nghiên cứu ứng dụng máy tính trong công tác thiết kế đờng ô tô, mà cụ thể là cách sử dụng phần mềm Land Desktop - Civil Design

mở đầu Giao thông vận tải lĩnh vực đợc u tiên phát triển hàng đầu chiến lợc phát triển quốc gia tầm quan trọng Xây dựng hoàn thiện hệ thống giao thông nhu cầu cấp thiết với quốc gia nào, vậy, trình xây dựng đờng đòi hỏi nghiên cứu cẩn thận sâu sắc khía cạnh để đảm bảo tối u cho đờng, phục vụ tốt đợc đa vào sử dụng Để đạt đợc yêu cầu đó, có nhiều công trình khoa học, nhiều luận thuyết đợc đời tạo tảng cho nghiên cứu xây dựng công trình giao thông nói chung nh đờng ô tô nói riêng Đồng thời với phát triển lý thuyết phát triển vợt bậc công nghệ thiết kế, thi công đờng Công nghệ khí, vật liệu, công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ đẩy ngành xây dựng công trình có bớc tiến to lớn Tuy nhiên, hàng loạt công nghệ xuất đợc đa vào sử dụng phần khó khăn áp dụng thực tế, nhiều không đạt đợc hiệu nh mong muốn ngời sử dụng cha thực làm chủ công nghệ Nh vấn đề đặt làm để công nghệ đợc áp dụng dễ dàng tiếp cận nhanh chóng với thực tế sản xuất Trong lĩnh vực thiết kế đờng ô tô, có thay đổi lớn cách làm việc áp dụng công nghệ CAD vào công tác thiết kế Với việc áp dụng máy tính, ng ời kỹ s dễ dàng thể ý tởng thiết kế nhanh chóng thông qua trợ giúp phần mềm Các bớc thiết kế tuyến, xuất vẽ trắc dọc, trắc ngang, tính toán khối l ợng đợc nghiên cứu tự động hóa kết đạt đợc nhiều phần mềm trợ giúp thiết kế đời giúp cho công tác thiết kế nhanh chóng thuận tiện Nhng để nắm vững ứng dụng thành thạo phần mềm lại vấn đề đơn giản nhiều nguyên nhân, nhng nguyên nhân chủ yếu thiếu tài liệu hớng dẫn sử dụng chi tiết dễ hiểu, dễ tiếp cận Các phần mềm nớc đợc xây dựng theo quy chuẩn nớc nên kết xuất có nhiều điểm không phù hợp với điều kiện làm việc Việt Nam Các phần mềm nớc lại không thống mô hình nhiều hạn chế, cha có tính phổ cập cao dẫn đến khó khăn công tác trao đổi liệu dự án quản lý Giải pháp cho vấn đề sử dụng phần mềm mạnh cho phép ngời sử dụng dễ dàng tùy biến theo yêu cầu, số phần mềm Land Desktop - Civil Design hãng Autodesk Từ vấn đề đó, báo cáo vào nghiên cứu ứng dụng máy tính công tác thiết kế đờng ô tô, mà cụ thể cách sử dụng phần mềm Land Desktop - Civil Design, đồng thời so sánh điểm mạnh khuyết điểm tồn với phần mềm khác đợc sử dụng nhiều Việt Nam Chơng Sơ lợc số phần mềm thiết kế đờng có Việt Nam 1.1 Tổng quan Hiện Việt Nam xuất nhiều phần mềm trợ giúp thiết kế đ ờng ô tô Có thể phân chúng làm hai loại : - Loại : Đây phần mềm đợc xây dựng để chạy độc lập, không phụ thuộc vào phần mềm khác hệ điều hành máy Các phần mềm chủ yếu đợc xây dựng cá nhân kỹ s Việt Nam Nói chung điểm mạnh phần mềm nhỏ gọn, dễ sử dụng chạy đợc nhiều loại máy khác nhau, đồng thời không phụ thuộc vào phần mềm khác, đa số miễn phí, giá thành rẻ Nhợc điểm phần mềm yếu, khả áp dụng hẹp, nhiều vấn đề cha đợc xử lý triệt để nhiều lỗi phát sinh hoạt động, tính ứng dụng phần mềm không cao Đa số phần mềm dùng cho mục đích nghiên cứu - Loại : Điểm chung phần mềm chúng lấy AutoCad, chơng trình vẽ kỹ thuật phổ biến AutoDesk làm môi trờng đồ họa để thể vẽ Có số chơng trình đợc xây dựng độc lập, AutoCad đợc áp dụng trình xuất vẽ cuối Một số chơng trình khác đợc viết AutoCad liên kết trực tiếp với AutoCad Có thể thấy điểm mạnh chung phần mềm vẽ cuối đẹp tận dụng đợc u đồ họa AutoCad Tuy nhiên phụ thuộc vào AutoCad nên dẫn đến trờng hợp ngời sử dụng muốn dùng phần mềm phải có AutoCad, chi phí sử dụng tăng cao, đồng thời bị lệ thuộc vào sản phẩm hãng n ớc Các phần mềm phổ biến loại kể đến : Nova TDN - Hài Hòa việt hóa; TKĐ - Bộ môn TĐHTKCĐ - ĐH GTVT; có số phần mềm hãng nớc nh Softdesk - AutoDesk; Eagles - EaglePoints; MX Road Bentley; Nova; RDS v v Nói chung phần mềm Việt Nam gần gũi dễ tiếp cận với kỹ s Việt Nam ngời viết chơng trình vào tiêu chuẩn Việt Nam để viết Tuy nhiên phần mềm nớc lại nhiều chức năng, chạy ổn định, nói chung mạnh phần mềm Việt Nam khả tùy biến áp dụng cho dự án lớn Các phần mềm nớc có mô hình hoạt động đợc thiết kế khoa học, chơng trình hoạt động hiệu quả, đạt độ xác cao, đồng thời phần mềm nớc tạo đợc mối liên hệ nhiều chiều khép kín đối tợng: Bình đồ Trắc dọc Trắc ngang Vì tạo tính thống quản lý liệu Theo nh tác giả báo cáo đợc biết Việt Nam Nova TDN Hài Hòa đợc sử dụng phổ biến công tác thiết kế đờng giao thông công ty Tuy nhiên với dự án lớn có vốn đầu t nớc nhiều dự án lại sử dụng Softdesk TKD chủ yếu đợc sử dụng mục đích học tập nghiên cứu Ngoài có số lợng lớn chơng trình khác quan tự phát triển đợc ứng dụng nội Tất phần mềm trình hoàn thiện liên tục đợc cập nhật nhằm đáp ứng đợc yêu cầu ngời sử dụng 1.2 Bộ phần mềm Nova TDN Hài Hòa Nova TDN phần mềm thiết kế đờng đợc sử dụng phổ biến Việt Nam Chơng trình đợc công ty Hài Hòa Việt hóa tảng chơng trình thiết kế công trình hãng Nova Cad Do đợc Việt hóa phần, Nova TDN không giữ đợc toàn đặc tính chơng trình gốc Dữ liệu chơng trình bị tách riêng, liệu tuyến, bình đồ, trắc dọc trắc ngang liên kết, tơng tác lẫn nhau, khó cho kỹ s công tác quản lý liệu, chỉnh sửa tổng hợp dự án Tuy nhiên chơng trình có số điểm mạnh u riêng : Đợc xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam, gần gũi với kỹ s dễ làm việc, đồng thời giao diện chủ yếu tiếng Việt, dễ hiểu dễ học Tài liệu hớng dẫn cụ thể, rõ ràng Do công ty Việt Nam nên liên hệ bảo hành thuận tiện, giá thành rẻ so với chơng trình thiết kế nớc Bản vẽ xuất tuân thủ yêu cầu theo tiêu chuẩn nên đợc chấp nhận rộng rãi Khi nhập số liệu có xét đến điều kiện thực tế Việt Nam nên chơng trình cho phép nhập theo phơng pháp phổ thông trớc nh nhập dây v v Tính toán khối lợng theo công thức ngời sử dụng tự định nghĩa, khả tùy biến cao, tính đợc số trờng hợp đặc biệt Chơng trình số nhợc điểm nh: Khả kết xuất quản lý liệu Khó khăn việc thiết kế mặt cắt ngang cho tuyến đờng, trờng hợp đờng cao cấp có nhiều xe công trình phụ trợ đặc biệt chơng trình không hỗ trợ thiết kế, chơng trình không áp dụng đợc với đờng thành phố hay đờng cấp cao Trong trình thiết kế, việc chỉnh sửa đối tợng vẽ phải làm thờng xuyên, thống thuộc tính vẽ từ đầu đến cuối dự án Chơng trình đơn thiết kế đờng, có thêm vài chức nhỏ khảo sát trắc địa, khó khăn liên kết nguồn liệu khảo sát thiết kế khác vào dự án nh liệu địa chất thủy văn v v Chơng trình đóng hoàn toàn ngời sử dụng khó khăn khả tùy biến chơng trình theo yêu cầu sử dụng Các lựa chọn xuất nhập file sơ sài yếu 1.3 Chơng trình TKD ĐHGTVT Bộ chơng trình TKD đợc xây dựng phát triển khởi đầu thầy giáo Lê Quỳnh Mai, sau tiếp tục đợc tập thể tổ môn TĐH Thiết kế Cầu Đờng Trờng đại học Giao thông hoàn thiện TKD chơng trình gọn nhẹ, đáp ứng đợc đa phần tác vụ phổ thông thiết kế đờng ô tô nh tạo vẽ cấu tạo trắc dọc, trắc ngang, thiết lập bảng khối lợng với yêu cầu bóc tách riêng Ưu điểm trội chơng trình tính dễ dùng giá thành rẻ Do chơng trình đợc phổ biến rộng rãi giới sinh viên Giao thông số trung tâm, công ty t vấn thiết kế Chơng trình đợc xây dựng bám sát với quy trình Việt Nam, thao tác nhập liệu đơn giản, gần gũi thân thiện với ngời sử dụng Có thể cho phép ngời sử dụng liên kết liệu với chơng trình phổ thông nh AutoCad Excel Công việc thiết kế đợc tiến hành trực quan, thao tác với vẽ đơn giản dễ hiểu với kỹ s thạo sử dụng AutoCad Tuy nhiên chơng trình giai đoạn hoàn thiện nên nhiều nhợc điểm Chơng trình cha cho phép ngời sử dụng tạo lập tuyến thao tác với tuyến trực tiếp bình đồ Khả làm việc với bình đồ yếu so với ch ơng trình khác, quản lý điểm thủ công cha quán 1.4 Bộ phần mềm thiết kế Softdesk Softdesk chơng trình nớc đợc sử dụng phổ biến nớc ta Chơng trình đợc phát triển phần mềm AutoDesk Land Development Chơng trình đợc chia thành nhiều modul modul lại có chức chuyên biệt riêng Các modul chơng trình là: Softdesk Cogo : Modul chuyên quản lý liệu điểm Design : Dùng cho thiết kế chung Advanced Design : Thiết kế nâng cao DTM ( Digital Terrain Modeling ) : Dùng để tạo số hóa mô hình bề mặt Earthworks : Thiết kế san lấp mặt công tác đất Hydrology : Dùng để tính toán thủy văn công trình Landscape : Thiết kế cảnh quan đờng ô tô Survey : Xử lý số liệu khảo sát Softdesk có nhiều u điểm, chơng trình đợc xây dựng AutoDesk, hãng mẹ AutoCad nên Softdesk tận dụng đợc trọn vẹn khả AutoCad Chơng trình đợc thiết kế khoa học, tổ chức tốt Tuy nhiên chơng trình nớc nên nhiều điểm cha phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam Nhng chơng trình cho phép ngời sử dụng tùy chọn thiết lập xuất nhập thiết lập khác nên tạo khả tùy biến cao để phù hợp với tiêu chuẩn khác Nhằm hoàn thiện chơng trình, sau phiên Softdesk 8, Autodesk phát triển phần mềm Land Desktop làm tảng, sau xây dựng chơng trình chuyên biệt phục vụ xây dựng dân dụng Land Desktop có Civil Design đợc coi bớc phát triển Softdesk với cách sử dụng cách làm việc đợc giữ nguyên Civil Design có gần nh đầy đủ chức Softdesk, nhiên phần khảo sát trắc địa đợc tách thành modul riêng đợc bán riêng Autodesk Survey Do phát triển Softdesk nên Civil Design thừa kế đợc đầy đủ đặc tính tốt Softdesk, đồng thời bổ sung sửa chữa khuyết điểm vốn có để ngày hoàn thiện Sử dụng Civil Design, kỹ s thực đợc gần nh yêu cầu thiết kế sở hạ tầng Softdesk đợc áp dụng phổ biến nớc ta nay, tìm hiểu chức nghiên cứu sử dụng đợc đầy đủ khả phần mềm hệ cần thiết Đó mục đích nghiên cứu đề tài 1.5 Sơ lợc đặc điểm Land Desktop - Civildesign AutoDesk Land Desktop đợc phát triển dựa tảng AutoCad AutoCad Map, phần mềm mạnh đợc thiết kế nhằm mục đích hỗ trợ cho dự án xây dựng sở hạ tầng Trải qua nhiều lần nâng cấp, phiên Land Desktop 2005 Nói chung với phiên khác thay đổi nhiều hệ thống menu lệnh, ngời sử dụng dùng phiên cũ dễ dàng chuyển lên dùng phiên Trong phạm vi báo cáo sâu vào phiên 2004 Với Land Desktop, kỹ s dễ dàng tạo, chỉnh sửa, xuất phân tích liệu dự án phát triển sở hạ tầng nói chung thiết kế đờng ô tô nói riêng Thực chất Land Desktop sở cho công cụ giải pháp thiết kế sở hạ tầng AutoDesk Trong Land Desktop, kỹ s đợc làm việc trực tiếp với điểm liệu môi trờng 3D, môi trờng đó, kỹ s tính toán liệu khảo sát, tính toán thể tích, mô hình hóa địa hình tạo thiết kế đơn giản sơ ban đầu nh khu vực nhỏ hay tuyến đờng v v Civil Design Survey phần mở rộng Land Desktop nhằm phục vụ chức nâng cao cho công tác khảo sát thiết kế công trình Do tầm bao quát rộng nhằm phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nên để nắm vững đợc Land Desktop đòi hỏi đầu t thời gian công sức ngời sử dụng Land Desktop không đơn giản công cụ thiết kế mà nguồn sở liệu lớn đợc xây dựng tảng công cụ GIS mạnh AutoCad Map Toàn chơng trình đợc xây dựng tổ chức khoa học, tận dụng triệt để chức AutoCad, đảm bảo cho chơng trình có tính khả chuyển cao Ngời sử dụng dễ dàng tùy biến viết thêm ứng dụng phụ trợ tảng chơng trình sẵn có để đáp ứng yêu cầu cá nhân Đây u điểm vợt trội phần mềm Land Desktop so với phần mềm khác Các đặc điểm cách làm việc với Land Desktop đợc trình bày kỹ chơng sau Chơng Hoàn thiện dự án phần mềm Civil Design 2.1 Các khái niệm mở đầu Để làm việc thuận tiện với Land Desktop (LD) ngời sử dụng cần nắm vững số khái niệm sở cấu trúc phần mềm, phần cung cấp tổng quan thành phần tạo nên LD ý nghĩa thành phần Projects Project khái niệm làm việc với LD, Project hệ thống th mục có cấu trúc chứa toàn liệu dự án Tất các th mục nằm th mục chủ có tên dự án Dữ liệu dự án bao gồm tất liệu điểm, bề mặt, vẽ tất liệu khác đợc tạo tham khảo hay liên kết đến trình làm việc Bản vẽ - Drawings hình ảnh thể liệu, thể phần hay toàn liệu chung dự án Để làm việc với LD, chơng trình yêu cầu ngời sử dụng xác định dự án làm việc đặc tính Nếu dự án cha tồn phải khởi tạo Mọi vẽ phải đợc xác nhận thuộc dự án nào, vẽ đợc liên kết tổng thể liệu dự án Prototypes Prototypes đợc hiểu nguyên mẫu chung cho tùy chọn dự án Prototypes tạo cho ngời dùng thuận tiện công tác thiết lập, lu trữ chỉnh sửa đặc tính tùy chọn dự án Các tùy chọn đặc tính thể cách ta cấu hình tham số LD để chơng trình làm việc.Ví dụ nh tùy chọn xuất nhập liệu, hệ tọa độ, kiểu thiết lập tuyến hay bề mặt v v Các tùy chọn đợc ghi lại sử dụng dự án Templates Khi tạo vẽ với AutoCad, ngời sử dụng phải quan tâm đến yếu tố nh tỷ lệ, lớp, kiểu chữ, kiểu đờng, kiểu kích thớc tùy chọn thể khác Tất giá trị tùy chọn thể vẽ đợc lu tạo thành khuôn mẫu áp dụng với nhiều vẽ đợc gọi Templates Ngoài Templates block, khung tên đối tợng, hình ảnh đặc trng đợc sử dụng chung nhiều vẽ Nh có khác biệt hai khái niệm Prototypes Templates Các thiết lập Prototypes có ảnh hởng tới toàn dự án thiết kế Templates mẫu thiết lập để áp dụng vào vẽ Trong LD - Civil Design, có nhiều đối tợng đợc lu dới dạng Templates nh phận trắc ngang thiết kế Có thể tạo Template lệnh AutoCad sau định nghĩa Template 2.2 Các bớc thiết kế đờng phần mềm LD Civil Design Trong phần giới thiệu bớc để thiết kế đờng phần mềm Civil Design Nói chung để thiết kế đờng trải qua bớc nh mô hình sau : Nh để thiết kế đợc tuyến đờng, yêu cầu phải có đợc đồ, bình đồ khu vực tuyến đờng Để lên đợc bình đồ hay đồ khu vực tuyến đờng theo hai phơng pháp: - Phơng pháp : Đo đạc số liệu từ thực địa, sau tiến hành công tác nội nghiệp để vẽ bình đồ - Phơng pháp : Số hóa bình đồ đồ có sẵn chơng trình số hóa nh Cad Overlay - Autodesk v v Sau có bình đồ tiến hành vạch tuyến trực tiếp bình đồ, sau tiến hành công tác thiết kế khác Các bớc thực thiết kế đờng Civil Design nói giống với Softdesk gần nh giữ đầy đủ định nghĩa Softdesk yếu tố thiết kế tham số thiết kế, với kỹ s quen sử dụng Softdesk việc chuyển lên dùng Civil Design không gặp khó khăn lớn Tuy nhiên cách quản lý làm việc với sở liệu Civil Design có khác so với Softdesk, đồng thời Civil Design cung cấp cho kỹ s nhiều công cụ thiết kế mới, trực quan xác Các bớc thực đặc điểm Civil Design nh sau : 2.3 Khởi tạo thiết đặt setting cho đồ án Trớc làm việc với phần mềm ta phải khởi tạo thiết đặt setting cho dự án Ngời dùng lu ý phần mềm hoạt động dự án đợc khởi tạo Phần dẫn sau hớng dẫn cách khởi tạo đồ án: -Trớc tiên bạn khởi động phần mềm biểu tợng hình - Vào "File" "New" menu đổ Bạn đặt tên vẽ vào ô "Drawing name" sau bạn nhấp chuột vào nút "Create Project" Trong hộp thoại bạn chọn "meters" hộp "prototype" để thiết lập đơn vị theo hệ mét Trong phần "project information" nhập tên dự án vào hộp "name" mô tả vào hộp "Description" từ khoá vào hộp "Keywords" dự án nằm th mục cài đặt Land development desktop bạn( ý th mục mặc định nằm mặt đĩa cứng), cuối nhấp nút "ok" Nh vậy, dự án đợc khởi tạo Sau bạn nhấp OK chơng trình hỏi bạn: Bạn nhập tuỳ chọn vào hộp thoại chọn OK Máy tiếp tục hỏi bạn thiết đặt cho vẽ: 10 Bạn chọn đơn vị mét(metric) kích "Next" Máy tiếp tục hộp thoại sau hộp thoại bạn làm công việc sau Bạn chọn đơn vị mét "Meters", đơn vị góc độ "Degrees", góc thể góc "bearings" lần lợt nhãn "Linear units" "Angle units" "Angle display 11 Ngoài ta sử dụng nút chức nội suy mạnh chơng trình Khi nhấn vào Section View, ta xem định dạng trắc ngang Trên hình dạng trắc ngang lý trình đợc ta chọn lựa Thiết kế trắc ngang Civil design cho phép ta thực công tác sau: - Tạo khuôn đờng cho trắc ngang thiết kế - áp khuôn thiết kế lên trắc ngang tự nhiên - Sửa chữa trực tiếp riêng rẽ trắc ngang dãy trắc ngang 41 - Điều khiển khuôn mẫu thiết kế theo yếu tố bình đồ trắc dọc - Tính toán xuất bảng khối lợng đào đắp - Tạo đầy đủ trắc ngang thiết kế - Tạo lới chiều từ trắc ngang để thể mặt không gian - Cập nhật thông tin cho bình đồ trắc dọc 4.1 Các bớc để thiết kế trắc ngang - Bớc 1: Tạo trắc ngang tự nhiên ( Existing ground section ) Nh trình bày phần - Bớc 2: Tạo lớp dới bề mặt (Subsurface) Nếu ta yêu cầu thiết kế trắc ngang với nhiều lớp địa chất khác bỏ qua bớc Có hai phơng pháp sử dụng để tạo lớp dới bề mặt Ta tạo đồng thời với mặt cách lấy mẫu từ nhiều bề mặt DTM từ file văn có nhiều bề mặt Nếu có bề mặt để lấy mẫu phải xác định lớp dới bề mặt từ lỗ khoan địa chất điều khiển nội suy (Interpolation Control) soạn thảo số liệu trắc ngang tự nhiên - Bớc 3: Vẽ xác định khuôn mẫu: Khuôn mẫu đợc dùng để thể trắc ngang thiết kế nh : lớp kết cấu mặt đờng, gia cố lề bao gồm phận lắp ráp trớc để thể bó vìa vai đờng - Bớc 4: Chỉnh sửa khuôn mẫu (Edit Templates) Chỉnh sửa thêm thông tin cho khuôn mẫu nh mặt đợc nâng siêu cao, mở rộng mã điểm - Bớc 5: Bảng taluy Nếu muốn taluy thay đổi theo chiều sâu, đào bậc taluy tùy theo lớp địa chất ta phải điền thông tin phù hợp vào bảng taluy (Slope table) - Bớc 6: Điều khiển thiết kế (Design Control) Dùng lệnh điều khiển thiết kế để áp cao độ thiết kế, khuôn mẫu, rãnh, taluy vào trắc ngang tự nhiên, ta gắn tuyến mở rộng từ bình đồ trắc dọc bớc nh xác định tuyến bình đồ trắc dọc phù hợp - Bớc 7: Nâng siêu cao: Sau áp khuôn mẫu cho trắc ngang tự nhiên, ta xác định tham số siêu cao - Bớc 8: Xem sửa trắc ngang ( View/ Edit Sections): Dùng chức để xem sửa trắc ngang riêng rẽ 4.2 Vẽ xác định khuôn mẫu trắc ngang (Templates) Để vẽ khuôn mẫu ta chọn : Cross Sections/ Draw Template Lần lợt chọn chức vẽ có lệnh để vẽ theo mong muốn Trong lệnh Civil Design cung cấp cách vẽ đoạn qua hai điểm cho biết : - Tọa độ bấm chọn hình - Chiều dài độ dốc - Chiều dài giá trị taluy 42 Để vẽ định nghĩa phận trắc ngang, ta sử dụng lệnh menu : Cross Sections/ Templates - Vẽ phần đất lề gia cố - Định nghĩa phận thành phận lắp ráp cách chọn : Cross Sections/ Templates/ Define Subassembly Lúc chơng trình yêu cầu ta xác định điểm nối vào - Connection point in , điểm nối - Connection point out , đờng đào đắp - Vẽ lớp kết cấu mặt đờng + Xác định khuôn mẫu Định nghĩa lớp kết cấu mặt đờng thành khuôn mẫu cách chọn : Cross Sections/ Templates/ Define Template Civil Design yêu cầu số liệu vị trí điểm tham chiếu cao độ thiết kế ( Finish ground reference point ) tính chất đối xứng khuôn mẫu ( mặc định đối xứng ) Chọn toàn lớp kết cấu, Civil Design phát lớp kết cấu yêu cầu ta chọn kiểu bề mặt ( Surface type ) Có hai kiểu bề mặt loại thờng ( Normal ) loại san ( subgrade ) Sau Civil design lên hộp thoại chọn tên hay tạo vật liệu để gán cho lớp kết cấu vừa chọn : 43 Trong hộp thoại ta tạo bảng vật liệu tên vật liệu tùy theo nhu cầu Sau gán tên vật liệu cho lớp xong, Civil design yêu cầu ta cho biết điểm nối từ khuôn mẫu Điểm đợc làm điểm nối với phận lắp ráp khác điểm nối vào phận phận lắp ráp đợc chọn điểm đợc nối với đờng tự nhiên qua mái ta luy trờng hợp đào đắp + Xác định đờng diện tích đào đắp Phải xác đinh từ trái sang phải Một khuôn mẫu có nhiều đờng diện tích đào đắp khác đặt tên cho khuôn mẫu + Chỉnh sửa khuôn mẫu Sau tạo khuôn mẫu, ta lu lại khuôn mẫu để sử dụng sau Các khuôn mẫu đợc lu th viện khuôn mẫu, lấy áp dụng trực tiếp hay chỉnh sửa lại 44 Trên hình bảng chọn khuôn mẫu có sẵn Ta chọn xem trớc hình dạng khuôn mẫu Trên form rõ đờng dẫn đến th mục chứa khuôn mẫu Ta trực tiếp tham khảo dạng khuôn mẫu Trong trờng hợp cần thêm số thông tin cho khuôn mẫu nh : mặt đợc nâng siêu cao, mở rộng mã điểm v v ta chọn khuôn mẫu chỉnh sửa + Trong trờng hợp muốn thay đổi độ dốc taluy theo chiều sâu, có bậc taluy đào tùy theo lớp địa chất ta phải sử dụng bảng taluy ( Slope Table) Ta cần nhập thông tin phù hợp vào bảng taluy Do để điền xác giá trị bảng taluy đòi hỏi phải có kiến thức tính toán ổn định mặt đờng nên phạm vi báo cáo cha thể đợc hết, chúng em bổ sung thêm vào báo cáo thời gian sau : Bảng điều khiển taluy theo chiều sâu : 45 Bảng thiết kế taluy theo bậc : + Sau vẽ xong có khuôn mẫu từ dự án khác lấy mẫu trắc ngang tự nhiên xong ( có trắc dọc đờng đỏ ) ta tiến hành điều khiển thiết kế cách : Chọn Cross Sections/ Design control/ Edit Design Control 46 Lúc xuất hộp thoại chọn khoảng lý trình đợc gắn tham số thiết kế nh sau : Nhập vào lý trình đầu cuối khoảng lý trình đợc soạn thảo Khoảng lý trình khoảng tuyến Giá trị mặc định hộp thoại lý trình đầu cuối số liệu trắc ngang tự nhiên vừa đợc lấy mẫu Sử dụng đoạn nhỏ tuyến để áp khuôn mẫu để thực việc mở rộng cách đặc biệt Sau hộp thoại thiết kế Design Control lên nh hình dới đây: Từ hộp thoại điều khiển thiết kế ta : - Chọn khuôn mẫu ( Nút Template Control ) - Nhập thông tin để điều khiển việc thiết kế rãnh dọc ( Nút Ditch) 47 - Nhập thông tin taluy ( Nút Slopes ) - Gắn mở rộng theo chiều đứng cho trắc ngang ( Attach Profiles ) - Gắn đờng mở rộng theo chiều ngang cho trắc ngang ( Attach alignments) Template control Sau nhấn vào nút Template Control form sau: Chọn nút Select để chọn khuôn mẫu, ta thấy tên khuôn mẫu ta tạo bớc Trong khung Superelevation, Superelevation Rollover, Subgrade Superelevation có số lựa chọn cho việc nâng siêu cao, tốt không cần sửa đổi thông số có phần điều khiển sửa chữa thiết kế siêu cao chuyên biệt riêng Ditches - Thiết kế rãnh : Sau quay lại hộp thoại thiết kế chung, ta nhấn vào nút Ditches xuất hộp thoại thiết kế rãnh : Trong hộp thoại thiết kế rãnh cung cấp cho ta số tham số nhằm giúp ta thiết kế rãnh dễ dàng ý nghĩa tham số giải thích nh sau : 48 Phần Type: Có lựa chọn : + None - Không có rãnh + Cut - Có rãnh trờng hợp đào + Fill - Có rãnh trờng hợp đắp + Cut/Fill - Có rãnh trờng hợp đào đắp + Foreslope - Taluy đào rãnh từ phía vai đờng + CL Offset - Khoảng cách từ tim đờng đến mép đáy rãnh + Depth - Chiều sâu rãnh + Depth from hinge - Nếu thông số đợc chọn chiều sâu rãnh đợc tính từ vai đờng không chiều sâu rãnh đợc tính từ tim đờng + Base elev - Là cao độ thật đáy rãnh, dùng lựa chọn cao độ thờng đợc lấy từ trắc dọc Thiết kế mái dốc : Các tham số lựa chọn hộp thoại có ý nghĩa nh sau : + Match Slopes OFF : Nếu đánh dấu chọn hộp kiểm Civil design thiết kế trắc ngang mà taluy nối với đờng tự nhiên Ta cần bật chức làm việc với trắc ngang cầu vợt Sẽ diện tích đào đắp đợc tính khoảng lý trình ứng với Match Slopes OFF đợc bật + Fill type : Để chọn kiểu taluy đắp Có ba kiểu khác chọn - Simple ( Kiểu có taluy ) - Depth ( Kiểu taluy thay đổi theo chiều sâu ) - Stepped ( Kiểu taluy bậc ) Trong ba kiểu có kiểu Simple nhập gia trị độ dốc trực tiếp hộp thoại hai kiểu lại phải đợc nhập giá trị khác + Cut type Để chọn kiểu taluy đào 49 Có kiểu khác chọn + Typical maximum : Là giá trị độ dốc taluy dùng cho taluy kiểu Simple trờng hợp đào đắp Các tham số khác tham khảo phần Help để hiểu rõ 50 Chơng Xây dựng chơng trình phụ trợ dựa Land Desktop Civil Design Có thể nhận thấy chơng trình Land Desktop Civil Design mạnh Tuy nhiên chơng trình nớc nên có nhiều điểm chơng trình áp dụng cho điều kiện Việt Nam không phù hợp Cách tính tham số thiết kế hoàn toàn dựa theo AASHTO, nhiều tham số tính toán không phù hợp với điều kiện Việt Nam Đối với vẽ vẽ bình đồ trắc dọc Civil Design chấp nhận đợc, vẽ trắc ngang thiếu nhiều chỗ, với đờng nâng cấp trờng hợp đặc biệt có độ dốc tự nhiên lớn trắc ngang bị lỗi Ngoài trình khai thác chơng trình số lỗi nhỏ trình bày đòi hỏi ngời sử dụng phải thành thạo AutoCad để chỉnh sửa đợc dễ dàng Tuy nhiên điểm mạnh Land Desktop Civil Design chơng trình cho phép ngời sử dụng tùy biến tác động sâu vào chơng trình, ngời sử dụng tùy biến chơng trình để phục vụ yêu cầu riêng xóa điểm yếu vốn có chơng trình Toàn chơng trình đợc xây dựng theo cấu trúc rõ ràng, tất thành phần chơng trình đợc xây dựng thành đối tợng dễ dàng cho kỹ s việc truy xuất đến đối tợng để làm việc Để lập trình thêm chơng trình chức phụ trợ AutoCad nói chung Land Desktop nói riêng trớc đòi hỏi ngời dùng phải sử dụng AutoLisp Object Arx để viết chơng trình AutoLisp ngôn ngữ có cấu trúc đặc biệt khác nhiều so với ngôn ngữ phổ thông nh Pascal, C mà kỹ s thờng đợc trang bị, tiếp cận AutoLisp khó khăn với nhiều kỹ s Hơn sử dụng AutoLisp việc tiếp cận hệ sở liệu nh MS Access, MS SQL, Oracle v v khó khăn, lựa chọn AutoLisp giải pháp tối u để viết thêm chơng trình chạy AutoCad Để sử dụng Object Arx viết trình phụ trợ đòi hỏi ngời sử dụng biết lập trình ngôn ngữ C++, đồng thời phải có kiến thức cấu trúc hệ thống AutoCad Các chơng trình phụ trợ viết Arx nói chung mạnh, tơng tác trực tiếp với Autocad linh hoạt, đáp ứng cho yêu cầu ngời lập trình Điểm yếu khó học đòi hỏi thời gian phát triển lâu, chi phù hợp với dự án lớn hay chơng trình thơng mại thờng đợc xây dựng với đội ngũ lập trình viên chuyên nghiệp Nhằm đáp ứng yêu cầu kỹ s khả xây dựng ứng dụng phụ trợ Autocad nhanh hiệu quả, Autodesk gắn thêm VBA cho Autocad, nhng với Land Desktop phiên 2000i đối tợng Land Desktop đợc cung cấp th viện đối tợng VBA Nhờ có bổ sung này, kỹ s viết trực tiếp chơng trình phụ trợ chạy Land Desktop ngôn ngữ hỗ trợ ActiveX nh Visual C++, Visual Basic, Delphi v v nhanh chóng hiệu Ngoài ra, trình làm việc, toàn liệu tuyến, trắc dọc, trắc ngang dự án xuất dới dạng file text có định dạng rõ ràng, ngời sử dụng sử dụng số liệu để phục vụ cho chơng trình tính toán khác 51 Ví dụ kết thiết kế tuyến đợc xuất : File xuất thờng đợc lu th mục Align thuộc th mục dự án # AutoCAD Land Development Desktop Alignment Output 2.0 Vd2,2,0.000000,5999.240274 Tuyen vi du 0,0.000000,0.000000,707.12672250,2274.23641082,1318.86535402,3018.2934059 7,963.247095,0.688112 1,963.247095,963.247095,1318.86535402,3018.29340597,1627.84401559,2764.26 154439,1614.31133491,3164.03256204,339.538613,-400.000000,0.848847 0,1302.785708,1302.785708,1614.31133491,3164.03256204,4145.07412463,3249 70161558,2532.212370,1.536958 1,3834.998077,3834.998077,4145.07412463,3249.70161558,4156.91522023,2899 90197513,4394.09234937,3157.28691916,272.439657,-350.000000,0.778399 0,4107.437735,4107.437735,4394.09234937,3157.28691916,4721.93523241,2855 18364694,445.810883,2.315357 1,4553.248618,4553.248618,4721.93523241,2855.18364694,4959.11236155,3112 56859097,5082.23642670,2784.94004432,386.412628,350.000000,1.104036 0,4939.661246,4939.661246,5082.23642670,2784.94004432,6074.08881839,3157 68197948,1059.579028,1.211321 Để đọc đợc dạng file ta phải hiểu đợc bảng mã đối tợng đợc liệt kê Bảng mã đợc cung cấp theo tài liệu Autodesk, dới vài mã ví dụ : Mô tả Kiểu xuất Kiểu đờng xoắn ốc Kiểu đánh lý trình Mã Đờng thẳng Đờng cong Lý trình Đờng xoắn ốc Clotoid Sin Cos Phơng trình bậc Tăng Giảm 3 Cấu trúc file ASCII chứa liệu tuyến : Tên tuyến, kiểu xuất, lý trình đầu(nội), chiều dài Mô tả tuyến 0, lý trình nội, lý trình ngoại, N 1, E 1, N 2, E 2, khoảng cách, hớng 1, lý trình nội, lý trình ngoại, BC N, BS E, SPI N, SPI E , ES N, ES E, chiều dài, bán kính, theta, A, cự ly, external, kiểu đờng xoắn ốc, kiểu định hớng 3, chiều dài suốt theo tuyến (gồm lý trình đầu), lý trình ngoại, kiểu đờng xoắn ốc Ví dụ xuất trắc dọc thiết kế : File xuất thờng đợc lu th mục Align thuộc th mục dự án 52 # Autodesk Civil Design Profile Output 2.0 Vd2 0,3 1,vd1 477 0,0.000000,0.000000,322.260253,0.000000,0.000000 0,30.508742,30.508742,323.250851,0.000000,0.000000 0,45.866479,45.866479,323.763393,0.000000,0.000000 0,71.815063,71.815063,324.609046,0.000000,0.000000 0,111.349433,111.349433,325.866778,0.000000,0.000000 0,136.038057,136.038057,326.838485,0.000000,0.000000 0,183.585993,183.585993,327.758436,0.000000,0.000000 0,197.048653,197.048653,328.230423,0.000000,0.000000 0,205.828002,205.828002,328.538218,0.000000,0.000000 0,213.718523,213.718523,328.740065,0.000000,0.000000 0,218.082996,218.082996,328.803820,0.000000,0.000000 0,223.311374,223.311374,328.788839,0.000000,0.000000 0,236.547424,236.547424,328.471700,0.000000,0.000000 0,308.392527,308.392527,329.123471,0.000000,0.000000 0,400.850652,400.850652,329.511999,0.000000,0.000000 0,405.527817,405.527817,329.432966,0.000000,0.000000 0,437.783169,437.783169,330.000000,0.000000,0.000000 0,485.779362,485.779362,330.000000,0.000000,0.000000 0,503.710022,503.710022,330.000000,0.000000,0.000000 0,529.163717,529.163717,330.000000,0.000000,0.000000 0,543.879069,543.879069,330.000000,0.000000,0.000000 0,590.258361,590.258361,330.000000,0.000000,0.000000 0,596.868160,596.868160,330.000000,0.000000,0.000000 0,646.578740,646.578740,330.000000,0.000000,0.000000 0,657.188566,657.188566,328.724808,0.000000,0.000000 0,658.624494,658.624494,328.898340,0.000000,0.000000 0,663.673997,663.673997,328.023450,0.000000,0.000000 0,720.389740,720.389740,328.338324,0.000000,0.000000 Bảng danh sách số mã trắc dọc file xuất Profile Mô tả Các kiểu bề mặt Các mã bề mặt Các điểm Bề mặt tự nhiên Bề mặt thiết kế Mặt tự nhiên tim đờng Mặt tự nhiên bên trái Mặt tự nhiên bên phải Mặt lớp dới tim đờng Mặt lớp dới bên trái Mặt lớp dới bên phải Mặt thiết kế tim đờng Tất loại điểm Cấu trúc file liệu trắc dọc xuất : 53 Mã 1 100 Tên tuyến Kiểu bề mặt, tổng số mặt thuộc kiểu Mã bề mặt, tên bề mặt Tổng số điểm mặt Mã điểm, lý trình nội, lý trình ngoại, cao độ, chiều dài đứng nhánh vào, chiều dài đ ờng cong đứng nhánh Kết thiết kế trắc ngang xuất tơng tự theo dạng với trờng hệ mã Nh ta dễ dàng xây dựng chơng trình đọc file giá trị kết xuất công cụ lập trình nào, sau với liệu nhận đợc ta tạo vẽ hay ứng dụng tính toán vào chơng trình khác tiện lợi nhanh chóng Dữ liệu xuất đợc lu sở liệu MS Access nh liệu điểm nhóm điểm, tuyến v v Tóm lại, Land Desktop tạo điều kiện thuận lợi cho ngời sử dụng xây dựng chơng trình modul phụ trợ, chơng trình có khả áp dụng rộng rãi với nhiều điều kiện làm việc khác Kết luận Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, nhóm thực cố gắng hoàn thành mục tiêu đề ban đầu, nghiên cứu áp dụng phần mềm 54 Land Desktop Civil Design công tác thiết kế đờng ô tô Việt Nam Đây chơng trình mạnh, nhiều chức mà thiết kế đờng ô tô phần khả Thuận lợi nhóm thực LandDesktop Civil Design phát triển từ Softdesk lên nên tham khảo tài liệu hớng dẫn sử dụng Softdesk để áp dụng phần Tuy nhiên với nhiều thay đổi LandDesktop thời gian gần đây, nhóm thực phải sâu tìm hiểu chức cách làm việc với Land Desktop Civil Design nhằm tận dụng đợc tối đa sức mạnh phần mềm Trong trình ứng dụng Land Desktop, nhóm thực xây dựng số chơng trình hỗ trợ cho Land Desktop nh chơng trình nhập liệu từ máy toàn đạc điện tử, chơng trình đọc file xuất Land Desktop v v Các chơng trình bớc đầu để xây dựng hệ thống chơng trình hoàn chỉnh trợ giúp thiết kế đờng với nến tảng phần mềm Land Desktop Civil Design Do hạn chế thời gian thực nguồn tài liệu tham khảo nên số mục tiêu ban đầu đề tài cha đợc hoàn thành, nhóm thực cố gắng để hoàn thành tiếp tục phát triển đề tài thời gian tới Hớng phát triển đề tài : - Xây dựng chơng trình hỗ trợ Land Desktop trình in ấn xuất vẽ phù hợp với quy định chung - Kết hợp liệu xuất Land Desktop với số chơng trình tiện ích khác ngành xây dựng công trình nh Geo-Slope để thuận tiện cho công tác thiết kế - Viết modul hỗ trợ cho Land Desktop trình hoàn thiện dự án thiết kế, trình chiếu mô hình, tạo chỉnh sửa tham số khuôn mẫu chơng trình phù hợp với điều kiện thiết kế Việt Nam 55 [...]... sẽ sử dụng là menu Cross Sections trong hệ thống menu Civil design Các menu chính trong Cross Sections bao gồm : 35 Sử dụng các lệnh trong menu này bạn có thể thực hiện các công tác sau : - Tạo mặt cắt ngang tự nhiên của tuyến - Tạo mẫu khuôn trắc ngang thiết kế của đờng - Thiết lập các tham số cho thiết kế rãnh dọc, siêu cao và đoạn chuyển tiếp - Tách, xem, chỉnh sửa và in trắc ngang - Tính thể tích... từ chơng trình "NOVA" bằng cách thiết kế 2 tuyến giống nhau trên hai chơng trình rồi ta copy bảng trắc dọc từ "NOVA" sang 2.5.3 Trình tự thiết kế đờng đỏ - Vạch đờng đỏ trên đờng đen đã thiết kế - Lựa chọn và thiết kế đờng cong ứng cho đờng đỏ 31 - Định nghĩa đờng đỏ vừa thiết kế 1 Vạch đờng đỏ Trớc khi thiết đờng đỏ ta phải tạo một layer mặc định của chơng trình bằng cách: - Vào "Profiles/FG Centerline... Mẫu thiết trắc ngang cũng đợc soạn một cách tơng tự sẽ đợc trình bày trong phần thiết kế trắc ngang dới đây 2.6 Thiết kế trắc ngang 1 Khởi tạo ban đầu Để có thể bắt đầu vào công tác thiết kế trắc ngang, yêu cầu ban đầu là bạn đã phải khởi tạo một dự án Các bớc khởi tạo một dự án đợc viết rõ trong phần khởi tạo dự án và thiết kế bình đồ Để thực hiện các công tác thiết kế trắc ngang, menu chính bạn sẽ sử. .. thiết kế các đờng cong nằm, khi thiết kế ta phải dựa vào các tiêu chuẩn thiết kế để xác định chính xác bán kính của đờng cong bằng Phần mềm này mặc định là thiết kế theo tiêu chuẩn ASSHTO Land Develoment Desktop cho phép ta tạo ra các tiêu chuẩn thiết kế theo các tiêu chuẩn Việt Nam Để thiết kế đờng cong theo tiêu chuẩn ta làm nh sau - Vào Line/CurvesSpeed Table Hộp thoại sẽ hiện ra nh hình bên dới Trong. .. ký hiệu sử dụng trong thiết kế nh: Ngời, cây, hớng bắc, mũi tên .Do thời gian có hạn nên trong báo cáo này không trình bày hết đợc các phần đã nói ở trên ngời sử dụng có thể tham khảo phần "Help" của chơng trình để hiểu đợc vấn đề cụ thể hơn 2.5.5 Thiết kế trắc dọc của tuyến bằng cách soạn thành phai số liệu Trong phần này đề cập tới soạn mẫu số liệu trắc dọc theo định dạng của ch ơng trình Để làm đợc... Chơng trình hỏi tiếp một dòng lệnh nữa đó là dòng lệnh tuỳ chọn cho ng ời sử dụng Chơng trình sẽ tự động điền tất cả các thông số thiết kế vào bản vẽ( gồm có các cao độ đờng đỏ và các thông số về đờng cong ứng, thông số về các đoạn thẳng nh chiều dài, độ dốc) Sau khi thiết kế trắc dọc xong ta có thể điền cao độ đờng đỏ và đờng đen theo dọc tuyến bằng cách làm nh sau: Vào Profiles/ FG vertical Aligments/Create... các đờng cong bằng cho tuyến ta có thể tạo các đờng biên củ tuyến hoặc không là tuỳ thuộc vào ngời sử dụng Để tạo các đờng biên của tuyến vào: "Alignment/Create offset" sẽ xuất hiện bảng sau: Ngời sử dụng phải thiết đặt giá trị cho các mụch ở trong bảng này, gồm có tên các "Layer" của các đờng biên, độ rộng của các đờng biên tính từ tim tuyến nh hình trên Các giá trị thiết đặt tuỳ thuộc vào ngời sử dụng. .. Thiết kế đuờng cong ứng - Vào " Profile/Dt Vertical Curves" hộp thoại sau sẽ xuất hiện Trong hộp thoại này có rất nhiều loại đờng cong ứng ngời dùng có thể tuỳ chọn các loại đờng cong này Sau khi đã chọn loại đờng cong ứng nhấp OK Tại dòng nhắc lệnh: - Select ingoing tangent - Select out going tangent 32 Chọn hai cánh cần thiết kế đờng cong bằng và tuỳ theo loại đờng cong ứng mà tại dòng nhắc có... dụng Các đờng biên này có thể hiểu nh là một đờng tim tuyến bình thờng nếu nh ta định nghĩa chúng Đó chính là một u điểm vợt trội của chơng trình này Nếu ngời sử dụng không muốn tạo các đờng biên này thì bổ qua bớc này Đến đây ta load modul Civil Design, gõ lệnh MP tại dòng nhắc màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại sau: 26 Ta chọn Civil Design 2i rồi chọn load Phần trên ta mới chỉ vẽ tuyến đó chỉ là các đoạn... tự thiết kế đờng đen - Khởi tạo bình đồ tuyến - Tiến hành vạch tuyến trên bình đồ đã khởi tạo - Tạo các đờng cong bằng trên tuyến đã vạch - Định nghĩa tuyến cùng đờng cong bằng vừa khởi tạo - Khởi tạo các lý trình cho tuyến và điền tên các lý trình cho tuyến - Vẽ đờng đen cho tuyến vừa khởi tạo Cách thức tiến hành thiết kế trắc dọc trên Land develop 2.5.1 Khởi tạo bình đồ tuyến: 20 Ta có thể khởi tạo ... cho Autocad, nhng với Land Desktop phiên 2000i đối tợng Land Desktop đợc cung cấp th viện đối tợng VBA Nhờ có bổ sung này, kỹ s viết trực tiếp chơng trình phụ trợ chạy Land Desktop ngôn ngữ hỗ... : + None - Không có rãnh + Cut - Có rãnh trờng hợp đào + Fill - Có rãnh trờng hợp đắp + Cut/Fill - Có rãnh trờng hợp đào đắp + Foreslope - Taluy đào rãnh từ phía vai đờng + CL Offset - Khoảng... đến : Nova TDN - Hài Hòa việt hóa; TKĐ - Bộ môn TĐHTKCĐ - ĐH GTVT; có số phần mềm hãng nớc nh Softdesk - AutoDesk; Eagles - EaglePoints; MX Road Bentley; Nova; RDS v v Nói chung phần mềm Việt