Лабораторная работа №2

В лабораторной работе №2 необходимо будет вписать в рельеф площадку и выполнить планировку откосов (насыпи и выемки грунта), а также оценить объем земляных работ, посредством операций с твердотельными объектами.

Начальными данными является построенная в Лабораторной работе №1 топографическая поверхность и контур площадки в начальном положении.

1 Первым этапом выполнения работы является поднятие площадки на заданную для нее высоту. Этот шаг аналогичен сдвигу линий уровня, так как прямоугольная площадка состоит из отрезков.

1.2 Прежде всего, необходимо вернуть систему координат в исходное состояние выбрав команду Преобразование – ПСК -ГСК. Затем сохранить площадку и примыкающие к ней дороги в отдельном файле, для чего требуется вызвать команду Файл/Сохранить выбранное, и выбрав на модели контурные линии площадки и дорог, и сохранить их в файл К3. Файл с исходной моделью затем можно временно закрыть, загрузив файл с площадкой.

1.3 Далее, необходимо объединить стороны площадки в замкнутый контур. Для построения замкнутого контура необходимо использовать функцию: Структурные операции – Контур и указать сторону контура. Контур получится замкнутым, если каждая сторона примыкает к двум другим.

1.4 Для поднятия площадки используется команды: Редактировать – Сдвиг - Без дублирования. Укажите сдвигаемый объект и задайте вектор сдвига в пространстве (см. пункт 2.1 Лабораторной работы №1)

Дальнейшим этапом является построение вспомогательных твердотельных объектов и с помощью булевых операций построение выемок и насыпей грунта. Следом за этим, требуется измерить характеристики полученных твердотельных объектов, и оценить объем земляных работ по выполнению насыпи и выемки грунта на местности.

Рисунок 16. Твердотельный объект с криволинейной гранью

2. Выполнить

построение выемок и насыпей грунта, необходимых для позиционирования площадке на существующем рельефе. Насыпи и выемки должны обладать уклонами для того, чтобы избежать обрушения грунта. Величина уклона определяется отношением H/L (см. схему) и устанавливается в соответствие с требованиями СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве». Величины уклонов выемок и насыпей необходимо взять с чертежа, либо, если эти данные не заданы, можно их определить из приведенной ниже таблицы отношений H/L для наиболее распространенных видов грунта

2.1. Для моделирования уклонов необходимо создать два инструментальных твердых тела, представляющих собой усеченные пирамиды с заданной площадкой в качестве малого основания (см. рис.17).

2.2. Создадим последовательно две эквидистанты (кривые, повторяющие форму заданной кривой и лежащие от нее на заданном расстоянии) к контуру площадки. Для этого выберем команду Создать_Линии_Эквидистанта, отметим контур площадки, к которой будет построена эквидистанта. Далее необходимо задать высоту эквидистанты. Отрезки желтого цвета в узлах контура будут показывать положительное направление построения эквидистанты. Если необходимо построить эквидистанту в противоположном направлении, задайте расстояние со знаком минус. ВНИМАНИЕ: Высота эквидистанты — это величина, эквивалентная переменной L (см. схему выше и таблицу рекомендуемых уклонов).

2.3. Сдвинем последовательно обе созданные эквидистанты по оси Z. Одну эквидистанту необходимо поднять вверх: она будет представлять собой большое основание усеченной пирамиды для определения выемки. Другую эквидистанту опустим вниз: она будет большим основанием усеченной пирамиды для определения насыпи. Вектор сдвига соответствует величине Н. Для выполнения этого шага воспользуемся командой Редактировать_Сдвиг_Без дублирования. Укажите сдвигаемый объект и задайте вектор сдвига в пространстве. Вектор сдвига задается координатами x y z, разделенных символом «пробел».

2.4. Из площадки и двух разнесенных по высоте эквидистант необходимо получить два твердых тела: усеченные пирамиды. Для этого воспользуемся командой Создать_Поверхность по регулярным сечениям. Затем необходимо указать контуры площадки и одной из эквидистант и на утвердительно ответить на вопрос: «Замыкать до твердого тела?». Подобную операцию проделайте и для другой усеченной пирамиды.

Примечание: помните, что вектор сдвига представляет собой параметр h, а высота эквидистанты – l. При этом векторы сдвига, а соответственно, и высоты эквидистант должны быть выбраны таким образом, чтобы поверхность рельефа не пересекала поверхности больших оснований усеченных пирамид.

Таблица отношений H/L для наиболее распространенных видов грунта:

Вид грунта	Отношение h/l для склонов не выше
3м	5м
Песок, гравий	1/0,5	1/1
Супесь	1/0,67	1/0,85
Суглинок	1/0,5	1/0,75
Глина	1/0,25	1/0,5

Рисунок 17. Твердотельные объекты для построения насыпи и выемки

2.5 Для построения объектов изображающих насыпь и выемку грунта необходимо изменить свойства построенных твердотельных объектов на тип «Инструмент».

2.6 Вычитаем из верхней усеченной пирамиды объект с поверхностной гранью (он должен был остаться после операции вычитания, так как он имеет тип «Инструмент»). И полученный результат снова вычитаем из верхней пирамиды. В результате последнего действия получится твердотельный объект изображающий объем (назовем его «объемом выемки») который необходимо вычесть из поверхностного объекта. В результате получим поверхностный объект (грунтовую поверхность) с выемкой и «объем выемки». Последний нам необходим для оценки объема работ по выемке грунта. Для этого с помощью Информация – Характеристики и указав нужный объект получим данные об объеме и массе (необходимо учесть что наш чертеж выполнен в масштабе 1:200, так что полученные числовые характеристики необходимо пересчитать). Затем объем выемки можно скрыть, так как в дальнейшем он больше не понадобиться. Таким образом, мы имеем поверхность с выемкой и усеченную пирамиду для построения насыпи (см Рисунок 18. Поверхность грунта с выемкой).

Рисунок 18. Поверхность грунта с выемкой

2.7 Для построения насыпи необходимо создать «объем насыпи»: следует вычесть из усеченной пирамиды поверхность грунта с выемкой. Измерьте характеристики «объема» насыпи и скройте этот объект, чтобы он не мешал дальнейшей работе. Затем постройте насыпь, объединив поверхность с выемкой с усеченной пирамиду. В результате Вы получите искомую поверхность грунта с выполненной выемкой и насыпью.

Рисунок 19 Поверхность с выполненной выемкой и насыпью

3 Полезные советы при работе с системой K3:

1. Почаще сохраняйте чертеж в файл чтобы избежать потери данных (Для быстрого сохранения используйте значек .

2. Используйте различные цвета при построении объектов чтобы лучше их различать. Для этого измените цвет перед построением нового объекта с выбрав цвет в нижнем правом углу экрана системы K3 (Рисунок 1. Начальный вид чертежа)

или измените цвет существующего объекта с помощью операции: Отображение – Цвет, укажите объект, подтвердите, что все объекты (у которых нужно изменить цвет) выбраны, и укажите новый цвет для отображения выбранных объектов.

3. Используйте операции Undo/Redo для отмены последней операции или повторения отмененной операции.

4. Используйте функции увеличения и уменьшения изображения на чертеже - и увеличение выбранного региона чертежа - .

5. Используйте поворот осей текущего вида. Для этого кликните на значок осей в левом нижнем углу экрана и выберите угол под которым буду располагаться оси. Черный цвет оси координат означает что данная ось направлена за плоскость экрана.

6. Используйте переход в текущий вид / выход из текущего вида (vport zoom – ). При этом выбранный вид отображается на весь экран, либо происходит переход в режим отображения всех видов чертежа.

7. Используйте кнопку zoom all для масштабирования отображения чертежа, при котором будут видны все видимые построенные объекты - .

8. Используйте операцию сдвига изображения для постепенного перемещения по чертежу (в режиме увеличенного изображения) - .

9. Для того, чтобы прекратить длительную операцию и досрочно завершить команду, необходимо нажать на клавиатуре комбинацию клавиш <Ctrl>+<C>. В этом случае операция будет прекращена. (Замечание: Если прервать операцию, связанную с формированием изображения, то на экране будут отображены не все объекты сцены.)

Содержание