Bloques Dinámicos. Restricciones

En la versión 2010 de AutoCAD se introdujo el Dibujo Paramétrico, una nueva forma de trabajar que afecta tanto al dibujo en su totalidad (espacio modelo, espacio papel y presentaciones) como a los bloques dinámicos en su definición. Esta nueva forma de dibujar, muy presente en otros sistemas de CAD, como Autodesk Inventor, se basa en dos elementos fundamentales:

• La definición de relaciones geométricas entre los objetos del dibujo llamadas en AutoCAD Restricciones Geométricas. El usuario define relaciones que se aplican a un solo objeto, como horizontalidad o verticalidad, o bien a un par de objetos, como tangencia, simetría, coincidencia de punto o perpendicularidad, y el sistema se encarga de mantener esas restricciones cuando se modifica alguno de los objetos afectados por ellas.
• La definición de relaciones dimensionales o Parámetros de Restricción por Cota. El usuario asigna dimensiones a los objetos (longitudes y ángulos) mediante constantes o fórmulas que establecen una relación con otros objetos.

Los nuevos Bloques Dinámicos

Estas nuevas funcionalidades hacen que a partir de la versión 2010 de AutoCAD existan dos formas de construir bloques dinámicos:

• El método tradicional mediante Parámetros y Acciones. En este tipo de bloques se definen una serie de parámetros y pinzamientos con los que el usuario podrá interactuar. Después se especifican las acciones necesarias que deben realizarse para modificar la geometría de acuerdo con los cambios que el usuario efectúe sobre los parámetros.
• El método paramétrico mediante Restricciones Geométricas y Parámetros de Restricción por Cota. En este caso primero se definen una serie de relaciones geométricas entre los distintos elementos que lo componen y a continuación un conjunto de parámetros de restricción (con sus propios pinzamientos) y de usuario (editables sólo con la paleta de propiedades) que producirán en la geometría del bloque los cambios necesarios para que se mantengan las restricciones establecidas.

Nota: Normalmente, el uso de ambos tipos de parámetros en un mismo bloque produce resultados imprevisibles e incontrolables. En la propia ayuda en línea de AutoCAD indica expresamente que “No se recomienda usar parámetros de restricción y parámetros de acción en la misma definición de bloque”. Sin embargo, es posible añadir a un bloque dinámico construido con restricciones geométricas y parámetros de restricción algunos parámetros y acciones sencillos como pueden ser los parámetros Consulta, Visibilidad, Simetría y Alineación

A continuación se relacionan las nuevas funcionalidades y herramientas que se incorporaron en la versión 2010 de AutoCAD para mejorar la potencia y versatilidad de los Bloques Dinámicos, tanto en el momento su creación en el Editor de bloques como en su posterior utilización por parte del usuario:

• Restricciones geométricas. El creador del bloque dinámico define una serie de relaciones geométricas sencillas entre los objetos que lo componen y que AutoCAD se encargará de mantener cuando el usuario modifique alguno de los parámetros del bloque.
• Parámetros de Restricción por Cota. Son, en cierto modo, similares a las Acciones de los bloques dinámicos tradicionales. El creador del bloque asigna a los objetos Variables de Parámetro con nombre que definen una longitud o un ángulo. Estos parámetros pueden ser de dos tipos:
• Parámetros de Restricción constantes. A la variable con nombre se le asigna un valor constante que no es más que el valor inicial que se da a una dimensión (longitud o ángulo). Estos parámetros exponen al usuario pinzamientos y propiedades que éste podrá modificar.
• Parámetros de Restricción por fórmula. La expresión asignada a la variable de parámetro es una fórmula que calcula su valor a partir de otros parámetros o variables de parámetro.
• Parámetros de Usuario. Similares a los Parámetros de Restricción por Cota, se pueden definir como Variables de Parámetro con nombre a las que se asigna una expresión que, como en el caso anterior, también puede ser una constante o una fórmula. Sin embargo, a diferencia de los anteriores, éstos no están asignados a ningún objeto del dibujo y no son visibles como pinzamientos. Se definen dentro del Administrador de Parámetros y sólo son accesibles para el usuario a través de la paleta de propiedades, siempre y cuando su propiedad Mostrar esté activada.
• Administrador de Parámetros. Ventana en forma de tabla que permite administrar y configurar de forma centralizada todos los tipos de parámetros definidos y que permite ver y editar sus propiedades (Nombre, Expresión, Valor, Tipo, Mostrar, Orden y Descripción).
• Tabla de Bloque. Viene a ser una versión más potente y fácil de usar del Parámetro de Consulta. Se trata de una tabla en la que se definen los posibles estados de un bloque dinámico y que puede relacionar entre sí Parámetros (bloques dinámicos tradicionales), Parámetros de restricción, Parámetros de usuario e incluso Atributos.
• Ventana de Prueba de Bloque. AutoCAD permite probar la funcionalidad de los bloques sin tener que salir del Editor de bloques. Para ello se utiliza un nuevo espacio de trabajo o Ventana de prueba de bloque, aislado del Editor de bloques y del resto del dibujo, donde AutoCAD inserta una referencia al bloque en el estado actual de edición para verificar su funcionamiento.
• Geometría de Construcción. Geometría auxiliar que permanece oculta de cara al usuario del bloque y que permite establecer relaciones geométricas o dimensionales más complejas.
• Estado de restricción. Herramienta que mediante cambios de color, muestra el estado de restricción de cada objeto, diferenciando cuatro estados:
• Sin restricción.
• Con restricción parcial.
• Con restricción total.
• Restricción incorrecta.

Construcción de un Bloque Dinámico mediante Dibujo Paramétrico

Los Bloques Dinámicos Paramétricos se adaptan muy bien al dibujo de perfiles de acero normalizados. Vamos a construir un bloque para un Perfil en L de alas iguales de acuerdo con las tablas del Tomo I del Prontuario de Ensidesa para el cálculo de estructuras metálicas.

1. Abra el dibujo BloquePerfil_L.dwg, que contiene la definición del bloque Perfil_L con el que vamos a trabajar, además de una referencia a este mismo bloque que se encuentra ya insertada en el dibujo.
2. Abra el bloque Perfil_L en el editor de bloques. El bloque está definido mediante una polilínea cerrada con la forma y dimensiones del perfil en L de 100x10 que vamos a tomar como base para su parametrización.

Comenzaremos aplicando restricciones geométricas a la polilínea de manera que se mantenga la integridad de su forma. Actualmente el propio AutoCAD hace un buen trabajo aplicando estas restricciones automáticamente.

3. Haga clic en el botón Restricciones automáticas del grupo Geométricas de la ficha contextual Editor de bloques de la cinta de opciones (ribbon), o bien mediante el comando RESTRINGIRAUTO (AUTOCONSTRAIN).
4. Seleccione la opción PArámetros (Settings) o pulse Intro y compruebe que todas las opciones del cuadro de diálogo están configuradas tal y como muestra la figura siguiente.

De esta forma AutoCAD aplicará automáticamente todas las restricciones geométricas que encuentre basándose en las relaciones geométricas existentes entre los distintos elementos de los objetos designados (en el caso de polilíneas tendrá en cuenta los segmentos rectos o curvos como si fuesen objetos separados independientes).

Sólo hay tres tipos de restricciones geométricas que no se pueden aplicar automáticamente:

• De suavizado, que aplica continuidad entre una spline y otros objetos.
• Simétrica, que establece una relación de simetría respecto de un eje.
• Fija, que fija la posición de un punto o un objeto en el espacio.

Nota: También se puede acceder al cuadro de diálogo Parámetros de restricción haciendo clic en la flecha situada en el extremo derecho de la barra de título de los grupos Geométricas o Por cota de la cinta de opciones o mediante el comando PARAMRESTRIC (CONSTRAINTSETTINGS). En estos dos casos es preciso seleccionar la ficha Restricción automática después de acceder al cuadro de diálogo. Para activar o desactivar la aplicación automática de un tipo de restricción haga clic sobre la marca de verificación en la columna Aplicar.

5. Designe la polilínea del perfil y pulse Intro.
6. Haga clic en el botón Fija del grupo Geométricas de la ficha contextual Editor de bloques de la cinta de opciones o bien en el icono de la restricción geométrica Fija en la ficha Restricciones de la ventana Paletas de creación de bloques. También puede hacerlo mediante el comando RGFIJA (GCFIX).
7. Seleccione la polilínea situando el cursor cerca del vértice inferior izquierdo de la misma para fijar dicho punto en el espacio.

Para conseguir que la geometría del bloque esté totalmente restringida, es imprescindible que al menos exista una restricción geométrica de tipo Fija. Y además es necesario que la geometría de un Bloque Dinámico Paramétrico esté totalmente restringida para evitar que su comportamiento sea imprevisible. AutoCAD permite en todo momento visualizar el estado de restricción de un objeto a través del color del mismo.

8. Para conocer el estado de las restricciones active el botón Estado de restricción del grupo Administrar de la cinta de opciones o bien asigne el valor 1 a la variable BCONSTATUSMODE. El color de la polilínea cambia para indicar que estamos en un estado de restricción parcial.

Nota: Los colores asignados a cada estado de restricción se pueden ver y modificar en el cuadro de diálogo Parámetros del editor de bloques al que se accede por medio del comando PARAMEDITBLOQUE (BESETTINGS) o haciendo clic en la flecha situada a la derecha del título de grupo Administrar en la cinta de opciones.

Ahora completaremos la restricción del perfil añadiendo los Parámetros de restricción necesarios. Para trabajar más cómodamente podemos ocultar los iconos de restricción geométrica que rodean la polilínea.

9. Haga clic en el botón Ocultar todo del grupo Geométricas de la ficha contextual Editor de bloques de la cinta de opciones o bien mediante el comando BARRARESTRIC (CONSTRAINBAR) y la opción Ocultar (Hideall)
10. Haga clic en el botón Lineal u Horizontal del grupo Por cota de la cinta de opciones o bien en el icono del Parámetro de restricción Horizontal en la ficha Restricciones de la ventana Paletas de creación de bloques. También puede hacerlo mediante el comando PARAMRESTRICBLOQUE (BCPARAMETER) con las opciones Lineal (Linear) u Horizontal.
11. Seleccione entonces la opción Objeto (Object) (o bien pulse Intro para aceptarla como opción por defecto) y designe el segmento horizontal inferior de la polilínea para asignarle una cota.
12. Precise un punto por debajo de dicho segmento para ubicar la línea de cota.

A continuación nos permite introducir el valor que se asignará a la cota mediante un cuadro de edición in-situ. Este texto es en realidad una igualdad que nos permite asignar, en un solo paso, un nombre al parámetro de cota (llamado también Variable de Parámetro), situado a la izquierda del signo ‘=’ y una expresión situada a la derecha del mismo, que expresa una dimensión (longitud o ángulo) y que puede ser tanto una constante como una fórmula de cálculo a partir de otros parámetros.

13. Introduzca el texto b=100 y pulse Intro. De esta forma estamos dando el nombre b a la longitud del segmento y el valor 100 a la misma.
14. Haga clic en el botón Lineal u Horizontal del grupo Por cota de la cinta de opciones para asignar un parámetro al espesor del lado vertical de la sección.
15. Designe el segmento vertical izquierdo en su punto medio para asociar el primer punto de la cota con éste.
16. Designe el segmento vertical paralelo al anterior y a su derecha por su punto medio para asociar el segundo punto de la cota con éste.
17. Precise un punto por debajo de los puntos designados para ubicar la línea de cota.
18. Introduzca el texto e1=10 y pulse Intro. Tendremos entonces el parámetro de cota de nombre e1 y valor 10.

19. Haga clic en el botón Radio del grupo Por cota de la ficha Editor de bloques de la cinta de opciones o bien en el icono del Parámetro de restricción Radio en la ficha Restricciones de la ventana Paletas de creación de bloques. También puede hacerlo mediante el comando PARAMRESTRICBLOQUE (BCPARAMETER) con la opción Radial (Radius).
20. Designe el arco del segmento curvo de la polilínea situado cerca del vértice inferior izquierdo del perfil.
21. Precise un punto entre el arco designado y su centro para ubicar la línea de cota.
22. Introduzca el texto r=12 y pulse Intro. Tendremos el parámetro de cota de nombre r y valor 12.
23. Repita los pasos 19 a 21 para el segmento curvo situado en el extremo inferior derecho de la polilínea.
24. Introduzca el texto r1=r/2 y pulse Intro. De esta forma tendremos un parámetro de radio de nombre r1 y cuyo valor se calcula mediante una fórmula que le asigna la mitad del valor del parámetro r (en nuestro caso será r/2=12/2=6 como valor inicial).

En este punto, la polilínea se encuentra en estado de restricción total.

25. Haga clic en el botón Tabla de bloque del grupo Por cota de la ficha Editor de bloques de la cinta de opciones o bien mediante el comando TABLABLOQUE (BTABLE).
26. Precise el punto de coordenadas –10,0 como ubicación del parámetro.
27. Introduzca 1 como número de pinzamientos.

Se abrirá el cuadro de diálogo Tabla de propiedades del bloque para crear una lista de estados posibles del bloque. Lo primero que debemos hacer es añadir las propiedades que intervienen en la definición de la geometría de los distintos perfiles.

28. Haga clic en el botón Añadir propiedades, que es el primero de la barra de herramientas del cuadro de diálogo.

29. En el cuadro de diálogo Añadir propiedades de parámetro seleccione las propiedades de nombre b, e1 y r. Pulse el botón Aceptar.

30. Una vez añadidas las columnas active la casilla de verificación Las propiedades del bloque deben coincidir con una fila de la tabla para no permitir ninguna combinación de valores distinta de las que incluyamos en la tabla.

31. Abra la hoja de Excel Perfil_L.xls y seleccione las casillas con valores numéricos de las tres columnas b, e1 y r sin incluir los nombres de columna (seleccione desde la casilla B2 hasta la D54) y seleccione la opción copiar en el menú Edición o bien pulse la combinación de teclas Ctrl+C. Si no dispone del programa Microsoft Excel, puede efectuar esta misma operación abriendo el archivo de texto Perfil_L.txt y seleccionando todo su contenido.
32. Vuelva a AutoCAD, haga clic en la primera casilla de la primera columna (correspondiente al parámetro b) del cuadro de diálogo Tabla de propiedades del bloque, pulse el botón derecho del ratón y seleccione la opción Pegar en el menú contextual o pulse la combinación de teclas Ctrl+V para pegar el contenido que hemos copiado.

Cada una de las filas de la tabla es una combinación de valores válida para la definición geométrica del perfil. El usuario podrá seleccionar una combinación de valores en un menú que se desplegará al pulsar el pinzamiento en forma de triángulo azul claro situado a la izquierda del vértice inferior izquierdo. Además cuando AutoCAD encuentra valores repetidos, éstos se agrupan apareciendo submenús para el resto de los parámetros.

33. Pulse en el botón Aceptar para cerrar el diálogo.
34. Haga clic en el botón Guardar bloque del grupo Abrir/Guardar de la cinta de opciones y pulse el botón Guardar los cambios en caso de que AutoCAD presente el cuadro de diálogo de confirmación.

Una nueva y muy interesante herramienta añadida en AutoCAD 2010 es la capacidad de probar los bloques en construcción sin tener que abandonar el Editor de bloques. Para ello haga clic en el botón Probar bloque del grupo Abrir/Guardar de la cinta de opciones o bien utilice el comando VERIFICARBLOQUE (BTESTBLOCK). Esta operación abrirá una nueva ventana llamada Ventana de prueba de bloque – [nombre-bloque] con un ejemplar del bloque que estamos editando para que podamos probarlo. Una vez terminado haga clic en el botón Cerrar Ventana prueba bloque de la cinta de opciones para volver al Editor de bloques.

Con la Tabla de bloque hemos terminado la definición del bloque Perfil_L. Cierre el Editor, haciendo clic en el botón Cerrar el Editor de bloques de la cinta de opciones o utilizando el comando CERRARBLOQUE (BCLOSE), y guarde los cambios que hemos realizado. Una vez de regreso al entorno de dibujo normal, seleccione la referencia del bloque y verifique su correcto funcionamiento. Puede descargar el archivo de dibujo BloquePerfil_L_Final.dwg que contiene la versión final del bloque dinámico.