Massalaskenta versiossa 5.5

[mikko]

Myös massalaskentaan tehtiin paljon muutoksia versiossa 5.5. Tarkoitus oli selkiyttää laskentaan vuosien varrella kertyneitä erikoisasetuksia ja tehdä yhdenmukaistaa kaikkia kolme eri laskentatapaa niin pitkälti kuin mahdollista. Samalla lisättiin tuki uuden kanaalisuunnittelun mukana tulleelle nimiavaruuskäsitteelle (viewtopic.php?f=14&t=56), jota voidaan kanaalien lisäksi hyödyntää myös monissa muissa tilanteissa, joissa halutaan eritellä päällekkäisten rakennepintojen massoja.



Aineistona kalliopinta (2) ja siihen upotettu kuoppa (11). Kuopan reunat on kopioitu kaltevuudella 5.0 ylöspäin ja mallien yhdistämisellä haettu leikkausviiva mallin kanssa. Lopullinen kuopan malli muodostuu alareunasta korkeudella 9.5 ja kallion tasossa olevasta yläreunasta. Kaikkia yksityiskohtia ei tässä käydä läpi, vaan oletetaan vanhan version massalaskennan perusteiden olevan tuttuja.

Lasketaan massat ensin mallien yhdistämisellä. Käytetään neliölouhinnan raja-arvoina 1.0 paksuutta ja 4.5 kaltevuutta. Jos neliölouhinnan pohjan kaltevuutena käytettäisiin samaa kuopan reunojen kaltevuutta 5.0, seuraisi epämääräinen tilanne, jossa neliölouhintaa tulisi satunnaisesti pyöristysvirheistä riippuen. Tämän takia louhinnan pohjan kaltevuusraja pitää olla selkeästi käytettyä rakennekaltevuutta pienempi.



Tässä vaiheessa kannattaa olla tarkkana käytettyjen mallien pintatunnusten kanssa, koska uusi versio poikkeaa hieman vanhasta käytännöstä. Vanha versio ei mallien yhdistämisessä välittänyt pintatunnuksista, vaan oletti toisen 'yläpinnaksi' ja toisen 'alapinnaksi' sekä laski neliölouhinnan kaikille pinnoille. Uusi versio käyttää samoja pintatunnussääntöjä kuin muutkin laskentamenetelmät. Tästä seuraa esimerkiksi se, että neliölouhinta lasketaan nyt vain, jos pinnat ovat oikeasti kallio (2) ja rakenne (11). Lisäksi jos molemmat pinnat ovat rakennepintoja, ei massoja tule lainkaan, koska rakennepinnoista huomioidaan aina vain alin. Jos taas kumpikaan pinta ei ole rakennepinta, siirrytään oletuslaskentaan, jossa lasketaan aina ylempi pinta alempaan ja massojen tunnukseksi tulee ylemmän pinnan tunnus. Tämän erikoistapauksena on tilanne, jossa molemmilla pinnoilla on sama pintatunnus (esim. maanpinta 1). Tällöin tulee vain massoja tunnuksella 1, vaikka pinnat risteäisivätkin, koska ylempi pinta on aina 1.

Tässä esimerkissä on käytetty pintoja 2 ja 11, jolloin laskenta toimii pääsääntöisesti kuten ennenkin. Pieni ero on siinä, että pintojen vaihtaminen keskenään yläosan listoissa ei enää vaikuta massoihin. Lasketaan massat ja näytetään tulokset:

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Maastomalli

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: -

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kallio.mm2 (dz = 0.0)
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kuoppa.mm11 (dz = 0.0)


                Yhteensä
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta      1894.2      1909.3     13040.4           2
           Neliölouhinta         0.0         0.0         0.0         2.1

Sama voidaan katsoa myös taulukkomuodossa, joka soveltuu tulosten viemiseen taulukkolaskentaohjelmiin. Laitetaan päälle rasti Taulukkomuoto ja painetaan uudestaan Näytä. Tulostuksen muotoilua varten ei enää tarvitse laskea massoja uudestaan, vaan pelkkä uudestaan näyttäminen riittää. Tämä toimii kaikkien tulostusmuotoilujen kanssa (Luiskapinta-alat, Taulukkomuoto, Desimaalit ja Alueet eriteltynä).

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Maastomalli

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: -

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kallio.mm2 (dz = 0.0)
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kuoppa.mm11 (dz = 0.0)


                   Pinta                        Louhinta (2)                 Neliölouhinta (2.1)
                                Alue      Luiska    Tilavuus        Alue      Luiska    Tilavuus

                Yhteensä      1894.2      1909.3     13040.4         0.0         0.0         0.0

Suljetaan mallien yhdistäminen ja avataan ruutumassat. Kannattaa huomata, että täällä on jo valmiina neliölouhinnan raja-arvot 1.0 ja 4.5. Nämä ja massojen tulostusmuoto ovat yhteisiä kaikille kolmelle laskentamenetelmälle eli asetuksen muuttaminen yhdessä toiminnossa näkyy myös muissa. Tämä helpottaa tulosten vertailua eri menetelmillä.



Lasketut massat ovat laskentatarkkuuden rajoissa samat kuin mallien yhdistämisellä. Mitä pienempää ruutukokoa käytetään sitä lähemmäs päästään mallien yhdistämisen tulosta, mutta myös sitä hitaammaksi laskenta menee. Etuna on mahdollisuus laskea kerralla useampia pintoja ja nähdä visuaalisesti näytöllä eri massojen sijainti selkeämmin kuin poikkileikkauksissa.

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Neliöverkko

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: -

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\raja.ne0
Ruutukoko: 0.5


                Yhteensä
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta      1894.3      1909.4     13040.4           2
           Neliölouhinta         0.0         0.0         0.0         2.1

Eri menetelmien tulostiedostot on tehty mahdollisimman tarkkaan toisiaan vastaaviksi ja laskennassa käytetyt asetukset kerrotaan tulostiedoston otsikkoriveillä. Normaalimuodossa vasemmalla on kooditiedoston pintakoodilistan mukainen nimitys ja varsinainen koodi näkyy rivin lopussa. Taulukkomuodossa pintojen nimet ja koodit ovat otsikkoina ylhäällä. Aluesarake kertoo massan vaakapinta-alan, luiskasarake vinopinta-alan ja tilavuussarake varsinaiset massat. Luiskasarake saadaan pois poistamalla asetuksista Luiskapinta-alat rasti.

Lopuksi lasketaan massat vielä poikkileikkauksina. Lasketaan poikkileikkaukset mittalinjaa käyttäen kaikista pinnoista uuteen ikkunaan rajoilla -25.0 ja 25.0. Avataan massalaskenta ja lasketaan massat samoilla asetuksilla koko linjan matkalta.



Tällä kertaa huomataan hieman eroja edellisiin massoihin nähden. Kokonaismassojen ero johtuu siitä miten kuopan etu- ja takareunat sattuvat osumaan poikkileikkauksen kohdalle. Tihentämällä mittalinjaa tuota saa hieman tarkennettua, mutta kyseessä on pohjimmiltaan poikkileikkausmassalaskennan luonnollinen ominaisuus. Se on aina hieman epämääräinen tämän tyyppisillä lyhyillä alueilla, jossa päätyjen suhteellinen merkitys on suurempi.

Toinen eroavaisuus on massoihin ilmestynyt neliölouhinta. Laskenta käyttää samaa kaltevuusrajaa kuin muutkin menetelmät, mutta sen merkitys poikkileikkauksissa on hieman toinen. Muissa menetelmissä kaltevuus lasketaan alapohjan kohdalle osuvan kolmion kaltevuudesta, joka voi olla mihin suuntaan tahansa. Poikkileikkauksessa se lasketaan poikkileikkauksen suuntaan ja jos poikkileikkaus ei ole tarkalleen kaltevuuden suuntainen, tulos on hieman erilainen.



Tässä aineistossa se ongelma ilmenee kuopan takareunan paalulla 58, jossa poikkileikkaus menee vinoon reunaan nähden. Sama ilmiö voi kuitenkin tapahtua myös pitkän kaivannon reunalla leveyden muuttuessa.

Poikkileikkausmassalaskennan tulostiedoston oletusmuodon alkuosa on sama kuin muiden eli kokonaissummat näytetään tiedoston alussa. Sen jälkeen tulevat yksittäisten poikkileikkausten massat.

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Poikkileikkaus

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: -

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kallio.poY
Paaluväli: 0.0 - 64.0
Kanaalin keskisyvyys: Käytössä

                Yhteensä
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta      1919.7      1928.2     13026.4           2
           Neliölouhinta         5.9         6.0         5.2         2.1
...
    56.0  (2.0 = 55.0 - 57.0)
                                        Poikkileikkaus                          Yhteensä
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta        72.6        72.8       584.6      1853.1      1861.4     12833.2           2
           Neliölouhinta         0.0         0.0         0.0         0.0         0.0         0.0         2.1

    58.0  (2.0 = 57.0 - 59.0)
                                        Poikkileikkaus                          Yhteensä
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta        66.7        66.9       193.3      1919.7      1928.2     13026.4           2
           Neliölouhinta         5.9         6.0         5.2         5.9         6.0         5.2         2.1
...

Poikkileikkausmassojen taulukkomuoto puolestaan näyttää seuraavalta:

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Poikkileikkaus

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: -

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kallio.poY
Paaluväli: 0.0 - 64.0
Kanaalin keskisyvyys: Käytössä

                   Pinta                        Louhinta (2)                 Neliölouhinta (2.1)
                                Alue      Luiska    Tilavuus        Alue      Luiska    Tilavuus

...
                    56.0        72.6        72.8       584.6         0.0         0.0         0.0
                    58.0        66.7        66.9       193.3         5.9         6.0         5.2
                    60.0           -           -           -           -           -           -
                    62.0           -           -           -           -           -           -
                    64.0           -           -           -           -           -           -

                Yhteensä      1919.7      1928.2     13026.4         5.9         6.0         5.2

Laskentaan käytetty aineisto löytyy täältä: http://www.3d-system.net/files/kuoppa.zip

[mikko]

Jatketaanpas vielä hieman tuolla samalla aineistolla. Siellä on mukana tiedosto raja.xyz, jossa on kaksi oranssia sulkeutuvaa taiteviivaa numeroilla 1 ja 2. Alueet kattavat yhdessä koko laskettavan alueen ja jakavat sen kahteen osaan. Kun mallien yhdistämisen rajaus-kohdasta valitaan tiedosto raja.xyz ja lasketaan massat saadaan aluksi aivan sama tulos kuin ilman rajausta, koska rajaus kattaa koko alueen. Nyt voidaan kuitenkin laittaa päälle rasti Alueet eroteltuna ja näyttää tulostiedosto:

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Maastomalli

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\raja.xyz

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kallio.mm2 (dz = 0.0)
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kuoppa.mm11 (dz = 0.0)


                Yhteensä
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta      1894.2      1909.3     13040.4           2
           Neliölouhinta         0.0         0.0         0.0         2.1

                 Alue: 1
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta       914.5       924.3      5950.0           2
           Neliölouhinta         0.0         0.0         0.0         2.1

                 Alue: 2
                   Pinta        Alue      Luiska    Tilavuus       Koodi
                Louhinta       979.8       985.0      7090.4           2
           Neliölouhinta         0.0         0.0         0.0         2.1

Tai vastaava taulukkomuodossa:

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Maastomalli

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\raja.xyz

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kallio.mm2 (dz = 0.0)
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kuoppa.mm11 (dz = 0.0)


                   Pinta                        Louhinta (2)                 Neliölouhinta (2.1)
                                Alue      Luiska    Tilavuus        Alue      Luiska    Tilavuus

                 Alue: 1       914.5       924.3      5950.0         0.0         0.0         0.0
                 Alue: 2       979.8       985.0      7090.4         0.0         0.0         0.0

                Yhteensä      1894.2      1909.3     13040.4         0.0         0.0         0.0

Tuloksissa näytetään sekä kokonaismassat että kunkin alueen massat eroteltuna. Rajaustiedostossa olevien alueiden on oltava sulkeutuvia taiteviivoja joilla on viivanumero, joka toimii alueen tunnuksena. Aikaisemmasta versiosta poiketen alueviivoja ei enää ole mahdollista automaattisesti sulkea, vaan käyttäjän on ne itse tarkistettava ohjelman muilla toiminnoilla.

Ruutuverkkolaskennalla samalla rajaustiedostolla saadaan kutakuinkin identtiset tulostiedostot, joita nyt en tässä toista. Poikkileikkausmassalaskennassa alueiden erittelystä seuraa se, että yksittäisten poikkileikkausten massoja ei enää eritellä, vaan tulokset näytetään vain alueina eriteltynä samalla tavalla kuin muissakin menetelmissä. Tässä esimerkkinä taulukkomuoto:

Koodi: Valitse kaikki

Massalaskenta : Poikkileikkaus

Neliölouhinnan raja: 1.0 (Kaltevuus 4.5)
Rajaustiedosto: C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\raja.xyz

Tiedostot:
C:\Users\Mikko\Data\Model\Volume\Kuoppa\kallio.poY
Paaluväli: 0.0 - 64.0


                   Pinta                        Louhinta (2)                 Neliölouhinta (2.1)
                                Alue      Luiska    Tilavuus        Alue      Luiska    Tilavuus

                 Alue: 1       930.4       935.9      5952.4         0.0         0.0         0.0
                 Alue: 2       989.4       992.3      7074.0         5.9         6.0         5.2

                Yhteensä      1919.7      1928.2     13026.4         5.9         6.0         5.2

Yksittäisten poikkileikkausten jakoa eri alueisiin ei tässä vaiheessa katsottu tarpeelliseksi.