Thiết kế công trình giao thông, nút giao thông pptx

Niềm tin vững bền! Công ty Công nghệ AND www.andt.vn – www.andt.com.vn BỘ GIẢI PHÁP PHẦN MỀM KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH AndDesign Version 7.2 Hà Nội - 2012 AndDesign-Hướng dẫn sử dụng LỜI CẢM ƠN Bản thân không qua đào tạo về chuyên ngành Giao thông, Thủy lợi nhưng gần 20 năm trong công việc lập trình phần mềm thiết kế cơ sở hạ tầng tôi đã có vinh dự được làm việc và đã nhận được sự cổ vũ, giúp đỡ nhiệt thành của các chuyên gia trong lĩnh vực giao thông, thủy lợi, mỏ địa chất, phần mềm để có được sự thành công của AndDesign hôm nay. Trước khi vào giới thiệu nội dung chương trình tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành của mình tới: • Trước tiên là GS-TS Nguyễn Viết Trung-Bộ môn Công trình giao thông Thành phố và Giao thông Thủy- Đại học Giao thông vận tải- người đã hướng dẫn tôi những kiến thức đầu tiên về thiết kế đường và là người đã cố vấn cho tôi trong quá trình xây dựng các phần mềm thiết kế đường sau này. • Tôi xin cảm ơn các chuyên gia, các kỹ sư thiết kế, khảo sát của các Tổng Công ty, các Công ty Tư vấn Giao thông và Thủy lợi trong và ngoài Quân đội đã tận tình giúp đỡ về chuyên môn của ngành. • Tôi xin cảm ơn các bạn lập trình viên trẻ tuổi thuộc Công ty Hài Hòa, những cộng sự cũ của tôi, đã hỗ trợ, cộng tác, giúp đỡ và cùng tôi hoàn thành các phần mềm thiết kế trước đây. • Tôi xin cảm ơn đội ngũ lập trình viên, các nhân viên thuộc Công ty Công nghệ AND đã cùng tôi hoàn thành chương trình AndDesign và đưa nó vào thực tế ứng dụng. • Cuối cùng tôi xin cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và người thân đã giúp đỡ tôi trong quá trình xây dựng chương trình. Hồ Việt Hải 2 Công ty TNHH Hợp tác và Phát triển Công nghệ - AND Số 1 ngõ 106/42 Hoàng Quốc Việt,Hà Nội - ĐT: 0462691089-Website: www.andt.vn BỘ GIẢI PHÁP PHẦN MỀM KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ANDDESIGN Các tính năng chính AndDesign là bộ giải pháp phần mềm về khảo sát và thiết kế các công trình hạ tầng đã được Công ty Công nghệ AND và tác giả Hồ Việt Hải đăng ký bản quyền tại Cục Bản quyền Tác giả với chứng nhận bản quyền số 070/2010/QTG. AndDesign là bộ phần mềm gồm nhiều môđun được dùng để thiết kế các công trình giao thông nông thôn, miền núi, đô thị, các tuyến đường cao tốc, đường sắt cũng như các công trình thủy lợi kênh mương, đê kè hoặc là kết hợp cả trong cùng một bộ hồ sơ thiết kế với các yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi khắt khe nhất. Trong AndDesign cũng đã bao gồm đầy đủ môđun khảo sát và xây dựng địa hình tuyến; môđun khảo sát và xây dựng hồ sơ địa chất của công trình; thực hiện tính toán san lấp mặt bằng công trình; có thể nói AndDesign là bộ phần mềm tích hợp 5 trong 1. Ngoài ra, còn có môđun mô phỏng 3D công trình thiết kế AndSim chạy độc lập trong môi trường Window. AndDesign với các tính năng linh hoạt, thông minh cho phép người dùng có thể tự do thể hiện trình độ thiết kế kỹ thuật của mình mà không bị bó hẹp bởi khuôn khổ của chương trình. Các tính năng chính của AndDesign bao gồm: • Hoàn thiện hồ sơ khảo sát địa hình, địa chất của công trình tuyến cần thiết kế, xây dựng mô hình địa hình hiện trạng. • Thiết kế các công trình tuyến như đường đô thị, đường cao tốc, nút giao đồng mức và khác mức, đường sắt, kênh mương, đê điều với các mẫu mặt cắt điển hình do người dùng tự định nghĩa. Đặc biệt có thể định nghĩa được tuyến có nhiều tim và các tim tuyến khác nhau có thể áp các tiêu chuẩn thiết kế khác nhau. Thiết kế cống dọc và bố trí giếng thu trên tuyến. • Tạo lập bản vẽ cầu, cống và thậm chí cả bản vẽ bố trí cốt thép dưới dạng tham số. • Tạo lập lưới ô vuông, định nghĩa lô đất, lỗ thủng (vùng không tính đào đắp); Tính toán khối lượng đào đắp trong lưới, khối lượng đào đắp taluy. 3 AndDesign-Hướng dẫn sử dụng • Kết xuất số liệu tính toán khối lượng đào đắp và các thông số thiết kế của công trình một cách linh hoạt. • Các chức năng phụ trợ thiết kế khác giúp người dùng có thể hoàn thiện hồ sơ thiết kế nhanh nhất và chính xác nhất. Các mô đun của AndDesign • AndTerrain-Khảo sát địa hình và biên vẽ bản đồ. • AndGeology-Khảo sát địa chất công trình. • AndRoad-Thiết kế đường, nút giao thông. • AndCanal-Thiết kế kênh mương, đê kè thủy lợi. • AndLev-Tính toán san lấp mặt bằng. • AndSim-Mô phỏng 3D. Môi trường AndDesign là sản phẩm được phát triển bằng trình ứng dụng lập trình API ObjectARX của Hãng Autodesk cho nên AndDesign sẽ có các phiên bản khác nhau phụ thuộc vào phiên bản AutoCAD của Hãng Autodesk. AndDesign hoàn toàn tương thích với các hệ điều hành Windows XP, Windows Vista, Win7 và giao diện của AndDesign sử dụng các phông chữ UNICODE. Các thành phần chính của sản phẩm AndDesign Khi mua sản phẩm AndDesign khách hàng sẽ được cung cấp: • Đĩa CD lưu bộ cài đặt phần mềm AndDesign. Chương trình luôn được cập nhật mới tại website: www.andt.vn. • Khoá cứng AndLock của Công ty Công nghệ AND. • Tài liệu điện tử Hướng dẫn sử dụng và Bài giảng AndDesign. • Phiếu bản quyền sử dụng phần mềm và Bản sao công chứng Giấy chứng nhận đăng ký quyền tác giả số 070/2010/QTG. 4 Công ty TNHH Hợp tác và Phát triển Công nghệ - AND Số 1 ngõ 106/42 Hoàng Quốc Việt,Hà Nội - ĐT: 0462691089-Website: www.andt.vn Địa chỉ liên hệ 1. Công ty TNHH Hợp tác và Phát triển Công nghệ - AND Văn phòng: Số 1 ngõ 106/42 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội. ĐT: 0462691098 - 0462691089 Website: www.andt.vn hoặc www.andt.com.vn 2. Tác giả: Hồ Việt Hải-Bộ môn Chế tạo máy-Học viện Kỹ thuật quân sự Địa chỉ: 100 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội. ĐT: 0936680755 Email: hoviethai@andt.vn 5 AndDesign-Hướng dẫn sử dụng Chương 1. MẪU MẶT CẮT CÔNG TRÌNH 1.1. Một số khái niệm chung 1.1.1. Tỉ lệ điện tử Tỉ lệ điện tử có giá trị bằng giá trị nghịch đảo của tỉ lệ mà ta có ngoài giấy. Ví dụ, tỉ lệ ngoài giấy là 1/200 thì TLĐT có giá trị là 200 nếu đơn vị đo độ dài của vật là mm. Tuy nhiên, trong các bản vẽ cơ sở hạ tầng đơn vị độ dài là m nên khi ta nói tỉ lệ 1:200 thì TLĐT=200/1000=0.2. Cho nên, khi in bản vẽ thì tại dòng nhắc tỉ lệ in Plotted MM = drawing units sẽ là 1=0.2 hoặc 5=1; hay nói cách khác bản vẽ được in phóng đại lên 5 lần, do đó nếu chiều cao chữ là 2mm ngoài giấy thì trong bản vẽ tỉ lệ 1:200 nó chỉ cao 0.4 drawing units. Thực chất của thay đổi tỉ lệ vẽ chỉ là thay đổi kích thước chiều cao chữ, ký hiệu trong bản vẽ sao cho khi in ra nó sẽ bằng kích thước ngoài giấy theo mong muốn. 1.1.2. Các đường cong trong AndDesign 1. Đường cong tròn Độ dài tiếp tuyến: T=R.tg 2 ϕ Độ dài đường cong: K=R.ϕ. 6 Công ty TNHH Hợp tác và Phát triển Công nghệ - AND Số 1 ngõ 106/42 Hoàng Quốc Việt,Hà Nội - ĐT: 0462691089-Website: www.andt.vn 2. Đường cong chỉnh trị Đường cong chỉnh trị được dùng trong thiết kế kênh Hình 1-1. Đường cong chỉnh trị. bPhương trình thể hiện: ) 2 cos( 0 0 x x yy π = Trong đó: min0 . 2 RKx π = và min 2 0 RKy = 2 ϕ tgK = với ϕ - góc chuyển hướng và R min chọn Sự biến đổi của R i theo quan hệ sau: ) 2 cos( ]) 2 sin(1[ 0 2/32 0 2 0 x x x x K K y R π π + = 3. Đường cong parabol 4. Đường cong cloitoid 7 S y x xo xo yo ϕ x y AndDesign-Hướng dẫn sử dụng Hình 1-2. Đồ thị đường cong chuyển tiếp. Khi biết chiều dài cung cong S tọa độ x,y tương ứng với nó sẽ là: 4 9 2 5 345640 C S C S Sx +−= và 5 11 3 73 422403366 C S C S C S y +−= trong đó: C=R.L với R-bán kính cong tròn; L-chiều dài đoạn chuyển tiếp. 5. Đường cong 3R 1.1.3. Điểm và đường trong mẫu mặt cắt Việc xây dựng mẫu mặt cắt cho AndDesign được thực hiện theo nguyên tắc: các điểm hoặc đường được định nghĩa trước sẽ được tính toán xác định trước và ngược lại các điểm hoặc đường được định nghĩa sau sẽ được tính toán xác định sau, cho nên, chỉ có thể sử dụng các điểm hoặc đường đã được định nghĩa trước để định nghĩa các điểm hoặc đường tiếp theo. Ứng với một điểm trên trắc ngang sẽ là một đường trên tuyến cho nên tọa độ điểm đó trên trắc ngang có thể bị quyết định bởi tọa độ đường tương ứng trên tuyến nếu thực tế trên bình đồ tuyến có đường đó. Hình 1-3. Định nghĩa đường từ các điểm Sau khi đã có các điểm đã được định nghĩa nếu thực hiện phép + điểm sẽ cho ta đường nối điểm. Ví dụ, từ các điểm đã được định nghĩa như trên Hình 1 -3 ta nối thành đường đặt tên là A. Lúc này A là đường được hình thành bằng phép cộng các điểm P1+P2+P3+P5+P7, hay nói cách khác phép “+” điểm được dùng để định nghĩa đường từ các điểm. Nếu ta có điểm đã được khai báo P1 thì các biến X_P1 và Y_P1 xuất hiện sau đó trong chương trình sẽ được hiểu là tọa độ X và Y của điểm P1. 8 P1 P2 P3 P5 P7 P6 P4 Công ty TNHH Hợp tác và Phát triển Công nghệ - AND Số 1 ngõ 106/42 Hoàng Quốc Việt,Hà Nội - ĐT: 0462691089-Website: www.andt.vn Đường trên cắt ngang còn có thể được hình thành từ một đường khác hoặc tổ hợp từ một số đường khác. Những đường như vậy ta gọi là đường tổ hợp. Đường tổ hợp được hình thành bằng cách sử dụng các phép toán ‘+’, ’-‘, ’*’, ‘/’ và ‘%’ các đường. Trên Hình 1 -4 mô tả định nghĩa các phép toán trên đường: • Phép ‘+’ hai đường cho ta tổ hợp phần trên của cả hai đường. • Phép ‘–‘ hai đường cho ta tổ hợp phần duới của cả hai đường. • Phép ‘*’ hai đường cho ta phần giao theo X phía trên của hai đường. • Phép ‘/’ hai đường cho ta phần giao theo X phía dưới của hai đường. • Phép ‘%’ hai đường cho ta phần khác biệt theo X của đường thứ nhất. B A A+B A-B A*B A/B A%B Hình 1-4. Định nghĩa các phép toán trên đường. Các đường trong phép toán cũng có thể là các đường tổ hợp vừa được hình thành trước đó. Kết quả thực hiện các phép toán trên 2 đường A và B nêu trên là đường nét liền màu đỏ (Hình 1 -4). Lưu ý: • Khi khai báo tên điểm và đường chỉ được phép sử dụng các ký tự từ A đến Z, các ký tự số và ký tự ‘_’; ngoài ra không được là số (ví dụ như 1 hoặc 2 ). Tên điểm và đường không được trùng nhau trên cùng một mẫu mặt cắt. 9 AndDesign-Hướng dẫn sử dụng • Kết quả của các phép toán trên đường luôn cho ta một đường đồng biến theo tọa độ X theo thứ tự tăng dần hoặc giảm dần của chỉ số đỉnh. 1.1.4. Các biểu thức toán học Bảng 1-1. Các phép toán sử dụng khi định nghĩa mẫu mặt cắt. TT Tên phép toán, hàm Ký hiệu Giá trị trả về Ví dụ biểu thức Kết quả 1 Phép cộng, trừ, nhân và chia +, -, * và / Số thực 2+3 5.0 2 Phép mũ ^ Số thực 9^0.5 3.0 3 Phép so nhỏ hơn < 1 hoặc 0 3<1 0.0 4 Phép so lớn hơn > 1 hoặc 0 3>1 1.0 5 Phép so bằng = = 1 hoặc 0 4=4 1.0 6 Phép so khác != 1 hoặc 0 4!=4 0.0 7 Phép so nhỏ hơn hoặc bằng <= 1 hoặc 0 3<=1 0.0 8 Phép so lớn hơn hoặc bằng >= 1 hoặc 0 3>=3 1.0 9 Phép VÀ and hoặc && 1 hoặc 0 (1<2)&&(5>6) 0.0 10 Phép HOẶC or hoặc || 1 hoặc 0 (1<2)||(5>6) 1.0 11 Hàm giá trị tuyệt đối abs Số dương abs(-3.0) 3.0 12 Hàm căn bậc 2 sqrt Số dương sqrt(9) 3.0 13 Hàm chặt cụt int Số thực int(4.78) 4.0 14 Hàm làm tròn số rint Số thực rint(4.78) 5.0 15 Hàm lấy giá trị min min Số thực min(2,-5) -5.0 16 Hàm lấy giá trị max max Số thực max(2,-5) 2.0 17 Hàm tính tổng sum Số thực sum(2,-5,7) 4.0 18 Hàm tính trung bình cộng avg Số thực avg(4,-5,7) 2.0 19 Hàm điều kiện if Số thực if(4<6,-5,7) -5.0 20 Hàm lượng giác sin, cos, tan, asin, acos, atan Số thực sin(3.14) 0.001593 21 Hàm lôgarit log2, log, log10, ln Số thực log(10) 1.00 22 Hàm tính lũy thừa của cơ số e (2.71828182845905 ) Số thực exp(2) 7.389056 23 Hằng số PI (hoặc pi) Số thực pi 3.1415 Phần mềm có sử dụng bộ phân tích công thức, trong đó có cài đặt các phép toán cũng như các hàm toán học thông dụng, kết quả trả về của chũng luôn là một số 10 [...]... mặt cắt trong thiết kế công trình Khi thiết kế các công trình tuyến nhất thiết phải có trắc ngang điển hình Nếu áp trắc ngang điển hình đó cho toàn tuyến có kể đến các yếu tố địa hình tại vị trí cụ thể trên tuyến ta sẽ được công trình tuyến cần thiết kế Như vậy, việc định nghĩa mẫu mặt cắt trong AndDesign đặc biệt quan trọng và nó là yếu tố cơ bản quyết định chất lượng thiết kế của công trình 11 AndDesign-Hướng... tuyến, tim nút giao, mép trái, mép phải xe chạy, tim kênh, cống dọc thiết kế Nếu có khai báo nhóm thuộc tính tại cột Nhóm trên b.đồ cho đường thiết kế vừa đặt tên thì có thể thể hiện đường thiết kế đó trên bình đồ Ứng với mỗi một đường trên bình đồ sẽ có các đường trắc dọc thiết kế được khai báo tại cột TD thiết kế 19 AndDesign-Hướng dẫn sử dụng Hình 1-13 Giao diện định nghĩa các đường thiết kế Trên Hình... thiết kế Nếu khai báo nhóm thuộc tính cho đường mã hiệu tương ứng tại cột Nhóm trắc dọc thì đường mã hiệu đó sẽ được thể hiện trên trắc dọc 1.3.6 Các đường thiết kế bình đồ tuyến, nút giao Thực hiện: Khai báo chung->Các đường thiết kế trên bình đồ 1 Khai báo các đường thiết kế trên bình đồ Tại đây, ta có thể khai báo các đường có trên mặt bằng (bình đồ) của công trình như các đường tim tuyến, tim nút. .. 1-7 Cắt trắc dọc thiết kế bằng mặt cắt ngang Ngoài ra với chức năng khai báo mặt cắt điển hình AndDesign còn cho phép khai báo các số liệu thiết kế khác cũng như mẫu biểu hồ sơ cần kết xuất 13 AndDesign-Hướng dẫn sử dụng Nội dung của phần định nghĩa mặt cắt gồm 2 nội dung chính: • Phần khai báo chung cho toàn tuyến • Phần định nghĩa các mẫu mặt cắt Trên một công trình tuyến thiết kế về nguyên tắc có... lại Trong quá trình định nghĩa mẫu mặt cắt nếu số liệu (giá trị) nào cần thay đổi trong quá trình thiết kế thì ta định nghĩa biến tham số và gán giá trị mặc định cho nó Sau này chỉ 14 Công ty TNHH Hợp tác và Phát triển Công nghệ - AND Số 1 ngõ 106/42 Hoàng Quốc Việt,Hà Nội - ĐT: 0462691089-Website: www.andt.vn việc thay đổi giá trị mặc định đó cho trường hợp thiết kế cụ thể làm cho chương trình linh hoạt... cho việc quan sát trực quan hơn trong quá trình định nghĩa mẫu mặt cắt, chứ không có ý nghĩa trong quá trình thiết kế Sau này, số liệu của các lớp địa chất sẽ được lấy từ mô hình địa hình của các lớp địa chất hoặc ta có thể nhập các giá trị của nó trên trắc dọc, chương trình sẽ nội suy trên các trắc ngang (hoặc nhập lại theo trắc ngang) trong quá trình thiết kế Hình 1-11 Định nghĩa các lớp địa chất... Khai báo các đường thiết kế dọc tuyến; Ký hiệu lý trình và các thông số khác; Điều kiện thống kê độ dốc; Khai báo mẫu bảng trắc dọc 1.3.1 Khai báo bảng biến Thực hiện: Khai báo chung->Bảng biến Bảng biến được dùng để định nghĩa các tham số của mẫu mặt cắt Việc định nghĩa bằng các tham số giúp cho việc thay đổi thông số của mặt cắt một cách nhanh nhất với các giá trị thông số thiết kế cụ thể mà không... mép xe chạy, mép lề ) sẽ cho ta mặt cắt ngang thiết kế Như vậy, ứng với một điểm trên trắc ngang thiết kế ta có thể có một đường trên tuyến tương ứng Và việc định nghĩa mặt cắt thiết kế điển hình trong AndDesign thực chất là đi định nghĩa các điểm và liên kết chúng với nhau bằng các đoạn thẳng hoặc cung tròn 12 Công ty TNHH Hợp tác và Phát triển Công nghệ - AND Số 1 ngõ 106/42 Hoàng Quốc Việt,Hà Nội... là giao diện cho phép khai báo các đường trắc dọc thiết kế theo đường tim thể hiện trên bình đồ DayCong Ứng với mỗi đường này sẽ có cao độ tại cắt ngang cụ thể, ví dụ đường DD_DayCong sẽ có biến là Y_DD_DayCong, ta có thể sử dụng chúng trong quá trình định nghĩa mẫu mặt cắt Hình 1-14 Khai báo trắc dọc thiết kế cho đường bình đồ Nếu trong mẫu mặt cắt có khai báo điểm có tên trùng với tên đường thiết kế. .. đường đất đắp của tuyến ống Hình 1-19 Định nghĩa các đường thiết kế kênh Hình 1-20 Khai báo các tuyến kênh 1.3.7 Ký hiệu lý trình và các thông số khác 25 AndDesign-Hướng dẫn sử dụng Hình 1-21 Khai báo ký hiệu lý trình Ta có thể khai báo các thông số ký hiệu lý trình khác nhau trên tuyến hoặc trên trắc dọc Trong Nội dung của điền ký hiệu lý trình nếu có ký tự “;” nghĩa là nội dung sẽ được tách ra thành . môn Công trình giao thông Thành phố và Giao thông Thủy- Đại học Giao thông vận tải- người đã hướng dẫn tôi những kiến thức đầu tiên về thiết kế đường và là người đã cố vấn cho tôi trong quá trình. sát địa hình, địa chất của công trình tuyến cần thiết kế, xây dựng mô hình địa hình hiện trạng. • Thiết kế các công trình tuyến như đường đô thị, đường cao tốc, nút giao đồng mức và khác mức,. Kết xuất số liệu tính toán khối lượng đào đắp và các thông số thiết kế của công trình một cách linh hoạt. • Các chức năng phụ trợ thiết kế khác giúp người dùng có thể hoàn thiện hồ sơ thiết kế