Civil 3D - Diagrama de Bruckner - Automação

[neyton_]

Você faz diagrama de Bruckner nos seus projetos de terraplenagem?

E como resolve o fato de existirem as chamadas "orientações de terraplenagem"?

O que é isso? explico: 

No trecho é normal termos fator de homogeneização variados, dadas as características dos solos. Não apenas isso, mas o CBR que este solo atinge também varia, assim como a permeabilidade e expansão.

Aí você se depara com cortes que tem um CBR baixo, que só pode ser usado no corpo de aterro, não podendo ser usado na camada final, por exemplo.

Em ferrovias, as exigências quanto as características dos cortes e aterros tendem a ser mais exigentes que rodovias, pois, por questões geométricas, você acaba tendo cortes e aterros maiores, não raro cortando rocha e tendo de "gastar" esse excesso de rocha no corpo de aterro.

Vamos ver um caso real: projeto de ferrovias com estas seções gabaritadas:

Em aterro:

Em corte:

Estas são duas seções gabaritadas de um trecho de uma ferrovia

Olha só o tamanho do "problema" que são as seções típicas:

Como dito, ferrovia é mais exigente quanto a raios de curvas e rampas. Isso aliado a "faixas de domínio" mal pensadas, pode te forçar a ter cortes e aterros grandes, onde você tem de pensar muito bem o que fazer com um "material list" igual a este:

Aí você tende a ter volumes de corte/aterro elevados e a distribuição de terraplenagem precisa ser muito bem otimizada, a fim de reduzir custos.

Em terraplenagem, é normal usarmos o "Diagrama de Bruckner" para fazer a otimização do momento de massa.

A otimização do momento de massa consiste em minimizar o valor do somatório de VOLUME * DMT.

Volte pra aula de "Transportes B", hehehehe

O Diagrama de Bruckner  é um método gráfico para resolver a distribuição de terraplenagem. Lembra dele?

Em fim, qual o problema com ele?

1) é Gráfico, ou seja, manual

2) Leva em conta 2 tipos de material: CORTE e ATERRO

O que acontece com corte de CBR baixo? Vai pra bota-fora

O que acontece se falta material? faz jazida no trecho ou fora dele.

O que faz com material ruim? Como diferencia no diagrama de Bruckner, ou corpo de aterro da camada final?

Alias, porque existe "camada final"? E em ferrovia, nas seções típicas, percebeu que existe corte em rocha (em estradas também, claro)?

NÃO APOIE A SUPERESTRUTURA EM ROCHA! Procure saber sobre coeficiente de impacto.

Agora, repare no "Material List"

Corte 1, 2 e 3 categorias, no SICRO, sem você não tem ensaios, considere os seguintes fatores de homogeneização:

• Corte em primeira categoria (solo), 1,25
• Corte em segunda categoria (solo e pedregulhos) , 1,15
• Corte em terceira categoria, 0,95

E mais, para o corpo de aterro (para o exemplo):

• Corpo de aterro: CBR ≥ 4 %, Expansão ≤ 4 %, GC=100% Normal Proctor
• Camada final: h=100 cm, CBR ≥ 10 %, Expansão = 2 %, GC=100% Proctor Intermediário
• Para o caso da plataforma estar em corte, se o CBR for menor ou igual a 10%, adotar reforço, conforme dimensionamento.

A ISF 207 - Estudos Geotécnicos, fornece as orientações necessárias para o estudo geotécnico.

Percebe onde quero chegar? 

Corte de 1, 2 e 3 categoria, solo mole, jazida

Aterro em solo, em rocha, misturado, etc...

E o Diagrama de Bruckner?: Corte e aterro.

Dá uma olhada no "Material List". Tem 14 tipos de seções sendo quantificados.

Como levar em conta as características dos materiais cortados e destinar eles para os aterros corretos? e como OTIMIZAR isso, diminuindo custos de terraplenagem?

E mais, fazemos projeto para prever as dificuldades e minimizar custos de execução. Então se você mudar o greide ou mesmo a geometria, talvez tenha um custo global menor

Como testar hipóteses de solução da terraplenagem, se cada "simulação" levar DIAS para ser calculada?

Pensando nestes problemas, desenvolvi o programa DDM - cálculo da distribuição de terraplenagem

Ele está disponível em: https://tbn2net.com/DDM

No programa DDM, você vai:

1 ) extrai as áreas das seções gabaritadas do civil 3D
2 ) adiciona os parâmetros de CBR/expansão/permeabilidade que classificam os cortes
3 ) informa os valores aceitáveis destes parâmetros para os aterros
4 ) classificá-los
5 ) calcula os DMTs (distância média de transporte)
6 ) calcula a distribuição ótima que minimiza o momento de transporte
7 ) calcula os quadros resumo de escavação, carga e transporte por faixa de DMT, bem como compactação de aterros e momento extraordinário
8 ) exporta estes valores para o Excel
9 ) desenha o diagrama de distribuição

E detalho, isso e feito muito rapidamente.

No exemplo, levou:

5 minutos para obter as áreas ( o projeto tem 2571 estacas! )

3 minutos para calcular a distribuição (800 movimentos de origem/destino no quadro de distribuição)

20 minutos "ajustando" greide e alinhamento,

10 minutos de "rebuild" do corredor em menos de 10 minutos já tenho o resultado da simulação

Percebe como rapidamente se tem varias simulações diferentes?

Aí temos o resultado final:

Do ponto de vista do orçamentista, apenas essas 3 tabelas são necessárias. Mas para se chegar nela, tivemos de produzir a tabela de cubação (com 2571 linhas, 9 colunas de área e 9 de volume de origens (cortes) e 8 colunas de área e 8 de volume de destinos (aterros)):

Dela, classificamos os cortes e aterros, baseados nos dados da geotecnia (chamamos essa planilha de segmentação, ou segmentos homogêneos):

Que, nos permite criar o quando de movimentação geral ou quadro de distribuição (QDT), com 800 linhas:

Estas imagens estão no estudo de caso que disponibilizei no plugin, aqui: (https://tbn2net.com/help/DDM/estudocasoferr)

Recomendo fortemente acompanhar no link acima, está mais detalhado

O programa DDM me salvou diversas vezes nos projetos da Estrada de Ferro Carajás. Aliás, o desenvolvi por causa deste projeto!!

Se você assistiu a minha palestra no Autodesk University, em 2015, vai lembrar deste slide:

São os trechos em que eu trabalhei enquanto estava na Progen Engenharia. Cada segmento tem entre 10 e 15 quilômetros. Depois, trabalhei nos demais segmentos enquanto estava na Egis Engenharia. Tendo trabalhando em praticamente todos os segmentos e pátios da Estrada de Ferro Carajás, com seus 892 km

O DDM foi desenvolvido nesta época.

Ficou curioso com a apresentação? Baixa o PPTX aqui!!!

Aliás Autodesk, cadê nosso AU????

[clacampos]

Oi @neyton_ 

Obrigada pela apresentação! Detalhada com muito capricho.

Desculpe mas não entendi a pergunta sobre o AU. Você se refere ao AU Brasil ou a vídeos de apresentações.

[neyton_]

Oi!!!

A Autodesk bem que podia voltar a promover o Autodesk University Presencial, como era entre 2011 a 2017, em São Paulo

[clacampos]

Olá @neyton_ 

Obriga pelo comentário, mas todos os anos a Autodesk avalia os países onde serão realizados o AU e houveram muitas alterações a ainda não voltou para o Brasil mas estamos na torcida. Entendemos sua preocupação e vou levar aqui internamente ao repoisáveis.

😉