Инженерная графика для строителей, Учебник для СПО, Хейфец А.Л., Васильева В.Н., Буторина И.В., 2019
Инженерная графика для строителей, Учебник для СПО, Хейфец А.Л., Васильева В.Н., Буторина И.В., 2019.
Приведенный учебник обобщает методические разработки авторов по новому наполнению графических заданий в обучении студентов инженерно-строительных специальностей. Эти разработки позволяют заменить традиционный и консервативный курс «ручной» графики на современный курс, основанный на компьютерном моделировании. Приведены теоретические и практические основы построения строительных чертежей. Наряду с традиционными 2D-методами проектирования и построения чертежа большое внимание уделено современным ЗD-технологиям и методам. Учебник ориентирован на пакет AutoCAD, как наиболее распространенный, универсальный, имеющий мировой уровень графический редакторов, широко применяемый в строительном проектировании. Учебник включает теоретический материал, практические рекомендации и примеры для освоения трех разделов курса инженерной графики: перспективы и тени, строительные чертежи гражданского здания, модель и чертеж металлоконструкции — фермы. Соответствует актуальным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным требованиям.
Основные свойства перспективной проекции.
Перспективой называется наглядная центральная проекция объектов трехмерного пространства на плоскость или другую поверхность, соответствующая зрительному восприятию. Рассмотрим основные свойства перспективы. В зависимости от назначения существуют различные виды перспективных проекций: на плоскости, на цилиндрической, сферической и др. поверхностях. Наиболее распространенной в архитектурно-строительном проектировании является линейная перспектива на вертикальной плоскости картины. «Линейная» означает допущение об отображении прямых линий пространства в прямые линии на картине, а также линейное уменьшение размеров объекта на изображении по мере удаления этого объекта от наблюдателя.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Часть 1.ПОСТРОЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПРОЕКЦИЙ В AUTOCAD.
Глава 1.Перспектива 3D.
Глава 2.Фотореалистичная визуализация.
Глава 3.Перспектива 2D.
Глава 4.Тени в ортогональных проекциях и в перспективе.
Глава 5.2D-перспектива окружности.
Часть 2.АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЧЕРТЕЖИ.
Глава 6.Подготовка к построению чертежа здания.
Глава 7.Чертежи здания.
Часть 3.ЧЕРТЕЖИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ.
Глава 8.Строительные металлические конструкции и их чертежи.
Глава 9.Динамические блоки.
Глава 10.Чертеж узла фермы.
Заключение.
Рекомендуемая литература.
Новые издания по дисциплине «Компьютерная графика» и смежным дисциплинам.
Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу
Инженерная графика. С. В. Томилова. Учебник. Среднее профессиональное образование
1 Среднее профессиональное образование С. В. Томилова Инженерная графика Строительство Учебник Рекомендовано Федеральным государственным автономным учреждением «Федеральный институт развития образования» (ФГАУ «ФИРО») в качестве учебника для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы среднего профессионального образования по специальности «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», ОП.01 «Инженерная графика» Регистрационный номер рецензии 428 от 12 декабря 2011 г. ФГАУ «ФИРО» 2-е издание, исправленное Москва Издательский центр «Академия» 2013
2 УДК 69(075.32) ББК 38я723 Т564 Р е ц е н з е н т преподаватель высшей категории ГБОУ КГИС 1 В. И. Саункин Т564 Томилова С. В. Инженерная графика. Строительство : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / С. В. Томилова. 2-е изд., испр. М. : Издательский центр «Академия», с. ISBN Изложены основные положения оформления технических чертежей в соответствии с действующими государственными стандартами. Рассматриваются геометрические и проекционные основы построения чертежа. Приведено описание составления чертежей зданий, генпланов, строительных конструкций и санитарно-технических систем. Учебник может быть использован при изучении общепрофессиональной дисциплины ОП.01 «Инженерная графика» в соответствии с ФГОC СПО для всех строительных специальностей. Для студентов учреждений среднего профессионального образования. УДК 69(075.32) ББК 38я723 Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается ISBN Томилова С.В., 2012 Образовательно-издательский центр «Академия, 2012 Оформление. Издательский центр «Академия», 2012
3 Уважаемый читатель! Данный учебник является частью учебно-методического комплекта по специальности «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». Учебник предназначен для изучения общепрофессиональной дисциплины «Инженерная графика». Учебно-методические комплекты нового поколения включают в себя традиционные и инновационные учебные материалы, позволяющие обеспечить изучение общеобразовательных и общепрофессиональных дисциплин и профессиональных модулей. Каждый комплект содержит учебники и учебные пособия, средства обучения и контроля, необходимые для освоения общих и профессиональных компетенций, в том числе и с учетом требований работодателя. Учебные издания дополняются электронными образовательными ресурсами. Электронные ресурсы содержат теоретические и практические модули с интерактивными упражнениями и тренажерами, мультимедийные объекты, ссылки на дополнительные материалы и ресурсы в Интернете. В них включен терминологический словарь и электронный журнал, в котором фиксируются основные параметры учебного процесса: время работы, результат выполнения контрольных и практических заданий. Электронные ресурсы легко встраиваются в учебный процесс и могут быть адаптированы к различным учебным программам. Учебно-методический комплект по дисциплине «Инженерная графика» включает электронный образовательный ресурс «Инженерная графика» для специальностей технического профиля. Учебно-методический комплект разработан на основании Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования с учетом его профиля.
4 Введение Инженерная графика дисциплина, изучающая правила оформления, составления и чтения чертежей изделий (деталей, конструкций), зданий и сооружений. Чертеж это документ, содержащий информацию, необходимую для изготовления предмета, строительства здания, их контроля. Однозначное чтение чертежа достигается при условии составления его в соответствии с требованиями государственных стандартов, которые не только обеспечивают единство оформления чертежа, но и учитывают возможность машинного выполнения проектных документов в системах автоматизированного проектирования. Государственные стандарты (ГОСТы) устанавливают единые правила выполнения и оформления чертежей и другой конструкторской документации во всех отраслях промышленности и строительства. При выполнении строительных чертежей необходимо соблюдать требования ГОСТов ЕСКД и ГОСТов СПДС. Для облегчения поиска государственных стандартов в ГОСТах принято обозначать номер комплекса стандартов (систему), номер группы стандартов, порядковый номер стандарта в группе, год утверждения стандарта цифрами, давать наименование. Например, ГОСТ ЕСКД «Основные надписи» означает: 2. (обязательно с точкой) единая система конструкторской документации; 1 группа; 04 порядковый номер; через тире 2006 год утверждения стандарта. ГОСТ СПДС «Правила выполнения архитектурностроительных рабочих чертежей» означает: 21. (обязательно с точкой) система проектной документации для строительства; 5 группа; 01 порядковый номер; через тире 93 год утверждения стандарта (две последние цифры года ХХ в.). Существуют Российские стандарты, имеющие обозначение ГОСТ Р и Межгосударственные стандарты. Если Межгосударственный стандарт принят на территории Российской Федерации, то его отмечают звездочкой, например ГОСТ *. Для выполнения чертежей необходимо иметь следующие материалы, инструменты и принадлежности. 4
5 Бумага используется для выполнения изображений в технике ручной графики. В зависимости от назначения чертежа применяются чертежная бумага, ватман, калька, масштабно-координатная бумага. Основной носитель графической информации чертежная бумага должна обладать такими показателями качества, как плотность, прочность поверхности к истиранию линий, наносимых карандашом или тушью, белизной и др. Все эти качества проверяют в заводских условиях. Визуально можно проверить бумагу на просвет он должен быть ровным, без пятен. В домашних условиях можно проверить белизну листа следующим образом: нужно оставить кусок листа бумаги на солнечном свету на три дня и затем цвет этого куска бумаги сравнить с цветом листа. Если цвет изменится незначительно, то такая бумага считается хорошей. На плотной бумаге карандаш не оставляет царапин, а при стирании карандашной резинкой ненужных линий поверхность бумаги не «лохматится», а сохраняет свой первоначальный вид. Для выполнения эскизов, топографических чертежей применяют бумагу, называемую масштабно-координатной (миллиметровкой). Горизонтальные и вертикальные линии на такой бумаге отпечатаны цветной краской. Образуя квадраты со сторонами 50, 10 и 1 мм, они облегчают выполнение изображений. При выборе масштабно-координатной бумаги необходимо проверить, чтобы линии на ней были напечатаны четко. При помощи кальки (прозрачной бумаги) удобно делать проработки вариантов изображений. Кальку используют для создания копий чертежей. Карандаши чертежные имеют шестигранную форму, что не позволяет им скатываться с наклонной чертежной доски. Карандаши бывают разных наименований («Конструктор», KOH-I-NOOR, FABER CASTELL и др.) с графитными стержнями 15 степеней твердости. Степень твердости графитного стержня (грифеля) обозначают буквой и цифрой. Твердые карандаши отечественного производства маркируют Т, 2Т 7Т, импортные Н, 2Н 10Н. Чем больше цифра перед буквой Т (Н), тем тверже грифель. Мягкие карандаши отечественного производства маркируют М, 2М 6М, импортные В, 2В 8В. Чем больше число перед буквой М (В), тем мягче графитный стержень. Карандаши марки ТМ (НВ, F) имеют грифель средней твердости. Резинка (ластик) применяется для удаления неправильных или лишних линий, выполненных карандашом (желательно до обводки чертежа). Следует применять мягкие резинки. 5
6 Готовальня представляет собой набор чертежных инструментов в специальном футляре с гнездами для хранения инструментов (рис. В.1). В готовальню входят инструменты для выполнения измерений, вычерчивания окружностей карандашом или тушью и различные приспособления. Разметочный циркуль (измеритель) (рис. В.2, а) предназначен для измерения и откладывания линейных размеров отрезков на чертеже. Обе его ножки 1 заканчиваются вставными иглами 2, которые должны быть одинаковой длины (8 10 мм) и при совмещении ножек соединяться в одной точке. Ножки должны перемещаться плавно и при работе не должны менять своего положения. Плавность их хода регулируют винтом 3. Измеритель применяют для измерения отрезков длиной мм. При откладывании расстояний больше 70 мм снижается точность измерений. Разметочный кронциркуль (рис. В.2, б) более точен в работе и удобен при многократном откладывании небольших (0,3 40 мм) отрезков прямых линий. Нужное расстояние между иглами ножек устанавливают раздвижным винтом 1, который плавно вращают с помощью диска 2. Чертежный циркуль (рис. В.3, а) служит для вычерчивания окружностей и их дуг радиусом от 3 до 270 мм. Опорная ножка 1 циркуля снабжена иглой 6, закрепленной винтом 7. Другая, короткая, ножка имеет зажим с винтом 5 для сменных 6 Рис. В.1. Готовальня (общий вид) Рис. В.2. Разметочные инструменты: а циркуль-измеритель: 1 ножки; 2 вставные иглы; 3 регулирующий винт; б кронциркуль разметочный: 1 раздвижной винт; 2 диск
7 частей, которые меняются в зависимости от выполняемой работы: карандашная вставка 3 необходима для вычерчивания окружностей карандашом; игольная вставка 4 позволяет использовать циркуль как измеритель. Для вычерчивания окружностей большого радиуса (до 400 мм) используют удлинитель 2. Желательно иметь две карандашные вставки с графитными стержнями разной твердости. Центрик (рис. В.3, б) применяют при построении нескольких окружностей (их называют концентрическими) из одного центра. Игла циркуля при этом устанавливается в углубление центрика. Чертежный кронциркуль с падающей иглой (рис. В.3, в) необходим для вычерчивания окружностей диаметром от 1 до 12 мм. С помощью винта 1 регулируется расстояние между сменной вставкой 4 и иглой 3, размещенной во втулке 2. Перед тем как поставить острие иглы в намеченный центр, втулку со вставкой приподнимают до упора. Затем опускают вставку до касания грифеля с бумагой и проводят окружность. Снимая кронциркуль с бумаги, втулку снова приподнимают. Рис. В.3. Инструменты для вычерчивания окружностей: а циркуль чертежный: 1 опорная ножка; 2 удлинитель; 3 карандашная вставка; 4 игольная вставка; 5 зажим с винтом; 6 игла; 7 винт; б центрик; в кронциркуль с падающей иглой: 1 винт; 2 втулка; 3 игла; 4 вставка 7
9 Масштабная линейка 4 (см. рис. В.4) имеет несколько шкал (обычно шесть) с различными масштабами. С ее помощью можно без дополнительных пересчетов измерять или строить отрезки в масштабах, которые есть на линейке. Для вычерчивания и обводки прямых линий необходимы линейки прямоугольного сечения, в том числе и рейсшины. Рейсшина 5 представляет собой деревянную (металлическую) линейку, к одному концу которой под прямым углом прикреплена планка (см. рис. В.4). На чертежную доску рейсшину кладут так, чтобы планка была плотно прижата к левой кромке доски, вдоль которой рейсшину перемещают вверх или вниз. Кромки рейсшин и линеек, предназначенных для черчения, должны быть строго прямолинейны. Проверяют прямолинейность кромок следующим образом (рис. В.5, а): на лист бумаги кладут линейку (положение 1) и по ее верхней кромке проводят карандашом линию; затем линейку переворачивают через эту кромку и прикладывают ее к ранее проведенной линии (положение 2) и вновь прочерчивают линию. Если обе линии совпадают, значит, кромки прямолинейны; если не совпадают, то работать такой линейкой нельзя. Лекало 7 представляет собой фасонную линейку с криволинейными очертаниями (см. рис. В.4). Если кривую линию невозможно вычертить с помощью циркуля, то построенные точки соединяют, используя лекало. Контур лекала состоит из участков линий разной формы, что позволяет одно лекало применять при вычерчивании различных кривых. Чертежные угольники бывают двух видов: 8 с углами при вершинах 45; 45; 90 ; 9 с углами при вершинах 30; 60; 90 (см. рис. В.4). Угольники изготавливают из древесины твердых лиственных пород или пластмассы. Длина катетов должна быть (предпочтительно) не менее 18 см. На чертеже при помощи угольников вычерчивают вертикальные и наклонные линии, строят различные углы, производят целый ряд геометрических построений. Перед работой угольником необходимо проверить прямолинейность его сторон и точность углов. Прямолинейность сторон угольника проверяют так же, как и прямолинейность кромок линейки. Проверку углов начинают с определения точности прямого угла угольника и выполняют следующим образом (рис. В.5, б): одним катетом угольник прикладывают к рейсшине или линейке (положение 1), вдоль второго катета проводят линию, затем переворачивают угольник на другую сторону (положение 2) и снова проводят 9
10 Рис. В.5. Проверка принадлежностей: а проверка прямолинейности кромок линейки; б проверка прямого угла; в проверка углов 45 ; г проверка углов 30 и 60 линию вдоль второго катета. Если обе линии совпадут, то прямой угол выполнен правильно, такой угольник пригоден к работе. Проверка углов 45 и 30 показана соответственно на рис. В.5, в и г. Равенство каждой пары отрезков 12 = 23 проверяют измерителем. Транспортир 10 (см. рис. В.4) применяют для измерения углов и построения их на чертеже. Транспортир представляет собой полукруг, опирающийся на линейку. Верхний край линейки служит диаметром полукруга и имеет риску на месте центра. На полукруге нанесена градусная шкала (180 ). Рис. В.6. Чертежный прибор: 10 1 система рычагов; 2 линейки; 3 поворотная головка
11 Щиток 6 тонкая пластина с прорезями (см. рис. В.4) необходима для удаления с чертежа лишних линий. Чертежный прибор (рис. В.6) предназначен для ускорения чертежных работ и представляет собой систему рычагов 1, позволяющих передвигать линейки 2 параллельно самим себе в нужное место. Поворотная головка 3 имеет шкалу с делениями в градусах и осуществляет поворот линеек на нужный угол. Линейки установлены под прямым углом друг к другу, что обеспечивает вычерчивание взаимно-перпендикулярных линий.
12 I Общие сведения по оформлению чертежей Раздел Глава 1. Глава 2. Правила оформления чертежей Геометрические построения
13 Глава 1 Правила оформления чертежей 1.1. Форматы чертежей. Основные надписи Форматом чертежа называют размер листа бумаги, на котором выполняют чертеж. ГОСТ * ЕСКД «Форматы» устанавливает размеры листов чертежей и других конструкторских документов. Форматы подразделяются на основные и производные. Основные форматы обозначают буквой А и цифрой, которая означает, сколько раз исходный формат А0 разделен на равные части. Размеры сторон основных форматов Обозначение формата. а0 А1 А2 А3 А4 Размеры сторон формата, мм Исходный формат А0 имеет площадь, равную 1 м 2. Остальные форматы получены путем последовательного деления предшествующего большего формата на две равные части линией, расположенной параллельно меньшей стороне (рис. 1.1). Чертежный лист формата А4 всегда располагают его длинной стороной только вертикально (рис. 1.2, а). Длинная сторона остальных форматов может быть расположена как горизонтально, так и вертикально. Рис Основные форматы 13
14 Рис Рабочее поле чертежа: Производные форматы образуются из основных форматов при многократном увеличении их короткой стороны. Обозначение производного формата составляется из обозначения основного формата и его кратности. Например, формат А4 3 имеет размеры мм, что означает увеличение стороны 210 мм формата А4 в три раза. Кратность увеличения короткой стороны формата принимается от трех до девяти раз для формата А4, от трех до семи раз для формата А3 и от двух до пяти раз для форматов А0, А1 и А2. Такое разнообразие форматов позволяет экономить бумагу при компоновке изображений, легко комплектовать, брошюровать и хранить чертежи, что создает удобства пользования ими как в архивах, так и на стройке. Форматы чертежей соответствуют размерам внешней рамки 1 (рис. 1.2). Если лист чертежной бумаги имеет размеры больше, чем стандартный формат (рис. 1.2, б), то необходимо внешнюю рамку вычертить тонкой линией и полоски между кромкой листа 3 и внешней рамкой 1 обрезать. Внутри внешней рамки формата создается рабочее поле чертежа с помощью рамки чертежа 2, которую вычерчивают толстой линией на расстоянии 20 мм (только от левой границы формата) и 5 мм, отступив от других трех сторон (см. рис. 1.2). Основная надпись выполняется всегда в правом нижнем углу рабочего поля чертежа независимо от расположения длинной стороны формата (см. рис. 1.2, б). На формате А4 (рис. 1.2, а) основная 14 а для формата А4; б для остальных форматов; 1 внешняя рамка; 2 рамка чертежа; 3 кромка листа
15 надпись располагается вдоль короткой стороны листа и занимает его нижнюю часть. Подробно об основных надписях изложено в подразд Линии чертежа Графическую информацию на чертеже передают при помощи линий, отличающихся начертанием (сплошные и прерывистые), толщиной (толстые и тонкие). Все линии изображений должны быть четкими и яркими. Чтобы чертеж можно было прочитать одинаково всем работающим с ним, необходимо знать начертание линий чертежа, их назначение и правильно применять линии в соответствии с ГОСТ * ЕСКД «Линии». Наименования и начертания линий, соотношение их толщины и основное назначение в машиностроительных и строительных чертежах приведены в табл На каждом чертеже толщина линий одного и того же начертания должна быть одинаковой для всех изображений, вычерчиваемых в одинаковом масштабе. Толщина сплошной толстой основной линии обозначается латинской буквой s и должна быть в пределах от 0,5 до 1,4 мм (в зависимости от величины и сложности изображения, а также от формата чертежа). Толщина тонких линий принимается в два-три раза меньше толщины основной линии и составляет, как правило, на машиностроительных чертежах 0,25 0,70 мм, а на строительных чертежах 0,18 0,50 мм. В табл. 1.1 основное назначение линий для изображений на строительных чертежах отмечено звездочкой. На рис. 1.3 штрихпунктирной утолщенной линией (6.2) показан козырек над входной дверью Шрифты чертежные При выполнении надписей на чертежах применяют чертежный шрифт по ГОСТ * ЕСКД «Шрифты чертежные». ГОСТ устанавливает два типа шрифтов: шрифт типа А (рис. 1.4, а) и шрифт типа Б (рис. 1.4, б), которые отличаются пропорциями. При написании букв одинаковой высоты буквы шрифта типа Б шире, чем 15
16 Та б л и ц а 1.1. Типы и основное назначение линий чертежа Наименование, начертание, соотношение толщины линий Основное назначение 1. Сплошная толстая основная линия s 1.1. Линии видимого контура предмета Линии перехода видимые Линии контура сечения вынесенного или сечения, входящего в состав разреза Рамка рабочего поля чертежа (см. рис. 1.2). 1.5.* Линии основной надписи (см. рис. 1.15). 1.6.* Изображения конструктивных элементов, находящихся в секущей плоскости. 1.7.* Засечки 2. Сплошная тонкая линия 2.1. Линии контура наложенного сечения. 22. Линии размерные Линии выносные Линии штриховки. От s/3 до s/2 16
17 3. Волнистая тонкая линия От s/3 до s/2 4. Штриховая тонкая линия От s/3 до s/ Линии-выноски Полки линий-выносок Подчеркивание надписей Линии ограничения выносных элементов (узлов*) на видах, разрезах, сечениях, на схемах расположения.* 2.9. Оси проекций Следы плоскостей Линии построения характерных точек при специальных построениях * Линии основной надписи (деление граф 10 13, см рис. 1.15, 10.9) * Изображения конструктивных элементов, расположенных за (под) секущей плоскостью * Условные изображения конструктивных элементов зданий 3.1. Линии обрыва Линии разграничения вида и разреза 4.1. Линии невидимого контура Линии перехода невидимые 17
18 Наименование, начертание, соотношение толщины линий 5. Штрихпунктирная тонкая линия От s/3 до s/2 6. Штрихпунктирная утолщенная линия От s/3 до 2/3s 7. Разомкнутая линия От s до 1,5s Окончание табл. 1.1 Основное назначение 5.1. Линии осевые Линии центровые Линии сечения, являющиеся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений. 5.4.* Координационные оси 6.1. Линии, обозначающие поверхности, подлежащие термообработке или покрытию Линии для изображения элементов, расположенных перед (над) секущей плоскостью «наложенная проекция» (см. рис. 1.3*) 7.1. Линия сечений 18
19 8. Сплошная тонкая линия с изломами 8.1. Длинные линии обрыва и разрыва От s/3 до s/2 9. Штрихпунктирная линия с двумя точками От s/3 до s/ Линия сгиба на развертках Линии для изображения частей изделий в крайних или промежуточных положениях Линии для изображения развертки, совмещенной с видом П р и м е ч а н и е. В рисунках данной книги размеры штрихов в прерывистых линиях не соответствуют ГОСТ * ЕСКД. «Линии» из-за особенностей выполнения этих линий в типографии. 19
20 Рис Применение штрихпунктирной утолщенной линии буквы шрифта типа А. ГОСТ предусматривает написание букв и цифр с наклоном 75 к горизонтальной линии чертежа (рис. 1.4, в) и без наклона (рис. 1.4, г). По начертанию буквы подразделяются на прописные (рис. 1.5, а) и строчные (рис. 1.5, б). Буквы и цифры (рис. 1.5, в) характеризуются размером шрифта и такими параметрами, как высота букв и цифр, толщина линии шрифта, расстояние между буквами и др. Стандартом приняты следующие размеры шрифта: 1,8; 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28 и 40. Из этого ряда наиболее употребляемыми являются размеры шрифта 3,5; 5; 7 и 10. Размер шрифта соответствует высоте прописных букв и цифр. Таким образом, если на чертеже необходимо выполнить надписи шрифтом 10, то высота прописных букв и цифр будет равна 10 мм. Рис Шрифт: 20 а типа А; б типа Б; в с наклоном; г без наклона