Projetos de duplicação de rodovia - Boas práticas para manipulação de grande base de dados no AutoCAD Civil 3D
Extensos traçados como de 200 km, caso do estudo de viabilidade para adequação e duplicação da BR-262 (localizada nos estados de ES e MG) demandam uma manipulação de dados bem organizada e etruturada, bem como aptidão e conhecimento da hierarquia de dados gráficos dentro do Civil 3D.
Principal foco deste estudo foi atender a segurança de milhares de pessoas que transitam diariamente no trajeto, minimizando os riscos de acidentes com a ampliação da pista simples a ser enquadrada em classe IB com o mínimo absoluto para largura do canteiro central, atendendo assim sustentabilidade ambiental e econômica, além de gerar empregos de forma direta ou indireta para população, e procurando minimizar o impacto social no entorno da região à ser submetida tal intervenção.
Um dos principais softwares do mercado de tde projeto executivo, o AutoCAD Civil 3D, forneceu subsídios suficientes para que o estudo se tornasse viável com um desafio de trabalhar com grande base de dados bem como complexidade de geometrias e engenharia em geral.
Com uma jogada de divisão/delimitação da topografia baseada em curvas de nível (produto final da aerofotogrametria), usando buffer de 150m, e também shortcuts de alinhamentos, profiles e superfícies foi possível permitir a redução do tamanho dos arquivos de estudo, processando o corredor de forma mais ágil para qualquer atualização do traçado, e conseguindo usar a Ortofoto em Xref para análise de interferências externas à via além de toda a vetorização da topografia contratada.
(postagens de referência abaixo).
Ainda nesta linha, na etapa de distribuição de landxmls dentro da base do modelo, foi possível testar dois principais caminhos:
1. Preservar toda a extensão geométrica horizontal e vertical do estudo, dividindo a MDT do terreno natural em intervalos mais ou menos iguais de km;
2. Dividir os alinhamentos (horizonlta e vertical) em intervalos mais ou menos iguais de km além do MDT do terreno natural;
A partir dessa premissa, e nomeando as superfícies com base na articulação das ortofotos e informações vetoriais do planialtimétrico facilitando assim a organização e sobreposição dos dados foi possível fazer a composição das surfaces dentro dos intervalos necessários e assim processar a modelagem do corredor de forma mais suave e ampla.
Corredor do arquivo piloto de estudo do Civil 3D .dwg (piloto) contendo os datashortcuts concebidos de seus arquivos de origem em ambiente 3D View.
Surface TN em ambiente Object Viewer do arquivo piloto de estudo.
Veja acima que com apenas um corredor, uma superfície deste, uma superfície de TN , alinhamento e profile representando o greide (que neste caso foi adotado o próprio perfil da topografia por ser uma via existente) em DSC e uma de limpeza se obteve uma maior performance do software/hardware.
Arquivo principal de estudo do Civil 3D .dwg (km 59 – 69) contendo os datashortcuts concebidos de seus arquivos de origem.
O corredor este que foi gerado por regiões diferentes e variáveis à cada condição nova da seção típica gabarito (“assembly com composição das subassemblies” - para quem não está acostumado com a “linguagem” do software).
Isso faz com que seu arquivo fique mais manipulável além de melhorar sua operabilidade como já mencionado.
Dentro dessa organização de interdependência, buscou-se não ultrapassar para os arquivos de estudo de .dwg Civil 3D a casa dos 20 MB.
Lista de pastas onde se localizam os arquivos de origem de surface TN / Alignment / Profile para DSC e arquivo principal de estudo de .dwg do Civil 3D dentro da hierarquia de pastas criada no windows.
Arquivo principal de estudo de .dwg do Civil 3D (km 112 – 118) dentro da hierarquia de pastas criada no windows.
LandXML de alinhamentos dentro da pasta de Datashortcut (DSC) do windows.
LandXML de superfícies de TN dentro da pasta de Datashortcut (DSC) do windows.
Ambiente Model Space do arquivo .dwg Civil 3D de estudo (plan view) mostrando MDT da surface do TN (Terreno Natural) faceado longitudinal e transversalmente.
Ambiente Object Viewer do arquivo .dwg Civil 3D de estudo mostrando MDT da surface do TN (Terreno Natural) faceado longitudinal e transversalmente.
Vale lembrar que na época foram feitos alguns pilotos até chegar nesse solução com um computador mais modesto do que temos em tempos atuais contando com uma configuração de um processador Intel(R) Core(TM) i5-3330 CPU @ 3.00GHz 3.20 GHz, 4.00 GB de memória RAM, HD SSD, placa de vídeo GeForce GT 630 de um total de memória de 4 GB com 2GB dedicados e framework com a última atualização.
Pensando de forma estratégica em gestão de projetos e equipes e sabendo que esta atividade é trabalhosa, foi importante delegar a função para o desenhista que fez o papel de uma preparação dos dados antes do início das análises, e esta colaboração foi fundamental no processo pois assim conseguimos antecipar todo o desenvolvimento, conectando os dados previamente prontos no que chamamos de pré-projeto de engenharia para que projetistas e engenheiros em geral concebessem tais informações gráficas para desenvolvimento do estudo, sendo tais dados previamente estudados nesta etapa.
Aqui podemos obter um insight: com um tempo maior despendido na fase de planejamento é possível obter um retorno em termos de economia de tempo na execução, acelerando o processo de desenvolvimento do estudo.
Além deste desafio computacional, também enfrentamos diversas particularidades que um projeto de rodovia demanda, como retornos em níveis e desníveis, contornos, trechos urbanos, transição de lado esquerdo/direito para duplicação e muitos outros.
O estudo nesse caso previa uma estimativa a cada 50 m para as seções, o mesmo intervalo adotado para frequência do corredor, com canteiros sendo alteados ou rebaixados para minimizar a quantidade de movimento de terra, variando de acordo com a altura de corte ou aterro.
Em um projeto semelhante , para BR-101 que contava com uma quilometragem ainda mais extensa dentro do estudo, foram usadas assemblies que variavam a inclinação para cima do lado do canteiro próximo ao bordo da nova via, sempre mantendo a premissa de sua largura fixa.
Com isso, as assemblies/subassemblies foram elaboradas propondo tal otimização, uma vez que uma alteração pontual em uma topografia ondulada na ordem de 200 km existe um grande impacto de terraplenagem.
Em termos de softwares, para automatização de processos operacionais estes elementos podem ser customizados dentro do Autodesk Subassembly Composer para que o Civil 3D entenda automaticamente o input de desníveis ou diferença entre os pontos de referência (greide – terreno natural). (postagens de referência abaixo).
Produto final do corredor a partir das assemblies no arquivo principal de estudo.
Particularmente no caso da BR-262 na questão de escolha de um dos lados da ampliação, obtivemos uma economia de R$ 40 mi em comparação com outra empresa que participara da licitação uma vez que a mesma previa a construção de muro de arrimo de 40.000 mil m² com extensão total da estrutura de 1600 metros e altura média de 25m ao lado oposto do escolhido para duplicação da via.
Assim, evitando uma encosta íngreme ao lado direito e prevendo contenção significativamente menor com uma distância segura para um dos córregos das margens da rodovia, além de desviar de uma propriedade comercial, foi prevista tal mudança em transição LD-LE.
Especificamente para este estudo em questão, foram projetadas feature lines extraídas do corredor para estimar a área dos arrimos dentro das profile views.
A partir da criação da superfície corredor, sample lines em arquivo isolado para cálculo entre a média das áreas entre as distâncias das seções (método tradicional de engenharia para planilhas de cubação e aceita por órgãos competentes), section views para conferência das áreas produzidas pelo próprio software e produção de relatórios defaults, foi elaborada planilha com dimensionamento do capex de toda a infraestrutura da obra incluindo resultados dos cálculos de momento de transporte com análise de DMT e custos de itens de materiais e serviços.
Conclusão, para começar este tipo de estudo considero importante conhecer os macetes sendo muitas vezes não necessário um investimento pesado de infraestrutura, ou seja, se pode fazer mais com menos sabendo respeitar a cultura e o modus operandi de cada projetista e sabendo que cada projeto tem sua particularidade de detalhamento, o que influencia fatalmente no comportamento da máquina.
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