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TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005

GLORIETAS

INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TÉCNICAS DE REALIDAD VIRTUAL EN EL ÁMBITO DE LA OBRA CIVIL

TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005. GLORIETAS.

Índice de contenidos: 1.

Introducción. Consideraciones generales. ........................................................................................................................................................ 2

2.

Planteamiento geométrico del diseño en planta de la intersección .................................................................................................................. 3

3.

Creación de los perfiles de las alineaciones ..................................................................................................................................................... 8

4.

Construcción de los corredores de los accesos a la glorieta. .......................................................................................................................... 13

5.

Determinación del perfil del borde o contorno exterior de la glorieta. .......................................................................................................... 15

6.

Creación definitiva de todos los corredores. .................................................................................................................................................. 17

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1. Introducción. Consideraciones generales. En este tutorial se ha querido mostrar un método de construcción de glorietas con Autodesk Civil 3D 2005, basado en las siguientes consideraciones: − La glorieta que se construye en este tutorial consta de 2 carriles de 3.5 metros cada uno, arcenes de 1 metro, bordillos y aceras de 1.5 metros. El eje de la glorieta será el círculo medio de los carriles, en nuestro caso de radio 21.5 metros − La superficies de la glorieta se ajustarán tridimensionalmente a los accesos, es decir, las pendientes transversales de la glorieta quedarán determinadas por las de sus accesos − Construiremos las alineaciones en planta de contornos y transiciones únicamente mediante rectas y círculos, con el objetivo de simplificar el diseño en planta de la intersección − En el ejemplo realizado para este tutorial no se han utilizado superficies de terreno (por lo tanto, no se calculan ni desmontes ni terraplenes), para agilizar los cálculos y las operaciones − Se han utilizado para definir los accesos alineaciones en planta y alzado muy sencillas, ya que el diseño de dichas alineaciones no debería ocuparnos demasiado tiempo para la realización del tutorial − Una vez realizado y comprendido este tutorial sería recomendable ensayar este método en casos reales, o con restricciones tales como alineaciones más complejas para los accesos, utilización de taludes en el modelado de accesos y glorieta (generando previamente una superficie de terreno), etc.

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2. Planteamiento geométrico del diseño en planta de la intersección En un dibujo nuevo, dibujamos 3 polilíneas rectas que definirán nuestros ejes en planta para los accesos a la glorieta. En este caso, haremos las 3 polilíneas concurrentes en un punto, que será el centro de la glorieta. Además, dibujaremos paralelas a 3.5 metros a los dos lados de cada uno de los ejes de los accesos, para representar las líneas exteriores de los carriles de los accesos a la glorieta. Dibujaremos también un círculo que posteriormente será el eje de nuestra glorieta, de radio 21.5 metros, el círculo exterior de los carriles de radio 25 metros, y como referencia, el círculo interior de los carriles de radio 18 metros y la que delimita el arcén interior de la glorieta, de radio 17 metros. Construiremos los bordes de las zonas de transición mediante círculos tangentes a los carriles exteriores de accesos y glorieta. En nuestro ejemplo estos círculos son de 20 metros de radio. Los puntos de tangencia resultantes nos servirán para determinar una alineación que utilizaremos como contorno o borde para el modelado de la glorieta. A dicha alineación se le dará un perfil o alzado que contendrá todos los puntos del borde exterior de los carriles de la glorieta, por que determinará las pendientes transversales de ésta.

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TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005. GLORIETAS. Vamos a crear con Civil 3D todas las alineaciones que vamos a utilizar en todo el proceso de diseño: − El primer paso será convertir los círculos que vayamos a utilizar como alineaciones en polilíneas, para poder introducirlas con la orden de Civil 3D Alignments
Create from polyline. Para convertir círculos en polilíneas pulsaremos en el menú Map
Tools
Drawing Cleanup…

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− Una vez obtenidas las polilíneas a partir de los círculos crearemos las alineaciones correspondientes al eje de la glorieta y al borde del carril exterior de la glorieta. Las hemos llamado “GLORIETA” y “contorno glorieta”, respectivamente. Asimismo, crearemos las alineaciones de los accesos desde las polilíneas rectas que dibujamos anteriormente. A estas últimas las llamaremos “EJE-O”, “EJENE” y “EJE-SE”:

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TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005. GLORIETAS. − Quizás la alineación más importante que vamos a utilizar en todo el proceso es la que vamos a llamar “CONTORNO TOTAL”; esta alineación va a contener a todos los puntos de tangencia que obtuvimos al realizar el diseño geométrico de la planta de la intersección (capítulo 2). La vamos a construir mediante arcos de radios iguales a los de los cículos iniciales, y rectas que delimitan o separan las superficies de glorieta y acceso en cada entronque. Se trata de recorrer con esta alineación todo el contorno exterior de la superficie de carriles de la glorieta

PUNTOS DE TANGENCIA

ARCOS R=20 m RECTAS

ARCOS R=25 m

Posteriormente, a esta alineación le asignaremos un perfil que determinará la elevación de los puntos exteriores de los carriles de la glorieta, es decir, las pendientes transversales de dichos carriles.

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En estos momentos ya tenemos creadas todas las alineaciones que utilizaremos para construir nuestra intersección con glorieta. Deberemos crear y ajustar los perfiles de estas alineaciones para poder materializar el modelado 3D de la intersección:

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3. Creación de los perfiles de las alineaciones Aunque no tenemos una superficie real de terreno, para realizar los perfiles se necesita una superficie de referencia. Para ello, se creará una superficie nueva, que llamaremos “TERRENO”, y a la que no añadiremos ningún elemento para su definición. Por defecto, en este caso, Civil 3D toma el plano horizontal z = 0 como superficie de referencia para el cálculo de los perfiles.

Se supone conocido por el usuario el procedimiento de creación de perfiles, explicado en el “Manual Básico de Procedimientos”.

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TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005. GLORIETAS. El primer perfil que vamos a hacer es el de la alineación del eje de la glorieta. En nuestro ejemplo este perfil será horizontal, es decir, se * supone el eje de la glorieta contenido en un plano horizontal. También se podría suponer contenido en un plano inclinado, con lo que, al ser un eje circular, el perfil reflejaría dos cambios de pendiente materializados con dos parábolas, una en el punto más alto y otra en el punto más bajo del eje. Además habrá que tener en cuenta que el eje en planta de una glorieta es un círculo cerrado, pero su perfil tendrá un punto inicial y un punto final, que en realidad son el mismo punto. Por esta razón, cuando se diseñe un perfil de este tipo, el punto inicial y final deben tener la misma cota, y las mismas pendientes de salida y llegada, respectivamente.

*

No existe Normativa específica para el diseño de glorietas, pero según las “Recomendaciones para el diseño de glorietas” el eje de una glorieta se supone contenido en un plano, que podrá ser horizontal o inclinado, dependiendo de las condiciones del terreno.

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TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005. GLORIETAS. El siguiente perfil que vamos a crear es el correspondiente a la alineación que llamamos “contorno glorieta”. Ya que el perfil del eje de la glorieta lo hemos hecho horizontal, el de la alineación “contorno glorieta” también lo dispondremos horizontal. Considerando que la glorieta tiene 2 carriles de 3.5 metros de anchura cada uno y pendiente transversal del 2%, y que el eje se sitúa en el círculo medio de separación de ambos carriles, el perfil de la alineación “contorno glorieta” será paralelo al del eje, pero 7 cm por debajo (0.02 x 3.5 = 0.07 m):

“EJE GLORIETA” z=2.00 m

“contorno glorieta” z=1.93 m

Para hacer los perfiles de los ejes de los accesos a la glorieta, previamente deberemos crear una superficie de corredor circular, de eje la alineación “GLORIETA”, con 2 carriles de 3.5 metros, mediante un Assembly que incluya la sección tipo de la glorieta solamente hasta el último carril: 10/20

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En la sección tipo de la glorieta se dispone un carril de 3.5 metros a cada lado del eje (“Lane Outside Super”), un arcén de 1 metro de anchura (“Basic Shoulder”), un caz interior con bordillo 0.6 metros (“Basic Curb and Gutter”), con lo que queda una zona de isleta central de 16.4 metros. Como no se dispone en Civil 3D 2005 de un objeto “Subassembly” específico para materializar la isleta utilizaremos un objeto arcén (“Basic Shoulder”) de 16.4 metros y pendiente transversal del 4%. Para construir el corredor circular utilizaremos una precisión de cálculo de 1 metro. Una vez construido, editaremos las propiedades del corredor para crear su superficie y exportarla a nuestro dibujo. Utilizaremos la superficie exportada para hacer los perfiles de las alineaciones de los accesos y que éstos lleguen a ras de la glorieta. Esta operación ayudará a conseguir transiciones suaves desde las superficies de los accesos a la superficie de la glorieta.

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TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005. GLORIETAS. En este momento ya se dispone de 2 superficies de referencia para diseñar los perfiles de los accesos: por un lado la superficie “TERRENO”, y por otro, la superficie “GLORIETA”. En la vista correspondiente a cada perfil se verá claramente la superficie de la glorieta que hemos creado, y podremos ajustar el perfil de la alineación a esa superficie:

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4. Construcción de los corredores de los accesos a la glorieta. Antes de construir totalmente el corredor de la glorieta necesitaremos tener los corredores de los accesos a la glorieta y sus correspondientes superficies, para poder ajustar a ellas el contorno o borde exterior de la superficie de carriles de la glorieta. Para ello, ya disponemos de las alineaciones y sus correspondientes perfiles, pero debemos crear un “Assembly” o sección tipo para la realización de los corredores. Utilizamos la misma sección tipo (“Assembly”) para los tres accesos, a la que hemos llamado “EJES”:

Hemos empleado un carril por sentido de 3.5 metros de ancho (“Lane Outside Super”), arcenes de 1 metro (“Basic Shoulder”), caz con bordillo (“Basic Curb and Gutter”), y una acera de 1.5 metros (“Basic Sidewalk”). En nuestro ejemplo no añadiremos taludes, puesto que, como recordamos, la superficie “TERRENO” no tiene definición. Ahora ya disponemos de todos los elementos necesarios para construir los corredores de los accesos a la glorieta. El modelado inicial de cada corredor se terminará dentro de la zona de abocinamiento entre cada acceso y la glorieta, con el objetivo de que la superficie de los accesos aparezca reflejada claramente en el perfil que crearemos para la alineación “CONTORNO TOTAL” de la glorieta. Una vez construidos los accesos crearemos sus respectivas superficies, las cuales utilizaremos posteriormente para ajustar a ellas el borde o contorno exterior de la glorieta mediante el perfil de la alineación “CONTORNO TOTAL”:

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5. Determinación del perfil del borde o contorno exterior de la glorieta. Hasta ahora, de la glorieta sólo hemos creado un corredor circular de 2 carriles para poder ajustar los perfiles de los accesos, pero no la hemos definido hasta su borde exterior. Para ello, utilizaremos la alineación “CONTORNO TOTAL”, tanto en planta como en alzado. Crearemos y ajustaremos el perfil de esta alineación a las superficies ya creadas de la glorieta y los tres accesos, las cuales deberemos visualizar en nuestra vista de perfil:

SUPERFICIE ACCESO

SUPERFICIE GLORIETA

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6. Creación definitiva de todos los corredores. Para terminar el corredor de la glorieta modificaremos las propiedades del corredor “Glorieta”, en la pestaña Parameters, para ajustar el ancho del segundo carril, en planta y alzado, a la alineación “CONTORNO TOTAL”:

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TUTORIALES AUTODESK CIVIL 3D 2005. GLORIETAS. Establecemos el paso de cálculo a 0.5 metros, para refinar el modelado en el borde exterior de la glorieta. El siguiente paso será insertar un nuevo “Baseline”, cuya alineación será la que llamamos “CONTORNO TOTAL”, a partir de la cual lanzaremos un “Assembly” (lo llamamos “EXT GLORIETA”) con los elementos que se disponen normales a esta línea exterior (arcén exterior, bordillos, aceras…). Introduciremos varias regiones, definidas por las estaciones entre las que la alineación no corta a los accesos. En estas regiones podemos establecer el paso de cálculo en 1 metro:

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Y, finalmente, sólo resta ajustar los corredores de los accesos al límite con el corredor de la glorieta que acabamos de crear:

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