UNIVERZITET U ZENICI

POLITEHNIČKI FAKULTET

ODSIJEK: GRAĐEVINARSTVO

A u t o C A D C i v i l 3 D

Seminarski rad

Mentori: Studenti:

v.prof.dr. Senad Balić Aldin Krajišnik R100/11

v.as. Ernad Bešlagić Fuad Piragić R21/11

Zenica, august 2013.

2

S A D R Ž A J

UVOD ............................................................................................................................................ 3

2. MOGUĆNOSTI PRIMJENE PROGRAMSKOG PAKETA AutoCAD Civil 3D PRI PROJEKTOVANJU I

IZGRADNJI PUTEVA .......................................................................................................................... 4

2.1. AutoCAD Civil 3D u fazi pripremnih radova za potrebe projektovanja puta .......................... 5

2.1.1. Podešavanje parametara projekta ................................................................................. 5

2.1.2. Transfer podataka dobijenih geodetskim snimanjem terena ........................................ 8

2.1.3. Izravnanje geodetske mreže ........................................................................................... 9

2.1.4. Kartiranje tačaka i spajanje detalja ............................................................................... 10

2.1.5. Izrada digitalnog modela terena ................................................................................... 11

2.2. AutoCAD Civil 3D u fazi projektovanja puta .................................................................... 14

2.2.1. Trasa puta ..................................................................................................................... 14

2.2.2. Uzdužni profil trase i niveleta puta ............................................................................... 16

2.2.3. Karakteristični poprečni profil ...................................................................................... 19

2.2.5. Poprečni profili puta ..................................................................................................... 25

2.2.6. Obračun zapremina materijala ..................................................................................... 28

2.3. AutoCAD Civil 3D u fazi realizacije projekta..................................................................... 30

2.3.1. Izdvajanje tačaka iz koridora puta ................................................................................ 30

2.3.2. Izvoz digitalnog modela terena..................................................................................... 31

2.3.3. Transfer podataka iz računara u geodetski mjerni instrument .................................... 32

2.3.4. Kontrola izvedenog stanja i obračun zapremina .......................................................... 33

3. AutoCAD Civil 3D - primjer ...................................................................................................... 33

3.1. Određivanje uzdužnih profila .......................................................................................... 33

ZAKLJUČAK .................................................................................................................................. 40

LITERATURA ................................................................................................................................ 41

3

UVOD

Geodetskim poslovima počinju i završavaju se svi građevinski radovi, pa tako i oni na

projektovanju i izgradnji puta. Projektovanje i izgradnja puta odvijaju se kroz nekoliko

faza, a uloga geodete u svim fazama je vrlo značajna.

Zadatak geodete je da pripremi geodetsku podlogu odgovarajućeg sadržaja koja će

biti korištena za potrebe projektovanja puta. U prošlosti kada su se koristile podloge u

analognom obliku značajan faktor je bila i njihova razmjera. Danas to nije slučaj jer se izrada

geodetskih podloga koje uključuju i digitalni model snimljenog terena (DMT), kao i kasnije

projektovanje puta vrše na računaru korištenjem adekvatnog softvera.

Projektovanje puta je posao građevinskog inženjera specijalizovanog za oblast

niskogradnje. Samo projektovanje se može vršiti u različitim programskim paketima, ali

programski paket koji se ističe svojom sveobuhvatnošću u pogledu alata kojima raspolaže

je AutoCAD Civil 3D. Ovaj programski paket je prvenstveno namenjen projektovanju

putne infrastrukture, kreiranju projekata koji se tiču uređenja zemljišne teritorije, kao i

onih koji za cilj imaju vršenje različitih hidroloških analiza, ali kao takav raspolaže i velikim

brojem geodetskih alata poput onih za izravnanje geodetske mreže, transformaciju

koordinata tačaka, topografisanje detalja isl.

AutoCAD Civil 3D softver je Building Information Modeling (BIM) rješenje za

projektovanje objekata niskogradnje i izradu tehničke dokumentacije. AutoCAD Civil

3D omogućava građevinskim inženjerima, tehničkim crtačima, projektantima i

tehničarima koji se bave projektovanjem saobraćajnica, prostornim planiranjem i

uređenjem vodenih resursa da rade efikasnije. AutoCAD Civil 3D 2012 sadrži

unaprijeđene alate za određivanje trase i koji omogućavaju uvođenje i primjenu

standarda u projektovanju u okviru čitavog projektnog tima.

Mogućnosti – projektovanje na osnovu 3D modela:

Alati za projektovanje

Geoprostorne funkcionalnosti

Hidrologija i hidraulika

Optimizacija korištenjem materijala

Vizualizacija

4

Za određivanje kota terena, izohipsi, nadmorskih visina, uzdužnih i poprečnih

profila trase itd. starim metodama snimanja, proračuna određenim metodama i

programima je bio mukotrpan rad. Jedan od načina snimanja i određivanja gore

navedenih potrebnih podataka o projektu se vršilo na terenu.

2. MOGUĆNOSTI PRIMJENE PROGRAMSKOG PAKETA AutoCAD

Civil 3D PRI PROJEKTOVANJU I IZGRADNJI PUTEVA

Na tržištu su danas prisutni brojni programski paketi koji omogućavaju rješavanje

zadataka iz različitih inženjersko-tehničkih oblasti. AutoCAD Civil 3D je programski

paket kompanije Autodesk koji je prevashodno namijenjen projektovanju i izradi tehničke

dokumentacije u oblasti građevinarstva. U komercijalnu upotrebu je ušao 2004. godine, a od

tada je svake godine izlazila nova verzija softvera, zaključno sa danas aktuelnom

verzijom 2013. Za razliku od običnog AutoCAD-a, koncepcija AutoCAD Civil 3D-a

zasniva se na pravljenju projekata čiji su elementi dinamički povezani, što znači da

mijenjanje jednog elementa projekta automatski utiče na promjenu svih elemenata sa kojima

je on u vezi. Ovaj programski paket raspolaže brojnim alatima koji omogućavaju

efikasno projektovanje putne infrastrukture, kreiranje projekata koji se tiču uređenja

zemljišne teritorije, kao i onih koji za cilj imaju vršenje različitih hidroloških analiza.

Slika 2.1 Početni prikaz AutoCAD Civil 3D

5

Razvojni tim AutoCAD Civil 3D-a je evidentno imao u vidu da svi građevinski

radovi počinju i završavaju se geodetskim radovima, pa je među alate kojima

programski paket raspolaže uvrstio i neke čisto geodetske poput onih za izravnanje

geodetske mreže. To je još jedna u nizu činjenica koje idu u prilog tvrdnji da je

AutoCAD Civil 3D, uprkos svojoj prvobitnoj namjeni, jedan sveobuhvatan programski

paket koji, za uspešno rješavanje zadataka koji se pred njih postavljaju, mogu koristiti stručnjaci

iz različitih inženjersko-tehničkih oblasti.

Bitno je naglasiti da je AutoCAD Civil 3D jedan kompleksan programski paket čije

je korištenje relativno jednostavno, ali samo pod pretpostavkom da su najprije korektno

izvrše na razna podešavanja u vezi sa projektom. Pomenuta podešavanja su veoma

brojna, a tiču se jedinica mjere, projekcije, stilova prikaza raznih elemenata projekta,

tekstualnih stilova i sl. Ipak, uloženi trud se isplati na duže staze –jednom izvršena

podešavanja mogu se sačuvati kao šablon, tzv. templejt (engl. template) koji će biti korišten

za buduće projekte. Također, u svakom trenutku je moguće vršiti izmjenu već podešenih

parametara, što se automatski odražava na u tom trenutku aktivni projekat.

Iako se potpuni uvid u mogućnosti AutoCAD Civil 3D-a stiče u fazi projektovanja

puta, on se jednako uspešno može koristiti i u fazi pripremnih radova, kao i tokom

realizacije projekta, tj. izgradnje puta. U nastavku je dato pismo mogućnosti primjene

softvera u pojedinim fazama.

2.1. AutoCAD Civil 3D u fazi pripremnih radova za potrebe

projektovanja puta

AutoCAD Civil 3D je programski paket koji u mnogome može olakšati izradu

geodetske podloge za potrebe projektovanja puta, naročito sa stanovišta izrade DMT-a.

Brojne su i njegove primjene za druge geodetske poslove poput izravnanja geodetske mreže i

sl. Međutim, na početku rada u AutoCAD Civil 3D-u najbitnije je ispravno podesiti

određene parametre projekta.

2.1.1. Podešavanje parametara projekta

6

Najvažnija podešavanja parametara projekta se vrše u dijalog prozoru Drawing

Settings - [Naziv projekta], a odnose se na jedinice mjere koje će biti korištene tokom crtanja,

razmjeru crtanja, projekciju i koordinatni sistem u kojima se nalaze koordinate tačaka

(kartica Units and Zone).

Slika 2.2 Podešavanje osnovnih parametara u vezi sa projektom

Putevi pripadaju kategoriji linijskih objekata što znači da prostorno zahvataju

relativno uzak ali dugačak pojas. Prilikom izrade geodetskih podloga za potrebe

projektovanja puta u zemljama gdje u upotrebi postoji više koordinatnih sistema, pa čak i

projekcija, od izuzetne važnosti je da se isti definišu na samom početku. To je važno prije

svega u slučaju da projektovani put prolazi kroz nekoliko područja gdje su u upotrebi

različiti koordinatni sistemi, kao i u slučaju da se za potrebe projektovanja i izgradnje

puta koriste i podaci geodetskog premera (npr. ukoliko je potrebno uraditi eksproprijaciju

zemljišta). Ukoliko se projekcija i koordinatni sistem definišu na samom početku moguće

je izbeći eventualne probleme prilikom kartiranja tačaka i kasnijeg spajanja detalja.

Za teritoriju Bosne i Hercegovine AutoCAD Civil 3D-u postoji nekoliko

definisanih koordinatnih sistema, među kojima se ne nalazi do skora jedini važeći

Državni koordinatni sistem (Gaus - Krigerova projekcija Beselovog elipsoida), a u kojem se

još uvijek nalazi većina katastarskih podataka o položaju tačaka. Željeni koordinatni

7

sistem može se definisati u dijalog prozoru Create Coordinate System, što je i učinjeno

u slučaju koordinatnog sistema vidljivog u polju Available coordinate systems na slici

2.1.

Slika 2.3 Definisanje novog koordinatnog sistema

U dijalog prozoru Drawing Settings - [Naziv projekta] moguće je unaprijed izvršiti i

definisanje lejera na kojima će se iscrtavati sadržaj projekta (kartica Object Layers,

slika 2.2). Za elemente projekta za koje je razvojni tim AutoCAD Civil 3D-a procijenio da

će biti najčešće korišćeni (npr.trasa puta, uzdužni profil trase, poprečni profili puta,

koridori sl.) lejeri su već definisani s tim što korisnik može mijenjati njihove nazive i

stilove tako da odgovore specifičnim potrebama svakog projekta. Kartica Abbreviations

(slika 2.2) omogućava podešavanje skraćenica za pojedine elemente ili karakteristične

tačke trase puta ili uzdužnog profila trase (npr. početak kružne krivine, kraj prelazne

krivine, itd.). Skraćenice su unaprijed ispisane na engleskom jeziku, ali ih je moguće

prevesti na naš jezik ili na drugi način mijenjati već prema konkretnim potrebama.

Postoje i posebni dijalog prozori za podešavanje tekstualnih stilova, stilova prikaza

raznih elemenata projekta poput DMT-a, trase puta, koridora i sl., ali njihovo

podešavanje je dozvoljeno preskočiti jer ono ne utiče na tačnost prikaza sadržaja projekta

8

(za razliku od podešavanja jedinica mjere i koordinatnog sistema koje utiče na prostorno

lociranje tačaka). Ova vrsta podešavanja utiče isključivo na stil prikaza pojedinih elemenata

što do izražaja dolazi najviše prilikom štampe, mada se u slučaju loše podešenih

parametara može pojaviti problem čitljivosti sadržaja projekta i na ekranu računara (npr.

preveliki markeri za tačke, sitan tekst i sl.).

2.1.2. Transfer podataka dobijenih geodetskim snimanjem terena

Transfer podataka dobijenih geodetskim snimanjem terena iz geodetskog mjernog

instrumenta u računar vrši se korištenjem modula Survey Data Collection Link.

AutoCAD Civil 3D podržava transfer podataka u računar iz većine geodetskih mjernih

instrumenata koji su danas u upotrebi (npr. totalne stanice kompanija Sokkia, Topcon, Leica,

Nikon).

Slika 2.4. Transfer podataka dobijenih geodetskim snimanjem terena

Kako se format zapisa podataka dobijenih snimanjem terena razlikuje od

instrumenta do instrumenta, neophodno je sirove podatke snimanja (engl. raw survey

data) konvertovati u format pogodan za kartiranje snimljenih tačaka. AutoCAD Civil 3D

koristi format .fbk (Field Book file).

9

Slika 2.5 .Konverzija sirovih podataka snimanja u .fbk format

2.1.3. Izravnanje geodetske mreže

Uspostavljanje geodetske mreže sa koje će se vršiti geodetsko snimanje terena je, uz

pribavljanje postojeće geodetske dokumentacije od nadležnog organa, prvi korak

prilikom izrade geodetske podloge za potrebe projektovanja puta. AutoCAD Civil 3D

posjeduje alate koji omogućavaju izravnanje geodetske mreže po metodi najmanjih

kvadrata na osnovu mjerenih uglova i dužina u mreži. Moguće je vršiti izravnanje 2D ili 3D

mreže, pri čemu se u slučaju 3D izravnanja visine tačaka mreže određuju na osnovu

mjerenih dužina i vertikalnih uglova (nije moguće vršiti izravnanje nivelmanske mreže).

Slika 2.6. Izravnanje geodetske mreže po metodi najmanjih kvadrata

10

Postoji i opcija za izravnanje poligonskog vlaka tako što se svaki prelomni ugao

popravi za vrijednost koja je jednaka uglovnom odstupanju podjeljenom sa brojem

prelomnih uglova, dok se dužina poligonske strane popravi za vrijednost linearnog

odstupanja proporcionalnu dužini poligonske strane (analogno T.O. 19).

2.1.4. Kartiranje tačaka i spajanje detalja

Kartiranje tačaka u AutoCAD Civil 3D-u može se vršiti na nekoliko načina, u

zavisnosti od načina na koji su tačke tokom geodetskog snimanja terena registrovane u

geodetskom mijernom instrumentu. Svakako najpoznatiji i najčešće korišten način je

kartiranje snimljenih tačaka na osnovu Dekartovih pravouglih koordinata koje je moguće

izvršiti u slučaju da su tokom geodetskog snimanja terena u instrumentu registrovane

Dekartove pravougle koordinate (Y, X i Z). Ukoliko su u instrumentu tokom snimanja

registrovane polarne koordinate tačaka (ugao i dužina), neophodno je prvo iskartirati tačke

geodetske mreže sa kojih je vršeno snimanje terena, nakon čega je moguće iskartirati i

detaljnetačke. Rjeđe se koristi kartiranje tačaka na osnovu apscise i ordinate (odmjeranje od

neke ose), kao i kartiranje na osnovu tahimetrijskog zapisnika koji je u digitalnom obliku

dostupan u AutoCAD Civil 3D-u. Snimljene tačke je moguće kartirati u prostoru (koriste

se podaci o kotama tačaka) ili u ravni (sve tačke se kartiraju na istoj visini).

Grupisanje tačaka omogućava lakšu manipulaciju tačkama, što naročito dolazi do

izražaja ukoliko postoji veliki broj snimljenih, a samim tim i kartiranih tačaka. Tada

filtriranje tačaka, tj. uključivanje jednih a isključivanje drugih grupa tačaka, znatno

olakšava proces spajanja detalja, njihovog eventualnog topografisanja i izrade DMT-a jer su

u određenom trenutku na ekranu računara prikazane samo tačke od interesa za odabranu

fazu izrade geodetske podloge za potrebe projektovanja puta.

11

Slika 2.7. Definisanje grupe tačaka

Za definisanje grupe tačaka koristi se dijalog prozor Point Group Properties -

[Naziv grupe tačaka], a grupisanje se može vršiti na osnovu brojeva tačaka, njihovih

kota ili opisa (dozvoljeno je i kombinovanje različitih kriterijuma).

Nakon kartiranja tačaka vrši se crtanje geodetske podloge, tj. spajanje detalja

različitim tipovima linija i eventualno topografisanje detalja. AutoCAD Civil 3D

raspolaže standardnim alatima za crtanje kako uravni (2D), tako i u prostoru (3D). Što

se tiče topografisanja detalja tj. dodjeljivanja simbola detaljnim tačkama, ono se može vršiti

manuelno ili automatski prema opisu (kodu) tačaka. Programski paket poseduje biblioteku

topografskih simbola definisanih prema američkim standardima, ali je moguće

napraviti i biblioteku topografskih simbola koji se koriste kod nas, a zatim je umetnuti u

AutoCAD Civil 3D i na taj način koristiti i kasnije, prilikom izrade geodetskih podloga

za potrebe nekih budućih projekata.

2.1.5. Izrada digitalnog modela terena

12

Za potrebe projektovanja puta nije dovoljna geodetska podloga samo sa spojenim

detaljima, već da je potrebno kreirati i digitalni model snimljenog terena. DMT je

polazna osnova za većinu prostornih (3D) proračuna koji se obavljaju u AutoCAD Civil

3D-u, a tiču se projektovanja puta (npr. definisanja uzdužnog profila trase, poprečnih

profila puta, obračuna zapremina i sl.). On predstavlja jednu od najvažnijih komponenti

svakog projekta puta. AutoCAD Civil 3D omogućava kreiranje različitih tipova DMT-a,

među kojima su tip modela koji čini mreža nepravilnih trouglova ,tzv. TINmodel (engl.

Triangulated Irregular Network - TIN), grid model koji čini mreža ćelija oblika

pravougaonika, kao i dva tipa zapreminskih modela koji se koriste prilikom obračuna

zapremina iskopa ili nasipa određenog materijala. TIN algoritam za kreiranje DMT-a je

baziran na Delanijevoj triangulaciji (krug opisan oko trougla nesadrži nijednu drugu

tačku osim onih koje predstavljaju tjemena togtrougla) koja je jednoznačna. Površ terena se

predstavlja 3D trougaonim facetama čija su temena detaljne tačke prikupljene tokom

geodetskog snimanja terena. Za kreiranje DMT-a je osim tačaka moguće koristiti i

strukturne linije, izohipse i objekte uz uslov da je definisan njihov položaj u prostoru.

Da bi DMT bio korektno kreiran moraju se poštovati određene procedure. Potrebno je

definisati pojas izrade DMT-a tj. njegovu spoljašnju granicu, kao i eventualno neke druge

granice koje stranice TIN-a nesmiju sijeći ili granice unutar kojih trouglovi TIN-a

uopšte neće biti prikazani (npr. u slučaju modeliranja terena gdje postoje vodene površine

poput jezera i sl.).

Za kreiranje DMT-a koristi se dijalog prozor Create Surface, u okviru kojeg se

između ostalog bira tip modela, lejer na kojem će model biti prikazan, kao i stil prikaza

modela. Stil prikaza može biti jedan od onih već definisanih u sklopu AutoCAD Civil

3D-a ili korisnički definisan. U okviru definisanja stila prikaza DMT-a vrši se odabir

elemenata koji će biti vidljivi (tačke, trouglovi, izohipse, itd.), definiše se ekvidistanca

izohipsi i sl.

13

Slika 2.8. Kreiranje DMT-a

DMT kreiran na prethodno opisan način je „prazan" tj. ne sadrži nikakve podatke, te

s toga nije ni vidljiv na ekranu. Da bi se upotpunilo kreiranje DMT-a moraju se dodati

podaci (tačke, strukturne linije i sl.) u njegovu definiciju. Nakon toga može se pristupiti

modifikovanju kreiranog DMT-a. Mogu se dodavati nove tačke i linije, brisati postojeće, može

se mijenjati orijentacija trouglova, itd.

Slika 2.9. Modifikovanje kreiranog DMT-a

14

2.2. AutoCAD Civil 3D u fazi projektovanja puta

Projektovanju puta se pristupa nakon završene faze pripremnih radova koja

obuhvata izradu geodetske podloge za potrebe projektovanja puta, a koja uključuje i

formiran DMT. Za uspešnu realizaciju svake faze projektovanja u AutoCAD Civil 3D-

u su projektantu na raspolaganju brojni alati.

2.2.1. Trasa puta

Prva faza projektovanja puta podrazumijeva definisanje buduće trase puta sa

pripadajućim elementima. U dijalog prozoru Create Alignment – Layout vrše se

početna podešavanja trase puta kao što su njen naziv, tip (da li je u pitanju osovina puta

ili neka druga trasa, npr. Lijeva ili desna ivica kolovoza), početna stacionaža, stil

prikaza trase, lejer na kojem će trasa biti iscrtana, kao I set koji obuhvata stilove opisa

elemenata stacionaže trase.

Slika 2.10. Definisanje trase puta

15

Postoje posebni dijalog prozori za podešavanje stila prikaza trase i seta koji

obuhvata stilove opisa elemenata stacionaže trase, pri čemu se mogu modifikovati već

postojeći stilovi ili kreirati potpuno novi. Stilovi prikazani u poljima Alignment style i

Alignment label set naslici 2.10 su korisnički definisani.

Nakon početnih podešavanja trase puta vrši se njeno „povlačenje". Povlačenje trase

nije ništa drugo do samo crtanje trase. Kako se trasa sastoji iz pravaca, prelaznih i kružnih

krivina, potrebno je svaki element nacrtati uvažavajući zahtjeve iz projektnog zadatka.

Projektnim zadatkom je definisana kategorija puta čije se projektovanje vrši i ona je

jedan od parametara kojim je definisana maksimalna dozvoljena brzina na putu. Iz te

brzine se određuju parametri prelaznih i kružnih krivina (dužina prelazne krivine,

poluprečnik kružne krivine i sl.).

Kutija sa alatkama Alignment Layout Tools - [Naziv trase puta] nudi veliki broj

alata za crtanje i eventualno kasnije modifikovanje trase puta. Postoji nekoliko tipova

prelaznih krivina koje je moguće umetati poput one oblika klotoide, kubne parabole i sl. Bitno

je naglasiti da se unaprijed mogu podesiti parametri prelazne i kružne krivine (dužina

prelazne krivine, poluprečnik kružne krivine) tako da se vrši njihovo automatsko umetanje

na mjestima tjemena trase.

Slika 2.11. Podešavanje parametara prelazne i kružne krivine

Prethodno opisani način crtanja trase podrazumijeva da sve kružne, kao i prelazne

krivine, imaju iste parametre. Kako ovo najčešće nije slučaj prilikom projektovanja puta, vrši

16

se crtanje pravaca, a zatim se vrši umetanje prelaznih i kružnih krivina sa odgovarajućim

parametrima i na odgovarajućim mjestima. Moguće je umetati posebno kružne ili prelazne

krivine, kao i njihove različite kombinacije.

Slika 2.12. Crtanje trase puta

U AutoCAD Civil 3D-u je moguće izvršiti i kontrolu geometrije trase puta. Da bi

trasa uspješno prošla kontrolu parametri prelaznih i kružnih krivina moraju ispoštovati

zadate kriterijume (npr. postoje ograničenja u vidu minimalnog dozvoljenog

poluprečnika krivine za trasu puta na kojem će vozila saobraćati određenom brzinom).

Kriterijumi koji se koriste mogu biti neki od već postojećih (datih u programskom paketu) ili

korisnički definisani.

AutoCAD Civil 3D raspolaže i alatima za tzv. vitoperenje kolovoza. Na osnovu

zadatih parametara softver proračunava tačke početka vitoperenja, dostizanja maksimalnog

nagiba kolovoza i sl. Vitoperenje kolovoza je od velikog značaja u krivinama jer se

naginjanjem kolovoza na unutrašnju stranu krivine ublažava uticaj centrifugalne sile koja

djeluje na vozilo težeći da ga izbaci sa puta. Na autoputu se zbog velikih poluprečnika

krivina vrlo rijetko javlja potreba za vitoperenjem.

2.2.2. Uzdužni profil trase i niveleta puta

Uzdužni profil trase je sama trasa puta vertikalno projektovana na površi terena.

Kreiranje uzdužnog profila trase se vrši u dijalog prozoru Create Profile from Surface.

Potrebno je odabrati trasu puta (ili jedan njen dio) i površ (DMT) za koju se vrši kreiranje

uzdužnog profila.

17

Slika 2.13. Kreiranje uzdužnog progila trase

Na opisani način samo je kreiran uzdužni profil trase. Da bi on bio i prikazan na

ekranu računara mora se kreirati i prikaz uzdužnog profila što se vrši u dijalog prozoru

Create Profile View. Ovaj dijalog prozor je zapravo skup dijalog prozora poput General,

Station Range, Profile View Heightisl.

Slika 2.14. Kreiranje prikaza uzdužnog profila trase

18

U okviru svakog dijalog prozora vrše se različita podešavanja koja se tiču prikaza

uzdužnog profila trase. Moguće je podesiti stil prika za uzdužnog profila trase, definisati da

li se iscrtavanje uzdužnog profila vrši za cijelu trasu ili samo jedan njen dio, definisati opseg

visina unutar kojeg se vrši iscrtavanje uzdužnog profila trase i sl.Vrlo je značajno definisati i

zaglavlje prikaza uzdužnog profila jer tzv. trake podataka (engl. data bands) od kojih je

zaglavlje sačinjeno sadrže podatke koji upotpunjuju sliku o trasi puta, kako u horizontalnoj

ravni, tako i u pogledu promjene visine terena duž trase. Pod pomenutim podacima

podrazumijevaju se kote terena, stacionaže, elementi trase puta (pravci i krivine u

horizontalnoj ravni) i sl. Sva podešavanja mogu se na jednostavan način mijenjati i

nakon iscrtavanja uzdužng profila trase.

Da bi uzdužni profil trase bio kompletiran neophodno je definisati i niveletu puta. U

dijalog prozoru Create Profile - Draw New vrše se početna podešavanja nivelete kao

što su njen naziv, stil prikaza, lejer na kojem će biti iscrtana, set koji obuhvata stilove opisa

elemenata nivelete. Ukoliko postoji više trasa vrši se i odabir trase za koju se definiše

niveleta.

Slika 2.15. Definisanje nivelete puta

19

Postupak crtanja nivelete puta je veoma sličan postupku crtanja trase puta. I u ovom

slučaju projektatu su na raspolaganju brojni alati za crtanje u okviru kutije sa alatkama

Profile Layout Tools - [Naziv nivelete puta]. Tipovi vertikalnih krivina ponuđeni u

okviru AutoCAD Civil 3D-a su krivina oblika parabole, kružna krivina i asimetrična

krivina. Prilikom projektovanja puta najčešće se koristi vertikalna krivina oblika parabole.

I u slučaju crtanja nivelete puta moguće je unaprijed podesiti tip i parametre

vertikalne krivine tako da se umetanje vertikalnih krivina vrši automatski na mjestima

tjemena nivelete. Naravno, drugi način crtanja nivelete je da se prvo nacrtaju pravci, a da se

zatim umetnu vertikalne krivine sa odgovarajućim parametrima i na odgovarajućim mjestima.

Slika 2.16. Crtanje nivelete puta

2.2.3. Karakteristični poprečni profil

Na karakterističnom poprečnom profilu puta (engl. assembly) prikazuje se

kompletan sadržaj trupa puta. Kao karakteristični poprečni profil puta prilikom

projektovanja može biti iskorišten neki od karakterističnih poprečnih profila već

definisanih u AutoCAD Civil 3D-u. Odabir takvog profila se vrši iz palete Assemblies –

Metric prozora Tool Palettes - Civil Metric Subassemblies.

20

Slika 2.17. Biranje postojećeg karakterističnog poprečnog profila

Određene parametre postojećih karakterističnih profila je moguće mijenjati i na taj

način profil prilagoditi trenutnim potrebama. To se prije svega odnosi na

modifikovanje širina kolovoznih traka, širina bankina, padova kosina iskopa i nasipa i sl.

Prozor Tool Palettes - Civil Metric Subassemblies pored palete sa gotovim

karakterističnim poprečnim profilima sadrži i brojne druge palete. Iz tih paleta moguće je

birati pojedinačne elemente trupa puta (engl. subassemblies) poput kolovozne

21

konstrukcije (paleta Lanes), bankina (paleta Shoulders), razdjelne trake ili pojasa (paleta

Medians) i sl. Odabrani elementi trupa puta vezuju se za baznu liniju profila formirajući na

taj način željeni karakteristični poprečni profil.

Najčešće nije moguće definisati adekvatan karakteristični poprečni profil

korištenjem gotovih elemenata trupa puta datih u AutoCAD Civil 3D-u jer su pomenuti

elementi kreirani prema američkim standardima koji se u većini slučajeva razlikuju od

standarda koji se kod nas primjenjuju prilikom projektovanja i izgradnje puteva. Stoga

definisanje karakterističnog poprečnog profila počinje podešavanjem parametara u okviru

dijalog prozora Create Assembly. Pomenuti parametri podrazumijevaju naziv

karakterističnog poprečnog profila, njegov tip, stil prikaza, lejer na kojem će biti prikazan, kao

i stil seta kodova.

Slika 2.18. Definisanje karakterističnog poprečnog profila puta

Ponuđeni tipovi karakterističnog poprečnog profila su oni koji se koriste za

projektovanje puta sa jednostranim ili dvostranim padom, odnosnosa razdvojenim ili

nerazdvojenim kolovoznim trakama po smjerovima. Autoput ima razdvojene kolovozne

trake po smjerovima, a same trake su sa jednostranim padom, tako da se prilikom

projektovanja autoputa u polju Assembly Type u okviru dijalog prozora Create Assembly

bira Divided Planar Road.

22

Nakon definisanja parametara u dijalog prozoru Create Assembly na ekranu je

moguće prikazati samo baznu liniju i baznu tačku karakterističnog poprečnog profila. Ono što

slijedi je dodavanje elemenata trupa puta. Elemente trupa puta je, ukoliko je to potrebno

(ukoliko u paletama ne postoji željeni element), moguće kreirati iz polilinija. Kolovozna

konstrukcija kao element gornjeg stroja trupa puta se sastoji iz slojeva. Da bi bio definisan

adekvatan karakteristični poprečni profil neophodno je nacrtati svaki sloj poštujući uslove

date u projektnom zadatku. Uslovi se tiču debljine pojedinog sloja, njegove širine, pada i

sl. Nacrtani sloj se zatim oivičava polilinijom iz koje se u okviru dijalog prozora Create

Subassembly - From Polyline kreira element trupa puta koji će biti uključen u

definisanje karakterističnog poprečnog profila.

Slika 2.19. Kreiranje elementa trupa puta iz polilinije

Svaki kreirani element se dodaje u definiciju karakterističnog poprečnog profila

tako što se preko odgovarajuće vezne tačke „kači" na baznu liniju profila.

Definisanje karakterističnog poprečnog profila puta je sa stanovišta geodete koji će

prilikom izgradnje puta vršiti geodetsko obilježavanje tačaka na terenu jedna od

najvažnijih faza projektovanja puta. Ukoliko se karakteristični poprečni profil definiše na

adekvatan način, kasnije se iz koridora kreiranog na osnovu tog karakterističnog

poprečnog profila mogu na brz i efikasan način dobiti podaci za geodetsko obilježavanje

23

slojeva kolovozne konstrukcije i sl. U suprotnom priprema podataka za geodetsko

obilježavanje iziskuje znatno više vremena.

Pravilan izbor stila seta kodova prilikom definisanja karakterističnog poprečnog

profila je ključ brze i efikasne pripreme podataka za obilježavanje. Ukoliko postojeći

stilovi nezadovoljavaju potrebe definisanja željenog karakterističnog poprečnog profila,

moguće je kreirati i novi stil seta kodova. To se vrši u dijalog prozoru Code Set Style -

[Naziv stila]. Kodovi se definišu za tačke (Point), linije (Link) i površine (Shape).

Slika 2.20. Kreiranje stila seta kodova

Definisanje stila seta kodova je značajno i za stil prikaza kreiranog karakterističnog

poprečnog profila, ali je u razmatranom slučaju akcenat stavljen na mogućnost

korištenja kodiranih tačaka za pripremu podataka za geodetsko obilježavanje, odnosno

kodiranih linija i površina prilikom obračuna zapremina.

Nakon kreiranja stila seta kodova, a kako bi karakteristični poprečni profil bio u

potpunosti definisan, neophodno je svakoj tački, liniji i površini svakog elementa koji

učestvuje u definiciji profila dodijeliti odgovarajući kod.

24

Slika 2.21. Definisanje koridora puta

Zatim je potrebno odabrati trasu puta, niveletu i karakteristični poprečni profil koji se

koriste za definisanje koridora puta. Nakon odabira pomenutih elemenata automatski se

otvara dijalog prozor Target Mapping u okviru kojeg je potrebno definisati koja

površje „meta" karakterističnog poprečnog profila, odnosno do koje površi će biti

nacrtane linije kosina nasipa i usjeka. U slučaju projektovanja puta to je površ terena nakon

skidanja humusa (DMT nakon skidanja humusa).

Slika 2.22. Definisanje „mete" karakterističnog poprečnog profila puta

25

Definisanje površi koje se koriste kasnije prilikom obračuna zapremina vrši se u

kartici Surfaces dijalog prozora Corridor Properties - [Naziv koridora]. Njih je

moguće kreirati iz linija koje su kodirane prilikom definisanja karakterističnog

poprečnog profila puta.

Slika 2.23. Definisanje površi iz linija koridora

2.2.5. Poprečni profili puta

Poprečni profil puta se dobija presjecanjem koridora puta vertikalnom ravni

okomitom na trasu puta. Da bi poprečni profili puta mogli biti nacrtani najprije je

potrebno definisati mjesta duž trase na kojima će biti „isječeni" poprečni profili. Definisanje

grupe linija uzorkovanja vrši se u dijalog prozoru Create Sample Line Group. U

pomenutom dijalog prozoru podešava se naziv grupe linija uzorkovanja, stil linija i njihovog

opisa, lejer na kojem će linije biti iscrtane, a biraju se i površi koje će biti uzorkovane.

26

Slika 2.24. Definisanje grupe linija uzorkovanja

Nakon definisanja grupe linija uzorkovanja aktivira se Sample Line Tools kutija sa

alatkama za iscrtavanje linija uzorkovanja, tj. za definisanje mjesta duž trase puta na

kojima će biti isječeni poprečni profili. Postoje razni načini za definisanje tih mjesta, ali

najčešće se biraju ona mjesta na kojima je ranije izvršeno i stacioniranje trase puta.

Slika 2.25. Definisanje mjesta na kojima se vrši „isjecanje" poprečnih profila

Na opisani način samo su definisane linije uzorkovanja. Slično kao kod definisanja

uzdužnog profila trase i njegovog prikaza, i u slučaju poprečnih profila puta potrebno je

definisati njihov prikaz što se vrši u dijalog prozoru Create Multiple Section Views. Ovaj

dijalog prozor je zapravo skup dijalog prozora poput General, Offset Range, Section

Display Options, Section View Tables i sl.

27

Slika 2.26. Kreiranje prikaza poprečnih profila puta

U okviru svakog dijalog prozora vrše se različita podešavanja koja se tiču prikaza

poprečnih profila puta. Prije svega je potrebno definisati za koju trasu puta i grupu

linija uzorkovanja se vrši crtanje poprečnih profila puta. Moguće je podesiti i stil prikaza

poprečnih profila, definisati da li se iscrtavanje poprečnih profila vrši za cijelu trasu ili samo

jedan njen dio, definisati opseg visina unutar kojeg se vrši iscrtavanje poprečnih profila

puta, definisati širinu pojasa iscrtavanja poprečnih profila lijevo i desno od osovine puta

i sl. Vrlo je značajno definisati i šta će sve biti iscrtano na poprečnim profilima (površi

terena prije i poslije skidanja humusa, različiti slojevi kolovozne konstrukcije i sl.). Kao

i u slučaju kreiranja prikaza uzdužnog profila trase mogu se definisati zaglavlja prikaza

poprečnih profila. Sva podešavanja mogu se na jednostavan način mijenjati i nakon

iscrtavanja poprečnih profila puta.

U dijalog prozoru Section View Tables moguće je definisati tabelu koja će biti

prikazana uz svaki poprečni profil, a u kojoj se nalaze podaci o površinama materijala

koji čine trup puta na odgovarajućem poprečnom profilu. Na osnovu tih površina kasnije se

vrši obračun zapremina za cijelu trasu puta.

28

Slika 2.27. Kreiranje prikaza poprečnih profila puta

2.2.6. Obračun zapremina materijala

Projektovanje puta završava se obračunom zapremina. Korektno izvršen obračun

zapremina je preduslov za sastavljanje što realnijeg predmjera građevinskih radova koje

je potrebno izvesti prilikom realizacije projekta.

Da bi zapremine mogle biti obračunate potrebno je prvo definisati listu materijala za koje

se želi izvršiti obračun zapremina. Ukoliko su prilikom definisanja karakterističnog

poprečnog profila puta na adekvatan način kodirane linije i površine, kao i ukoliko su iz

koridora kreirane neke površi od interesa (npr. datum), definisanje liste materijala se na

jednostavan način vrši u dijalog prozoru Edit Material List - [Naziv grupe linija

uzorkovanja]. Prije samog definisanja liste materijala potrebno je odabrati željenu trasu

puta i grupu linija uzorkovanja. Bitno je naglasiti da se definisana lista materijala koristi i

za računanje površina materijala koje se prikazuju u tabeli pored svakog poprečnog profila

puta.

29

Slika 2.28 .Definisanje liste materijala

Na prethodno opisani način je izvršen obračun zapremina, ali sračunate zapremine nisu

prikazane na ekranu računara. Za svaki materijal je potrebno dodati tabelu zapremina, a

podešavanja se vrše u dijalog prozoru Create Material Volume Table. U okviru

pomenutog dijalog prozora bira se stil tabele, trasa puta, grupa linija uzorkovanja, lista

materijala, kao i sam materijal za koji će biti prikazana tabela zapremina.

Slika 2.29. Kreiranje tabele zapremina materijala

30

2.3. AutoCAD Civil 3D u fazi realizacije projekta

Realizacija projekta je faza u kojoj do izražaja dolaze mogućnosti AutoCAD Civil

3D-a u pogledu crpljenja podataka iz projekta. Uloga geodete u ovoj fazi je dvojaka - može

biti angažovan kao izvođač geodetskih radova ili kao nadzor. Međutim, u oba slučaja upravo

crpljenje željenih podataka iz projekta je ono što omogućava njegovu uspešnu

realizaciju.

2.3.1. Izdvajanje tačaka iz koridora puta

Koordinate i kote karakterističnih tačaka svih elemenata trupa puta koje je potrebno

obilježiti na terenu dobijaju se iz koridora puta. Izdvajanje tačaka iz koridora vrši se u

dijalog prozoru Create COGO Points, pri čemu se bira da li se tačke izdvajaju za cijeli

koridor ili je dan njegov dio. U okviru pomenutog dijalog prozora moguće je kreirati

grupe tačaka posebno za svaki element trupa puta (npr. za iskop i nasip, tucanik, asfalt -

beton sloj, itd.) što kasnije omogućava lakšu manipulaciju tačkama. Kako izgradnja puta

odmiče, podaci za geodetsko obilježavanje se izdvajaju iz različitih grupa tačaka, u

zavisnosti od faze izgradnje (npr. izvođenje bito - nosećeg sloja kolovozne konstrukcije

podrazumijeva izdvajanje podataka za geodetsko obilježavanje samo iz grupe koja

sadrži karakteristične tačke tog sloja).

Slika 2.30. Izdvajanje tačaka iz koridora puta

31

Izdvajanje tačaka na ovaj način moguće je samo ukoliko su tačke na odgovarajući

način kodirane prilikom definisanja karakterističnog poprečnog profila puta.

Izvoz (engl. export) tačaka iz AutoCAD Civil 3D-a se na vrlo jednostavan način vrši

pozivanjem dijalog prozora Export Points u okviru kojeg se bira izlazni format fajla,

lokacija gdje će file biti sačuvan, a bira se i da li će biti izvezene sve tačke ili samo određena

grupa.

Slika 2.31. Izvoz tačaka iz AutoCAD Civil 3D-a

2.3.2. Izvoz digitalnog modela terena

Pojedine totalne stanice prisutne na tržištu podržavaju rad sa DMT-om.To je

naročito značajno sa aspekta geodetskog nadzora jer je u svakom trenutku moguće

snimiti tačku na terenu i njenu kotu uporediti sa projektovanom kotom očitanom iz

digitalnog modela terena. Da bi uopšte bio moguć transfer DMT-a iz računara u totalnu

stanicu mora se prvo izvršiti njegov izvoz iz AutoCAD Civil 3D-a. Izvoz površi terena

(DMT-a) vrši se pozivanjem dijalog prozora Export to LandXML u okviru kojeg se bira

površ (ili nešto drugo, npr. tačke) koja se želi izvesti.

32

Slika 2.32. Izvoz DMT-a iz AutoCAD Civil 3D-a

Na opisani način moguće je izvršiti izvoz svih površi koje se nalaze u aktivnom

projektu, uključujući i one kreirane iz koridora puta.

2.3.3. Transfer podataka iz računara u geodetski mjerni instrument

AutoCAD Civil 3D omogućava transfer podataka dobijenih geodetskim snimanjem

terena iz geodetskog mjernog instrumenta u računar, ali i obrnuto. Transfer podataka se u oba

slučaja obavlja korištenjem modula Survey Data Collection Link. Većina instrumenata

u koje je izračunara moguće izvršiti transfer podataka ne podržava formate definisane u

okviru pomenutog modula, tako da je najčešće potrebno prvo kreirati format file-a koji

podržava odabrani instrument, a zatim izvršiti konverziju formata fike-ova u koji su

izvezeni podaci u novokreirani format pogodan za transfer. Nakon izvršene konverzije formata

podaci se na jednostavan način šalju u instrument čime je omogućeno njihovo korištenje za

potrebe geodetskog obilježavanja.

33

2.3.4. Kontrola izvedenog stanja i obračun zapremina

Geodeta osim što obavlja geodetsko obilježavanje karakterističnih tačaka elemenata

trupa puta na terenu vrši i kontrolu izvedenog stanja i obračun zapremina. Nakon završene

određene faze izgradnje puta (npr. nasipanja sloja tucanika koji je sastavni dio

kolovozne konstrukcije) vrši se geodetsko snimanje izvedenog stanja. U AutoCAD

Civil 3D-u je na način opisan u poglavlju 2.1.5.moguće kreirati DMT snimljenog

stanja, a zatim dobijeni model uporediti sa projektovanim čime se vrši direktna kontrola

izvođenja radova. Kako AutoCAD Civil 3D omogućava jednostavan odabir šta će na

poprečnim profilima puta biti prikazano, efikasno upoređivanje modela snimljenog

stanja sa projektovanim se vrši upravo na poprečnim profilima. Novoformirani model

se koristi i za periodični (najčešće mjesečni) obračun zapremina u svrhu praćenja dinamike

potrošnje materijalnih i novčanih sredstava.

3. AutoCAD Civil 3D - primjer

3.1. Određivanje uzdužnih profila

Za početak rada moramo imati otvoren Google Earth verzija 6.2 ili jednu od novijih

verzija, zatim odaberemo lokaciju i ostavimo otvoreno kao što je prikazano na slici 3.1.

Slika 3.1. Upotreba Google Earth-a

34

U AutoCAD Civil 3D odaberemo opciju Insert-Google Earth Image and Surfice

(sl.3.2.) Na našoj radnoj površini smo dobili prikaz date slike u 2D obliku sa

izohipsama (sl. 3.3) uz pomoć kojeg ćemo izraditi uzdužni profil sa odgovarajućim

koordinatama, nadmorskim visinama pojedinih kota, stacionaža itd. U narednim

koracima ćemo objasniti kako doći do odgovarajućih podataka za uzdužni profil.

Slika 3.2. Insert Google Earth

Na osnovu korištenja prethodne opcije dobili smo sljedeći slučaj.

Slika 3.3. Prikaz umetnutog terena u AutoCAD Civil 3D

35

Na trasi ćemo da ispišemo stacionaže duž određene trase koja je slikom

predstavljena. Da bi odredili stacionaže te trase u AutoCAD-u izabrat ćemo opciju

Home - Alignment, zatim biramo opciju Create Alignment - From Objects. U

sljedećem koraku označimo našu postavljenu trasu, i na ovaj način dobivamo smijer i

orjentaciju trase, i na kraju potvrdimo tipkom enter, čime se otvori dijalog okvir

prikazan na slici 3.4.

Slika 3.4 Dijalog okvir Create Alignment

U polje Name upišemo naziv trase, u Type izaberemo Miscellaneous a na

Alignment label set izaberemo boldirano na slici. Na kraju potvrdimo na OK. Na ovaj

način smo odredili stacionaže i smijer naše trase, kao što je prikazano na slici 3.5.

36

Slika 3.5. Prikaz stacionaža

Sada pristupamo određivanju i postavku izohipsi za određivanje nadmorskih visina

pojedinih kota. Na kartici Annotate odaberemo Add Labels –Surface – Contour-

Multiple (slika 3.6.) i zatim označimo našu trasu od prve do zadnje tačke (slika 3.7.)

Slika 3.6. Kartica Annotate

37

Slika 3.7. Prikaz izohipsi i trase sa stacionažama

Na kartici Home odaberemo Profile – Create Surface Profil (slika 3.8.), otvori se

dijalog okvir (sl 3.9.) u kojem vršimo postavku na taj način što izaberemo Add i otvori

se Profile list koju ćemo da označimo i odaberemo Draw in profile view nakon čega se

otvori novi dijalog okvir i potvrđujemo postavke na Create Profile View. Na ovaj način

dobivamo uzdužnu trasu profila (3.10.)

38

Slika 3.8. Prikaz Profile – Create Surface Profil

Slika 3.9. Dijalog okvir Create Profile View

39

Slika 3.10. Prikaz dobivene uzdužne trase profila

40

ZAKLJUČAK

Radovi na projektovanju I izgradnji puta, kao I svi drugi građevinski radovi,

počinju i završavaju se geodetskim radovima. Uloga geodete u svim fazama

projektovanja I izgradnje puta je vrlo značajna. Projektovanje ne može početi bez postojanja

geodetske podloge odgovarajućeg sadržaja koja u današnje vrijeme, kada se njena izrada kao

I samo projektovanje odvija na računaru korištenjem adekvatnog softvera, obavezno

uključuje I formiran digitalni model snimljenog terena. Izradom geodetske podloge u

digitalnom obliku prevazilazi se I raniji problem razmjere koja je bila ograničavajući

faktor u pogledu detaljnosti prikaza terena na podlozi.

Na tržištu su prisutni brojni programski paketi u većoj ili manjoj mjeri namjenjeni

projektovanju infrastrukturnih objekata. AutoCAD Civil 3D je programski paket koji se u

toj oblasti naročito ističe sveobuhvatnošću u pogledu količine i kvaliteta alata kojima

raspolaže, a koji su specijalizovani za primjenu pri projektovanju puteva. Iako

prvenstveno namenjen projektantima, AutoCAD Civil 3D uspješno mogu koristiti i svi oni

koji su na bilo koji način uključeni u neku od faza projektovanja i izgradnje.

Model snimljenog (izvedenog) stanja je u svakom trenutku moguće uporediti sa

projektovanim I na taj način vršiti permanentno praćenje i kontrolu izvođenja radova.

41

LITERATURA

[ 1] AutoCAD Civil 3D User's Guide

[ 2] Kapetanović, N., Selesković, F., Geodezija, Studenstka knjiga, Sarajevo, 1999.

[ 3] www.autodesk.com ( februar 2013.)