilos para los cuatro tipos de entidades
que pueden ser etiquetadas: Líneas, arcos, espirales y puntos. Cada una de ellas se verá individualmente
a continuación:
Ejemplo de etiquetado de un
punto topográfico, con la opción
“all point data”
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LINE LABEL STYLES: Esta carpeta permite crear o modificar, en forma particular, las etiquetas de las
líneas.
Name: En este cuadro se despliegan todos los tipos de etiquetas existentes desde la instalación del programa ("direction above, distance below", "direction, distance above", etc.).
Configuración de parámetros para el correcto etiquetado. Para modificar uno de ellos, se debe seleccionar el requerido de esta lista y luego, modificar los datos, como se verá más adelante. Si se desea crear un estilo de etiqueta nuevo, se debe escribir un nuevo nombre en este espacio y luego, seleccionar los datos que lo definirán.
Data: En este cuadro se seleccionan los datos que configuran el estilo de etiqueta. Esta lista contiene los siguientes datos:
Length: Largo de la línea.
Direction: Azimut o rumbo de la línea. Start Northing: Coordenada norte del punto de inicio de la línea. Start Easting: Coordenada este del punto de inicio de la línea. End Northing: Coordenada norte del punto final de la línea. End Easting: Coordenada este del punto final de la línea. Text Break: Si se utiliza este elemento, los datos que se etiquetan, serán ingresados como textos independientes entre sí. Plus/Minus Symbol: Inserta los caracteres "+/-".
Para agregar un elemento al estilo de etiqueta definido en "Name", se debe
seleccionar de la lista de datos el requerido y luego, apretar uno de los dos botones
">>Text Above" o ">>Text Below". Estos botones sirven para indicar si el texto o dato
Estilo de texto
de la etiqueta
Precisión de las
unidades para las
etiquetas lineales
y angulares.
Ventana de muestra.
Opción para guardar la
configuración de los
etiquetados.
Etiquetas Arriba
de la entidad.
Etiquetas Abajo
de la entidad.
Selección de Datos
de la etiqueta
Nombre de la
etiqueta.
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irá arriba de la línea (">>Text Above") o debajo de ella (">>Text Below"). El resultado
de los datos seleccionados se muestra en las ventanas que tienen como título "Text
Above" y "Text Below". Los elementos seleccionados de la lista de datos se indican
con corchetes.
Además, es posible escribir otros caracteres alfanuméricos, que se escribirán tal cual,
cada vez que se etiquete una línea. Por ejemplo, si se desea que el largo de la línea
sea etiquetado incluyendo el caracter "m" (indicando que la unidad es el metro), se
debe escribir en estas ventanas una "m" detrás del elemento "Length", de tal forma
que cada vez que se eitquete, aparezca el largo seguido por una "m" (ej.: 183,89 m).
Text Properties: En este cuadro se debe definir las propiedades del texto que se usará, para etiquetar las líneas.
Height: Esta opción permite definir la altura del texto.
Offset: Esta opción permite definir la distancia que habrá entre la línea y texto.
Style: Esta opción permite definir la altura del texto utilizando los estilos "Milli" y "Mleroy", explicados en el punto
Configuración del dibujo. Si se selecciona la alternativa "*Current*", el programa asume la altura definida en la opción "Height".
Layer: Esta opción permite seleccionar el layer dónde el progama guardará las etiquetas. Si se selecciona la alternativa "*Current*", el programa asume el layer vigente en el momento de escribir las etiquetas.
Justification: En este cuadro se selecciona desde dónde se escribirá el texto.
Left : Si se selecciona esta opción, el texto se escribirá de izquierda a derecha, comenzando en el centro de la línea.
Right: Si se selecciona esta opción, el texto se escribirá de derecha a izquierda, comenzando en el centro de la línea.
Center: Si se selecciona esta opción, el texto quedará centrado en la línea.
Units: En este cuadro se define las precisiones o números de decimales que tendrán las etiquetas. En esta ventana se encuentran dos botones: Linear Units y Angular Units. Estos serán explicados a continuación:
Linear Units : En este cuadro se define la cantidad de decimales que usarán las unidades lineales de la entidad. Linear : Define la cantidad de decimales que tendrá el largo de la línea. Formula : Define la cantidad de decimales que tendrá el resultado de la aplicación de una fórmula. Coordinate : Define la cantidad de decimales que
tendrán las coordenadas Norte y Este de la línea.
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Angular Units : En este cuadro se define la cantidad de decimales
que usarán las unidades angulares de la entidad.
POINT LABEL SYLES: Esta carpeta permite crear o modificar, en forma particular, las etiquetas de los puntos COGO.
Name : En este cuadro se despliegan todos los tipos de etiquetas existentes desde la instalación del
programa ("active desckey only", "all point data", etc.). Estos fueron explicados en el punto
Configuración de parámetros para el correcto etiquetado. Para modificar uno de ellos, se debe
seleccionar el requerido de esta lista y luego, modificar los datos, como se verá más adelante.
Si se desea crear un estilo de etiqueta nuevo, se debe escribir un nuevo nombre en este
espacio y luego, seleccionar los datos que lo definirán.
Data : En este cuadro se seleccionan los datos que configuran el estilo de etiqueta. Esta lista contiene
los siguientes datos :
Estilo de texto
de la etiqueta
Precisión de las
unidades para las
etiquetas lineales
y angulares.
Ventana de muestra.
Opción para guardar la
configuración de los
etiquetados.
Etiquetas
seleccionadas
Selección de Datos
de la etiqueta
Nombre de la
etiqueta.
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Point Number : Número del punto.
Elevation : Cota del punto.
Description : Descripción del punto.
Northing : Coordenada norte del punto.
Easting : Coordenada este del punto.
Point Name : Nombre del punto.
Latitude : Latitud del punto.
Longitude : Longitud del punto.
Grid North : Coordenada norte del punto, basada en el Datum seleccionado para el dibujo
vigente.
Grid East : Coordenada este del punto, basada en el Datum seleccionado para el dibujo
vigente.
Group Name : Nombre del Grupo de Puntos.
Justification : En esta opción se define en qué lugar se deberá escribir el texto que conforma la etiqueta del punto COGO.
La cruz "X" representa el punto. El texto se escribirá en el lugar que sea seleccionado en este cuadro. Este mantiene
la relación al punto de inserción tal como se muestra en esta ventana. En este ejemplo, el texto se escribirá al costado derecho del punto.
A continuación se muestran algunos ejemplos de puntos ingresados :
Si se enciende la opción disponible entre las palabras "On" y "Elev", el texto se escribe,
haciendo coincidir el punto de las decimales de la cota con el punto de inserción. La siguiente imagen muestra un ejemplo de ello :
Text Properties : En este cuadro se debe definir las propiedades del texto que se usará. Units : En este cuadro se define las precisiones o números de decimales que tendrán las etiquetas.
CREACIÓN Y MODIFICACIÓN DE ETIQUETAS ALFANUMÉRICAS "EDIT TAG STYLES":
Cuando se ingresa al comando "Edit Tag Styles", se despliega un cuadro de diálogo, que se divide en tres
carpetas. Cada una permite crear o modificar estilos para los tres tipos de entidades que pueden ser
etiquetadas : Líneas, arcos y espirales. Cada una de ellas se verá individualmente a continuación :
LINE LABEL STYLES : Esta carpeta permite crear o modificar, en forma particular, las etiquetas
alfanuméricas de las líneas.
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Name : En este cuadro se despliega el único tipo de etiqueta existente, desde la instalación del
programa.
Éste se llama "tag number".
Para modificarlo, se debe agregar o eliminar elementos de su definición. Si se desea crear
un estilo de etiqueta nuevo, se debe escribir un nuevo nombre en este espacio y luego,
seleccionar los datos que lo definirán.
Data : En este cuadro es posible seleccionar el único dato disponible para la configuración del estilo de
etiqueta : "Tag Number". Este elemento corresponde al número disponible en el cuadro que se
despliega al seleccionar la opción "Settings" :
El número definido en "Current Tag Number", será el primero que se usará para
crear una etiqueta alfanumérica. Cuando este número es ocupado, el programa,
automáticamente, deja disponible en esa ventana la siguiente cifra consecutiva. Es
decir, si ya fue utilizado el "1", a continuación se usará el "2" y así
sucesivamente.
Estilo de texto
de la etiqueta
Precisión de las
unidades para las
etiquetas lineales
y angulares.
Ventana de muestra.
Opción para guardar la
configuración de los
etiquetados.
Etiquetas
seleccionadas
Selección de Datos
de la etiqueta
Nombre de la
etiqueta.
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Si se desea que este elemento sea escrito encima de la línea, se deberá apretar el
botón ">>Text Above", después de seleccionar el dato. Si al contrario, se desea que
sea escrito debajo de la entidad, deberá ser utilizado el botón ">>Text Below".
Las imágenes a continuación muestran ejemplos para ambos casos :
El resultado de la configuración de la etiqueta se muestra en la ventana que tiene
como título "Text". El elemento "Tag Number", seleccionado de la lista de datos se
indica con corchetes.
Además, es posible escribir otros caracteres alfanuméricos, que se escribirán tal cual,
cada vez que se etiquete una línea. Por ejemplo, si se desea que la etiqueta
alfanumérica incluya el caracter "L" (indicando que es una línea), se debe escribir en
esta ventana una "L" delante del elemento "Tag Number".
De esa forma, cada vez que se etiquete una línea, aparecerá el número con esta letra.
Las siguiente imagen muestra tres distintos ejemplos de lo expuesto:
Al costado derecho de las ventanas ">>Text Above" y ">>Text Below", se encuentran
tres opciones : Arrow, Tick y Crows Feet. Estas permiten agregarle a la línea
etiquetada lo siguiente :
Arrow : Al encender esta opción, se le agrega a la línea una flecha, indicando la
dirección del azimut o rumbo.
Tick : Al encender esta opción, se le agrega a la entidad etiquetada dos líneas, que
indican los límites de ella.
Crows Feet : Al encender esta opción, se le agrega a la entidad etiquetada dos líneas
oblicuas, que indican los límites de ella.
Text Properties : En este cuadro se debe definir las propiedades del texto que se
usará, para etiquetar las líneas.
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Height : Esta opción permite definir la altura del texto.
Offset : Esta opción permite definir la distancia que habrá entre la línea y el texto.
Style : Esta opción permite definir la altura del texto utilizando los estilos "Milli" y
"Mleroy", explicados anteriormente.
Si se selecciona la alternativa "*Current*", el programa asume la altura definida en la
opción "Height".
Layer : Esta opción permite seleccionar el layer dónde el progama guardará las
etiquetas. Si se selecciona la alternativa "*Current*", el programa asume el layer
vigente en el momento de escribir las etiquetas.
Justification : En este cuadro se selecciona desde dónde se escribirá el texto.
Left : Si se selecciona esta opción, el texto se escribirá de izquierda a derecha,
comenzando en el centro de la línea.
Right : Si se selecciona esta opción, el texto se escribirá de derecha a
izquierda, comenzando en el centro línea.
Center: Si se selecciona esta opción, el texto quedará centrado en la línea.
Selección de estilos de etiquetas :
El comando "Show Dialog Box" permite seleccionar los estilos de etiquetas disponibles
para las entidades que irán a ser dimensionadas. Al seleccionar esta opción, se
despliega el siguiente cuadro de diálogo:
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En este cuadro se deberá seleccionar la carpeta correspondiente a la entidad a la cual
se le quiere asignar un estilo. Luego, se puede elegir uno de los estilos disponibles en
la lista.
Etiquetado de entidades:
Existen cuatro formas distintas de etiquetar entidades. Para cada una de ellas el programa
provee distintos comandos. Estas se refieren a Dinámicas, Estáticas, Alfanuméricas y
Geodésicas. Las opciones para crear estas etiquetas se explicarán a continuación.
Etiquetas Dinámicas:
Las etiquetas dinámicas tienen la característica de actualizarse en forma automática en el
dibujo, si el estilo, con el cual fueron creadas, ha sido modificado.
Add Dynamic Labels : Este comando permite etiquetar las entidades que se deseen.
Éstas pueden ser elegidas una por una, o en grupo, utilizando una ventana (window) con el cursor.
Etiquetas Estáticas:
Las etiquetas estáticas tienen la característica de no actualizarse bajo ningún motivo. Aunque el estilo con el cual fueron creadas se modificara en el transcurso de la creación del dibujo, éstas no sufrirán ningún cambio.
Add Static Labels : Este comando permite etiquetar las entidades
que se deseen. Éstas pueden ser elegidas una por una, o en
grupo, utilizando una ventana (window) con el cursor.
Label Line By Points : Este comando permite etiquetar una línea no dibujada, definida
únicamente por dos puntos. La imagen al
costado, muestra un ejemplo de este
comando.
Escogemos el estilo
a usar.
Land permite editar
un estilo en uso
directamente con el
icono “Edit”
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Label Curve By Points : Este comando permite etiquetar un arco no dibujado, definido únicamente
por tres puntos. La imagen al costado, muestra un ejemplo de este comando.
Etiquetas Alfanuméricas :
Add Tag Labels :
Este comando permite etiquetar las entidades que se deseen.
Éstas pueden ser elegidas una por una, o en grupo, utilizando
una ventana (window) con el cursor.
Add Tables : Como se está trabajando con etiquetas alfanuméricas, los datos de la entidad no aparecen escritos en el dibujo. Solamente aparecerán los caracteres "L1", "C1", "S1", u otros. Por esta razón el programa propone crear tablas, en las cuales, estarán expuestos todos los datos de las entidades, asociados a los caracteres escritos en el dibujo. Las siguientes imágenes muestran ejemplos de tablas para las tres entidades : líneas, arcos y espirales. Las tablas que se dará como ejemplos, corresponden al etiquetado de las entidades que se muestran en esta imagen :
Para generar la tabla de las líneas, se debe usar el comando "Line Table". El resultado se muestra a continuación : Para generar la tabla de las curvas o arcos, se debe usar el comando "Curve Table". El resultado se muestra a continuación :
Edit Table : Para que las tablas incluyan los elementos que se desean y que su organización sea
satisfactoria, el programa permite crear tipos distintos de tablas, según sea la necesidad del usuario. El comando "Edit Table", permite modificar los estilos de tablas disponibles o crear nuevos.
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Cuando se selecciona este comando, el programa solicita seleccionar la tabla que se desea modificar. Dependiendo de la elección que se hace, se ingresa a un cuadro que permite modificar o crear tablas para líneas, arcos o espirales.
Table Title : En esta ventana se pueden definir todos los elementos del título de la tabla.
Text : En este espacio se ingresa el texto que se escribirá como título. Ejemplo : "TABLA DE LINEAS".
Text Height : En este espacio se ingresa la altura que tendrán las letras que componen el texto del título.
Este tamaño solamente se toma en cuenta, si en la opción "Text Style", se ha seleccionado la alternativa "Standard".
Layer : En este espacio se selecciona el layer dónde se guardará el texto del título.
Text Style : En este espacio se puede seleccionar el tamaño del texto que compone el título, haciendo
uso de los estilos "Milli" y "Mleroy",
Sort Table : Si esta opción está encendida, las líneas se ordenan dentro de la tabla con prioridad alfanúmerica. De lo contrario, si se apaga, las líneas tomarán el orden en el cual fueron
etiquetadas en el dibujo.
Escogemos la capa
“layer” de los
bordes y lineas de
separación.
Altura del texto de
las etiquetas.
Celdas de la tabla.
Muestra como se
insertara en el
dibujo..
Land me permite
cargar estilos de
tabals guardadas
previamente con la
opción “Save As”.
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Maximum Rows Per Page : El valor que se ingresa en este espacio se refiere al número máximo de filas,
que se desea tener en una misma tabla. Si se ingresa "10", significará que aunque existan 18 líneas etiquetadas, el programa creará una tabla con las
10 primeras y una segunda con las siguientes 8. Si el valor que se ingresa es "0", el programa creará una sola tabla, sin importar, cuántas filas contenga.
Draw Border : Si está opción está encendida, se dibujará el borde de la tabla. De lo
contrario, si se apaga, el texto aparecerá solo, sin límites. La imagen al costado derecho muestra un ejemplo, en el cual se apagó esta opción :
Border Layer : En este espacio se selecciona el layer dónde se guardará el borde de la
tabla.
Column Definition : En esta ventana se encuentran todos los elementos que definirán
las columnas de la tabla. Debajo de cada columna titulada con "Column 1", "Column 2", etc., aparecen los elementos que componen cada una de ellas. Para modificar una tabla existente o crear una nueva, existen tres botones, que se encuentran debajo de esta ventana : Edit, Insert, Delete.
Insert : Este botón permite insertar una nueva columna a la tabla. Delete :
Este botón permite borrar una columna existente.
Edit : Este botón permite modificar los elementos que componen la columna. Al seleccionarlo, se despliega el siguiente cuadro de diálogo :
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HERRAMIENTAS DE CONSULTAS: MENÚ "INQUIRY
El menú "Inquiry" contiene herramientas que permiten hacer consultas referentes a un amplio espectro de
temas.
North/East : Esta opción permite conocer las coordenadas Norte y Este de una posición, seleccionada en la pantalla con el cursor.
Después de indicarla, se despliega la siguiente información en la línea de comando.
Lat/Long : Esta opción permite conocer las coordenadas geográficas (latitud y longitud) de una posición, seleccionada en la pantalla con el cursor. El programa considera para ésto, el Datum seleccionado en la opción “Zone” al iniciar el dibujo.
Después de indicarla, se despliega la siguiente información en
la línea de comando.
Area by Lines/Curves : Este comando permite conocer el área comprendida entre líneas y curvas.
El programa pide seleccionar las entidades en el dibujo y luego muestra los resultados en la línea de comando.
Area by Polylines : Este comando permite conocer el área comprendida entre una polilínea. El
programa pide seleccionar la entidad en el dibujo y luego muestra los resultados en la línea de comando.
Después de indicarla, se despliega la siguiente información en la línea de comando.
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54
MODELAMIENTO Y GENERACION DE SUPERFICIES
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SUPERFICIES
INTRODUCCIÓN Para poder trabajar el diseño; geométrico de una carretera, movimiento de tierras de una presa, diseñar un reservorio de grandes proporciones, pilas de almacenamiento o simplemente conseguir la superficie de un terreno. Se tiene que tener la representación del relieve de esa superficie (Curvas de Nivel) sobre la cual se diseñará en gabinete para posteriormente poder definir en campo dicho diseño. La superficie del terreno representa la formación del TIN o Red de Triangulación Irregular que es la base de la generación de curvas de nivel pero que además define de manera mucho más exacta y segura la representación del terreno natural. Dicha superficie es conocida como DTM (Digital Terrain Model) y es el elemento que utiliza Land Desktop Companion para hacer sus respectivos cálculos de movimiento de tierras o simulaciones de terreno acabado o construido (Explanaciones). Un DTM es una representación geométrica tridimensional de la superficie de una zona (Terreno). Después de introducir datos de un proyecto, puede crear un modelo de superficie a partir de estos puntos. Estos modelos de superficies DTM de Land Desktop Companion conecta a los puntos del proyecto que componen los datos de la superficie.
Representación de
la superficie de un
TERRENO mediante
la malla de
triángulos TIN.
Creación de
múltiples
superficies.
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GENERACIÓN DE CURVAS DE NIVEL Y MODELAMIENTO DEL TERRENO CONTOUR STYLE MANAGER En primer lugar configuraremos las curvas de nivel en el Contour Style Manager. La ventana Contour Style manager muestra opciones de configuración de las curvas de nivel. La pestaña Contour Apparence representa las características de apariencia de las curvas de nivel. Contour Display: Las líneas pueden ser representados como líneas con vértices controlables (Grips) o sin las líneas sin control (Contours only). Label Display: propone tres alternativas; label and Grips para crear textos con grips. Label Only, crea solamente textos sin grips y Label Off, Suprime los textos en la curva no se visualizan.
Las curvas de nivel
representan las
elevaciones de la
superficie del
terreno con
intervalos
específicos.
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Smoothin options: Nos permiten elegir entre tres opciones de suavizado para las curvas de nivel, el primero no realiza suavizados y el segundo lo hace creando vértices en las esquinas y el tercero es suavizado spline curve.
La pestaña Text Style establece los parámetros de los textos o etiquetas en las curvas de nivel (Contours). Como se puede ver en la figura podemos seleccionar el estilo, color, prefijos, sufijos, altura, precisión de los textos.
Escogemos el estilo
L80.
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La pestaña Label position propone la posición de las etiquetas, muestra diversas opciones que al usarlos aparecen en la vista preliminar (Preview).
CREATE CONTOURS Mediante esta opción podemos crear las curvas de nivel , siguiendo los pasos de la figura adjunta. La ventana Create Contours vincula los datos de la superficie (Surface1) activa. Además muestra las cotas máximas y mínimas, asimismo tenemos la posibilidad de ingresar rango de cotas donde deseemos que se produzcan las curvas de nivel. Además podemos ingresar los intervalos (por defecto el mayor es 5 veces al menor), y los nombres de las respectivas capas. En la figura se puede apreciar la configuración por defecto de Land Desktop.
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También existe la posibilidad que los contornos se creen como líneas Civil o como poli líneas., además desde esta ventana se puede llamar a la ventana de Contour Style Manager. Al presionar en OK, se observa la barra de comandos.
Escribimos Y para eliminar los contornos creados anteriormente.
Podemos apreciar también que se han creado capas con los nombres que se han definido en la ventana Create Contours.
El land genera
capas
automáticamente
para las curvas
menores y mayores.
Podemos colocar
otro nombre si
deseamos.
Cuando generamos la
triangulación (malla de
triángulos TIN) se crea una capa
nueva. SRF-VIEW.
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Se puede apreciar en el plano las curvas de nivel ploteadas, estas curvas están en un espacio tridimensional.
EDICIÓN DE SURPERFICIES
Después de que se haya generado la triangulación y las curvas de nivel, es necesario saber si este terreno refleja realmente el relieve del terreno real. Para esto tendremos que modelar cada parte del terreno. Usando herramientas de edición. En el grafico se muestran las tres opciones de edición de líneas TIN más importantes. Cuando SURFACE no está activa Land suele pedir mediante la ventana siguiente seleccionar la superficie en la que deseamos trabajar. En este caso solamente existe una superficie, hay casos que puede haber varias superficies.
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ADD LINE (ADICIÓN DE LÍNEAS) Mediante este método se agrega una Línea TIN entre dos puntos, por donde debería trazarse una línea.
Ventana donde se escoge la
superficie actual de trabajo.
Land permite escoger solo una
a la Vez.
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DELETE LINE Es fácil de usar al seleccionar nos pide la línea o líneas que deseemos borrar de la base de datos, luego al presionar la tecla Enter o al hacer clic Derecho. FLIP FACE Este método permite cambiar de dirección o cara a una línea La figura muestra una línea que debería ser de otra forma.
ANTES DESPUES
Podemos cambiar la dirección de la línea como se muestra en las figuras de arriba. Esta herramienta es muy importante para el modela miento porque hay líneas que unen puntos que no deberían interpolarse. ADD POINT Asimismo una forma práctica de agregar un punto es con ADD point, agregar un punto haciendo clic en un punto conveniente y luego agregándole una cota racional. Para crear curvas según el terreno. En la figura siguiente donde está el cursor es un punto donde deseamos crear un punto. Usamos add point para crearlo.
Estas herramientas permiten
modelar y editar cualquier
superficie en Land.
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Automáticamente creara un punto sin descripción pero triangulado con los puntos más cercanos.
ANTES DESPUES
Los puntos agregados por este método no figuran en la base de datos COGO,
agregarlo significa tener mucho criterio y tener mucho cuidado con la cota.
DELETE POINT
Puede borrar puntos o vértices de una superficie, lo que también obliga a triangular la superficie. Esto
lo hacemos seleccionando un vértice en el dibujo.
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EDIT POINT
Puede modificar la elevación de un punto o vértice de una superficie. Este método no cambia la
posición del punto solo su elevación, se puede aplicar a varios puntos (Multiple ) o a un solo punto
(Single).
Es importante guardar la superficie mediante Terrain - Save Current Surface para guardar la
base de datos. Esto no es lo mismo que hacer File - Save este último guarda el dibujo.
EDIT HITORY
En la carpeta Edit History se almacenan todas las modificaciones realizadas en una superficie para que
pueda repetirlas cuando posteriormente reconstruya la superficie.
Abra la carpeta Edit History para consultar las modificaciones realizadas en una superficie, tal como
se ve la figura siguiente.
Esta herramienta registra todos
los cambios hechos en la malla
TIN con los comandos de
edición de superficies.
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ESTILOS DE TEXTO
Para la mejor presentación de los planos es necesario administrar los estilos de texto, para luego usarlos de
acuerdo a las necesidades. Para tal fin ingresaremos a la ventana Text Style.
El comando SET CURRENT permite determinar al estilo de texto actual como predeterminado.
El comando permite crear un nuevo estilo de texto, asignarle un nombre y definir sus
características como Font Name: nombre de la fuente , Font Style (estilo negrita, cursiva, subrayada, etc.),
Height (altura de texto ) y los Effects.
Esta ventana sale al usar y sirve para asignarle un nombre al estilo de texto.
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Aquí podemos ver cambiados las características del nuevo estilo de texto creado.
Para usarlo como predeterminado presionamos y para salir clic en . El estilo creado lo
usaremos para agregar los labels a las curvas de nivel.
Para eso abrimos el Contour Style Manager mediante:
Terrain -- Contour Style Manager
Y en la pestaña Text Style y en el list box Style podemos encontrar el nuevo estilo creado con el nombre
“Curvas”
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CONTOURS LABELS (ETIQUETAS DE CURVAS DE NIVEL)
Este menú permite poner las cotas en forma de texto sobre las curvas de nivel, para generar una representación final del plano topográfico. La siguiente figura muestra todas las formas de insertar texto a las curvas de nivel. End: Permite crear una etiqueta en los extremos de una curva de nivel, pero se aplica curva por curva. Group End: Permite aplicar cotas a los extremos de varias curvas de nivel al mismo tiempo. Interior: permite agregar el texto en cualquier parte del interior de una curva. Group Interior: permite poner el texto en el interior De varias curvas de nivel. En este caso usaremos Group Interior para ponerle texto a las curvas. Mediante Terrain--Contour Labels— Group Interior De inmediato podemos ver la ventana Increments, aquí escribimos en números enteros y múltiplos de 1 o 5, estos representan las curvas mayores.
Luego trazamos una Línea, todas las curvas que sean intersecadas por esta línea serán puestas un texto representando su respectiva cota.
Mayormente las etiquetas se
colocan en las curvas maestras
o curvas mayores. Con Land
podemos etiquetar curvas de
nivel de cualquier separación.
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Asimismo es importante por convicción diferenciar las curvas mayores de las menores. Las curvas mayores siempre se plotean más gruesas y se ponen los textos sobre ellas. Esta modificación los podemos hacer mediante el editor de capas.
UTILIDADES DE SUPERFICIES O SURFACES Después de tener representado la superficie podemos utilizar diferentes métodos para analizar gráficamente. Si trazamos una línea tal como representa la siguiente figura.
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Etiquetas en curvas maestras o
curvas mayores. Cada 5 metros
Línea trazada sobre la
superficie, en donde se quiere
analizar el perfil de Terreno.
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Podemos ver dinámicamente el perfil transversal usando el menú View Quick Secction. Terrain View Sections Quick View Section
REPRESENTACIÓN 3D Después de crear la superficie Land ofrece varias opciones para visualizar la superficie en tres dimensiones. Estas opciones se muestran en: Terraín Surface Display Estos comandos colocan triángulos de superficie dentro de un rango determinado de elevaciones en capas específicas. La gradiente de colores indicara los rangos de elevación (Bandas).
Esta opción permite ver rápida y dinámicamente el comportamiento del terreno proyectado bajo la línea que trazamos. Esta opción es útil para comparar con el terreno real, hacer las mediciones anticipadas y correcciones necesarias en el modelamiento de las líneas TIN.
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La primera opción Settings: Terraín Surface Display Settings Determina las capas que se formarán al momento de aplicar la visualización.
Terraín Surface Display 3D Fase Este comando creo objetos 3D fase reemplazado a la triangulación, estos objetos pueden ser utilizados para crear una foto con el comando Render.
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También se puede definir el rango de elevaciones a las que se desea aplicar como sólidos bidimensionales o caras tridimensionales y puede visualizar las caras planas o en perspectiva tridimensional utilizando los comandos que se muestran:
También se pueden dibujar un rango de pendientes con las mismas propiedades anteriores mediante las opciones que muestra la siguiente figura:
SI usamos la opción: Terraín Surface Display Average - 3D Fase Tendremos la siguiente ventana donde se decidirán el número de rangos en el que deseamos dividir la superficie. La superficie estadísticamente tiene una mínima cota y máxima cota.
Puedo utilizar hasta 16 rangos
de elevaciones según lo
requiera.
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La opción permite escoger el numero de rangos desde 1 hasta 16. El comando permite que Land ejecute sus cálculos en base a la información de límites.
Al presionar OK, la siguiente ventana consiste en visualizar las capas y colores asignados a los rangos automáticamente por Land
Presionamos OK para volver a la ventana anterior.
Puedo colocar los rangos de
elevaciones para que Land
genere las bandas con un color
característico.
Land me permite
escoger los colores
según las
características
topográficas, por
ejemplo para
elevaciones bajas o
depresiones escogo
los colores claros y
para picos elevados
escojo colores más
oscuros..
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Al aceptar la ventana de Elevation Shading Settings automáticamente se observa en la barra de comandos preguntando por la confirmación para eliminar elementos anteriores. Escribimos Y y presionamos la tecla Enter del teclado.
Además podemos ver la ventana de leyenda. Si deseamos podemos agregar un cuadro de leyenda en el dibujo al presionar el botón Legend A la ventana Surface Legent muestra una caja de texto (legend title) donde podemos poner el titulo de la leyenda. Además muestra una serie de opciones de formatos de visualización que el usuario puede elegir para su mejor interpretación de los rangos.
Land calcula las
áreas y porcentajes
de bandas con
relación a la
superficie total de
trabajo. Puedo crear
bandas indicando el
rango de elevación y
el programa calcula
el área de la
superficie por
colores.
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El siguiente gráfico muestra la triangulación generada por Average -3D Faces
Para poderlo ver mejor usamos la opción View Visual Styles Realistic. Esta opción permite ver de manera mejor el relieve del terreno.
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n
Asimismo Land permite crear bandas de elevación de la superficie aplicando el comando Terrain Displayr Banding – 3D Faces..
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ALINEAMIENTO HORIZONTAL
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ALINEAMIENTOS
Es la proyección de una línea o curva sobre un plano que representa generalmente el eje de una estructura, por ejemplo un alineamiento en LAND puede representar: el eje de una presa, un túnel, un canal, un dique, una calzada, una tubería, un terraplén, un dren, una vereda, una falla geológica, etc. Si hablamos de una carretera el alineamiento representa generalmente el eje de la vía, pero también puede representar, el eje de las cunetas, bordes de calzada (sobreanchos), etc. El alineamiento está formado por una sucesión de rectas o tangentes y curvas enlazadas entre sí. Se usa el término ―Tangente‖, para los tramos rectos, ya que cada tramo recto que empalme o conecte con una curva cualquiera, será tangente a ella en el punto de empalme o contacto.
ALINEAMIENTOS DE CARRETERAS
Con LAND podemos diseñar y graficar cualquier modelo geométrico del alineamiento de una vía, desde el más simple compuesto por curvas y tangentes, hasta los más complicados compuestos por cuervas tipo espiral simples o compuestas (del tipo Clotoides, sinusoides, cosinusoides o cuadráticas). Podemos enlazar dos o más curvas entre sí, de tal manera que puedo construir una curva compuesta de múltiples radios para adaptarla a la topografía en caso de no contar con mucho espacio, puedo enlazar espirales para sobrepasar desniveles en intercambios viales de zonas urbanas y construir tréboles de tres o cuatro ramales, puedo generar sobreanchos automáticos y peraltes según norma.
EJEMPLOS DE ALINEAMIENTOS COMPLEJOS GENERADOS CON LAND
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Primeramente vamos a crear una capa con nombre alineamiento, para desarrollar el diseño geométrico.
El diseño del eje en planta se realiza con las herramientas gráficas de AutoCAD y los comandos del menú "Lines/Curves" o en sus defecto trazar una polilínea sobre la superficie y agregarle radios de curvatura. En este caso se puede observar una presentación preliminar del camino, hecho con una polilínea. En la imagen izquierda se puede observar con círculos de color Azul el trazo de la línea de gradiente para una pendiente de 6%, y de color rojo se aprecia el alineamiento del camino en el cual vamos a construir las curvas horizontales.
Para agregar los radios de curvatura en los vértices del alineamiento, utilizaremos la opción:
Podemos colocar las curvas en los vértices del alineamiento conociendo cualquiera de los
La línea de gradiente en LAND,
tiene la siguiente relación:
R = (E / S%)x 100
R= Radio del Circulo E= espaciamiento entre curvas de nivel. S=pendiente en %.
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siguientes valores: Radio, Longitud de curva, Tangente, Externa, Angulo central de la curva, Cuerda, Flecha, y distancia media.
Asimismo el diseño del eje completo se refleja en la siguiente figura:
Mayormente se
diseña con el valor
del Radio.
El Radio depende de
la velocidad de
diseño escogida y
de la topografía del
terreno.
Valores de Radios
para las diferentes
curvas del
alineamiento.
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Ejemplo de un alineamiento horizontal.
Ventana donde se
almacenan los
alineamientos
dentro del LAND.
Además permite
seleccionar el
alineamiento actual
de trabajo.
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Al usar el comando Terrain View Sections Quick View Section Apreciamos la ventana Quick Section Viewer para observar rápida y someramente el comportamiento de la superficie debajo del alineamiento trazado. Esta ventana nos permite decidir si el eje que se ha trazado es viable o no. DEFINICIÓN DEL EJE COMO ALINEAMIENTO HORIZONTAL: Una vez dibujado el eje, se debe definir como alineamiento horizontal. De esa forma queda guardado en una base de datos de alineamientos, dentro del directorio del proyecto. Existen dos alternativas para definir un eje como alineamiento horizontal: Define from Objects : Esta opción se debe usar, si las entidades que componen el eje son líneas, arcos y espirales. Define from Polyline : Esta opción se debe usar, si la entidad que compone al eje es una poli línea. En este caso usamos la opción Alignmets Define from Polyline Después se presenta la ventana flotante donde insertamos el nombre del eje (EJE_VIA) una descripción y la progresiva desde donde se esta empezando el alineamiento en este caso desde KM 5+000. Después de presionar en OK, observamos el informe en la barra de comandos como se puede apreciar en la siguiente figura.
LAND permite hacer
perfiles rápidos con
solo trazar una línea
o polilínea.
Sirve para explorar
el terreno.
El inicio de una vía no
necesariamente tiene que
coincidir con una estaca entera.
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ETIQUETADO DEL EJE Y GENERACIÓN DE LÍNEAS PARALELAS: El programa permite generar varias líneas paralelas al eje. También, es posible etiquetarlo cada cierta distancia y en los principios y fines de curvas circulares y espirales. Aligments Station Display Format Mediante esta opción seleccionamos el formato de aparición de las progresivas, es recomendable usar como muestra la figura. ETIQUETADO DEL EJE: En el menú "Station Labels Settings" se encuentran las herramientas para etiquetar el eje. Antes de generar las etiquetas, se deben definir algunos parámetros en el comando "Station Label Settings". Al seleccionarlo, se despliega el siguiente cuadro de diálogo:
Station labels : Si ésta opción está encendida, será etiquetado el eje cada cierta distancia, según un incremento que se ingresa en otra opción de este mismo cuadro. En el cuadro "Layer" se ingresa el nombre del layer dónde se guardarán estas etiquetas.
Precisión decimal para las
etiquetas de las estacas.
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Station point labels: Si esta opción está encendida, serán etiquetados todos los fines y principios de curvas circulares y espirales. En el cuadro "Layer" se ingresa el nombre del layer dónde se guardarán estas etiquetas. Perpendicular labels: Con esta opción encendida, las etiquetas serán escritas perpendiculares al eje. Stations read along road : Con esta opción encendida, las etiquetas serán escritas a lo largo del eje. Plus sign location : Con esta opción encendida, el programa dibujará un signo + sobre el eje en el lugar al cual corresponde la etiqueta. Station label increment : En este cuadro se ingresa el incremento o distancia a la cual se desea que se etiquete el kilometraje del eje. Station tick increment : En este cuadro se ingresa el incremento o distancia a la cual se desea que el programa dibuje un signo - (tick) sobre el eje. De esa forma, no es necesario etiquetar tan seguido el eje. Station label offset : Es la distancia a la cual se escribirá la etiqueta del kilometraje que representa. Finalmente, las etiquetas son creadas, utilizando el comando "Create Stations". Antes de realizar este paso, se puede modificar el tamaño de las letras con el comando "Set Text Style".
Paso 1
Paso 2
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A continuación se presentan dos imágenes, que muestran el eje completo etiquetado y un zoom a una curva circular, para observar mejor los kilometrajes. La barra de comandos pregunta desde qué progresiva y hasta qué progresiva deseamos ver etiquetadas el alineamiento. En la siguiente imagen se muestra el eje de la VIA finalmente etiquetado.
Tipos de etiquetas en alineamientos CREATE OFFSETS El comando "Create Offsets" permite generar hasta cuatro líneas paralelas al eje. Hacia ambos lados, izquierda y derecha. La diferencia de esta instrucción con el "Offset" de AutoCAD, es que no necesita seleccionar las entidades gráficas para realizar una copia de ellas. Lo hace tomando en cuenta el alineamiento. Como en la mayoría de los casos, el eje está compuesto por varias entidades y no por una polilínea, sería muy incómodo utilizar la opción de AutoCAD. Además, si es que se requiere, es posible ingresar estas paralelas a la base de datos de alineamientos horizontales. Al seleccionar este comando, se despliega el siguiente cuadro de diálogo :
Incluye etiquetado del PC y
PT.
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Los parámetros que contiene el cuadro son los siguientes: Define offset alignments: Esta opción se enciende si se desea que las copias se conviertan en alineamientos horizontales pertenecientes a la base de datos. Name prefix : Si las copias se van a convertir en alineamientos horizontales, se puede asociar un prefijo a los nombres de estos alineamientos, de tal forma que sea más fácil reconocerlos en la base de datos. Por ejemplo, si los alineamientos que se generan en esta oportunidad son los bordes de calzada del camino "Interoceánica" y en la base de datos existen ejes de otros caminos, se puede asociar el prefijo "INTER". De esa manera, los nombres de los alineamientos serán: INTERBorde-Iz (borde de calzada izquierda del camino Interoceánica) y INTERBorde-De (borde de calzada derecha del camino Interoceánica). Outer offset : Son las copias más exteriores o alejadas del eje. Second offset: Son las segundas copias del eje. Third offset : Son las terceras copias del eje. Inner offset : Son las copias más interiores o cercanas al eje.
Ejemplo de aplicación de ancho de vías
Con esta opción
podemos representar
anchos de la vía,
vistos en planta,
como: bermas,
cunetas, sobreanchos,
etc.
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CÁLCULO Y DISEÑO DE CURVAS CIRCULARES Podemos calcular curvas circulares conociendo solo uno de sus elementos como por ejemplo: Radio, Longitud de curva, Tangente, Externa, Angulo central de la curva, Cuerda o la Flecha. Land Posee una poderosa calculadora geométrica que contiene todas las formulas enlazadas entre si, por ello al colocar un valor conocido dentro de la casilla del cuadro de dialogo “Curve Detail Window”, LAND calcula el resto de manera automática.
Podemos obtener Coordenadas de:
PC: Point of Curvature --- Principio de Curva
PI: Point of Intersection --- Punto de Interseccion
PT: Point of Tangency --- Principio de Tangente
RP: Radius Point --- Punto de Origen de Radio
Elementos de Curva Horizontal:
R: Radius --- Radio de la Curva
L: Length of curve ---- Longitud de Curva
Tc: Tangent length of the circular curve ---- Longitud de Tangente de la Curva
LC: Length of long chord ---- Longitud de Cuerda
D: Degree of curve ---- Angulo central de curva circular
Mc: Middle ordinate of the circular curve ---- Flecha u ordenada media de la curva
Ec: External secant of the circular curve ---- Externa de la Curva
Datos adicionales:
lc: Central angle of the circular curve --- Angulo central de Curva circular
I: Total central angle of the PI (curves and spirals) when a spiral exists
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DISENO DE CURVAS CIRCULARES SIMPLES Y COMPUESTAS
Ventana para calcular la geometría de una curva circular
Calculo de una curva circula de tres radios
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Ejemplo de una curva circular compuesta de múltiples radios.
Ejemplo de trazo de una curva inversa o reversa.
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DISENO DE CURVAS TIPO SPIRAL
Ejemplo de espirales de transición simples.
A continuación se muestra un ejemplo:
Ejemplo de espirales de transición.
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Los elementos geométricos calculados se muestran a continuación.
En ingeniera civil se utilizan varios tipos de curvas de transición para introducir
gradualmente curvatura y peralte entre tangentes y curvas circulares, así como entre dos
curvas circulares con curvatura diferente. Los dos parámetros que los ingenieros utilizan
con más frecuencia en el diseño y configuración de una espiral son L (Longitud de espiral)
y R (Radio de la curva circular).
Tipos de espirales usados en el trazo de espirales de transición.
Según el manual de diseño geométrico (DG 2001), el tipo de curva espiral que se emplea
en carreteras es la Clotoide o Espiral de Euler, la cual indica que el radio de curvatura R es
inversamente proporcional a la longitud L, recorrida a lo largo de la curva a partir de su
origen.
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REPORTE DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
Reporte de los PI’s del alineamiento horizontal.
.
Reporte del estacado del alineamiento horizontal.
Reporte del cálculo te una curva circula de dos radios
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ALINEAMIENTO VERTICAL
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PERFIL LONGITUDINAL Para generar el perfil longitudinal es necesario realizar dos pasos:
Obtención de las cotas de terreno.
Dibujar el perfil longitudinal.
Es importante señalar que los comandos que se usarán en esta etapa, corresponden a herramientas del menú "Profiles", perteneciente al programa Civil Design. Mediante Projects Workspaces
Observando la barra de menús ha cambiado de la siguiente manera:
OBTENCIÓN DE LAS COTAS DE TERRENO: Existen una alternativa para generar las cotas del terreno: Sample From DTM: Con esta opción, las cotas para generar el perfil, se obtienen del modelo de terreno.
Al seleccionar esta opción, se despliega el cuadro de diálogo, que se muestra a un costado.
Los parámetros que se deben definir son: Sample offset tolerance: En este espacio se debe ingresar la tolerancia, que se le permitirá al programa para calcular las cotas del perfil longitudinal. En los tramos rectos, el programa puede obtener las cotas exactamente sobre el eje. Sin embargo, en los tramos curvos, no es posible hacerlo. En esos casos, el programa genera cuerdas pequeñas, que permiten recorrer el largo total de la curva o espiral. La distancia máxima que puede haber entre estas cuerdas y los tramos curvos del perfil, está limitada por la tolerancia que se ingresa en esta opción. Sample Lines: En esta ventana se establece si se desea importar al dibujo, el perfil longitudinal calculado por el programa.
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Import: Si se enciende esta opción, el programa dibujará las líneas, que representan el eje calculado por el programa. En los tramos curvos, éste no corresponde al diseñado. El objeto de importar estas líneas es verificar, gráficamente, por dónde pasa el eje, del cual se obtendrá el perfil longitudinal. Layer: En este espacio, se debe ingresar el nombre del layer dónde se guardará el eje calculado por el programa. Left and Right Sampling: En esta ventana se define, si se desea obtener perfiles longitudinales adicionales, hacia la izquierda y derecha del eje. Sample left/right: Si se enciende esta opción, el programa calculará, además del perfil en el eje, otros adicionales, hacia la izquierda y derecha de él. Sample left offset: En este espacio se debe ingresar la distancia hacia la izquierda del eje,a la cual se desea obtener un perfil adicional. Sample right offset: En este espacio se debe ingresar la distancia hacia la derecha del eje,a la cual se desea obtener un perfil adicional. Sample From File: Con esta opción, las cotas para generar el perfil, se obtienen importando un archivo ASCII. Al seleccionar este comando, el programa solicita indicar el archivo que se desea importar. Al presionar el botón OK observamos el informe en la barra de comandos. DIBUJO DEL PERFIL LONGITUDINAL: Una vez obtenidas las cotas de terreno, se puede dibujar el perfil longitudinal con el comando "Full Profile".
Al seleccionar este comando, se despliega el cuadro que muestra la imagen y que será explicado a continuación presentando las siguientes características:
Con esta opción se
dibujan en pantalla los
perfiles longitudinales
de terreno, teniendo
como base la
topografía.
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Station Range: En esta ventana se establece los kilometrajes, entre los cuales, será dibujado el perfil longitudinal. Esta opción existe, porque no siempre se desea crear el perfil del eje completo. Start: En este espacio se ingresa el kilometraje de inicio del perfil longitudinal. End: En este espacio se ingresa el kilometraje final del perfil longitudinal. Datum Elevation Entry: En esta ventana se Establece la cota de referencia que se usará para crear el perfil longitudinal y su escala vertical. Datum: En este espacio se debe ingresar la cota de referencia para el perfil. Para ello, se debe tomar en cuenta la cota mínima del perfil calculado. Vertical Scale: En este espacio se debe ingresar la escala vertical, que se usará para crear el perfil. Profile creation parameters: En esta ventana se establece de qué forma será creado el perfil longitudinal. Left to Right: Si se selecciona esta opción, el perfil será dibujado de izquierda a derecha. Right to Left: Si se selecciona esta opción, el perfil será dibujado de derecha a izquierda. Import Left/Right: Esta opción se debe encender, si se desea representar en el dibujo, los perfiles adicionales, calculados hacia la izquierda y derecha del eje. Grid Creation: En esta ventana se define, si se desea agregar una grilla al perfil longitudinal. Import Grid: Si se enciende esta opción, el programa agregará una grilla al perfil. Horizontal spacing: En este espacio, se debe ingresar la equidistancia horizontal entre las líneas de la grilla. Vertical spacing: En este espacio, se debe ingresar la equidistancia vertical entre las líneas de la grilla. Grid height: En este espacio, se debe ingresar la altura total que tendrá la grilla. Después de presionar OK, se presenta el siguiente gráfico de perfil longitudinal
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En la ventana de Capas es posible cambiar grosores, color y demás características de las capas creadas con el fin de i darle u mejor estilo y acabado.
TRAZO DE RAZANTE Los pasos que se realizan en el diseño vertical del camino, son similares al hecho en el diseño del eje. Primero, se deberá dibujar la rasante y luego se definirá como alineamiento vertical Ojo: Es importante señalar que los comandos que se usarán en esta etapa, corresponden a herramientas del menú "Profiles", perteneciente al programa Civil Design.
Perfil de terreno de
una vía. Dentro de la
malla (Grid), se
encuentra toda la base
de datos de
elevaciones del
terreno, vistas desde
un plano vertical-
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DIBUJO DE LA RASANTE: Para dibujar la rasante, primero es necesario diseñar los tramos rectos. Luego se le incluyen las curvas verticales Dibujo de los tramos rectos :
El comando "Create Tangents" permite dibujar los tramos rectos de la rasante. Al seleccionar este comando, aparecen en la línea de comando las siguientes opciones de dibujo : Point : Se puede dibujar la rasante, indicando libremente con el cursor dónde se desea el vértice. Station : Se dibuja un tramo de la rasante, indicando el kilometraje dónde se desea el siguiente vértice. Además, se debe ingresar la cota o la pendiente de ese tramo. Length : Se dibuja el tramo de la rasante, indicando su largo horizontal. Además, se debe ingresar la cota o la pendiente de ese tramo. Undo : Cuando se ha dibujado algún tramo errado, es posible eliminarlo con esta opción, sin necesidad de abandonar el comando. Exit : Esta opción se utiliza para abandonar el comando, cuando se requiera. Vamos a construir la rasante de la via, para ello seleccionamos los puntos mediante clics en pantalla de tal manera que las areas de corte y relleno se compensen.
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DIBUJO DE CURVAS VERTICALES:
El comando "FG Vertical Curves" despliega un cuadro de diálogo que a través de la selección de íconos, permite elegir un método para crear curvas verticales. Entre otras variedades, se pueden dibujar curvas verticales ingresando su largo horizontal, el parámetro K, por visibilidad de parada, visibilidad de paso, confort, distancia de luz del vehiculo, etc.
La línea representa la
rasante de la vía, para
crear el alineamiento
vertical se colocaran
las curvas verticales,
en cada vértice del
alineamiento,
dependiendo de la
diferencia algebraica
de las pendientes.
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Entre otras variedades, se pueden crear curvas verticales ingresando su largo horizontal, el
parámetro K (Radio), por visibilidad de parada, visibilidad de paso, por un Pvi conocido,
distancia de luz del vehículo, por confort, etc.
Métodos para crear curvas verticales.
Vamos a construir las curvas verticales teniendo como dato la longitud:
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DEFINICIÓN DE LA RASANTE COMO ALINEAMIENTO VERTICAL: Para definir la rasante como alineamiento vertical, hay que usar el comando "Define FG Centerline". La información vertical del camino es asociada al alineamiento horizontal. Por lo tanto, no se crea una segunda base de datos. Sólo existe una, en la cual los alineamientos tienen información horizontal y vertical. Dentro del menú "FG Vertical Alignments", Seleccionamos todas las entidades que conforman la rasante: como se aprecia en la siguien te figura:
La construcción de
una curva vertical,
mayormente se realiza
con la longitud
horizontal de la curva,
pero también podemos
diseñar curvas por
medio de la distancia
de visibilidad de paso
o parada, conociendo
una elevación de la
rasante o la distancia
de iluminación de los
faros del vehículo de
diseño.
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Para visualizar las etiquetas de la rasante en el dibujo, utilizamos la opción ―Import‖ A continuación se muestra un ejemplo, de un perfil longitudinal con rasante al usar la opción Import:
ETIQUETADO DE LA RASANTE: Estas etiquetas de la rasante muestran información acerca de las curvas verticales, pendientes y elevación de la rasante.
La Rasante en LAND,
es una línea especial
que se crea con la
capa “PFGC”, se
pueden crear rasantes
sin curvas verticales.
Etiquetado automático
de curvas verticales,
se muestra la
diferencia algebraica
entre tangentes de
entrada y salida (A.D.),
el factor K, y la
elevación y progresiva
del PVI.
Etiquetado automático
de cotas de rasante.
Etiquetado automático
de pendientes de las
tangentes.
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En la siguiente figura se visualizan
las etiquetas de las cotas rasante,
de las curvas verticales y
pendientes del alineamiento vertical.
DISEÑO DE CURVAS VERTICALES: se utilizara la siguiente herramienta.
LAND recomienda
valores mínimos de
longitud de curva.
Según la velocidad
directriz.
Se
recomienda
escoger la
norma
AASHTO
(métrica), que
es la base de
la norma
peruana DG-
2001.
LAND calcula la
distancia de visibilidad
de paso y de parada.
Según la longitud de
curva adoptada. O Si
conocemos las
distancias de
visibilidad o el factor
“K”, podemos calcular
la longitud de curva.
Ingresamos la longitud
de curva
Los Valores de PVC y
PVT, se calculan de
manera automática.
LAND advierte mediante un símbolo
de admiración si algún valor de los
criterios de diseño está por debajo de
los valores mínimo recomendados
según norma,
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SECCIONES TRANSVERSALES
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SECCIONES TRANSVERSALES Desarrollaremos cuatro pasos: - Definición de la plantilla tipo del camino. - Obtención de los perfiles transversales de terreno. - Configuración de parámetros para el control del diseño. - Dibujo de los perfiles transversales.
Es importante señalar que los comandos que se usarán en esta etapa, Corresponden a herramientas del menú "Cross Sections", perteneciente al programa ―Civil Design”.
DISEÑO DE PLANTILLAS En este paso, se deberá dibujar todas las plantillas tipos, que serán usadas en el camino, que se está generando. Después de dibujarlas, se deberán definir, para que queden guardadas en una librería de plantillas. De tal forma, se podrán usar en proyectos futuros.
Por ejemplo a continuación se muestran algunas secciones típicas:
Sección típica de una vía.
Secciones típicas de canales:
Sección Trapezoidal Sección Rectangular
LAND permite crear
plantillas de secciones
transversales en vías
mostrando elementos
como cunetas,
pavimento, base, sub
base, etc.
Con LAND podemos representar cualquier
sección de proyecto que trabaje a lo largo de
un eje longitudinal, por ejemplo en Canales,
Vías, Tuberías.. Diques, Presas, etc.
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Dibujo de la plantilla tipo: Dibujamos la siguiente figura conformado por poli líneas:
Después definimos con la secuencia: Cross Sections -- Templates-- Define Template
Al seleccionarlo, aparecerán varias instrucciones seguidas en la línea de comando. Éstas serán explicadas a continuación
Las plantillas de
secciones que se definan
como tales dentro de
LAND no necesariamente
tienen que ser simétricas
respecto a un eje, pueden
ser asimétricas
dependiendo del
proyecto, por ejemplo en
una defensa de rivera con
gaviones se usan
secciones de geometría
irregular, otro ejemplo es
cuando se usan muros de
contención en una vía en
las zonas de rellenos.
Antes de proceder a definir una plantilla primeramente
debemos dibujar su geometría, ya que LAND solo reconoce
plantillas dibujadas con la opción “Draw Template”
Define Template permite definir las
secciones dibujadas con “Draw
Template”
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Estas instrucciones deberán ser contestadas todas, una por una, en el orden en que aparecen. Para seleccionar puntos de manera precisa, se deben usar los comandos OSNAP's de AutoCAD. Pick finish ground reference point: Se debe indicar, precisamente, el punto por dónde pasará la rasante. Is template symmetrical (Yes/No) : Se debe indicar si la plantilla es simétrica o no. Select template surfaces: Se debe seleccionar todos los polígonos que componen la plantilla. Surface type (Normal/Subgrade) : Se debe indicar si el polígono de la plantilla que se está definiendo es "Normal" o "Subgrade". Normal: Si se selecciona esta opción, el programa asume que el polígono que se está definiendo, es la carpeta de la plantilla. En la práctica, el programa genera una superficie rígida, que no permite acomodarse a condiciones distintas. Subgrade : Si se selecciona esta opción, el programa asume que el polígono que se está definiendo, es una base de la plantilla. En la práctica, el programa genera una superficie flexible, que permite acomodarse a distintas condiciones, específicamente, en los lugares, dónde se ubica la salida del talud y en su ancho. Inmediatamente después de contestar la última instrucción, el programa despliega un cuadro de diálogo, en el cual hay que seleccionar un material para el polígono o superficie que se está definiendo. A continuación, se explicará brevemente este cuadro : Table : Es posible definir varias tablas de materiales. El contenido de cada una, se puede revisar en la ventana "Materials". New : Con este botón, se puede crear una tabla nueva. Delete: Con este botón, se puede borrar una tabla existente. Materials: En esta ventana, se encuentra la lista de materiales disponible por tabla. Aquí es dónde se debe seleccionar el material, que se desea usar. New : Con este botón es posible crear un nuevo material para la tabla. Delete: Con este botón es posible borrar un material existente de la tabla. Edit : Con este botón es posible modificar el nombre de un material, perteneciente a la tabla. Save : Con este botón se puede guardar la tabla de materiales nueva o modificada.
Podemos escoger el material
que queremos escoger para
nuestra sección transversal.
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Pick connection point out : Se debe indicar, precisamente, el punto desde dónde nacerá el talud de tierra. Datum number <1>: Con "Datum", el programa se refiere a la superficie subrasante. Es posible definir varias superficies subrasantes en una misma plantilla. Por eso, el programa pide en esta instrucción, cuál será el número de la superficie, que se definirá a continuación. Si se desea aceptar el número "1", que aparece entre corchetes, solamente, se deberá apretar la tecla "Enter". Pick datum points (left to right) : Se debe indicar, precisamente, todos los puntos que definen la superficie subrasante, de izquierda a derecha. Save template (Yes/No): Si se está conforme con la plantilla definida, se deberá contestar positivamente esta pregunta, para guardarla en la librería. Se debe dar la respuesta "Yes" o "Y". Template name : El programa pide en esta línea, el nombre que se le desea asignar a la plantilla, recién definida
OBTENCIÓN DE LOS PERFILES TRANSVERSALES DE TERRENO: Existe una alternativa para recuperar las cotas de terreno:
Sample From Surface : Con esta opción, las cotas para generar los perfiles transversales, se obtienen del modelo de terreno. Al seleccionar el comando, se despliega el cuadro de diálogo, que se muestra a continuación:
Con esta herramienta
conectar un sub assembly a
nuestra sección transversal.
Los “sub assemblys” son
“sub ensamblajes” que
sirven para representar
ciertos elementos de la
plantilla los cuales queremos
obtener su metrado, por
ejemplo en carreteras las
cunetas, bermas, base, sub
base, etc.
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SECCION TRANSVERSAL Los parámetros que se deben definir en el cuadro "Section Sampling Settings", son los siguientes:
Swath Widths: En este cuadro se ingresa el ancho hacia la izquierda ("Left") y hacia la derecha ("Right"), que se desea obtener para los perfiles transversales. Sample Increments : Es el incremento o equidistancia para obtener los perfiles. En : "Tangents" se ingresa el incremento para los tramos rectos. En "Curves" se ingresa la equidistancia válida para las curvas circulares. En "Spirals" la distancia que se deberá usar en las espirales. Additional Sample Control: En esta ventana se ingresan los kilometrajes en los cuales se desea un perfil transversal adicional. PC's/PT's : Si esta opción se enciende, se generarán perfiles en los kilometrajes de los principios y fines de curva circular. TS-SC's/CS-ST's : Si esta opción se enciende, se generarán perfiles en los kilometrajes de los principios y fines de coloides (espirales). Alignment start : Si esta opción se enciende, se generará un perfil en el inicio del alineamiento. Alignment end : Si esta opción se enciende, se generará un perfil en el final del alineamiento. Save sample list : Guarda la lista de kilometrajes en un archivo. De esa forma, en el futuro se podrán generar nuevamente perfiles en los mismos lugares, si se enciende esta opción. Read sample list : Lee la lista de kilometrajes que fue guardada con el comando explicado
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anteriormente. Los perfiles serán calculados en los kilómetros indicados en la lista. Add specific stations : Si se enciende esta opción, se podrán incluir en el cálculo, kilometrajes especiales. Éstos se pueden indicar escribiendo el kilómetro o seleccionando gráficamente con el cursor el lugar sobre el eje. Sample Lines : Si se enciende la opción "Import", el programa dibujará en la planta, líneas ortogonales al eje, en todos los kilometrajes seleccionados en este cuadro. Las líneas tendrán el ancho de los perfiles transversales y se guardarán en el layer que se ingrese en el cuadro "Layer". Sample From File : Con esta opción, las cotas para generar los perfiles transversales, se obtienen importando un archivo ASCII. Al seleccionar este comando, el programa solicita indicar el archivo que se desea importar, a través de la siguiente ventana : CONFIGURACIÓN DE PARÁMETROS PARA EL CONTROL DEL DISEÑO: En este paso, se debe definir cuál plantilla tipo se usará y qué talud. Para realizar esta operación, se debe usar el comando "Edit Design Control" del menú "Design Control".
Lo primero que se debe indicar es el kilometraje, entre los cuales será válida la definición que se hará a continuación.
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En este cuadro, se pueden encontrar varios botones. Cada uno permite definir distintas condiciones para el diseño. En esta oportunidad, solamente se verán dos: "Template Control" y "Slopes", ya que en éstos se debe definir el talud y la plantilla que se usará. Los demás serán vistos en el capítulo
Al seleccionar el botón "Template Control", se despliega el siguiente cuadro de diálogo: En esta oportunidad, solamente deberá ponerse atención a la ventana "Template", en la cual se debe seleccionar la plantilla que se usará. Para elegirla, se debe usar el botón "Select", que permite hacer la selección, entre la lista completa de plantillas disponibles en la librería.
El análisis se debe realizar
según las secciones típicas de
la vía desde cada progresiva.
En esta opción se escogen las
plantillas de las secciones
típicas guardadas dentro de la
librería de plantillas.
En esta opción se definen las
banquetas para cortes y
rellenos.
Esta opción permite definir
perfiles definidos en el perfil
del terreno y cuya
configuración afecta las
secciones transversales. Por
ejemplo los perfiles de cunetas.
En esta opción se
definen todos los
parámetros de las
cunetas y su geometría
con relación con el eje
de la via.
Esta opción permite definir
alineamientos que fueron
definidos en planta pero
afectaran en las secciones
transversales, por ejemplo en
una via estos alineamientos
representan los sobreanchos
que serán visualizados en las
secciones transversales.
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Si la plantilla elegida, tuviera definida más de una superficie subrasante, se deberá elegir el número de la que se desea usar, en la ventana "Datum". Al seleccionar el botón "Slopes", se despliega un cuadro, en el cual se debe ingresar el valor y tipo de talud de corte y relleno que se usará.
En esta casilla se debe
seleccionar la plantilla
correspondiente a las
progresivas de la vía. Aquí se
guardan todas las plantillas del
proyecto.
Aquí es donde LAND guarda
todas las plantillas del
proyecto. Un proyecto puede
tener un sin número de
plantillas, por ejemplo en una
vía pueden haber plantillas para
anchos de vías variables, para
las cunetas, para puentes,
túneles, etc.
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Match slopes OFF: Si se enciende esta opción, no se calcularán los taludes. Esto se usa, generalmente, en proyectos de túneles o similares. Design slopes : En estas ventanas se debe ingresar el valor del talud de corte y relleno. En el cuadro titulado "Left", se deben ingresar las condiciones para el lado izquierdo del camino, en el de nombre "Right", los del lado derecho. Fill type : En este espacio se debe seleccionar el tipo de talud que se desea usar para el relleno. Existen tres alternativas : Simple : Es el talud común, que como máximo, puede contener terrazas. Depth : Es un talud flexible, que cambia su valor, dependiendo de la altura que alcanze.
Con esta opción vamos a
definir los taludes que se
proyectaran desde la plantilla
que hemos definido, hasta la
superficie de terreno.
Slope Control: sirve para denir
los taludes normales o típicos y
los máximos que generan los
volúmenes de corte y relleno.
Para ello LAND nos permite
escoger el talud de diseño del
proyectos según las
características del suelo.
La relación de los taludes es
H:V, ese factor habrá que
colocar dentro de la casilla
correspondiente para corte y
relleno respectivamente.
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Para usar esta alternativa se debe crear, previamente, una planilla, en la cual se ingresan los valores del talud por altura. Para acceder a esta planilla, se debe usar el comando "Depth Slopes" del menú "Design Control". Stepped : Es un talud escalonado, similar al talud en terrazas. En este caso, la diferencia se debe a que, los bancos están a distintas alturas, con anchos y Pendientes distintas cada uno. Para usar esta alternativa se debe crear, previamente, una planilla, en la cual se ingresan los valores para los distintos bancos. Para acceder a esta planilla, se debe usar el comando "Stepped Slopes" del menú "Design Control". Los valores para el talud de relleno se ingresan en los espacios "Typical" y "Maximum" : Typical : Es el valor típico del talud que se usará para el relleno. Si se han impuesto restricciones de espacio en la ventana "Right-of-ways", es posible que este valor se altere para cumplir con estas condiciones. Pero mientras se pueda, el programa preferirá este valor al ingresado en "Maximum". Maximum : Es el valor máximo, que puede asumir el talud de relleno. El programa podrá usarlo, en caso que existan problemas de espacio para desarrollar el talud, a causa de restricciones impuestas en la ventana "Right-of--ways". Cut type : En este espacio se debe seleccionar el tipo de talud que se desea usar para el corte. Existen cuatro alternativas: Simple : Es el talud común, que como máximo, puede contener terrazas. Depth : Es un talud flexible, que cambia su valor, dependiendo de la profundidad que alcanze. Para usar esta alternativa se debe crear, previamente, una planilla, en la cual se ingresan los valores del talud por altura. Para acceder a esta planilla, se debe usar el comando "Depth Slopes" del menú "Design Control". Stepped : Es un talud escalonado, similar al talud en terrazas. En este caso, la diferencia se debe a que, los bancos están a distintas profundidades, con anchos y pendientes distintas cada uno. Para usar esta alternativa se debe crear, previamente, una planilla, en la cual se ingresan los valores para los distintos bancos. Para acceder a esta planilla, se debe usar el comando "Stepped Slopes" del menú "Design Control". Surface : Es un talud flexible, que cambia su valor, dependiendo de la superficie que atraviesa. Para poder usar esta alternativa deberá hacerse, previamente, el modelo de terreno de todas las superficies, que influyen en el corte. Además, también deberá estar creada la planilla, en la cual se deberán haber ingresado los valores del talud por superficie. Para acceder a esta planilla, se debe usar el comando "Surface Slopes" del menú "Design Control". Los valores para el talud de corte se ingresan en los espacios "Typical" y "Maximum" : Typical : Es el valor típico del talud que se usará para el corte. Si se han impuesto restricciones de espacio en la ventana "Right-of-ways", es posible que este valor se altere para cumplir con estas condiciones. Pero mientras se pueda, el programa preferirá este valor al ingresado en "Maximum". Maximum : Es el valor máximo, que puede asumir el talud de corte. El programa podrá usarlo, en caso que
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existan problemas de espacio para desarrollar el talud, a causa de restricciones impuestas en la ventana "Right-of--ways". Right-of-ways : En esta ventana se define si se restringirá el ancho del camino a una distancia transversal determinada. Esto se hace, por ejemplo, para marcar la línea de expropiación del camino. Debajo del cuadro titulado "Left", se define las condiciones para el lado izquierdo del camino y en el de nombre "Right", para el lado derecho. Hold : Si se enciende esta opción, el talud del camino usará el valor ingresado en "Typical", mientras exista el espacio suficiente para hacerlo, cumpliendo con la restricción, ingresada en "Offset". Si no puede cumplir con esta restricción usando el valor de "Typical", se acomodará entre ese y el valor de "Maximum", de tal forma de cumplir con las condiciones impuestas. Si aún así, no alcanzará a desarrollar ni siquiera el talud con el valor máximo en el espacio destinado, avisa que se ha cometido errores en el diseño. Si se apaga esta opción, el programa siempre usará el valor ingresado en "Typical". Sin importar, que no cumpla con las condiciones de espacio. Además, no avisa que se han cometido errores en el diseño. Offset: En este espacio se ingresa la distancia transversal, a la cual se restringe el diseño del Camino. Left y Right Bench : En estas ventanas se define, si los taludes tendrán terrazas. En el cuadro titulado "Left Bench", se establecen las condiciones para el lado izquierdo del camino y en el de nombre "Right Bench", las del lado derecho. Type : En este espacio se debe seleccionar cuando se hará taludes con terrazas. Existen cuatro alternativas : None : Si se selecciona esta opción, no se harán terrazas. Cut : Si se selecciona esta opción, solamente se hará terrazas cuando haya corte. Fill : Si se selecciona esta opción, solamente se hará terrazas cuando haya relleno. Cut&Fill : Si se selecciona esta opción, se harán terrazas en corte y relleno. Height : En este espacio se debe ingresar a cada cuánta altura se hará una terraza. Width : En este espacio se debe ingresar el ancho que tendrá la terraza. Grade: En este espacio se debe ingresar la pendiente que tendrá el banco de la terraza. La ventana Process Status muestra la progresiva procesada. Y presente un informe de errores que si deseamos podemos observarlos o en su defecto presionamos OK.
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Una manera de ver rápidamente las secciones transversales es usando: Cross Sections -- View / Edit Sections
Una vez definidos los
parámetros de la sección
transversal (plantillas, taludes,
cunetas etc.) procedemos a
procesar la información para lo
cual LAND nos muestra los
errores que se están
cometiendo en la progresiva
correspondiente.
Por ejemplo en la figura se
muestra un error en la seccion
transversal correspondiente a
la progresiva 0+564.853 donde
no está definida la rasante.
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DIBUJO DE LOS PERFILES TRANSVERSALES: Para dibujar los perfiles transversales de terreno se realizarán dos pasos: - Definición de parámetros para el dibujo de perfiles transversales. - Dibujo de los perfiles.
Definición de parámetros para el dibujo de perfiles transversales: El comando "Settings" en el menú "Section Plot", se utiliza para definirlos parámetros de dibujo. Al seleccionar esta instrucción se despliega el siguiente cuadro de diálogo : Existing ground : Se refiere a la línea de tierra. Datum : Se refiere a la línea de referencia. Grid : Se refiere a la grilla. Grid text : Se refiere al texto de la grilla. Solamente aquellas opciones que estén encendidas se dibujarán en el perfil transversal. Se guardarán en los layers que estén ingresados en los cuadros "Layer". Además, en este cuadro existen dos botones que permiten definir parámetros para el dibujo del perfil transversal y para organizar la hoja.
Section Layout : Permite definir parámetros para el dibujo del perfil transversal. Al seleccionar este botón, se despliega el siguiente cuadro de diálogo. Offset incr : Es la equidistancia horizontal de la grilla.
Con esta opción se configuran
la precisión decimal de las
cotas y distancias que
conforman la malla de la
sección transversal, además
del número de decimales de la
cota de terreno y cota rasante.
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Elevation incr: Es la equidistancia vertical de la grilla. Offset lbl incr: Indica cada cuántas líneas verticales de la grilla serán etiquetadas. En este ejemplo, en que se ingresó "2", línea por medio será etiquetada. Elevation lbl incr: Indica cada cuántas líneas horizontales de la grilla serán etiquetadas. Offset prec : Es el número de decimales que se usará para las distancias horizontales en el perfil. Elevation prec : Es el número de decimales que se usará para las cotas en el perfil. Rows below datum : Se ingresa el número de filas libres que estarán debajo del punto más bajo de la línea de tierra. Rows above max : Se ingresa el número de filas libres que estarán encima del punto más alto de la línea de tierra. EG lbl prec : Es el número de decimales que tendrá la cota de terreno en el eje. Page Layout : Permite definir parámetros para la hoja en la cual se dibujarán los perfiles transversales en forma automática, si se utiliza el comando "Page". Este comando se explicará más adelante. Al seleccionar este botón, se despliega el siguiente cuadro de diálogo. Sheet height Sheet height : Es la altura de la hoja que se va a utilizar. Sheet width : Es el ancho de la hoja que se va a utilizar. Left margin : Es el margen izquierdo para el borde, que se dibujará en la hoja de salida. Right margin : Es el margen derecho para el borde, que se dibujará en la hoja de salida. Top margin : Es el margen superior para el borde, que se dibujará en la hoja de salida.
Con esta opción se configuran
las distancias entre secciones
transversales tanto horizontal
como vertical, además
podemos colocar las
dimensiones en mm de la
lámina para el ploteo de las
secciones.
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Bottom margin : Es el margen inferior para el borde, que se dibujará en la hoja de salida. Column spacing : Es la equidistancia horizontal entre perfiles transversales. Row spacing : Es la equidistancia vertical entre perfiles transversales. Vertical sheets : Si el número de perfiles transversales necesitará de muchas hojas, estas se dibujarán una encima de la otra, hasta cumplir el número que esté indicado en este cuadro. Para este ejemplo, en el cual se ingresó 4, las primeras cuatro hojas se dibujarán en forma vertical, una encima de la otra. Si fuera necesario usar una quinta, ésta se dibujará al lado de la primera. DIBUJO DE LOS PERFILES : Existen tres alternativas para dibujar perfiles transversales:
Single: Permite dibujar un único perfil transversal a la vez. Page: Permite dibujar una o varias páginas de perfiles transversales. El programa organiza automáticamente el orden de los perfiles en la página, según los parámetros definidos en "Page Layout".
All : Permite dibujar todos los perfiles transversales. El programa los dibuja uno tras otro en sentido horizontal.
A continuación se muestra la imagen de un perfil transversal, tal como lo dibuja el programa.
Cuando creamos secciones transversales con LAND se generan automáticamente las siguientes capas
(Layer):
Todas las capas que se
generan al crear las secciones
transversales con LAND
empiezan con “X”, es una
forma de ayuda para poder
buscarlas y administrarlas
dentro del dibujo.
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Ejemplo de dibujo de secciones transversales “ Single”
Ejemplo de dibujo de secciones transversales “ Page”
Ejemplo de dibujo de secciones transversales “All”
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CÁLCULO DE VOLUMEN: Es posible obtener el informe de cubicación de tres distintas formas.
Volume Table: Si se elige esta opción, el programa creará una tabla de cubicación, que se debe insertar al dibujo. To Screen : Si se elige esta opción, el programa desplegará el informe de cubicación en la pantalla de texto de AutoCAD. To File : Si se elige esta opción, el programa creará un archivo ASCII externo, el cuál tendrá como contenido el informe de cubicación.
El reporte de areas y
volúmenes que se generan con
LAND representa un cuadro
ordenado por progresivas de
todos los cálculos hechos ya
sea por el método de las areas
o por el método del
prismatoide.
LAND genera los volúmenes
acumulados de tal manera que
el último volumens de la última
fila representa el volumen total
calculado tanto para corte y
relleno.
El método para el cálculo de las
áreas mas utilizado es el
método del prismatoide cuya
fórmula es:
V = L/3 (A1 + Raiz(A1*A2) + A2)
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Ejemplo: Presentación de una lamina de secciones transversales con su respectivo cuadro de áreas y
volúmenes de explanaciones, generado con Land Desktop.
REPORTE DEL VOLUMEN CALCULADO :
El reporte de los volumenes de explanaciones puede ser gusrdado dentro de disco duro en un archovo *.txt, para luego abrirlo mediante MS Exel, MS word, u otro procesador de textos. Lo correcto es que cada reporte de volumnes de un proyecto se guarden en la ruta del proyecto, asi evitamos perder el archivo o generar confusiones en los metrados. Ejemplo de un reporte de volumenes guardado dentro de la carpeta “land proyects 2009” en su respectivo proyecto.
La forma de guardar los
archivos de reportes dentro de
un proyecto es la mejor forma
de mantener ordenada la
información, ya que se pueden
extraviar o mezclar los reportes
y generar errores en los
presupuestos.
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DIAGRAMA DE MASAS :
La curva masa busca el equilibrio para la calidad y economía de los movimientos de tierras, además es un método que indica el sentido del movimiento de los volúmenes excavados, la cantidad y la localización de cada uno de ellos. Las ordenadas de la curva resultan de sumar algebraicamente a una cota arbitraria inicial, el valor del volumen de un corte con signo positivo y el valor del terraplén con signo negativo; como ábcisas se toma las mismas progresivas utilizadas en el perfil. Los volúmenes se corrigen aplicando un coeficiente de exponjamiento a los cortes o aplicando un coeficiente de reducción para el relleno.
Ejemplo de diagrama de Curva Masa.
Las ordenadas representan los
volúmenes acumulados,
mientras que las abscisas
representan las progresivas en
forma correlativa.
Punto donde se genera
equilibrio de volúmenes para
corte y relleno.
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HYDROLOGY
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124
GENERALIDADES
El presente manual se desarrolla en base a la experiencia obtenida utilizando el modulo Hydrology del
software Civil Design en varios proyectos de carreteras. En el cual se desarrollaron cálculos hidrológicos y
diseños de estructuras hidráulicas a lo largo de la vía.
En un proyecto de carreteras existen dos disciplinas que influyen directamente con el proyecto como son la
hidráulica y la hidrologia. En el estudio hidrológico se desarrollan los cálculos para obtener el caudal de aguas
fluviales a desaguar por las estructuras de drenaje como cunetas y alcantarillas según sea el caso, mientras
que la hidráulica se encarga de dimensionar las estructuras para que sean capaces de evacuar dichos
caudales.
El adecuado drenaje es esencial para evitar la destrucción parcial o total de una vía y reducir los impactos
indeseables como por ejemplo: las aguas inadecuadamente evacuadas que afectan la capacidad de uso de la
vía. Si el agua no es evacuada hacia el lecho de la vía, podrá causar erosión y ruptura de los bordes del
camino. En líneas generales lo más importante es retirar toda el agua de manera rápida sin dañar su
estructura.
Lo que se describe en el presente manual, es una muestra de cómo se puede optimizar el uso de
herramientas como el modulo de Hidrologia del Civil Design, para convertirlas en soluciones puntuales, como
análisis y diseño de obras de arte en un proyecto de Carreteras.
Hydrology permite realizar cálculos y reportes de manera automática, mostrando las graficas de los resultados
vs. los datos ingresados. Todos los cálculos realizados se almacenan en archivos dentro de la carpeta:
C:\Land Projects 2009\Nombre_del_Proyecto\hd.
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125
Menú desplegable del modulo “Hydrology“
Workspace del Civil Design
INTERFACE DE TRABAJO
Para trabajar con las herramientas del modulo Hydrology, es necesario haber creado un proyecto dentro de
Autocad Land Desktop y luego cargar el “Workspace” del Civil Design. Las aplicaciones se cargan dentro de
la barra del menú Hydrology.
Dentro del menú Hydrology se encuentran clasificadas por medio se separadores las aplicaciones para cada
proceso. A continuación se muestra cada uno:
Configuración de Parámetros
Diseño de Estructuras Hidráulicas
Análisis Hidrológico
Interfase con Hec-Ras
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126
Configuracion de parametros
La configuración de parámetros se realiza dentro del menú Hydrology Settings...:
En el cuadro de dialogo “Hydrology Tools Settings” se deberá configurar los formatos para los resultados,
graficas y variables de salida con las que trabaja el programa. Podemos configurar las unidades, precisión
decimal, colores, capas, escalas, y formato de impresión de los resultados.
UNIDADES
Podemos escoger trabajar con unidades en el sistema métrico o imperial. Esta configuración afecta a todas
medidas dentro del programa.
Medidas Unidades
Angulos Degrees and radians
Area Square miles, square inches, square feet, square meters, square centimeters,
square millimeters, acres, and hectares
Elevacion Feet, inches, meters, centimeters, millimeters, miles, and kilometers
Caudal
Cubic foot per second (cfs), US gallons per day (gpd-US), Imperial gallons per
day (gpd-IP), cubic foot per day (cfd), US gallons per minute (gpm-US),
Imperial gallons per minute (gpm-IP), acre foot per day (acft/d), cubic meter
per second (cms), liters per second (lps), liters per minute (lpm), Million
Gallons per Day (MGD-IP), Million Gallons per Day (MGD-US) and Cubic Meter
per Minute (m3/min)
Carga hidraulica Feet, inches, meters, centimeters, and millimeters
Intensidad
Inches per hour, inches per minute, feet per minute, feet per hour, millimeters
per minute, millimeters per hour, centimeters per minute, and centimeters per
hour
Longitud Feet, inches, meters, centimeters, millimeters, miles, and kilometers
Escorrentia Inches, feet, meters, centimeters, and millimeters
Area estructural Square feet, square inches, square meters, square centimeters, square
millimeters, acres, hectares, and square miles
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Dimension
estructural Inches, feet, meters, centimeters, and millimeters
Tiempo Hours, seconds, minutes, days, and years
Velocidad Feet per second, meters per second, miles per hour, kilometers per hour, and
knots
Volumen Cubic feet (ft3), gallons (gal-US), gallons (gal-IP), cubic meter (m3), cubic
yards (yd3), acre-feet (acft), hectare-meter (ha-m), and liters (l)
La configuración de unidades se realiza
dentro del cuadro “Hydrology Tools Settings”
luego escoger la opción “Units” y por ultimo
aparecerá el cuadro de dialogo “Unit Types”:
PRECISION
En esta opción se va a definir la precisión decimal para todas las unidades utilizadas dentro del modulo. El
cuadro de dialogo “Precisión Settings” permite seleccionar el numero de decimales significativos para cada
parámetro. El valor predeterminado es de 4 cifras decimales después del punto decimal.
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COLORES
La opción “Graph Setting” permite cambiar la configuración de colores de los hidrogramas creados con el
modulo de hidrologia. Se pude cambiar los colores de la línea de ejes, de la malla, los bordes, y de la línea o
curva del Hidrograma.
GRAFICAS Y RESULTADOS
Esta opción permite controla la apariencia y formatos de presentación de las graficas y de resultados, como
escalas, colores, textos, capas, etc.
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Graphics Dimensions
En esta opción se configura las dimensiones que tendrá la grafica del hidrograma, pero como dibujo de
Autocad.
Se puede ingresar los valores en los recuadros escribiendo la distancia vertical y horizontal, también se puede
señalar las distancias directamente en pantalla con la opción “Select”.
Curve Information
Esta opción permite configurar el aspecto de las curvas del hidrograma. Se puede tener hasta 5 tipos de
curvas con diferentes datos, por ejemplo una curva pude representar el Headwater vs. el Caudal, otra puede
representar el Tailwater vs. el Caudal, etc. A cada curva se le puede asignar un color, grosor, y asignarle una
capa determinada.
New
Permite crear una curva nueva para que aparezca dentro de la grafica del hidrograma.
Edit
Esta opción permite editar los valores que conforman la grafica para los diferentes caudales del hidrograma.
La columna “X” representa la
variación de caudales cada 0.5
m3/seg. Hydrology permite
configurar la variación de
caudales según se requiera.
Los valores de las columnas
“Y1”,”Y2”, “Y3”, “Y4” y “Y5” son
los valores que se obtienen de los
diferentes procesos de análisis,
como los valores de Headwater,
Tailwater, etc.
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Preferences
Dentro de la casilla “Preferences” se configura el aspecto de las curvas de los hidrogramas. En los cuadros
adjuntos se aprecia la configuración para dos curvas “Y1” y “Y2”: se asigno el nombre de la capa y color de la
curva.
Delete
Elimina los datos de las curvas creadas con la opción New.
Los recuadros New, Load, Save, Preview y Plot, permiten crear, almacenar, cargar, visualizar y mostrar los
resultados.
New
Borra la configuración realizada dentro del recuadro Graphyting Utility para crear una nueva.
Load
Carga una configuración previamente guardada en disco duro.
Save
Permite guardar la configuración y resultados obtenidos en disco duro.
Preview
Realiza una previsualización de los resultados
Plot
Permite crear las graficas dentro de Autocad, como dibujo.
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Figura: Ejemplo: Curva de Caudal Vs. Tirante, para un canal rectangular.
EDITOR
Hydrology permite especificar un editor de texto ASCII para visualizar y editar los reportes de resultados.
Podemos escoger como editor de texto a Microsoft Word, Wordpad, Microsoft Excel, etc.
Figura: Ejemplo de reporte de resultados en un editor Notepad.
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DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Hydrology permite diseñar y evaluar el comportamiento de estructuras hidráulicas como canales, cunetas,
alcantarillas o badenes ubicados a lo largo de la vía. El análisis hidráulico consiste en evaluar los efectos de
las estructuras propuestas respecto a la altura de agua, caudal, velocidad, estabilidad, régimen y la reacción
que producirá los cambios en estas variables en la vía.
CANALES
El diseño de un canal es el resultado final del análisis comparativo de las variantes de diseño planteadas,
teniendo en cuenta la variación de parámetros tan significativos como son: la pendiente del fondo de la
conducción, el trazado en planta de la alineación, la forma y dimensiones de la sección transversal, el
revestimiento o no de la conducción, y otros parámetros, que en cada caso pueden influir en los cálculos.
Se debe señalar, igualmente, que el diseño de cada variante debe ejecutarse por tramos, entre los puntos
inicial y final de la conducción. Cada tramo debe tener en toda su longitud condiciones aproximadamente
homogéneas de los factores Hidrofisicos, de suelo, de gasto y topografía.
El modulo Hydrology permite analizar canales de sección: rectangular, trapezoidal, Triangular, Parabólica,
Rectangular con esquinas Redondeadas, y Triangular con esquinas redondeadas.
La opción “Advance” permite diseñar
canales de una sección determinada
por radios y taludes definidos
por el usuario.
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Tabla Valores de rugosidad “n” de Manning
Material del revestimiento Ven Te Chow
Metal liso 0,010
Hormigón 0,013
Revestimiento bituminoso -
Terreno natural en roca lisa 0,035
Terreno natural en tierra con poca vegetación 0,027
Terreno natural en tierra con vegetación abundante 0,080
Tabla Relaciones geométricas de las secciones transversales más frecuentes
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CANALES DE SECCIÓN RECTANGULAR
Para poder calcular los elementos hidráulicos de un canal con el modulo Hydrology, es necesario conocer los
parámetros a ingresar dentro del programa. En la figura Nº4 se muestran los parámetros geométricos de un
canal rectangular:
Figura Nº 4: Parámetros de un canal de sección rectangular.
Para el cálculo de canales se recomienda seguir los siguientes pasos:
1.- Desde el menú “Hydrology” seleccionar “Channels” luego escoger la opción “Rectangular..”
seguidamente se mostrara el cuadro de dialogo “Rectangular Channel Calculator”.
Figura: Herramienta para el cálculo de canales de sección rectangular.
Resultados
Grafica del canal
Ingreso de datos
Valor a calcular
Valores Críticos
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2.- En la casilla solver seleccione el valor que desea calcular. Se puede escoger entre Flowerate (Caudal),
Slope (Pendiente longitudinal del canal), Manning's n (coeficiente de rugosidad de Manning, y Depth of
Flow (Tirante o profundidad del flujo).
3.- No se debe escribir el valor que se desea calcular, por ejemplo si se desea calcular el caudal se debe dejar
el valor de “cero” (0.00) por defecto. Después de introducir los otros valores el programa calculara el caudal.
4.- Si desea verificar los valores críticos del canal, seleccione la casilla de “Critical Depth Check”, esta opción
activa un mensaje de advertencia en caso que el tirante crítico excede la altura del canal. El mensaje
mostrara una altura minima recomendada.
5.- En la casilla “Flowerate”, ingrese el valor del caudal de descarga.
6.- En el recuadro “Slope”, ingrese el valor de la pendiente longitudinal del canal. También podemos
seleccionar la opción “Select” y señalar en pantalla dos puntos de la sobre la superficie de terreno para
obtener la información de la pendiente.
7.- En el recuadro “Manning’s n” se debe ingresar el valor del coeficiente de Manning, que indica la rugosidad
del material de revestimiento de las paredes del canal. También podemos seleccionar la opción “Select” y
escoger una variedad de “n” para diferentes tipos de materiales.
8.- En el recuadro “Flow Depth” se ingresara el valor para la altura del flujo. (Ver figura Nº 4)
9.- En el recuadro “Height” se ingresara el valor para la altura del canal. (Ver figura Nº 4)
10.- En el recuadro “Bottom Width” se ingresara el valor para el ancho del canal. (Ver figura Nº 5)
En el recuadro del lado superior derecho se muestra un grafico del canal definido actualmente sobre la
base de los valores que se han introducidos, la información sobre el canal que se desea calcular se
muestra en este grafico. Esta información es solo para mostrar y no para editar.
11.- Si los datos ingresados no tienen consistencia se producirá un error y la imagen del canal no aparecerá
en el recuadro de la derecha. Será necesario comprobar los datos ingresados. El programa mostrara en la
parte inferior del cuadro de dialogo que datos están produciendo el error.
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Ejemplo de un error donde la
profundidad del flujo excede la
altura del canal.
CANALES DE SECCION TRAPEZOIDAL
En la figura adjunta se muestran los parámetros de un canal de sección trapezoidal.
Figura: Parámetros de un canal de sección Trapezoidal.
1.- Desde el menú “Hydrology” seleccionar “Channels” luego escoger la opción “Trapezoidal..” seguidamente
se mostrara el cuadro de dialogo “Trapezoidal Channel Calculator”.
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Figura: Herramienta para el calculo de canales de sección Trapezoidal.
2.- Para efectos prácticos seguir los pasos del 2 al 7 para el cálculo de canales rectangulares.
3.- En el recuadro “Flow Depth” se ingresara el valor para la altura del flujo. (Ver figura Nº 6)
9.- En el recuadro “Height” se ingresara el valor para la altura del canal. (Ver figura Nº 6)
10.- En el recuadro “Bottom Width” se ingresara el valor para el ancho del canal. (Ver figura Nº 7)
En el recuadro del lado superior derecho se muestra un grafico del canal definido actualmente sobre la
base de los valores que se han introducidos, la información sobre el canal que se desea calcular se
muestra en este grafico. Esta información es solo para mostrar y no para editar.
11.- Adicionalmente a los datos ingresados para el calculo de canales de sección rectangular, aparece dos
recuadros “Left Slope V/H)” y “Right Slope V/H” (Ver figura Nº 7), aquí es donde se ingresara los valores para
los taludes laterales del canal trapezoidal.
En el recuadro del lado superior derecho se muestra un grafico del canal definido actualmente sobre la base
de los valores que se han introducidos, la información sobre el canal que se desea calcular se muestra en este
grafico. Esta información es solo para mostrar y no para editar. (Ver figura Nº 7)
Al igual que para canales de sección rectangular se cuenta con una aplicación que permite mostrar los errores
que se están produciendo. Los errores se mostraran en la parte inferior izquierda del recuadro.
CANALES DE SECCION AVANZADA “ADVANCE”
Esta herramienta permite calcular canales de sección variable. Por ejemplo podemos representar secciones
para canales de forma Rectangular con esquinas redondeadas, Triangular con fondo redondeado, Simular una
sección parabólica, la de una cuneta o un badén, etc.
El procedimiento de cálculo es el similar al visto anteriormente para canales rectangulares y trapezoidales.
Pero su aplicación se puede extender al cálculo de cunetas a media caña o cunetas parabólicas y también las
clásicas cunetas triangulares.
A continuación se muestran unos ejemplos:
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Figura: Ejemplo de calculo del tirante en un canal de sección Parabólica.
Figura: Ejemplo de calculo de capacidad para un Baden de H=0.50m.
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ALCANTARILLAS
Las alcantarillas son estructuras de cruce que sirven para conducir agua de un canal o una cuneta por debajo
de la plataforma de la vía. Generalmente la alcantarilla reduce el cauce de la corriente, ocasionando un
represamiento del agua a su entrada (Inlet) y un aumento de su velocidad dentro del conducto y a la salida
(Outlet).
El éxito del diseño hidráulico radica, por consiguiente, en proveer una estructura con capacidad de descarga,
para una cierta cantidad de agua dentro de los límites establecidos de elevación del nivel de las aguas y de
velocidad. Cuando la altura y la descarga han sido determinados, la finalidad del diseño es proporcionar la
alcantarilla más económica, la cual será que con menor sección transversal satisfaga los requerimientos de
diseño.
Consideraciones hidráulicas.
El escurrimiento a través de una alcantarilla generalmente queda regulado por los siguientes factores:
Pendiente del lecho de la corriente aguas arriba y aguas abajo del lugar.
Pendiente del fondo de la alcantarilla.
Altura de ahogamiento permitido a la entrada.
Tipo de entrada.
Rugosidad de las paredes de la alcantarilla.
Altura del remanso de salida.
Todos los factores se combinan para determinar las características del flujo a través de la alcantarilla.
El estudio de los tipos de flujo a través de las alcantarillas ha permitido establecer las relaciones existentes
entre la altura del agua a la entrada del conducto, el caudal y las dimensiones de la alcantarilla.
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Para el diseño de una alcantarilla el proyectista deberá fijar:
El caudal de diseño.
La altura de agua permisible a la entrada.
La altura de agua a la salida.
La pendiente con la se colocara el conducto.
Su longitud.
El tipo de entrada.
Longitud y tipos de transiciones.
La velocidad del flujo permisible a la salida.
La calculadora de alcantarillas permite diseñar estructuras de drenaje de sección circular o rectangular.
Además se puede incluir la carretera en el análisis pata un control en la salida, en la entrada o un control
optimo. La calculadora de alcantarillas utiliza el “n” de Manning para definir los coeficientes de fricción de las
paredes de la alcantarilla.
La siguiente ilustración muestra los parámetros de entrada de la alcantarilla:
Desde el menú de Hidrología, elija Culvert calculadora para mostrar el cuadro de diálogo para diseño de
alcantarillas.
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141
Imagen
dinámica de
Land, donde
se visualiza la
geometría de
la alcantarilla.
Salida de
resultados
Curva de
rendimiento
Caudal Vs
Carga
Calculo de
principales
parámetros
Seccion de la
alcantarilla
Ingreso de
parámetros
geométricos y
hidráulicos de
la alcantarilla
Parámetros de
control de la
alcantarilla, a
la entrada, a la
salida o
ambos
Geometría y
características
estructurales
del cabezal de
entrada y
salida de la
alcantarilla.
Rango para
los resultados
de caudales
vs parámetros
de diseño.
Numero de
ojos de la
alcantarilla.
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“CIVIL DESIGN - HEC RAS”
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143
ITERACION CIVIL DESIGN – HEC RAS
HEC-RAS, modelador desarrollado por el Centro de Ingeniería Hidrológica (Hydrologic Engineering Center) del
cuerpo de ingenieros de la armada de los EE.UU. (US Army Corps of Engineers), surge como evolución del
conocido y ampliamente utilizado HEC-2, con varias mejoras con respecto a éste, entre las que destaca la
interfase gráfica de usuario que facilita las labores de preproceso y postproceso, así como la posibilidad de
intercambio de datos con el sistema de información geográfica ArcGIS mediante HEC-GeoRAS. El modelo
numérico incluido en este programa permite realizar análisis del flujo permanente, unidimensional,
gradualmente variado y laminar.
Características técnicas:
- Cálculo hidráulico de estructuras (puentes, aliviaderos, alcantarillas, etc.).
- Visualización gráfica de datos y resultados
- Edición gráfica de secciones.
Aplicaciones: Modelación hidráulica en régimen permanente de cauces abiertos, ríos y canales artificiales.
Entre sus principales ventajas se puede intercambiar datos desde Arcview, Autocad Land y River Cad.
Como parte del curso veremos cómo Civil Design de AutoCAD Land Desktop, mediante el modulo
HYDROLOGY permite intercambiar datos de secciones transversales extrayendo datos de una superficie hacia
una base de datos que se guarda dentro del proyecto de Land desktop, para luego ser importado dentro de la
interface de Ras.
La extracción de datos se realiza como se muestra en la figura adjunta.
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144
PASOS:
1.- Sobre la superficie de terreno de Land de sebe definir el eje del cauce del rio o quebrada señalando el
sentido del flujo, para que Ras tome las secciones en ese sentido (como se muestra en la figura).
2.- desde el menú Hydrology de Civil Design, seleccionar la opción HEC 2 Output, luego clic en HEC 2
Múltiple, aparecerá en la barra de comandos:
Se deberá escoger la opción Entity, luego aparecerá la ventana:
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145
3.- Los parámetros se refieren a
las condiciones de flujo, si comienza con un flujo de régimen sub critico al inicio o (aguas arriba), o al final
(aguas abajo).
Para poder guardar o almacenar la data de las secciones que queremos exportar, es necesario colocar como
parámetro mínimo el caudal inicial: Starting Flowerate y el valor del coeficiente de rugosidad de Mannig
“n”.
4.- clic en “Create File”, aparece en la barra de comandos:
Se ingresa la distancia de las progresivas de las secciones, luego el ancho del sampleado tanto a la izquierda
y derecha según se requiera.
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146
5.- luego aparecerá la ventana donde se muestran los valores calculados en el sampleado de la superficie.
Este archivo ya esta guardado dentro de la base de datos de Land, en la carpeta “hd” del respectivo
proyecto.
Al Cerrar el archivo se pueden apreciar las líneas para el sampleado:
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147
6.- Ingresamos a HEC RAS.
Dentro del programa se deberá crear un proyecto nuevo, para lo cual se activan las opciones de importación
y exportación de datos.
Interface HEC RAS 4.0
CREACION DE UN PROYECTO DENTRO DE HEC RAS
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7.- El siguiente paso es importar los datos: “File – Import HEC-2 Data”
Paso seguido Rutear el archivo (*.dat) dentro de la base de datos de LAND.
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149
Dejamos que HEC RAS use la secuencia de progresivas de LAND. Click en “Use HEC-2 Section ID’S”
8.- Luego clic en el icono “view cross section” para ver las secciones: