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Gert Domsch, CAD-Dienstleistung AutoCAD CIVIL 3D 2013

Gert Domsch, CAD-Dienstleistung, Lindenstraße 5, 02999 Lohsa. [email protected], www.gert-domsch.de

Autodesk Civil 3D 2010 Grundlagen, Anwendungsbeispiel

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AutoCAD CIVIL 3D 2013 Querschnitt für 3D-Profilkörper Subassembly Composer 2013

Gert Domsch, CAD-Dienstleistung

07.04.2013

Inhalt Vorwort .................................................................................................................................................... 2

Erstellen mit „Standard-Elementen“ ................................................................................................ 2 Erstellen mit frei codierbaren Elementen ........................................................................................ 2 Subassembly Composer ................................................................................................................. 2

Bankettneigung, „Neigungssteuerung abhängig von der Fahrbahnneigung“ ......................................... 4 Programmstart, ............................................................................................................................... 5 Konstruktion, rechtes Querschnittsbestandteil ............................................................................... 5 Codierung ..................................................................................................................................... 11 Linkes Element ............................................................................................................................. 12 Importieren in die Werkzeugpalette .............................................................................................. 14 Verwendung der Querschnittsbestandteile im Querschnitt .......................................................... 16

Böschungselement (ausgerundeter Graben, automatischen Entscheidung Damm-Einschnitt, ausgerundeter Böschungsanschluss) ................................................................................................... 18

Programmstart (Rechtes Element) ............................................................................................... 19 Einschnitt-Graben ......................................................................................................................... 22 Damm............................................................................................................................................ 25 Codierung ..................................................................................................................................... 28 Importieren in die Werkzeugpalette .............................................................................................. 30 Verwenden des Querschnitts im 3D-Profilkörper ......................................................................... 30

Ende der Unterlage ......................................................................................................................... 32




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Vorwort

Die Unterlage beschreibt die Erstellung von Querschnittbestandteilen mit dem Subassembly Composer. Querschnitte sind eine von drei Voraussetzungen für den 3D-Profilkörper. Der 3D-Profilkörper wird aus der Achse, der Gradiente und dem Querschnitt gebildet. Die häufigste Verwendung dieser Konstruktionselemente wird im Straßenbau zu finden sein, unerheblich ob es sich um einen kompletten Neubau oder einen Teilausbau handelt. Mit dieser Vorgehensweise können jedoch auch Dämme wie Bahndämme oder Hochwasserschutzdämme, offenen Fließgewässer, Tunnel, Kabel-Kanäle, -Trassen, oder Freispiegelleitungen konstruiert werden. Die Konstruktion ist für alles geeignet, deren Mengenberechnung oder Abrechnung über Querprofile erfolgen soll. Die Schnittstelle zu den deutschen Abrechnungsverfahren ist gegeben. Ich fasse diese Konstruktionsweise als „langgestreckte Baukörper“ (siehe gleichlautende Beschreibung) zusammen. Ich unterteile das Erstellen von Querschnitten (die Vorgehensweise) in drei verschiedene Kategorien

Erstellen mit „Standard-Elementen“

Standard-Elemente besitzen eine feste vorgegebene „Codierung“. Die Codierung des Elements ist in der Hilfe erläutert, sonst aber nicht sichtbar. Aufgrund der „Codierung“ und des zielgerichteten Aufrufs dieser Eigenschaft, werden abgeleitete Objekte, wie das Profilkörper-DGM, Begrenzungslinien oder Absteckpunkte erstellt.

Beispiel: einfache, schematische Straßenkonstruktion, z.B. ohne zusätzliche Anforderung an das Roh-Planum auf der Hochseite, 4% Gegenneigung.

Erstellen mit frei codierbaren Elementen

Mit Standard-Elementen ist nicht jede Problemstellung lösbar. Frei codierbare Elemente lassen über die anwenderspezifische Codierung speziellere Problemlösungen zu. Die Eingabe-Möglichkeiten bei diesen Elementen sind sehr umfangreich, erfordern aber ein Konzept zur Vergabe der Codes, um abgeleitet Objekte wie Profilkörper-DGM, Begrenzungslinien oder Absteckpunkte erstellen und ausgeben zu können.

Beispiel: Hochwasserschutzdamm, offenes Fließgewässer

Subassembly Composer

Querschnittselemente, die mit Hilfe des Subassembly Composer erstellt werden, können Fallunterscheidungen ausführen. Diese Querschnittselemente werden als *.PKT Datei an CIVIL 3D übergeben und in die Konstruktion des Querschnitts eingebunden.

Beispiel: Der Wechsel der hohen- und tiefen Straßenseite von rechts nach links erfordert (als Ursache des Neigungswechsels) einen Wechsel der Querneigung und des Banketts von 6% auf 12%. Die Unterlage stellt sich das Ziel den Subassembly Composer an selbstgestellten Beispielen zu erläutern.




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Es wird vorausgesetzt, dass Querschnitte und 3D-Profilkörper erstellt werden können und die dort eingeschlossene Codierung bekannt ist. Die in den Standard-Elementen verwendeten Einstellungen einschließlich der Codierung (deutsche Codierung) werden begrifflich innerhalb des Subassembly Composer verwendet. Die Erläuterung ist auf Basis des Subassembly Composer 2013 erstellt. Autodesk bietet unter folgender Adresse eine deutsche Hilfe an. http://wikihelp.autodesk.com/AutoCAD_Civil_3D/deu/2013/Help/0000-Autodesk0 Der Subassembly Composer selbst ist nicht übersetzt. Unter folgender Annahme wurde die Beschreibung erstellt. Auf die Installation wird nicht eingegangen. Geometry - Geometrie, Gestaltung Point – Punkt Link - Verbindung, Anschluss Shape - Form Origin - Start-Punkt Advanced Geomety - erweitere Geometrie, Gestaltung Intersection Point - Kreuzungspunkt, Schnittpunkt Curve - Bogen, Kurve Surface Link - Verbindung zur Oberfläche Daylight Rounding - Tagesoberfläche, Tageslicht, Rasensohle Get Mark Point - markierten, bezeichneten Punkt setzen Fillet Arc - ausgerundeter Bogen Auxiliary - Hilfs-, Zusatz-, (-Geometrie) Auxiliary Link - Hilfs-, Zusatz-,Linie Auxiliary Point - Hilfs-, Zusatz-,Punkt Auxiliary Surface Link - Hilfs-, Zusatz-,DGM-Verknüpfung Auxiliary Intersection - Hilfs-, Zusatz-,Kreuzung, Schnittpunkt Auxiliary Mark Point - Hilfs-, Zusatz-, markierter Punkt Workflow - Ablauf, Ablaufplan Flowchart - Ablaufschema Sequence - Befehlsabfolge Decision - Entscheidung, Fall-Unterscheidung Switch - Schalter, Schaltelement Miscellaneous - diverges, sonstiges Set Output Parameter - Ausgangs-Parameter-Satz Define Variable - Variable festlegen Set Variable Value - Variable Wert festlegen Set Mark Point - markierten Punkt setzen Report Message - Report, Nachricht, Information Superelevation - Kurvenüberhöhung, Querneigung lane slope - Fahrbahn-Neigung, -Gefälle Extend Link - verlängerte Verbindung Double - Gleikommazahl Integer - Ganzzahl String - Zeichenkette Side - Seite (rechts/links) Slope - Gefälle, Hang, Anstieg Grade - Neugrad, Gon Disabled - deaktiviert, gesperrt Enabled - freigegeben, aktiv

http://wikihelp.autodesk.com/AutoCAD_Civil_3D/deu/2013/Help/0000-Autodesk0




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Packet Settings - Dateiname und Beschreibung Input/Output Parameters Festlegung der Code-Parameter, Code-Bezeichnungen (erforderlich) Target Parameters - Steuerungsparameter, Steuerungselemente (Option) Superelevation - gesetzte Querneigungsparameter Event Viewer - Hinweis, Anzeige Hinweis: Innerhalb des Suassembly Composer sind Dezimalwerte mit „Komma“ zu trennen.

Bankettneigung, „Neigungssteuerung abhängig von der Fahrbahnneigung“

Abhängig von der Querneigung der Fahrbahn (Hoch- und Tiefpunkt) soll die Querneigung des Banketts selbständig wechseln von 6% auf 12%.

Ergebnis der Querschnittsdefinition:

Es handelt sich hierbei um eine sehr, sehr einfache Funktion. Mit dieser einfachen Funktion sollen jedoch grundlegende Arbeitsschritte erläutert werden.




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Programmstart,

Konstruktion, rechtes Querschnittsbestandteil

Nach dem Start des Programms wird der zukünftige Dateiname des Querschnittelements festgelegt. - Paket Settings

Es wird die Orientierung des Elements festgelegt. Die Zeile „Side“ ist automatisch vorgegeben und wird auf „Right“ gestellt. Mit der Funktion „Point“ ist der Startpunkt festzulegen.

Die Funktion wird „angefasst“ und in das Feld „Flowchart“ gezogen. Nach der Aktion wird die Voreinstellung akzeptiert. Der Punkt liegt auf „Origin“ (Start). Der Punkt behält einen X- und Y-Wert von „Null“.

vc




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Um die Fahrbahn festzulegen wird die Funktion „Punkt“ ein zweites Mal benutzt.

Der Punkt P2 wird mit der Funktion „Slope and Delta X“ verwendet, um die Fahrbahnneigung verknüpfbar zu machen. Das Element wird mit P1 verbunden, mit einer Neigung von 2,5% und mit einer Breite von 3m versehen.




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In den Zeilen „Offset Target“ und „Elevation Target“ sind zu diesem Zeitpunkt keine Eingaben möglich. Sollen beide Werte im Programm verwendet werden, so sind diese im Bereich „Traget Parameters“ zu definieren.

Die Parameter werden auf „Offset“ und „Elevation“ gesetzt, damit kann die feste Neigung und die feste Breite durch eine Achse oder einen Längsschnitt überschrieben werden. Mit der Definition stehen diese Parameter zur Auswahl. Für „Superelevation“ wird „Right Outside Lane Slope“ auf gerufen. Damit kann die vor eingestellte Querneigung (-2.5%) durch den Wert aus den Achseigenschaften (Fahrbahn Außen Rechts) Überschrieben werden.




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In der Voransicht sollte sich folgendes Bild ergeben. Eventuell ist in der Ansicht zu zoomen.

Es wird die Funktion „Decision“ eingefügt.

Der vorhandene äußere Fahrbahnrandpunkt soll entscheiden, ob das Bankett an der Position 6% oder 12% Neigung hat. Der Eintrag für diese Entscheidung lautet: P2.Y < P1.Y („True“ gleich 6%, „False“ gleich 12%)




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Der nächste Punkt wird als P3 eingefügt und mit der Eigenschaft „Slope and Delta X“ verknüpft. Die Ausgangsposition ist P2. Neigung und Breite werden festgelegt. Auf eine Verknüpfung wird verzichtet. Mit der „Option“ L2 wird ein Linienelement erstellt. Der eingefügte Punkt „P4“ verknüpft sich eventuell mit dem Punkt „P3“.




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Die Verknüpfung kann nachträglich per Maus verschoben werden. Sie sollte auf „False“ führen.

Die Einstellungen werden entsprechend der Zielstellung vorgenommen. Hinweis: Es kann von Vorteil sein, wenn Punkte gleicher Position rechts und links im Querschnitt die gleiche Bezeichnung haben. In der Voransicht sollte sich folgendes Bild ergeben. Eventuell ist in der Ansicht zu zoomen. Die Ansicht kann gleichzeitig als Bild für die Funktionsdarstellung (später im Werkzeugkasten) benutzt werden. Die Funktion ist Bestandteil von „Paket Settings“.




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Codierung

Innerhalb der gesamten Konstruktion wurden bisher weder Punkt- noch Linien-Codes vergeben. Die Code-Vergabe ist für die Verwendung des Querschnitts innerhalb eines komplexen 3D-Profilkörper wichtig. Codes können erst verwendet werden, wenn diese im Bereich „Input/Output Parameters“ vereinbart wurden. Mit der Funktion „Create parameter“ werden weitere Zeilen eingefügt und damit nachfolgende Codes vorgegeben. Die Parameter bekommen den Wert „String“.

Die vorgegebenen Namen sind geändert. Der definierte Code wird den Elementen zugewiesen.

Ein doppelter Eintrag (mehrere Code-Bezeichnungen) ist möglich. Diese sollten nach meiner Erfahrung mit Komma getrennt aber ohne Leerzeichen eingetragen sein.




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Die Konstruktion des rechten Fahrbahnelementes ist abgeschlossen, es wird als Datei gespeichert.

Linkes Element

Das linke Fahrbahnelement kann mit Umstellung der Orientierung auf die linke Seite, als Kopie der rechten Seite erstellt werden. Das Bild zeigt das Endresultat der nachfolgenden Eingaben.

Im Bereich „Input/Output Parameters“ ist „Side“ von „Right“ auf „Left“ umzustellen.




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Im nächsten Schritt ist die Fahrbahnneigung auf „Left Outside Lane Slope“ zu setzen.

Abschließend kann auch hier die Voransicht als Bild für den Befehl verwendet werden. Die Funktion ist Bestandteil von „Paket Settings“.




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Importieren in die Werkzeugpalette

Die Querschnittselemente sind als *.PKT Datei abgespeichert.

Im nächsten Schritt werden die Querschnittselemente in die Werkzeugpalette importiert und damit als CIVIL 3d Querschnittsbestandteil verfügbar gemacht. Die Importfunktion wird mit der rechten Maustaste am Rand der Werkzeugpalette aufgerufen.




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Im Pfad werden die *.pkt Dateien ausgewählt.

Die Querschnittselemente sind Bestandteil der Palette und können verwendet werden.

Das Element ist in der Palette anzuklicken und die Anzeige der Eigenschaften in der Eigenschaften- Palette zu kontrollieren. Hier ist ggf. die Orientierung zu korrigieren.

Danach wird in unserem Fall der Querschnitt gepickt. Am Querschnitt wird automatisch eine Gruppe auf der linken Seite angelegt.




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Mit der Bestätigung der Bezeichnung wird das Element eingefügt.

Schwarze Linien-Farbe, rundes Punktsymbol und prozentuale Beschriftung werden erzeugt, weil die vergebene Codierung dem zugewiesenen Code-Stil-Satz entspricht. Danach wird das rechte Element aufgerufenen und die rechte Orientierung kontrolliert.

Das Einfügen erfolgt auf die gleiche Art und Weise.

Verwendung der Querschnittsbestandteile im Querschnitt

Der neue Querschnitt kann jetzt als Bestandteil des 3D-Profilkörpers verwendet werden und erzeugt die Querprofile wobei er die Neigung der Fahrbahn automatisch liest und die Bankettneigung festlegt.




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Da insgesamt die Codierung am Querschnittsbestandteil der Standard-Codierung entspricht, werden alle abgeleiteten Funktionen problemlos ausgeführt. Der 3D-Profilkörper hat die entsprechenden Farben.

Es kann ein Profilkörper DGM erstellt werden einschließlich der „automatischen Randfunktion“.




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Absteckpunkte werden angeschrieben.

Böschungselement (ausgerundeter Graben, automatischen Entscheidung Damm-Einschnitt, ausgerundeter Böschungsanschluss) In Abhängigkeit von der Lage des Bankettrandes zum Bestandsgelände, soll der Querschnitt entscheiden ob Auftrag oder Abtrag vorliegt. Die entsprechende Böschungskonstruktion soll Auftrag- und Abtrags abhängig eingefügt werden, Die Querschnittsbestandteile sollen auch ein Profilkörper-DGM und Absteckpunkte zulassen bzw. ermöglichen.

Resultat der Querschnittsbestandteile:




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Programmstart (Rechtes Element)

Nach dem Start des Programms wird der zukünftige Dateiname des Querschnittelements festgelegt. - Paket Settings

Mit der Funktion „Point“ ist der Startpunkt vorzugeben. Die Punktnummer-Vergabe sollte berücksichtigen, dass es diesen Punkt nur einmal rechts oder links gibt. Hinweis: Es kann von Vorteil sein wenn Punkte gleicher Position rechts und links im Querschnitt die gleiche Bezeichnung haben (3D-Profilkörper-Rand Definition).

Die Funktion wird „angefasst“ und in das Feld „Flowchart“ gezogen. Nach der Aktion wird die Voreinstellung akzeptiert. Der Punkt liegt auf „Origin“ (Start). Der Punkt behält den X- und Y-Wert von „Null“.




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Es wird ein Entscheidungspunkt benötigt. Es muss geklärt werden, wo die Lage des Startpunktes ist, „oberhalb“ oder „unterhalb“ des DGM (Bestandsgelände). Dieser Entscheidungs-Punkt wird mit der Funktion „Auxiliary Point“ vorgegeben.

Der „Auxiliary Point AP10&AL1“ wird mit der Funktion „Delta X on Surface X“ verwendet, um die Lage des Punktes P10 zu errechnen. Der DGM Parameter wird anschließend im Bereich „Target Parameter“ erstellt. „Preview Value“ ist zusetzten, damit eine logische Voransicht entsteht (Preview Value „1“).




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Anschließend steht der DGM-Wert als „Surface Target“ zu Verfügung. Die Voransicht sollte ebenfalls den Wert „DGM“ zeigen. Eventuell ist im Feld „Preview“ zu zoomen. „Offset Target“ wird nicht benötigt.

Mit der Funktion „Decision“ wird die Entscheidung bestimmt, ob der Punkt „P10“ über oder unterhalb des DGM liegt.

Die Eingabe für die Fallunterscheidung lautet: P10.Y < AP10.Y („True“ gleich Einschnitt, „False“ gleich Damm)




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Liegt der Fall „Einschnitt“ vor, so beginnt das Böschungselement mit einem Graben, an den sich eine 1:1,5 geneigte Böschung anschließt. Der Graben bekommt im vorliegenden Fall eine Breite von 2m und eine Tiefe von 0,25m. Der Übergang Böschung-Bestandsgelände wird mit einem 3m Radius abgerundet.

Einschnitt-Graben

Für den Graben wird ein erster Punkt (P11) benötigt, der die Grabenbreite vorgibt.

Es wird ein zweiter Punkt (P12), benötigt, der die Grabensohle bestimmt. Preview:




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Anschließend wird die Ausrundung als „Curve“ erstellt.

Mit der Zuordnung der Punkte wird der Bogen erzeugt. Die Böschung zur Oberfläche ist mit dem Befehl „Point“ zu erstellen.

Die Eigenschaften werden auf „Slope to Surface“ gestellt. Neigung und „Surface Target“ sind entsprechend der Vorgabe zu wählen. Aus dem Punkt ist ein „Link“ abzuleiten, damit dieser anschließend für die Ausrundung verwendet werden kann.




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Die Vorschau stellt Punkt und Linie dar. Es folgt die Ausrundung. „Daylight Rounding“.

Linie „L2“ und „DGM“ sind die Parameter, die den Radius begrenzen. Die anderen Parameter entsprechen der Voreinstellung. Die Voransicht zeigt die bisherige Konstruktion.




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Aus technischen Gründen (spätere Codierung) sollten P11 und P15 als „Link“ verbunden sein.

Der Fall Einschnitt ist konstruiert.

Damm

Der Fall „Damm“ beginnt wiederum mit einem „Point“.

Die Verknüpfung ist noch zum letzten Element aufgebaut. Diese kann mit der Maus auf „Decision“ geschoben werden. Die Verknüpfung ist zu „False“ herzustellen.




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Die Böschung zur Oberfläche ist mit dem Befehl „Point“ zu erstellen.

Die Eigenschaften werden auf „Slope to Surface“ gestellt. Neigung und „Surface Target“ sind entsprechend der Vorgabe zu wählen. Aus dem Punkt ist ein „Link“ abzuleiten damit dieser anschließend für die Ausrundung verwendet werden kann. Um die Konstruktion in der Voransicht zu sehen, kann der „Target Parameter“ auf „-1“ umgestellt werden.

-66,67%




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Ähnlich der Böschungskonstruktion „Einschnitt“ wird die Verbindung zum Gelände ausgerundet.

Die Voransicht muss die Einstellungen bestätigen. Aus technischen Gründen (spätere Codierung) sollte P10 und P19 als „Link“ verbunden sein.

Der Fall Damm ist konstruiert.




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Codierung

Innerhalb der gesamten Konstruktion wurden bisher weder Punkt- noch Linien-Codes vergeben. Die Code-Vergabe ist für die Verwendung des Querschnitts innerhalb eines komplexen 3D-Profilkörper wichtig. Codes können erst verwendet werden, wenn diese im Bereich „Input/Output Parameters“ vereinbart wurden. Die Zeile „Side“ ist automatisch vorgegeben und wird auf „Right“ gestellt.

Mit der Funktion „Create parameter“ werden weitere Zeilen eingefügt und damit nachfolgende Codes vorgegeben. Die Parameter bekommen den Wert „String“.

Die Codierung gibt den Böschungselementen Eigenschaften, die diese für nachfolgende Funktionen verwendbar machen:

- 3D-Profilkörper-DGM - 3D-Profilkörper-Rand - 2D-Lageplan-Farbdarstellung - Absteckpunkte




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Da das Element automatisch eine Damm- oder Einschnitt-Konstruktion erstellt ist die Damm oder Einschnitt-Variante auch in der Codierung zu berücksichtigen.




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Importieren in die Werkzeugpalette

Der Import des Querschnittselements in die Werkzeugpalette erfolgt über „Rechtsklick“ auf den Rand der Palette.

Verwenden des Querschnitts im 3D-Profilkörper

Beim Einfügen zum Querschnitt ist auf die Orientierung (Side) „Left“ oder „Right“ zu achten.




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Durch die Vergabe der Codierung ist auch im Fall der Böschung die Beschriftung möglich.

Es wird im Lageplan die Schraffur-Farbe für das entsprechende Konstruktionsteil zugeordnet.




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Mit der Codierung können problemlos abgeleitete Konstruktionselement wie das 3D-Profilkörper-DGM erstellt werden.

Absteckpunkte können angeschrieben und ausgegeben werden.

Ende der Unterlage

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