handleiding clothoide

Handleiding

Clothode / overgangsboog tekenen

Danil Vink 08050201 Oktober 09

Handleiding clothode tekenen

InhoudsopgaveInleiding 1. Gebruik clothoid.exe 1.1 Instellingen verfijnen 1.1.1 Resolutie 1.1.2 Maximale hoek en verkleiningsstap 1.2 Clothode laten tekenen 2. Clothode afmaken 3. Gehele boog tekenen 3.1 SA lijn tekenen en spiegelen 3.2 Roteren en positioneren 3.3 Boog tekenen en trimmen 3.3.1 Hulpcirkels tekenen 3.3.2 Boog tekenen 3.3.3 Trimmen en samenvoegen 4. Weg tekenen 5. Probleemoplossing 5.1 Eerste oplossing: cirkel verplaatsen 5.2 Tweede oplossing: extra lijnen 6. In het kort 7. Bijlagen 1 2 3 3 4 5 6 7 7 8 10 10 11 12 14 17 17 18 20 21

I


InleidingVoor de overgang tussen rechtstanden en bogen wordt over het algemeen een overgangsboog gebruikt. Voor deze overgangsboog wordt in de meeste gevallen de clothode gebruikt. In deze handleiding wordt er vanuit gegaan dat de clothode al berekend kan worden. Ter assistentie van deze berekening is er een formuleblad bijgevoegd en staat er een Excel sheet op het internet (http://monkey.fayntic.com/clot/). Behandeld in de handleiding wordt het tekenen van de overgangsboog door middel van clothoid.exe, het afmaken van de overgangsboog en het tekenen van de boog zelf. Ook wordt er kort uitleg gegeven hoe de enkele boog tot weg kan worden gemaakt. Mensen die al ervaren zijn met AutoCAD hoeven niet alle uitleg te krijgen. Hiervoor is hoofdstuk 6: in het kort gemaakt, hier wordt heel kort en bondig verteld wat er gedaan moet worden.

1


1. Gebruik clothoid.exeVoor het tekenen van de overgangsboog zelf wordt het programma clothoid.exe gebruikt. Dit programma kan op praktisch elk Windows systeem draaien. Na het uitvoeren van het bestand is er het volgende menu te zien:

Nu kan er voor twee dingen gekozen worden: direct aan de slag gaan met de standaard instellingen of de instellingen verfijnen.

2


1.1 Instellingen verfijnenQua instellingen zijn er drie dingen aan te passen: - Standaard lijnlengte - Maximaal aantal graden tussen twee lijnstukken - Verkleiningsstap

1.1.1 ResolutieDe eerste is aan te passen door middel van het commando R of resolutie:

Het programma gaat als volgt overweg met deze lengte: - Er wordt een lijn van het laatste punt naar een nieuw punt getrokken. De afstand tussen deze twee punten over de clothode is de hier ingestelde lengte. - Is de hoek van de nieuwe lijn ten opzichte van de oude lijn goed, gebeurt er niets en wordt de lijn getekend. - Is deze hoek niet goed wordt de lengte van de lijn verminderd met de later ingestelde verkleiningsstap, net zo lang tot de hoek tussen de twee lijnen voldoende klein is. Een hogere waarde voor deze instelling betekent over het algemeen een langere berekeningstijd, maar bij grotere bogen (L > 500 en A > 600) zal de performance binnen AutoCAD merkbaar hoger zijn vanwege een lager aantal lijnen dat uiteindelijk getekend wordt. Wil je de standaard lengte behouden, vul dan 10 in en druk op enter. Je wordt teruggebracht naar het hoofdmenu.

3


1.1.2 Maximale hoek en verkleiningsstapDe meer geavanceerde opties zijn te bereiken met H of hoekigheid:

Doordat AutoCAD standaard geen functie heeft om een clothode tekenen en cirkels niet toepasbaar zijn wordt de clothode door middel van lijnen getekend. Het grote nadeel hiervan is dat er een hoek ontstaat tussen elk lijnstuk. De lijn snijdt tenslotte de bocht af; het is een koorde. Om dit te beperken controleert het programma automatisch op de hoek tussen oude en nieuwe lijn, deze hoek is hier in te stellen. Als de invoer niet tussen 0.33 en 100 ligt wordt deze genegeerd en gaat de instelling terug naar de standaardwaarde, 1. Na het invoeren van deze waarde wordt er gevraagd naar de verkleiningsstap, de instelling met de grootste impact op de prestaties van het programma. Zoals beschreven op de vorige pagina wordt de lijn verkort met de lengte van de verkleiningsstap tot de hoek ten opzichte van de vorige lijn goed is.

4

Handleiding clothode tekenen Is deze stap te groot, zullen lijnen niet aan de eis kunnen voldoen. Zij worden wel getekend maar staan meer dan de ingestelde graden ten opzichte van elkaar, wat tot hoekigheid van de clothode kan leiden. Een waarde van 1 kampt al met dit probleem bij de clothode met een A/R van 1 of minder. De stap kan door de beperking van de instelling niet te klein gezet worden, maar een kleinere waarde zal wel zorgen voor een langere berekeningstijd.

1.2 Clothode laten tekenenNa het berekenen van R/L/A en het wel of niet verfijnen van de instellingen kan de clothode getekend worden. Dit proces wordt gestart door S of start in te voeren en op enter te drukken.

Nu wordt naar de A, R en L waarden gevraagd. En van deze waarden kan als 0 worden ingevoerd, deze wordt dan uitgerekend volgens A = R * L.

Noot: sluit het programma niet af door op het kruisje te drukken. De clothode wordt namelijk pas naar de harde schijf geschreven op het moment dat het programma op de juiste manier afsluit.

5


2. Clothode afmakenNa het uitvoeren en afsluiten van het programma staat er een (nieuw) bestand in de map waar het programma in stond: clothoid.dxf. Dit bestand kan met AutoCAD geopend worden. Open het bestand en typ z, en daarna e (zoom -> extents) Nu zou de clothode in het volledige scherm zichtbaar moeten zijn. Nu zijn echter nog wel alle lijnstukken van de clothode losse lijnen. Omdat dit niet makkelijk is bij het latere ontwerp moet dit samengevoegd worden met het commando pedit: - Typ pedit - Enter - Selecteer een lijnstuk

- Enter - Typ j

- Enter - Selecteer alle samen te voegen lijnstukken

- Enter - Escape Bij selectie blijkt nu dat de hele clothode uit n lijn bestaat. 6


3. Gehele boog tekenenOm nu de gehele boog te tekenen zijn er drie elementen nodig: - De overgangsboog, twee keer - De feitelijke boog

3.1 SA lijn tekenen en spiegelenNa het doorlopen van de voorgaande stappen is er nu n enkele overgangsboog. Om deze overgangsboog goed in de boog te krijgen moet de lijn SA horizontaal getekend worden vanaf het begin van de overgangsboog, in dit geval was SA 409.7 meter:

Mirror nu het geheel: - Typ mi - Enter - Selecteer de overgangsboog en SA lijn - Maak een verticale spiegellijn rechts van de selectie

- Enter Noot: De bocht moet niet altijd naar boven lopen. Om dit op te lossen kan er het volgende gedaan worden: - Typ mi - Enter - Selecteer beide overgangsbogen en SA lijnen - Maak een horizontale spiegellijn onder de selectie

- Typ Y

7

Handleiding clothode tekenen - Enter In deze handleiding wordt verder gewerkt met een gespiegelde bocht.

3.2 Roteren en positionerenOm de overgangsbogen aan te laten sluiten aan de rechtstanden moeten ze onder de juiste hoek staan. Deze hoeken zouden zelfs voor de berekening al bekend moeten zijn en zijn in dit geval 29 en 3 graden. We beginnen met de eerste overgangsboog: - Typ ro - Selecteer de overgangsboog + SA lijn - Enter - Selecteer het meest linkse punt als basepoint

- Voer het te draaien aantal graden in

- Enter Met de tweede overgangsboog moet precies hetzelfde gebeuren, ook met het meest linkse punt als basepoint: - Ro - Selecteer de overgangsboog + SA lijn - Enter - Selecteer het meest linkse punt als basepoint

- Voer het te draaien aantal graden in - Enter

8

Handleiding clothode tekenen Nu staan we als het goed is met twee overgangsbogen onder de juiste hoek:

Nu moeten de overgangsbogen goed tegen elkaar worden gezet. Dit wordt gedaan met het move command: - Typ m - Enter - Selecteer n van de overgangsbogen + SA lijn

- Gebruik het uiterste puntje van de SA lijn als basepoint

- Klik op het puntje van de andere SA lijn om de selectie te verplaatsen

9


3.3 Boog tekenen en trimmenNu we de overgangsbogen in positie hebben rest er nog n ding voordat de complete bocht af is: het tekenen van de boog.

3.3.1 Hulpcirkels tekenen Vanaf de punt van elke overgangsboog wordt een cirkel getekend met de radius van de boog: - Typ c - Enter - Selecteer het puntje van een overgangsboog als midpoint

- Voer de straal in

- Enter Noot: waarschijnlijk is de cirkel na tekenen niet zichtbaar. Geen paniek, hij is gewoon te groot om in beeld te komen. Doe even z e of dubbelklik het scrollwieltje van de muis om alles te zien.

10

Handleiding clothode tekenen Na het tekenen van nog zon cirkel op de andere overgangsboog zou het resultaat er zo uit moeten zien:

3.3.2 Boog tekenenTussen de twee hulpcirkels zitten nu twee snijpunten. Het snijpunt dat in de binnenbocht ligt het middelpunt van de boog. Noot: Voor het volgende moet de intersection functie van osnaps aan staan. Afhankelijk van de AutoCAD versie is deze functie aan te zetten door het rechterklikken op het osnaps icoontje (links onderaan het scherm). - Typ c - Enter - Kies het snijpunt tussen de twee hulpcirkels als midpoint

11

Handleiding clothode tekenen - Voer de straal in zoals gedaan bij de hulpcirkels - Enter Als nu de twee hulpcirkels verwijderd worden door ze te selecteren en op het toetsenbord de knop delete of del in te drukken hebben we het volgende resultaat:

3.3.3 Trimmen en samenvoegen Noot: een cirkel wordt door AutoCAD niet als een cirkel getekend maar als een hele hoop lijnen. Na inzoomen moet er even re enter getypt worden om de cirkel voor het oog wat ronder te maken. Het trimmen van de boog het is lastigste deel van de tekening: het kan dat er de overgangsboog een kleine afwijking heeft en dus niet (goed) snijdt met de cirkel van de boog. Trimmen: - Typ tr - Enter - Enter - Klik op het ongewenste deel van de cirkel

- Escape

12

Handleiding clothode tekenen Het resultaat zou het volgende moeten zijn:

Is dat het niet, wordt het lastig. Zie hoofdstuk 5 voor meer uitleg. Het laatste wat nu moet gebeuren is het samenvoegen van de overgangsbogen met de boog. Dit wordt gedaan met het command pedit dat ook al eerder in de handleiding is gebruikt. - Typ pedit - Enter - Selecteer een lijnstuk - Typ j - Enter - Selecteer de samen te voegen lijnstukken (overgangsboog, boog en nog een keer overgangsboog) - Enter - Escape Het resultaat zou n lange bocht moeten zijn. De SA lijnen kunnen ook nog verwijderd worden, maar deze kunnen handig zijn met het inpassen van de bocht.

13


4. Weg tekenenHier wordt even heel kort in gegaan op het maken van een weg uit de boog. Er wordt een 2x1 strooks weg met de volgende stroken gemaakt: - Redresseerstrook 0.30m - Rijstrook 3.50m - Rijstrook 3.50m - Redresseerstrook 0.30m Voor het maken van de weg wordt het command offset gebruikt: - Typ o - Voer een offset distance in, ofwel de breedte van de te maken strook - Enter - Selecteer de boog - Geef de kant aan waar de strook moet komen

- Maak nog een strook van dezelfde breedte of druk op escape. Na vier keer offsetten hebben we dit resultaat (closeup):

14

Handleiding clothode tekenen Nu moeten alleen de lijnen nog van de juiste lijnsoort worden: - Type linetype - Klik op de knop load - Kies ACAD_ISO03_W100

- OK - OK Selecteer nu de lijnen die dit lijntype moeten krijgen. In dit geval is dat alleen de middenstreep. - Typ properties - Enter - Zoek de eigenschap Linetype en selecteer daar de ISO01W100

15

Handleiding clothode tekenen Nu is er nog niets te zien, dit komt doordat de lijn verkeerd geschaald is. Om dit op te lossen: - Selecteer de lijn weer - Typ properties - Enter - Zoek de eigenschap linetype scale en pas die naar wens aan. In dit geval zag 0.1 er goed uit:

En zie daar, een weg met overgangsboog en boog in AutoCAD:

Noot: Dit is allemaal getekend in laag 0. Houd zelf rekening met de layers die je wil gebruiken.

16


5. ProbleemoplossingBij het trimmen zijn er twee dingen die fout kunnen gaan: - De cirkel zit te dicht op de overgangsbogen, en wordt dus te vroeg afgesneden. - De cirkel zit te ver van de overgangsbogen en wordt dus niet afgesneden. Het eerste geval zal waarschijnlijk niet eens opvallen: er moet ingezoomd worden (vergeet re niet!) om het verschil te zien. Het tweede geval moet meer aan gedaan worden. In het volgende geval is de boog 0.10 meter verwijderd van de overgangsbogen. Wordt er ingezoomd op de uiteinden van de overgangsbogen is dit zichtbaar:

Dit kan op twee manieren opgelost worden: - De boog verplaatsen - Een lijn trekken tussen de overgangsboog en boog en doen alsof er niets gebeurd is. Zolang de afwijking kleiner is dan 5 centimeter zal dat zeker niet opvallen, en onder de 10 centimeter waarschijnlijk ook niet. Noot: er moet hier veel gezoomd worden, als er rare dingen gebeuren vergeet dan niet om re, enter te gebruiken Noot: als er een fout zit in de bepaling van R, L en A kan geen AutoCAD gesjoemel het verhelpen. Ga dus eerst na of deze waarden voldoen aan hun eisen!

5.1 Eerste oplossing: cirkel verplaatsenDit is de lastigste oplossing maar over het algemeen wel de mooiste en juiste. Begin met het meten van het gat tussen de overgangsboog en boog: - Typ L - Enter - Teken een lijn tussen het puntje van de overgangsboog en de boog:

17

Handleiding clothode tekenen Afhankelijk van de instellingen van AutoCAD kan de lengte van de lijn nu al gezien worden: in dit geval 0.996. Is dit niet het geval: - Typ properties - Enter - Selecteer het hulplijntje - Zoek de eigenschap length op. Nu weten we hoe ver de cirkel verplaatst moet worden. De hulplijn kan verwijderd worden door hem te selecteren en op delete of del op het toetsenbord te drukken. Om de boog te verplaatsen: - Typ m - Enter - Selecteer het middenpunt van de cirkel als basepoint - Houd de muis op het punt waar de SA lijnen samenkomen (klik niet!) - Voer de lengte van het eerder gemeten hulplijntje in. Afhankelijk van de alpha van de boog moet de lengte iets groter worden ingevoegd, zeg 1% hoger.

- Enter Nu zal de boog in de meeste gevallen nog niet perfect op zijn plaats zitten. Vul het zo nodig met oplossing 2 aan.

5.2 Tweede oplossing: extra lijnenHet is een laatste oplossing maar soms moeten er handmatig lijnen tussen de boog en overgangsboog worden gezet: - Typ re - Enter - Typ L - Enter - Maak het startpunt op het eind van de overgangsboog - Zorg dat de lijn de boog kruist (Tip: zet osnaps uit):

18


- Typ tr - Enter - Enter - Klik op het ongewenste deel van de nieuwe lijn

- Typ re - Enter Nadat hetzelfde is gedaan bij de andere overgangsboog kan de cirkelboog getrimd worden zoals in hoofdstuk 3.3.3 Let bij het samenvoegen met pedit erop dat de extra lijnen ook moeten worden bijgevoegd in de bocht.

19


6. In het kortVoor mensen die al ervaren zijn met AutoCAD en dus niet elke stap uitgelegd hoeven te krijgen is hier de werkmethode binnen AutoCAD. Mocht er iets niet duidelijk zijn staat het uitgeschreven in de aangegeven hoofstukken. Hoofdstuk 2 2 2 3.1 3.1 3.1 3.2 3.2 3.3.1 3.3.2 3.3.2 3.3.3 3.3.3 3.3.3 4 Actie Open clothoid.dxf Zoom naar extents Voeg de lijnstukken van de clothode samen door middel van pedit Teken de SA lijn horizontaal vanaf het begin van de overgangsboog Mirror de overgangsboog + SA lijn horizontaal Optioneel: mirror het geheel verticaal, of dit nodig is hangt af van de bocht die gemaakt moet worden Rotate de SA lijnen + overgangsbogen naar de juiste hoek Zet de SA lijnen met de uiterste puntjes tegen elkaar aan door middel van move Teken een cirkel met R = R van boog vanaf het uiteinde van elke overgangsboog Teken een cirkel met R = R van boog op het snijpunt van de twee eerdere cirkels Verwijder eerste twee cirkels Trim de derde cirkel op maat zodat deze de boog gaat vormen Optioneel: Verwijder SA lijnen Voeg de boog en twee overgangsbogen samen dmv pedit Gebruik offset om de bocht tot weg te maken

20


7. BijlagenBijgesloten met dit document is: - Formuleblad (A3) clothodeberekening Online (http://monkey.fayntic.com/clot) staat: - Formuleblad (A3) clothodeberekening - Clothoid.exe - Excelsheet voor clothodeberekening

21

handleiding clothoide

Documents