Расчет площадей геосинтетических материалов

Давно известно: хочешь, чтобы было сделано как следует - сделай сам. Когда инженеру нужно хорошее профессиональное издание, наполненное только нужной информацией, и он его не находит - он садится и делает все сам. Думаю, именно по этой причине и создавались все знаменитые отраслевые журналы, а я сегодня вам хочу представить еще один - "Территория Геотехники". Как ясно из названия, авторы планируют рассматривать темы, связанные с проектированием, строительством и эксплуатацией грунтовых сооружений. Ну и, конечно, для Civil 3D нашелся уголок) 




В первом выпуске журнала в блоке "Программное обеспечение" приводится несколько примеров использования могучей связки Civil 3D + Subassebly Composer + MS Excel для расчета площадей геосинтетических материалов. Я привожу здесь полный авторский текст ровно в том виде, как он опубликован в журнале. 

СПОСОБ РАСЧЕТА ПЛОЩАДЕЙ
ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ,
УЛОЖЕННЫХ С ОПРЕДЕЛЕННЫМ
ШАГОМ ПО ВЫСОТЕ НАСЫПИ

По условиям задачи - требуется рассчитать площадь уложенного с определенным шагом по высоте геосинтетического материала (ГМ) в пять слоев в конструкции насыпи на определенном участке трассы линейного сооружения (слои выделены синим цветом).



Для решения поставленной задачи потребуются следующие программные продукты: AutoCAD Civil 3D; Subassembly Composer (SC); Excel. Следует отметить, что в данном решении имеются некоторые допущения и особенности, которые на стадии «П» не окажут существенного влияния на результат расчета:
  • слои ГМ уложены горизонтально;
  • расстояние между слоями ГМ одинаковое и задается вручную через параметры конструкции;
  • наименования поверхностей в чертеже не переименовывать (важно для увязки с файлом Excel).

Поскольку по условиям задачи имеется не равнинная местность, то соответственно высота проектируемой насыпи будет на протяжении всей трассы различна, что в свою очередь, связано с количеством уложенных слоев ГМ по высоте, т.е. с уменьшением высоты насыпи уменьшается количество слоев ГМ.



При реализации данной задачи через Civil 3D потребуются такие элементы конструкции, которые позволят получить по каждому слою ГМ (в случае если ГМ в каждом слое различны по характеристикам и типам) отдельную поверхность. Для этого необходимо прибегнуть к помощи Subassembly Composer с целью создания нужной конструкции Berma+GM.pkt.

Следует отметить следующее о параметрах конструкции Berma+GM.pkt:



- на всякий случай учтен случай насыпи без берм;
- количество слоев 5. Если нужно добавить еще количество слоев, то необходимо будет дополнить алгоритм в SC по тому же принципу, что представлен в файле Berma+GM.pkt;
- Отметка_слоя1 – расстояние от верха насыпи до первого снизу слоя ГМ;
- Расстояние_между_слоями – название параметра говорит само за себя (принято, что эта величина одинакова между слоями ГМ в большинстве случаев проектирования подобных сооружений);
- Количество_слоев – от 0 до 5;
- Бермы – наличие или отсутствие бермы в конструкции насыпи;
- Высота_насыпи1 – высота насыпи от верха конструкции до верха первой бермы;
- Откос_до1_бермы – величина откоса насыпи до верха 1 бермы;
- Откос_до2_бермы – величина откоса бермы 1 до верха 2 бермы;
- Высота_насыпи2 – высота бермы 1;




Поскольку необходимо учесть данную конструкцию (с пятью слоями, первый слой на расстоянии от верха 8,8 м) только на глубине, предположим, с 9 до 10 м, то необходимо добавить элемент УсловнаяНасыпьИлиВыемка из стандартного набора Civil и к нему "прицепить" нашу конструкцию. 


Теперь конструкция Расчет_ГМ_насыпь_и_берма будет добавляться в коридоре только тогда, когда элемент УсловнаяНасыпьИлиВыемка будет "видеть" отметки по оси трассы сооружения от 9,00 до 10,00 м, измеряемые от верха насыпи до рельефа. Если необходимо получить конструкцию на отметках, предположим, от 8 до 9 м с числом слоев 4, то добавляем еще один условный элемент с новыми значениями.

Задаем в параметрах коридора цели для конструкции, создаем поверхности через коридор по каждому слою ГМ и получаем следующий результат

По умолчанию в чертеже слои названы ГМ 1…5. Это связано с дальнейшей обработкой информации в Excel;

Итак, имеется 5 поверхностей по интересующим слоям ГМ. Теперь необходимо перейти к непосредственному расчету площадей. Поскольку информация о площадях содержится в поверхностях, то необходимо "вытащить" их из чертежа Civil 3D. Для этого:
1. Выполняем экспорт поверхностей в LandXML;
2. Изменяем формат файла на .txt;
3. Открываем файл Excel Расчет ГМ.xlsx выполняем обновление данных, указывая на наш файл .txt


Теперь можно подгрузить эту таблицу, при необходимости, обратно в чертеж, изменить внешний вид и т.д.

Недостатки:
  • при каждом изменении проекта необходимо делать экспорт в LandXML;
  • необходимость в переименовании формата файла, полученного при экспорте, в .txt;
  • требуется обновление данных в Excel.
В итоге созданная модель имеет настроенную полудинамическую связь изменения площадей ГМ в соответствии с корректировкой проектных решений.

Ссылка на загрузку материалов, упомянутых в статье: http://goo.gl/ESNmyC

Андрей Мошенжал
Технический директор ООО "Строй-Импульс", аспирант кафедры “Ж.д.путь, основания и фундаменты” ДВГУПС. Область научных интересов: механика зернистых сред, теория решения изобретательских задач, экспериментально-теоретические исследования влияния геосинтетических материалов на НДС грунтов, вопросы строительного контроля грунтов земляного полотна и оснований дорожных одежд, AutoCAD CIvil 3D. Главный редактор журнала "Территория Геотехники" и автор идеи.

Сайт журнала www.tgeo.pro Паблик ВКонтакте https://vk.com/public129198472







Комментарии

  1. Алла, спасибо за пост! Я буквально на днях осваивал SC и создал свой первый элемент конструкции. Буду дальше пробовать работать в SC.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. А это не мне спасибо, а коллегам)
      Удачи вам с композером, будут вопросы - пишите!

      Удалить

Отправить комментарий