Využití MS EXCEL při návrhu pozemních komunikací

VŠB-Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Studentská vědecká odborná činnost školní rok 2002-2003

Využití MS EXCEL při návrhu pozemních komunikací

Předkládá student Odborný garant katedra

: : :

Petr Chovanec, Jiří Husárik Doc. Ing. Marián Krajčovič, CSc. 227

Studentská vědecká odborná činnost 2003 VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta stavební Ludvíka Podéště 1875, 708 33 Ostrava-Poruba http://fast.vsb.cz

Obsah

Využití MS EXCEL při návrhu pozemních komunikací ______________________ 3 Řešitel: Petr Chovanec, Jiří Husárik, VŠB – TU Ostrava, Fakulta stavební 3 Vedoucí práce: Doc. Ing. Marián Krajčovič, CSc. _______________________ 3 Anotace ________________________________________________________________ 3 Obecně ________________________________________________________________ 4 Výhody programů_______________________________________________________ 5 Popis řešení ____________________________________________________________ 6 Prostředí______________________________________________________________ 6 Struktura programu ____________________________________________________ 6 Popis a nápověda k programu ___________________________________________ 6 Vzorové příklady________________________________________________________ 7 Výpočet podélného profilu_______________________________________________ 7 Výpočet hmotnice ______________________________________________________ 8 Výpočet odvodnění_____________________________________________________ 9 Výpočet vzestupnice ___________________________________________________ 9 Směrový návrh trasy __________________________________________________ 10 Použité materiály ______________________________________________________ 12 Seznam příloh _________________________________________________________ 12 Textová část _________________________________________________________ 12 Prezentační část ______________________________________________________ 12 Poděkování ___________________________________________________________ 12

-2-


VYUŽITÍ MS EXCEL PŘI NÁVRHU POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ Řešitel: Vedoucí práce:

Petr Chovanec, Jiří Husárik, VŠB–TU Ostrava, Fakulta stavební, studenti III. ročníku, obor: Dopravní stavitelství Doc. Ing. Marián Krajčovič, CSc. VŠB – TU Ostrava, Fakulta stavební

Anotace Praktické využívání výpočetní techniky a software při návrhu dopravních staveb. V programu MS Excel jsou zpracovány programy vhodné jako cvičební pomůcky, zejména pro studenty třetího a čtvrtého ročníku vysokých škol. Jsou také vhodné i pro užití v praxi. Jedná se o programy pro výpočet podélného profilu, vzestupnice, odvodnění, hmotnice a posouzení směrového řešení trasy. Používáním těchto programů odpadá velká pracnost řešení – hledání v tabulkách a zadávání dat do ručního kalkulátoru. Eliminují se náhodné chyby a výrazně se urychluje výpočet.

Abstract The practical application of computer technique and software for transport constructions design. In MS Excel program the suitable exercises investments, esp. for 3. and 4. class of Universities, are elaborated. They are also suitable for practical applications. The a.m. programs are for calculations of lengthwise profiles, superelevation ramps, dewatering, mass lengthwise profile and examination of routing road affinity. The application of the a.m. programs drop – out the big laborious of solution – finding in tablets and insert data in to calculator. The a.m. program random errors are eliminated and process (calculations) is faster.

-3-


Obecně V dnešní době je používání počítačů již běžnou součástí studia, ale také praxe. Zejména pro nesrovnatelně vyšší rychlost a při správně zadaných vstupních parametrech také pro přesnost a spolehlivost výsledků. Tento jev je daný rychlým rozvojem výpočetní techniky, která je dnes již dostupná téměř každému, když ne přímo doma, tak alespoň prostřednictvím počítačové učebny na téměř každé škole. Tím se otevírají nové možnosti, především zrychlení při návrhových pracích. Pro projekci samotnou je k dispozici hodně software, který řeší problematiku navrhování dopravních komunikací. Jedná se převážně o software grafický. Je vesměs dodáván jako ucelený balík aplikací, který zvládá grafické zakreslení v kooperaci se základním softwarem, k němuž je dodáván (CAD, Microstation,…). Mimo jiné je schopen určitého objemu výpočtových operací a výstupů v rámci situací daných trasou, kterou zpracovává. Pro studenty vysokých škol, kteří jsou v začátcích svého studia a s takovýmto software ještě nepracují, nemá takovýto software žádný význam. Při jejich výuce se používají separované části tras, nebo úplně smyšlené (idealizované) příklady, taktéž jakoby vyjmuté z celého celku trasy (navrhování). Studenti nemohou použít grafické programy a musí pracně počítat na ručním kalkulátoru, nebo za pomoci tabulek, které je zdlouhavé a při zadávání se zde vyskytují velmi často náhodné chyby. Proto byla snaha před nějakým časem naprogramovat v MS Excelu tyto výpočty tak, aby se těmto chybám předešlo a zkrátil se jejich výpočet. V dnešní době se tyto programy dokončily, opravily se všechny nedostatky a byly vytvořeny nové programy pro doplnění celé sady, tak aby jejich výstupy odpovídaly požadavkům kladeným na zpracování buďto normou, nebo vyučujícími.

-4-


Výhody programů -

zautomatizování výpočetní části návrhu

-

možnost okamžitého opakování výpočtu s různými parametry

-

vyhledávání optimálního řešení

-

možnost řešení trasy po částech

-

zrychlení návrhových prací

-

zvýšení produktivity práce

-

minimalizace náhodných chyb

-

možnost snadného vytvoření nebo ověření návrhu

-

možnost zálohování výsledků

-

použitelnost jako učební pomůcka

-

použitelnost v terénu

-

možnost dodatečného definování jiných parametrů

-

variabilita a nenáročnost obsluhy

-

nenáročnost na SW i HW vybavení

-5-


Popis řešení Prostředí Samotný program funguje v prostředí MS EXCEL verze 5.0 CZ nebo vyšší, a to buď v prostředí operačního systému Windows ( 3.11/ 95 / 98 / ME / NT 4.0 / W 2000 / XP ) nebo DOS verze 5.0 a vyšší. Lze ho použít pro všechny verze MS OFFICE CZ ( MS WORKS CZ ), kde je nainstalován i MS EXCEL 5.0 CZ nebo vyšší. U starších verzí není zaručena kompatibilita maker Visual Basicu a danou verzí programu EXCEL. Pro spuštění programu je nezbytná česká verze MS EXCEL. Pro spuštění programu je nezbytné 8 MB paměti nebo více a procesor 386 DX33, jinak není zaručena spustitelnost a stabilita programu. Toto lze objevit používáním softwarových prostředků, nicméně kvůli plynulosti a rychlosti výpočtů doporučujeme alespoň 16MB paměti a procesor Pentium 100Mhz. Po zadání vstupních údajů program vypočítá ze zadaných dat příslušné parametry pro řešený motiv. V případě, kdy nejdou vstupní data zpracovat, vypíše program chybové hlášení, a nebo u nevhodně zvoleného parametru spočítá číslo, které nemusí korespondovat se skutečností ( záporné, nereálně malé/velké).

Struktura programu Program je vytvořen v sešitě programu MS Excel. Výsledky výpočtů jsou vpisovány přímo do tabulek u označených buněk. Celý program má tři části. Jedná se o modře, zeleně a červeně označené listy. Modré listy jsou výpočtové, červené jsou listy s nápovědí a zeleně jsou označeny listy s pomocnými tabulkami. Popis a nápověda k programu V programu MS Excel je vytvořen soubor maker, které po zadání vstupních hodnot vypočítají požadované hodnoty. Vstupní hodnoty se zadávají přímo do modře označených přepsáním hodnot v buňce. U každé zadávané hodnoty jsou uvedeny jednotky. Pro výpočet je třeba vyplnit všechny požadované hodnoty a stisknout tlačítko „Výpočet“. Tím bude realizován výpočet pro aktuálně zadané hodnoty. Nápověda k jednotlivým programům je na červeně označených listech.

-6-


Vzorové příklady Výpočet podélného profilu Tento program vypočítá, ze zadaných hodnot kóty přímé a teoretické nivelety. Zadáno: Celková délka úseku: Staničení podrobných bodů: Počet lomů nivelety: Počáteční výška nivelety: Koncová výška nivelety: Vzdálenost V1: Vzdálenost V2: Vzdálenost V3: Výška V1: Výška V2: Výška V3:

3 Km 200 m 3 190 m 210 m 1220 m 2100 m 2800 m 195 m n. m. 183 m n. m. 200 m n. m.

-7-


Výpočet hmotnice Tento program vypočítá délku Lstř ze zadaných hodnot.

-8-


Výpočet odvodnění Tento program vypočítá ze zadaných hodnot Odtokové množství vody Qn. Zadává se kolikaletá voda se uvažuje, plocha oblasti a sklon povrchu.

Výpočet vzestupnice Tento program vypočítává příčné sklony vzestupnice a její délku. Zadává se návrhová rychlost, poloměr oblouků, šířky, sklony a délky vzestupnic.

-9-


Směrový návrh trasy Program vypočítává ze dvou zadaných tras hodnoty délek přímých úseků a délek oblouků. vypočítává staničení hlavních bodů tras a v závěru zhodnotí obě trasy z hlediska směrových a sklonových poměrů, počtu mostů a plynulosti dopravy. Část hodnot se odečítá přímo z mapy, část z výsledků programu samotného. Trasa A:

Trasa B:

- 10 -


Vyhodnocení:

- 11 -


Použité materiály Použitý software:

MS Excel 2002 Corel Draw 9.0 Photoshop 7.0 Malování MS PowerPoint 2002

Použitý hardware:

CPU AMD Athlon XP 1700+ DIMM 256 SDRAM TNT Riva 2 AGP 32MB SDRAM

Použitá literatura:

[1] Jacobson, R. : MS Excel ve Visual Basic, Computer Press, Brno, 1997 [2] Krajčovič, M., Jůza, P.: Dopravní stavby I, Pozemní komunikace, CERM, 1998

Seznam příloh Textová část Anotace Obecně Popis programu Vzorové příklady Použité materiály Seznam příloh Prezentační část Prezentace v programu PowerPoint

Poděkování Panu Doc. Ing. Mariánu Krajčovičovi, CSc. a Ing. Ivanu Kološovi za poskytnutí technických rad.

- 12 -

Využití MS EXCEL při návrhu pozemních komunikací

Recommend Documents