Manual Para El Curso2

Curso: Diseño Geométrico de Carreteras con AutoCAD Civil 3D 2010

Este documento fue elaborado por el Ing. Kenderson Ariochi Bautista

Preparado para el Curso de Diseño Geométrico de Carreteras con AutoCAD Civil 3D 2010

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Presentación:

Este manual está realizado con la recopilación bibliográfica de libros,

apuntes, artículos técnicos y experiencia del autor para el manejo del software,

buscando generar un material que pueda servir de ayuda y guía para el uso de

esta herramienta, debido a la poca información sobre manuales de software

referentes a la carrera de ingeniería civil.

En este manual desarrollaremos un solo ejemplo en el procesamiento

geométrico de una carretera desde cero hasta la presentación final para ploteo

empleado en el civil 3D.

El autor no se hace responsable de una mala interpretación ó omisiones

que se puedan encontrar en este material.




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Contenido:

A. Presentación………………………………………………………… Pág. 2

B. Índice de contenido...………………………………………………. Pág. 3

1. Entorno y Configuración del AutoCAD Civil 3D………………………… Pág. 5

2. Puntos en Civil 3D………………………………………………………… Pág. 10

2.1 Preparación de puntos………………………………………………. Pág. 11

2.2 Insertar puntos……………………………………………………….. Pág. 12

3. Superficies en Civil 3D………………………………………………….. Pág. 14

3.1 Definición de superficie…………………………………………….. Pág. 15

3.2 Creación de superficie……………………………………………… Pág. 15

4. Alineamiento……………………………………………………………… Pág. 18

4.1 Definición de alineamiento…………………………………………. Pág. 19

4.2 Creación de alineamiento………………………………………….. Pág. 19

5. Perfil Longitudinal……………………………………………………….. Pág. 23

5.1 Definición de perfil longitudinal……………………………………. Pág. 24

5.2 Creación del perfil longitudinal…………………………………….. Pág. 24

5.3 Definición de rasante……………………………………………….. Pág. 31

5.4 Creación de rasante………………………………………………… Pág. 32

6. Secciones Transversales……………………………………………… Pág. 34

6.1 Definición de secciones transversales…………………………..... Pág. 35

6.2 Creación secciones transversales…………………………………. Pág. 35

6.3 Vistas de secciones transversales…………………………………. Pág. 38

7. Sección Típica……………………………………………………………. Pág. 42

7.1 Definición sección típica……………………………………………… Pág. 43

7.2 Creación sección típica……………………………………………….. Pág. 43




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8. Corredor…………………………………………………………………….. Pág. 48

8.1 Definición de corredor………………………………………………… Pág. 49

8.2 Creación del corredor………………………………………………… Pág. 49




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Capítulo 1

(Entorno y Configuración del Civil 3D)




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El autocad civil 3d tiene dos formatos el sistema Metric (Métrico) y el

Imperial (Inglés), para este caso se utilizará el metric. Para iniciar a utilizar el

programa seleccionamos el siguiente icono:

Al momento de iniciar el software este nos ofrece unos videos tutoriales

prácticos (entendiendo la interface, crear superficies, crear alineamientos, diseño

de perfil, crear parcelas, crear corredor, etc.) mostrando el proceso y las diferentes

herramientas de este potente programa. Para poder ver las animaciones se

requiere acceso al internet.

Interfaz:

La interfaz de usuario del AutoCAD Civil 3D mejora el entorno del

AutoCAD estándar con herramientas adicionales para crear y administrar

información sobre diseño civil. No obstante los elementos tradicionales como

comando de líneas y el espacio de diseño funcionan igual que en el AutoCAD

normal.




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Cinta de opciones:

Es la interfaz de usuario primaria para acceder a los comandos y

elementos. Los comando disponibles en al cinta de opciones se organizan en

fichas. Cada ficha se organiza en una serie de grupos, etiquetados por tarea.

Hay dos tipos básicos de ficha de cinta de opciones: estática y conceptual.

Fichas estáticas de las cinta de opciones: Entre las fichas estáticas de la

cinta de opciones de AutoCAD Civil 3D se incluyen Inicio, Insertar, Anotar,

Modificar, Analizar, Visualización, Salida y Administrar. Las fichas estáticas de la

cinta de opciones se muestran siempre que la cinta de opciones esté activada y

contienen la mayoría de las funciones de los menús desplegables de la barra de

menús y de las barras de herramientas. Las fichas estáticas de la cinta de

opciones tienen un color de fondo gris.

Fichas contextuales de las cinta de opciones: Las fichas contextuales de la

cinta de opciones se muestra automáticamente al seleccionar un objeto o invocar

un comando específico del objeto. Por ejemplo, al seleccionar un objeto de red de

tuberías, se muestra la ficha contextual de Red de tuberías.

Las fichas contextuales contienen comandos relacionados con el objeto

actualmente seleccionado. La mayoría de las fichas contextuales se pueden cerrar

simplemente anulando la selección del objeto.




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La Barra Toolspace contiene toda la información relacionada a nuestro

proyecto: puntos, superficies, alineamientos, perfiles, corredores, secciones,

plataformas, etc. A partir de esta herramienta podemos modificar y controlar las

propiedades de todos los objetos.

Esta barra también contiene todas las configuraciones y estilos de los

objetos, contenidos en una plantilla de dibujo (template) y desde aquí podemos

editar estos estilos, que principalmente contienen: capas (layer), colores, estilos de

textos, etiquetas, visualización, etc.

Para acceder a la barra Toolspace nos dirigimos a Home → Toolspace




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Muestra de la barra Toolspace:

En la ventana Prospector nos muestra toda la

información que almacena el Civil 3D, tales

como: Puntos, Superficies, Alineamientos,

Perfiles, Secciones, Corredores, ect.

La ventana Settings nos permite nos permite

editar y configurar todos los estilos del

proyecto que estemos realizando.

La ventana Survey es una herramienta que nos

permite el enlace y la importación de datos

con dispositivos que se conecten al

computador.




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Capítulo 2

(Puntos en el Civil 3D)




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Preparación de puntos:

Al autocad civil 3D se le pueden introducir los puntos estando estos en dos

formatos: en una hoja de cálculo csv (delimitado por coma) y en un texto txt. En el

desarrollo de este manual se realizará con el formato csv (delimitado por coma).

Un ejemplo de este tipo de archivos es el siguiente:

Después de tener los datos del levantamiento topográfico como el numero de

punto, coordenadas, elevación y descripción en un documento csv como se

muestra en la figura (1) se está prepara para importar al autocad civil 3D.




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Insertar Puntos:

Una vez obtenidos los datos topográficos en uno de los formatos admisibles por

autocad civil 3d procedemos a insertarlos de la siguiente manera:

En la barra toolpasce (pestaña prospector)

damos clic derecho sobre la rama points y

elegimos Create… y nos aparece la siguiente

ventana:

En esta opción elegiremos nuestro

formato de punto, para lo cual al

hacer clic en esta opción nos

mostrara todos los formatos que

tiene este programa, el cual

elegiremos uno de ellos, si no hubiera

nuestro formato, podemos crear uno

según sea nuestra necesidad.

Aquí buscamos el lugar donde

tenemos nuestros puntos, nos

mostrara la ventana de búsqueda,

seleccionamos nuestro punto y

aceptamos.

Al activar este check podemos poner

un grupo a nuestros puntos, es

recomendable que el nombre del

grupo contenga información sobre el

topógrafo o la fecha en la que se

realizó en levantamiento.




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En la nueva ventana elegimos el formato de acuerdo a la organización de

los datos de puntos, buscamos el archivo csv (delimitado por coma) en la dirección

donde se guardó, asignamos un nombre de grupo y ok.

Si no podemos visualizar los puntos realizamos la acción ZE ENTER y

obtenemos:




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Capítulo 3

(Superficies en el Civil 3D)




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Un modelo digital del terreno es lo que en el civil llamamos superficies,

estos son bloques de construcción básicos del AutoCAD Civil 3D. Los podemos

obtener importando información de superficie desde archivos LandXML, TIN (red

irregular triangular) y DEM (modelo de elevación digital), así como utilizar puntos,

archivos de puntos, datos DEM, objetos de AutoCAD existentes, curvas de nivel,

líneas de rotura y contornos para crear superficies.

Creación de Superficies

Para crear superficies a partir de puntos nos dirigimos a la ventana

Toolspaces, hacemos clic derecho sobre Surface y elegimos Create Surface…

El programa nos muestra el siguiente cuadro de información de la superficie:

Damos clic en OK.

Aquí colocamos el nombre que le daremos a la

superficie

En este cuadro elegimos el estilo de la superficie a

crear.




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Nuevamente nos vamos a la herramienta Toolspace/Prospector, luego vaya

a Surfaces/terreno Natural/Definition, clic derecho en poinst Groups luego clic en

Add…




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En esta ventana seleccionamos el grupo de puntos, luego clic en OK y nos

aparece la siguiente superficie:




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Capítulo 4

(Alineamiento)




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Un alineamiento es una línea que nos representa ejes, carriles de una

vía, líneas auxiliares, u otra obra lineal. La creación y definición de un alineamiento

horizontal es uno de los primeros pasos del diseño de carreteras, vialidades,

ferrocarriles, túneles y canales. La geometría del alineamiento puede ser creada a

partir de una poli-línea o utilizando las herramientas de composición de

alineamientos del civil 3D. También podemos realizar ediciones de alineamientos

existentes.

Creación de un alineamiento a partir de una poli-línea:

Ejecutamos el comando PL para crear una poli-línea la cual debe

representar nuestro eje de referencia por donde irá nuestra obra lineal, es

preferible que no tenga incluido ningún arco que quiera representar una curva

como muestra la figura:




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Luego realizamos la siguiente acción: seleccionamos

home/alignment/create alignment from objects y seleccionamos nuestro poli-línea.

Presionamos Enter, seleccionamos el sentido en el que se enumeraran

las estaciones activando o no el comando reverse con la letra R y nuevamente

Enter para que nos salga el recuadro donde vamos a dar las descripciones y

características de nuestro alineamiento:




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Elegimos los criterios clic en OK y obtenemos nuestro alineamiento:

Aquí le damos el nombre a nuestro

alineamiento.

En starting station colocamos la

estación inicial.

En la pestaña design criteria se

especifican los criterios del diseño

geométrico siempre y cuando

queramos que el programa nos revise

el diseño en base a una norma

específica.

En esta opción colocamos el radio

que el programa le colocará a todas

las curvas siempre y cuando las

condiciones los permitan. Este valor

puede editarse posteriormente.




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Capítulo 5

(Perfil Longitudinal)




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Un perfil longitudinal es el desarrollo sobre un plano de la sección

obtenida empleando como plano de corte una superficie reglada cuya directriz es

el eje longitudinal de la carretera, empleando una recta vertical como generatriz.

En esta vista se sintetiza gran parte de la información necesaria para la

construcción de la carretera, expresada tanto de forma gráfica como numérica.

Para la creación de un perfil es necesario contar con alineamiento y una

superficie. Una vez obtenida se procederá a la creación de un perfil simple al cual

deberá crear su rasante, insertar curvas verticales, etc.

Para la creación del perfil longitudinal realizamos la siguiente acción:

1- ) Clic en Home→Profile→Create Surface Profile:




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Luego aparece la siguiente ventana en la que elegimos el alineamiento y la

superficie mediante la cual queremos que se cree nuestro perfil longitudinal:

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Aquí seleccionamos el alineamiento

(Alignment) y la superficie (Select surfaces)

sobre el cual se realizará el perfil de terreno

natural en estudio.

Presionamos la opción Add>>

para que se nos agregue el Nuevo

perfil en la lista de perfiles.

Perfil longitudinal agregado.




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Después de haber seleccionado las características del perfil hacemos clic

en Draw in profile view y nos aparece la siguiente tabla:

Hacemos clic en siguiente y sale la siguiente ventana:

Seleccionar el alineamiento a usar.

En esta opción le damos un

nombre a la visualización del perfil.

Elegir el estilo de visualización

En esta ventana establecemos el

rango de estaciones del perfil que

vamos a crear. Podemos elegir

todas las estaciones del

alineamiento seleccionando

Automatic ó un rango específico

de estaciones con User specified

range.




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Nuevamente clic en siguiente y observamos el siguiente recuadro:

En esta casilla seleccionamos el rango vertical de la visualización de

nuestro perfil, al igual que en el rango de las estaciones podemos elegir que la

muestra vertical sea establezca de manera automática ó la podemos realizar con

alturas específicas que vallan de una cota mínima a otra máxima.




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En la cuarta casilla (Profile Display Options) el programa nos mostrará

todos los perfiles existentes, simplemente debemos seleccionar el o los perfiles

que queremos visualizar y clic en siguiente.

Aquí observamos el nombre del perfil

existente.

Activar / desactivar la visualización del perfil.




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En la quinta casilla (Data Bands) vamos a elegir las bandas que se

colocaran en la parte inferior o superior del la visualización del perfil dependiendo

esto del estilo elegido. Las bandas nos pueden mostrar datos de: alturas de

cortes, alturas de relleno, las estaciones del alineamiento, etc.

Seleccionar el tipo de banda a colocar en la

visualización del perfil (estos datos se pueden

cambiar posteriormente).

Aquí seleccionamos la posición de

nuestra banda de datos (inferior o

superior).




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En la última ventana (Profile Hatch Options) podemos agregar un

sombreado para identificar el área de corte y relleno en la visualización de nuestro

perfil.

Al finalizar hacemos clic en Create Profile View y elegimos el lugar en la

pantalla donde queremos colocar la visualización de nuestro perfil.

Haciendo clic en este recuadro agregamos el

sombreado ara el área de corte.

Con este recuadro agregamos el recuadro

para el área de relleno.




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Después de hacer clic podemos apreciar la visualización del perfil de

terreno natural de nuestro alineamiento.

Rasante:

La rasante es un perfil personalizado que realizamos a través del perfil de

terreno natural la cual nos muestra la inclinación de la vía y la cota de cada uno de

sus puntos. El AutoCAD Civil 3D nos proporciona herramientas interactivas para

la creación y edición de la rasante, para realizar ese procedimiento seguiremos los

siguientes 4 pasos:

1. Creación de la rasante.

2. Edición de la rasante.

3. Creación de Curvas Verticales de la rasante.

4. Correcciones finales de la rasante.




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Creación de la Rasante:

Para crear la rasante seleccionamos nuestra cuadricula de perfil haciendo

clic sobre ella y elegimos Profile Creation Tools como lo muestra la imagen

En el siguiente recuadro le damos un nombre a la rasante y elegimos los

estilos de visualización.

Aquí le damos un

nombre a la rasante.

Elegir los estilos de

visualización.




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Damos clic en OK y nos aparece la barra de herramienta de creación de

perfil de diseño:

Para dibujar nuestro perfil de diseño en el icono de dibujo seleccionamos la

opción Draw Tangents With Curves para crear tangentes y curvas de nuestro

nuevo perfil.

Después de haber seleccionado esta opción procedemos a dibujar nuestra

rasante de acuerdo al criterio del diseñador.

Crear una

curva vertical

Dibujar

tangentes.

Crear puntos de

intercepción.

Borrar puntos de

intercepción.

Mostrar tablas de

propiedades.

Perfil de terreno natural.

Perfil de diseño (Rasante)




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Capítulo 6

(Secciones Transversales)




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Las secciones transversales son perfiles perpendiculares que normalmente

van equidistantes unos de otros, estas suelen hacer referencia al punto kilométrico

de la vía donde han sido tomadas.

Creación de Secciones Transversales:

Para hacer las secciones transversales primero debemos crear los Sample

Lines, estas son las líneas que definen las secciones transversales. Hacemos clic

en Sample Lines → Seleccionamos el alineamiento → Damos Nombre al grupo de

Líneas y elegimos los estilos → Clic en OK y nos aparece la barra: Sample Lines

Tools.

Nombre del grupo

de Sample Lines. Estilos de

Visualización

.




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En este icono elegimos que los sample lines se coloquen por un rango de estaciones para que

posteriormente nos salga el cuadro de definición de las características se las líneas.

En esta opción colocamos el rango

de estaciones donde se nos crearán

las líneas que corten nuestro

alineamiento.

Aquí definimos el ancho de las

líneas de muestreo de las secciones

transversales, con su ancho tanto

para la izquierda como para la

derecha de manera individual.

Colocaremos aquí la distancia de

separación de los samples lines en

las tangentes, las curvas y los

espirales.




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Después de haberle dado las características a las líneas de muestreo

damos clic en OK y obtenemos:

En la imagen se observan los sample lines cortando de manera

perpendicular el alineamiento y creando de manera interna las secciones

transversales.




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Vistas de Secciones Transversales:

Podemos crear las vistas de una o varias secciones dependiendo la

necesidad al momento de realizar las mismas. Para crear las secciones

transversales de todo el alineamiento debemos seguir los siguientes pasos:

Clic en Section Views → Create Multiple Views

Después de hacer clic en

Create Multiple Views nos

aparece la siguiente ventana:

Dar nombre a la vista de

secciones.

Elegir los estilos de vistas

de las secciones.




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Hacemos clic en siguiente y obtenemos:

En esta opción podemos cambiar el ancho de las secciones o dejarlo de

manera automática. Clic en Next y nos aparece la siguiente ventana:

Donde podemos cambiar el rango de elevación de las muestras de las

secciones (Recomendamos dejar de manera automática).




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En la siguiente casilla podemos agregar labels y/o cambiar los estilos de

visualización de las vistas de secciones:

Por último tenemos la casilla de las bandas donde podemos cambiar la

parte donde se colocarán estas al igual que los datos a mostrar:

Hacemos clic en Create Section Views y elegimos un lugar donde colocar

las vistas de las secciones transversales.




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Y obtenemos nuestras secciones transversales de terreno natural:




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Capítulo 7

(Sección Típica)




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La sección típica es la que muestra los detalles de la estructura del

pavimento, el ancho de vía, veredas, aceras, perfil de corte, relleno, cunetas, etc.

La sección típica la creamos de la siguiente manera:

Nos vamos a Assembly → Create Assembly

En esta casilla colocamos el

nombre de la sección.

Aquí elegimos el estilo de

códigos.

Clic en OK y elegimos un

lugar de la pantalla donde

colocar nuestra sección.

Esta línea nos muestra el eje del alineamiento y la elevación del perfil.




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Luego presionamos Ctrl+3 para desplegar la herramienta de ensamblaje:

Para crear los carriles seleccionamos Lanes → LaneOutsideSuper

En la siguiente tabla colocamos las características de nuestro carril:

Secciones predefinidas por AutoCAD Civil 3D.

Sub-Ensambles básicos.

Sub-Ensambles de carriles.

Sub-Ensambles de paseos.

Sub-Ensambles de centros.

Sub-Ensambles urbanos.

Sub-Ensambles de taludes.

Carril a insertar

Ancho de carril.

Pendiente de Bombeo

Capa asfáltica superior.

Capa asfáltica inferior.

Base de pavimento.

Sub-Base de pavimento




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Después de haber colocado las características hacemos clic sobre la línea

de la sección típica y obtenemos:

Ahora se procede a insertar el paseo y lo hacemos de la siguiente manera:

en la herramienta de ensambles nos vamos a la ventana Shoulders →

ShoulderExtenAll

Carril para colocar el paseo (Izquierdo o derecho).

Ancho del paseo.

Bombeo del paseo.

Características del talud.

Ancho del talud.

Bombeo de la Sub-base

Espesores de las capas del pavimento.

En esta ventana damos las

características geométricas

del paseo.




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Cuando se hayan establecido las características geométricas del paseo

hacemos clic en el extremo superior del carril para insertarlo.

Para crear el talud en condiciones de corte y relleno en la herramienta de

ensambles seleccionamos Basic → BasicSideSlopeCutDitch

En esta ventana colocamos las

características geométricas de

nuestra sección.

Aquí podemos observar el

significado de cada uno de los

parámetros a definir.




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Habiendo definido los parámetros de nuestros taludes lo insertamos

haciendo clic en el pie del talud de cuneta de la sección creada.

Para crear el lado Izquierdo de la sección típica seleccionamos todo el lado

derecho y hacemos un Mirror.

Así tenemos creada la sección típica y de pavimento.




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Capítulo 8

(Corredor)




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El corredor es una estructura lineal creada con la combinación de una

superficie, un alineamiento horizontal, un alineamiento vertical y una sección

típica. Los corredores se utilizan principalmente para modelar caminos, vialidades

y canales.

El procedimiento para crear el corredor vial es el siguiente:

Clic en el menú Corridor → Create Corridor → Seleccionar el alineamiento

horizontal directo del dibujo ó mediante el listado que aparece al presionar la tecla

Enter. De la misma manera seleccionar el perfil y la sección típica.

Crear Corredor.

Seleccionar Alineamiento.

Seleccionar el perfil

Seleccionar la

Sección Típica.




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Ya seleccionados cada uno de los componentes del corredor el programa

nos muestra la siguiente ventana:

Cliqueamos en OK y se nos crea nuestro corredor.

Nombre del corredor.

Fijar la frecuencia de

las secciones que el

sistema genera

automáticamente para

el corredor.

Clic en Set all Targets

para fijar el terreno

donde se van a

proyectar los taludes

de ocrte y relleno.

Aquí colocamos donde

queremos que se proyecten los

taludes (en este caso será el

terreno natural).




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