3次元CADによる道路設計

空間デザイン演習資料（第8回，9回）
任意地形上に（自動車専用）道路を設計する
設計のフローチャート
地形データの読み込み
地表面形状の作成
道路設計
•
•
•
平面設計
縦断設計
横断設計
コリドーモデルの作成
地表面形状と道路表面の結合
本演習に使用するデータ一覧
(資料フォルダのDATA_No08,09のフォルダ内)

等高線高さ付け.dwg

等高線高さ付け（高さあり）.dwg
1
はじめに
（1）ファイルの起動
“等高線高さ付け（高さあり）.dwg”を開く
（2）ユーザーインターフェースの概要
①
②
③
※表示方法は後で述べる
①
ツールスペース
[プロスペクター]タブと[設定]タブの２つのタブを使用してオブジェクトの作成、管理をします。
② [レイアウト]ツール
線形、グレーディングやポイントなど、各種オブジェクトを作成および編集するのに使用します。
③
スタイル、プロパティダイアログ
各オブジェクトのスタイルやラベルなどの作成、修正を行います。
2
（3）【プロスペクター】タブ
プロスペクタータブは、Autodesk Civil 3D2013の線形、グレーディング
と言った全てのオブジェクトを作成、管理するためのインターフェースです。
作成するオブジェクトタイプにカーソルを合わせ、右クリックすることで、
新規作成やプロパティなどの必要なコマンドメニューが表示されます。
ユーザーは、この中から、目的に合わせて簡単に選択、実行することが出来ます。
ツールスペース
※ホームタブ→→ツールスペースにより画面出力されます。
3
（4）【設定】タブ
設定タブは、Autodesk Civil 3D2013の各オブジェクトの
スタイル を作成、管理するためのインターフェースです。
スタイルでは、オブジェクトを描画する際に表示したい要素の
設定や表示方法、色や注釈を管理することが出来ます。
管理したいオブジェクトのスタイルにカーソルを合わせ、
右クリックすることで、新規作成や編集といった必要な
コマンドメニューが表示されます。この中から、
目的に合わせて簡単に選択、実行することが出来ます｡
4
（5）【語句】の説明
・サブアセンブリ
車道部、側溝、法面、擁壁と言った設計パーツの
最小単位のオブジェクト。各サブアセンブリが
設計パラメータを持っており、任意に変更できる。
・アセンブリ
サブアセンブリの集合体で、
一般的な断面図にあたる。
１
・コリドー
アセンブリを線形に沿って押し出した時に作成
されるモデル。3Dデータを保持しているので、
数量算出やモデルも作成できる。
5
（6）オブジェクトビューアの操作
サーフェス上で右クリックすると、メニュー一覧が表示されます。
その中から[オブジェクトビューア]を実行します。
[オブジェクトビューア]の画面が別ウィンドウで起動します。緑の軌道上で操作します。
左クリックを押しながら、
マウスを動かすと，視点を
変更することができます。
6
1．地形モデルの作成
Autodesk Civil 3D 2013での設計業務は、地形モデルの作成から始まります。
代表的な作成方法を3つご紹介します。
（1）等高線データからの作成
1). [ファイル]→[開く]→「等高線高さ付け.dwg」を開きます。このdwgファイルは、
ショートベクトル（線分）で構成されています。
2). モードを[Civil3D] から[計画と解析]に変更。タブを[ツール]にして[図面クリーンアップ]
を実行します。
この操作を行うことにより、線分をポリラインに変更する。
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3). 図面クリーンアップに含めるオブジェクトで、
[すべて選択]オプションを選択して、[次へ(N)]を押します。
※
[手動で選択]オプションを選択した場合は、[含めるオブジェクトを選択]を押し、クリーンアップ
したいオブジェクトを図面内から選択します。
4). クリーンアップ処理での操作項目を選択します。[クリーンアップアクション]から、[ショート
オブジェクトを消去]と[疑似ノードをディゾルブ]オプションを選択して、[追加(A)]を押します。
上下矢印で順番の変更が可能です．
【擬似ノードをディソルブ】
【ショートオブジェクトを消去】の順です．
ここでは，[擬似ノードをディソルブ]，[ショートオブジェクトを消去]の順に追加する．
※ 【選択した操作】に追加された項目は、上から順に優先的に処理されます！
[選択した操作]に2項目が追加されたことを確認して、[次へ(N)]を押します。
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5). [クリーンアップ方法]および [選択したオブジェクトの変換方法]を以下のように選択し、
[完了(F)]を押します。
・[クリーンアップ方法]→[元のオブジェクトを修正(M)]を選択します。
・[選択したオブジェクトの変換方法]→[円を円弧へ]以外をすべて選択します。
6). ショートベクトル（線分）だったオブジェクトがポリラインに変換されました。
ポリライン
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7). タブを[Jツール]→[等高線標高設定 / 入力]を実行し、[等高線標高設定 / 入力
ダイアログを表示します。
8). 等高線に高さを入力するに当たって、等高線間隔および画層の設定をします。
[主曲線]および[計曲線]に、それぞれ等高線の高さの間隔を入力します。
次に、高さ入力後のポリラインの画層を指定します。ドロップダウンから主曲線を配置する画層「主曲線」
を選択します。 [計曲線]に関しても同じです。
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9). [入力方法]オプションの決定をします。入力方法は次の2通りです。
[上り入力]：等高線の標高値を上り方向（標高の低い方向から高い方向）に入力
[下り入力]：等高線の標高値を下り方向（標高の高い方向から低い方向）に入力
10).
各種設定変更後、必ず[適用]ボタンをクリックして下さい。[適用]ボタンを実行せずに
[標高入力]を押して実行しても、設定された内容は保存されません。
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11). [標高入力]ボタンを押し、図面での作業を行います。標高値の入力を開始する等高線をクリックし、
コマンドラインに「入力開始標高」と表示されますので、標高値を入力し、[Enter]キーを押します。
※高さのついたポリラインを、標高値の入力開始の等高線として選択すると、設定されている高さを
自動的に検出します。
コマンドラインに「基点を指示:」と表示されます。標高入力を開始する等高線をマウスでクリック
すると、コマンドラインに「次の点を指示:」と表示されます。次の点として、等高線の標高値を
入力する(ここでは指定された地点を標高値20とする)。最終位置を指定します。（基点・次の点は
任意にきめてください。）※全ての標高線に色が付くまで繰り返す。
次の点
基点
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標高値：20
等高線に標高値が入力され、主曲線と計曲線の等高線は、それぞれ設定された画層に変更されます。
※画面上で右クリック→ 「自由オービット」により高さがついていることが確認できます。
視点を横から見た様子
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２．サーフェスの作成
“等高線高さ付け（高さあり）.dwg”を開く
※ モードを「計画と解析」から「Civil 3D」に戻す。
①”サーフェス”メニュー→”サーフェスを作成”を選択してサンプルの等高線を挿入します。
※ツールスペースの”サーフェス“上にマウスカーソルを移動し、右クリックで表示されるメニュー
からでもできます。
②[サーフェスの作成]ダイアログが表示されるので名前に”現況地形”と入力して「OK」ボタンを
押します。
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③ツールスペースの【サーフェス】を展開します。（ツールスペースの表示方法はP3を参照）
④画面上で等高線を何本か選択して右クリック→類似のものを選択
⑤ツールスペースの「等高線」の上で右クリック→追加を選択します。→「OK」
⑥サーフェスが作成されます。
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３．サーフェススタイルの変更
作成したサーフェスの表示方法を変更するためにスタイルの変更を行います。
①作成されたサーフェスの境界線を選択して右クリック→サーフェスプロパティ
(※ツールスペースの”現況地形”を右クリックからサーフェスプロパティを実行できます。)
②以下の[サーフェスプロパティ-現況地形]ダイアログが表示されます。
サーフェススタイルの
変更が行えます｡
サーフェスの新規作成，
，
編集が行えます｡
【サーフェスサンプル】
③[サーフェスプロパティ-現況地形]ダイアログの既定のスタイルの下矢印ボタンを押して、一覧から
登録されたスタイルを選択します。
・サンプルとして標準の”MLIT－境界＠サーフェス”以外にも多くののスタイルを登録してあります。
グリッド：3D地形を10m×10mのグリッド表示するスタイル
勾配矢印：斜面の方向と勾配に応じて色分けされた矢印を表示
三 角 形：サーフェスをTIN(三角網)で表示するスタイル
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４．サーフェススタイルの作成
作成したサーフェスの表示方法をコントロールするスタイルは自由に作成することができます。
この章では例として標高区分ごとに色分け表示を行うスタイルを作成します。
①[サーフェスプロパティ-現況地形]ダイアログのサーフェススタイルで[新規作成]を選択します。
・新規サーフェススタイルが作成されるので名前を「標高」にします。
②[解析]タブをクリックし[標高]項目を展開して下図のとおり設定します。
※【範囲の色スキーム】を変更
③[表示]タブを選択して、標高をonにします。（ビューの方向→平面図）
表示のon/offはレイヤ管理のインターフェースと同様の使い方です。
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④ビューの方向をモデルにして、下図の通り設定します。
平面図/モデル表示によって表示させるものを切り替えることができます。 変更した際は、
解析タブの「標高」項目を展開して「表示タイプ」を「3D面」に変更します。
⑤「OK」ボタンを押してさらに「OK」ボタンを押します。
上記の画面に変更されます。
表示スタイル：シェード
・「表示」タブ内で表示スタイルを変更する → 「シェード」
・表示スタイルを「シェード」にしたままだと作業が重くなってしまうので次の作業
に進むときは、「2Dワイヤーフレーム」に戻してから作業をする
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⑥画面上でサーフェスを選択し、右クリックメニューから「サーフェスプロパティ」を実行します。
⑦[サーフェスプロパティ-現況地形]ダイアログでサーフェススタイルの「現在の選択を編集」を選択します。
⑧[解析]タブをクリックし[標高]項目を展開して下図のとおり設定します。
※【スキーム】を【陸地】に変更
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⑨[サーフェススタイル-標高]ダイアログは「OK」ボタンで終了し、[サーフェスプロパティ-現況地形]
ダイアログの[解析]タブの「解析の実行」をクリック
※解析の実行をしないと、表示に変更が反映されません。
解析の実行
重要！⑩次の操作に入る前に、もう一度サーフェスプロパティを実行して、
サーフェス表示を「MLIT-境界＠サーフェス」に戻しておきます。
また、表示方法を以下のように必ず直す。
1）表示スタイル：「シェード」にし確認後→「2D ワイヤーフレーム」
2）表示：平面図に戻す
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５．線形の作成
①「ホーム」タブ → 「線形」→ 「線形作成ツール」を選択。
そのままOKを選択
・線形レイアウトツールが表示されます。
②“曲線設定”を選択します。
③“IP曲線グループプロパティ”が表示されますので、緩和曲線の有無、パラメータを設定します。
※【クロソイド】
・始点緩和曲線：30.0メートル
・
曲線
：200.0メートル
・終点緩和曲線：30.0メートル
④“接線-接線(曲線あり)”を選択して、平面線形を作成します。
※必ず、曲がり角周辺で黄色い曲線が表示されているか確認してください。
表示されていない場合、曲線設定の限界を超えてしまっています。
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６．線形の編集
①マウスで線形を直接編集する場合
・線形をクリックすると線形にグリップが表示されるので、このグリップをマウスで移動させることができます。
②数値を入力して編集する場合
・線形レイアウトツールにおいて”サブ図形エディタ”のボタンをクリック．次に”サブ図形をクリック”を
クリックし、編集したいセグメント（丸い点）をマウスで指示します。 →【線形パラメーター】上に線形
データが表示されます｡
半径を変更します｡
編集したいセグメントを指示する。
・レイアウトパラメータの値を数値で入力して直接編集します。数値を変更すると線形、ラベル共に
自動的に更新されます。(この例では円曲線の半径を200m→150mに変更しています)
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③セグメントを追加する場合。
・セグメント追加する方法はいろいろありますが、例として片側固定曲線を追加します。
・アタッチする図形として線形の終点付近をクリックします。
・「右回り」を選択してEnterキーを押す。
・曲線の半径を入力します（ここでは100と入力します）。
・曲線の長さを入力します．(ここでは50と入力します。)
例：以下の図のように変更できます｡
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７．縦断の作成
①”設計”→ ”縦断” → ”サーフェスから縦断を作成”を選択します。
② “追加”をクリック後、 “縦断ビューを作成”をクリックします。
③さらに、続けて“縦断ビューを作成”をクリックし、その後、マウスで縦断ビューを作成する位置
（空いているスペース）をクリックします。
クリックした位置が縦断図の原
点となります。
平面図と重ならないように注意
します。
④平面線形を編集すると縦断ビューも自動的に更新されます。
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８．縦断計画
①”設計”→ ”縦断” → ” 縦断作成ツール”を選択します。
・マウスで「縦断ビュー」（画面上の「縦断図-線形 – (1)」の文字）をクリックし,
OKをクリックします。（縦断レイアウトツールが表示されます）
②縦断レイアウトツールから、 ”曲線設定”を選択し、縦断曲線タイプと縦断曲線長の設定を
します。 ”長さ”にチェックし、数字を編集します。
※【放物線】
・凸型曲線 長さ：50.0メートル
・凹型曲線 長さ：50.0メートル
③「接線を引く(曲線あり)」で縦断図中をクリックしていき、縦断線形を作成します。
始点と終点は、オブジェクトス
ナップを用いて必ず端点上に設
定すること！
※黄色の線が縦断線形になります．任意に作成してください．
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④縦断帯に数値を入力。
・マウスで縦断ビューを選択して右クリック→ ”縦断ビュープロパティ”を選択します。
・ ”帯”タブに移動します。
⑤ ”説明”の項目で「勾配」、「計画高」、「切土」、「盛土」について、 ”縦断1 ”の項目で、
”現況地形 - サーフェス(1)”を”縦断計画(1)”に変更します。
→適用→ ”OK ”
⑥縦断図が完成します。
縦断図のデータが表示されます｡
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９．アセンブリ作成
① ”設計” → ”アセンブリ” → ”アセンブリを作成”を選択します。
・”アセンブリを作成”ダイアログは” OK ”ボタンを押し、マウスで画面上の任意の場所を指示して
アセンブリ基線を作成します。
アセンブリ基線
②“パレット” → “ツールパレット”を選択します。(ツールパレットウィンドウが立ち上がります。)
・”ツールパレットウィンドウ”の、 ”基本”タブ内 ”基本車線 ”を選択し、アセンブリ基線の
中心にあるマーカーをクリックする。(プロパティが立ち上がるがそのままにしておく)
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⑤“基本車線”をクリックした際に立ち上がったプロパティ内で、“詳細”→ “作成方向”を
“左”に変更し、先ほどと同様にアセンブリ基線の中心のマーカーをクリックします。
⑤ ”ツールパレットウィンドウ”の、 ”法面展開”タブ内 ”小段付き法面展開 ”を選択
し、 ”基本車線 ”サブアセンブリの右側上端部にある円形のマーカーをクリックする。また、先
ほどと同様、作成方向を”左”に変更し、”基本車線 ”サブアセンブリの左側上端部にある円形
のマーカーをクリックする。
※下図のように、片側だけサブアセンブリを作成しておいて、鏡像を用いて作成しても良いです。
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１０．コリドーの作成
① ”設計”→” コリドー”を選択します。
・コリドー作成ダイアログが立ち上がります。”線形”を ”線形-(1) ” 、”縦断”を
”縦断計画(1) ” 、 ”アセンブリ”を ”アセンブリ(1) ”、 ”ターゲットのサーフェス”を
”現況地形 ”にそれぞれ変更し、”OK”をクリックします。また、その後立ち上がるダイアログ
については、” 間隔”の部分を変更する。ダイアログ内”間隔” の” …”をクリックします。
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③立ち上がったダイアログ”アセンブリに適用する間隔” について、 ”接線区間”、 ”曲線区間”、 ”緩和
曲線区間”、”縦断曲線区間” の値を20mに設定し、OKをクリックします。また、 ”コリドープロパティ –
再作成”ダイアログが立ち上がりますが、 ”コリドーを再作成”をクリックします。先に立ち上がっていた
ダイアログ”基線とリージョンのパラメータ”についても、”OK”をクリックします。
・20m間隔でコリドーが作成されます。
１１．横断図の作成
① ”縦断ビューと横断ビュー”→ ”横断抽出ライン” を選択し、Enterキーを打ちます。
”線形を選択”ダイアログで、 ”線形 - (1)”を選択し、”OK”を選択します。
・ ” 横断抽出ライン グループを作成” ダイアログが立ち上がりますが、 ”スタイル”を
” コリドーコードセットスタイル”に変更し、 ” OK”をクリックします。
・“横断抽出ラインツール”で「測点の範囲から...」を選択します。
・法面の幅よりも大きめに左（右）抽出幅を設定し、” OK”をクリックします。
・追加で任意測点の横断を抽出する場合は画面上で場所の指定or測点値を入力します。
→特に追加がなければそのまま「Enter」キーを押します。
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②”縦断ビューと横断ビュー” → ”横断ビュー” → ”複数の横断ビューを作成” を選択します。
③「複数横断ビューの作成」ダイアログが表示されるので、そのまま「次へ」ボタンを押します。
・“製図”にチェックを入れ、 “横断ビューを作成”を選択します。
・マウスで横断ビューを作成する位置を指示します。
横断図の原点となります。
平面図、縦断図と重ならないよ
うに注意します。
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12. 数量算出と数量表作成
1). コリドーサーフェスの作成
①コリドーモデルを選択して右クリック→ ”コリドープロパティ”を選択します。
”コリドープロパティ”ダイアログ ボックスが表示されます。 ”サーフェス”タブを選択します。
② ”コリドーサーフェスを作成”ボタンをクリックします。一覧にコリドーサーフェスが追加されます。
③ ”コードを指定”ドロップダウンリストからコリドーサーフェスの形状をコントロールする
コード”トップ”を選択し、 ”サーフェス項目を追加”ボタンをクリックして設定します。
サーフェス項目を追加
”トップ”を選択
Top
※ Hint!! TopとDatumの違いについて
“Top”は車道の表層となり、
“Datum”は、路床となります。
目的に応じてコードは選択しましょう。
Datum
④コリドーサーフェスを正しい形状で表示するために、境界を作成する必要があります。
”境界”タブを選択します。
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⑤ ”コリドーサーフェス1”上で右クリック→ ”自動的に追加”を選択し、境界線に設定する
ポイント コード”法面全体”を選択します。
”法面全体”を選択
⑥ ”OK”を押すと、コリドーモデルの再作図についてダイアログが立ち上がりますが、
”コリドーを再作成” を選択します。
2). 横断抽出ラインの再作成
① ”ツールスペース”内の”横断抽出ライン グループ1”で右クリック → ”プロパティ”を選択します。
※ ”線形”→ ”中心の線形” →”線形 – (1)”→ ”横断抽出ライングループ” の順に展開していきます。
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② ”横断”タブを選択し、 ”他のソースを抽出”を選択します。
③ ”使用可能なソース”内の”コリドー - (1) コリドーサーフェス(1) ”を選択し、 ”追加”を選択します。
”抽出したソース”内に”コリドー - (1) コリドーサーフェス(1) ”が追加されたことを確認し、 ” OK”を
選択します。
④ ”横断抽出ライングループのプロパティ” で”OK”を選択します。
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3). 土量の計算
① ”解析”タブ→ ”土量とマテリアル”→ ”マテリアルを計算” を選択します。
”横断抽出ライングループを作成”ダイアログでは”OK” を選択します。
② ”マテリアルを計算”ダイアログの”オブジェクト名”を、 ”現況”サーフェスについては”現況地形”、
”計画” サーフェスについては”コリドー - (1)コリドーサーフェス” に変更し、”OK” を選択します。
③ ”解析”タブ→ ”土量とマテリアル”→ ”土量レポート” を選択します。”数量レポート”ダイアログが
立ち上がります。
④ ”数量レポート”ダイアログの ”スタイルシートを選択”をクリックし、”JPearthwork”を選択します。
⑤ ”数量レポート”ダイアログの ”XMLレポートを表示”にチェックを入れ、”OK”を選択します。その後、
以下のダイアログが立ち上がりますが、 ”はい”を選択します。
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⑤ 表示されたXMLレポートをデスクトップに保存します。
※ ”ファイル” → ”名前をつけて保存”で保存できます。（.htmlもしくは.htm形式で保存を行ってください。）
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補足
縦断線形の編集
※平面線形の編集については，P21を参照
①マウスで線形を直接編集する場合
・線形をクリックすると線形にグリップが表示されるので，このグリップをマウスで移動させることが
できます．
②数値を入力して編集する場合
・線形をクリック後、右クリック→ ”縦断ジオメトリを編集” を選択します。
・現れた ”縦断レイアウトツール”から”縦断レイアウトパラメータ” ， ”PVI”を選択“の順番で
クリックし，編集したい箇所を選択します．(赤丸で囲まれた箇所のどちらか)
②
①
・現れたレイアウトパラメーターの値を数値で入力して直接編集します．(PVI標高など)
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コリドーの再作成，土量の再計算
コリドー作成後に縦断図，または平面図を修正しても，それらの結果はすぐには土量計算に反映され
ません．
土量計算に反映させるにはコリドーを再作成する必要があります．ここではコリドーの再作成の方法及
び，土量計算の方法を記します．
1) 縦断図，または平面図を修正した際，ツールスペースの”コリドー”を展開させたところにある
”コリドー – (1)” に！マークが付きます．
2) ”コリドー – (1)”を選択して右クリック→ ”再作成”を選択します．
3) ”コリドー – (1)”に付いていた！マークが消えます．
１）
３）
２）
4) ツールスペース内の”横断抽出ライングループ1 ”を右クリック→ ”プロパティ”を 選択します。
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5) 立ち上がったダイアログ内の”マテリアルリスト”を削除します。(図中の赤枠内の部分をクリック)
その後、 ”OK”を選択します。
6） ”解析”タブ→ ”土量とマテリアル”→ ”マテリアルを計算” を選択します。
”横断抽出ライングループを作成”ダイアログでは”OK” を選択します。
7) ”マテリアルを計算”ダイアログの”オブジェクト名”を、 ”現況”サーフェスについては”現況地形”、
”計画” サーフェスについては”コリドー - (1)コリドーサーフェス” に変更し、”OK” を選択します。
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8) ”解析”タブ→ ”土量とマテリアル”→ ”土量レポート” を選択します。”数量レポート”ダイアログが
立ち上がります。
9) ”数量レポート”ダイアログの ”スタイルシートを選択”をクリックし、”JPearthwork”を選択します。
10) ”数量レポート”ダイアログの ”XMLレポートを表示”にチェックを入れ、”OK”を選択します。その後、
以下のダイアログが立ち上がりますが、 ”はい”を選択します。
※ ”ファイル” → ”名前をつけて保存”で保存できます。（.htmlもしくは.htm形式で保存を行ってください。）
41
課題提出
課題提出としては、以下の図のようにモデル空間上で各図を綺麗に配置し、窓選択で印刷を行う。
注意： 移動コマンドで移動しても良いのは、縦断図、横断図、アセンブリのみ。
1）画層プロパティで「文字」レイヤーを作成（色はWhite）→モデル空間図面上の右下に氏名、学籍番号を
記入する。（レイヤーは「文字」）
42
※文字のスタイル；MSゴシック、文字高さは50とし、図のように「道路設計図」、
「横断図」、を記入する。（文字スタイル、文字高さは上記同様）
※左上
のマークから、印刷を選択する。
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メニューバーの「ファイル」→「印刷」を選択語、プリンタ名を指定し用紙サイズ（A3）に変更、
さらに印刷対象を「窓」に変更する。
印刷範囲の始点と終点をマウスで指定する。
クリック
44
「印刷の中心」にチェックを入れ、印刷プレビューを確認し、印刷する。
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