Aprenda los fundamentos de los diferentes tipos de diseño y redacción civil

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La forma más básica de redacción civil es el mapa. Un mapa es una vista aérea de las estructuras físicas, designaciones de lotes legales, líneas de propiedad, condiciones de zonificación y límites de propiedad en un lugar determinado. En general, hay dos tipos de datos cartográficos: existentes y propuestos. Las condiciones cartográficas existentes son verificaciones legales de todos los límites e instalaciones existentes dentro de un área designada. Por lo general, son creados por una empresa/grupo de topografía y la información que se muestra en el mapa es verificada con precisión por un topógrafo profesional. En la mayoría de los casos, el mapa propuesto se superpone a un mapa topográfico existente para mostrar las áreas de nueva construcción/diseño y las modificaciones necesarias a las condiciones existentes que implicará el trabajo propuesto.

El “mapa base” existente se crea utilizando una colección de puntos de datos que son tomados por un equipo de topografía en el campo. Cada punto consta de cinco datos: Punto Número, Norte, Este, Elevación Z y una Descripción (PNEZD). El número de punto diferencia cada punto, y los valores de Northing/Easting son coordenadas cartesianas en una zona cartesiana en particular (por ejemplo, el plano de estado) que muestran exactamente en qué parte del mundo real se tomó el tiro de punto. El valor “Z” es la elevación del punto por encima de una posición determinada, o “punto de referencia” que está predefinido como referencia. Por ejemplo, el punto de referencia puede fijarse para cero (nivel del mar), o un punto de referencia supuesto (como la base de un edificio) puede asignarse a un número aleatorio (es decir, 100) y la elevación de los puntos se toma como referencia. Si se utiliza el punto de referencia supuesto de 100 y se toma un punto en la parte inferior de una plataforma del camino de entrada que se lee como 2,8′ por debajo de ese nivel, el valor “Z” del punto es 97,2. El valor de Descripción de un punto de datos se refiere al objeto que se está inspeccionando: esquina del edificio, parte superior del bordillo, parte inferior de la pared, etc.

Estos puntos se introducen en el software CAD/Design y se conectan, utilizando líneas 3D, para generar un Modelo Digital del Terreno (MDT), que es una representación en 3D de las condiciones existentes en el sitio. La información de diseño y clasificación puede extraerse de ese modelo. El trabajo en línea 2D, como los contornos de edificios, bordillos, unidades, etc., se dibujan para la presentación del plano, utilizando la información de coordenadas de los puntos estudiados. El rumbo y la distancia de todos los límites de la propiedad se añaden al mapa de base, así como información sobre la ubicación de todos los pines/marcadores y cualquier derecho de paso existente, etc.

El trabajo de diseño de nuevos mapas se realiza sobre una copia del mapa base existente. Todas las nuevas estructuras, sus tamaños y ubicaciones, incluyendo las dimensiones de las líneas de propiedad existentes y las compensaciones, se dibujan en una línea 2D. A menudo se agrega información adicional de diseño a estos mapas, como señalización, listado, bordillos, anotaciones de lotes, reveses, triángulos visuales, servidumbres, estaciones de carretera, etc.

Topografía

Los planos topográficos también se designan en formatos existentes o propuestos. La topografía utiliza contornos, elevaciones de puntos y varias estructuras etiquetadas con su elevación (como el piso final de un edificio) para representar las tres dimensiones del sitio del mundo real en un plano en 2D. La herramienta principal para representar esto es la línea de contorno. Las líneas de contorno se utilizan para conectar una serie de puntos en un mapa que está todo en la misma elevación. Por lo general, se establecen a intervalos regulares (como 1′, o 5′) para que, cuando se etiquetan, se conviertan en una referencia visual rápida de a dónde sube/baja la elevación de un sitio y a qué gravedad de la pendiente. Las líneas de contorno que están cerca indican un cambio rápido en la elevación, mientras que las que están más alejadas representan un cambio más gradual. Cuanto mayor sea el mapa, mayor será el intervalo entre contornos. Por ejemplo, un mapa que muestre todo el estado de Nueva Jersey no mostrará intervalos de contorno de 1′; las líneas estarían tan juntas que el mapa sería ilegible.

Sería mucho más probable que se vieran intervalos de contorno de 100′, posiblemente hasta 500′ en un mapa de tan gran escala. Para sitios más pequeños, como un desarrollo residencial, los intervalos de contorno de 1′ son la norma.

Los contornos muestran rangos constantes de inclinación a intervalos regulares, pero esto no siempre es una representación exacta de lo que hace una superficie. El plan puede mostrar una gran brecha entre las líneas de contorno 110 y 111 y eso representa una pendiente constante de un contorno al siguiente, pero el mundo real raramente tiene pendientes suaves. Es mucho más probable que haya pequeñas colinas y buzamientos entre esos dos contornos, que no suben/bajan a las elevaciones del contorno. Estas variaciones se representan utilizando la “elevación del punto”. Este es un marcador de símbolo (normalmente una X simple) con una elevación asociada escrita al lado. Imagine que hay un punto alto para un campo séptico entre los contornos 110 y 111 que tiene una elevación de 110.8; un marcador de “elevación del punto” es colocado y etiquetado en esa ubicación. Las elevaciones de puntos se utilizan para proporcionar detalles topográficos adicionales entre contornos, así como en las esquinas de todas las estructuras (edificios, entradas de drenaje, etc.)

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Otra práctica común en los mapas topográficos (particularmente en los mapas propuestos) es incluir una “flecha de pendiente” en las superficies que necesitan cumplir con criterios específicos del código de construcción. Las flechas de pendiente muestran la dirección y el porcentaje de la pendiente entre dos puntos. Comúnmente se usa para las entradas de autos, para mostrar que el porcentaje de pendiente de arriba hacia abajo cumple con los criterios de “caminabilidad” de la ordenanza que rige.

Carretera

Los planes de carreteras se desarrollan inicialmente en base a las necesidades de acceso del sitio, combinadas con los requisitos de la ordenanza de construcción local. Como ejemplo, cuando se desarrolla el diseño de la calzada para una subdivisión, el diseño se desarrolla para maximizar las propiedades edificables dentro del sitio en general, sin dejar de cumplir con los requisitos de la ordenanza de tránsito. La velocidad del tráfico, el tamaño del carril, la necesidad de aceras, etc. son todos controlados por la ordenanza, mientras que el trazado real de la carretera puede adaptarse a las necesidades del sitio. El diseño comienza con el establecimiento de una línea central de la carretera en la que se construirán todos los demás elementos de construcción. Las preocupaciones de diseño a lo largo de la línea central, como la longitud de las curvas horizontales, deben calcularse sobre la base de elementos de control como la velocidad del tráfico, la distancia necesaria para pasar y las distancias de visión para el conductor. Una vez que estos se determinan y se establece la línea central de la carretera en el plan, se pueden establecer elementos tales como bordillos, aceras, reveses y derechos de paso utilizando simples comandos de desplazamiento para establecer el diseño inicial del corredor.

En situaciones de diseño más complejas, es necesario tener en cuenta aspectos como la peralte en las curvas, la transición de los anchos de carretera y de carril, y consideraciones sobre el flujo hidráulico en las intersecciones y rampas de encendido/apagado. Gran parte de este proceso necesita tomar el porcentaje de pendiente a lo largo de la sección y del perfil de la carretera.

Drenaje

A fin de cuentas, todo diseño civil consiste esencialmente en controlar el flujo de agua. Todos los muchos elementos de diseño que entran en un sitio a gran escala se basan en la necesidad de evitar que el agua fluya hacia y/o se estanque en lugares que dañarán su sitio y en su lugar dirigirlo hacia los lugares que usted diseña para la recolección de aguas pluviales. Los métodos comunes de control de drenaje son el uso de entradas de aguas pluviales: estructuras subterráneas con rejillas abiertas que permiten que el agua fluya hacia ellas. Estas estructuras están conectadas entre sí por tuberías de diferentes tamaños y pendientes para crear una red de drenaje que permite al diseñador controlar la cantidad y la tasa de flujo del agua recolectada y dirigirla hacia cuencas de recolección regionales, sistemas de drenaje público existentes o, posiblemente, hacia cuencas hidrográficas existentes. Las estructuras de entrada más comúnmente utilizadas son las llamadas entradas Tipo B y Tipo E.

Entradas Tipo B : Utilizadas en carreteras con bordillos, tienen una placa posterior de metal fundido que se inserta directamente en el bordillo y la rejilla está a ras con la parte superior del pavimento. El drenaje de la carretera se dirige desde la corona de la carretera (línea central) hacia los bordillos y la línea del canalón se inclina hacia la entrada B. Esto significa que el agua fluye desde el centro de la carretera hasta el bordillo a ambos lados, y luego fluye a lo largo del bordillo y hacia las entradas.

Entradas Tipo E : Son esencialmente cajas de concreto con una rejilla plana en la parte superior. Se utilizan principalmente en áreas planas donde no hay bordillos para controlar el flujo de agua, tales como áreas de estacionamiento o campos abiertos. El área abierta está diseñada para que haya E-Inputs en los puntos bajos de la topografía, donde toda el agua fluirá naturalmente. En el caso de un estacionamiento, la gradación se diseña cuidadosamente con líneas de cresta y valle, para dirigir toda la escorrentía hacia los puntos de entrada.

Más allá del control de la escorrentía superficial, el diseñador debe tener en cuenta la cantidad de agua que puede acumularse en una red de drenaje dada y a qué velocidad fluirá hacia su destino final. Esto se hace a través de una combinación de tamaño de entrada y de tubería, así como del porcentaje de pendiente entre las estructuras que controlan la rapidez con la que el agua fluirá a través de la red. En un sistema de drenaje por gravedad, cuanto más pronunciada sea la pendiente de la tubería, más rápidamente fluirá el agua de una estructura a otra. De la misma manera, cuanto mayor sea el tamaño de la tubería, más agua puede ser retenida dentro de las tuberías antes de que empiece a sobrecargar la red y a refluir hacia las calles. Al diseñar un sistema de drenaje, también se debe considerar cuidadosamente el área de recolección (qué cantidad de área de superficie se recoge en cada entrada). Las áreas impermeables, como los caminos y las áreas de estacionamiento, generan naturalmente más flujo que las áreas permeables como los campos de césped, donde las filtraciones representan una gran parte del control del agua. También debe tener en cuenta las áreas de drenaje de las estructuras y regiones existentes y asegurarse de que cualquier alteración de su proceso se tenga en cuenta en el diseño propuesto.

Así que, como puede ver, no hay nada por lo que sentirse intimidado, sino que se trata de un simple sentido común aplicado a las necesidades del mundo del diseño CAD.

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