画法几何及土木工程制图

画法几何及土木工程制图——制图基本知识§12-1概述图样是工程项目的重要技术文件，是施工、制造的依据。所以对图样绘制的基本要求是规范、准确、通用。传统的绘图方式是使用常规的绘图工具如图板、丁字尺、三角板、分规和圆规、比例尺、曲线板、铅笔和墨线笔等手工进行绘图的，这也是至今仍然广为使用的基本的绘图方法。40多年前计算机图形技术诞生了，到了20世纪70、80年代，计算机图形技术在工程技术领域已经实用化，它在绘图的规范化程度、绘图精度、图面质量、绘图速度等方面都是手工绘图所无法比拟的。特别是绘图与设计过程结合起来，产生了计算机辅助设计（CAD）技术，给工程设计带来了革命性的变革。今天，计算机绘图在许多部门已经成为绘图技术的主流。我们学习制图技术，两种绘图方式都要学习。手工绘图是基础，先从它开始。§12-2制图标准工程图样必须规范、划一，才能起到交流技术思想的作用，这就是制图标准产生的背景。一、制图标准的制定和类别制图标准包括：国家标准（GB）、部颁标准、国际标准（ISO）。国家制图标准有技术制图、机械制图和有关房屋建筑工程制图及道路工程制图方面的标准。部颁标准有水利水电工程制图标准、港口工程制图标准、铁路工程制图标准等。二、制图标准的基本内容基本内容包括图幅、字体、图线、比例、尺寸标注、专用符号、代号、图例、图样画法（包括投影法、规定画法、简化画法等）、专用表格等项目。三、制图标准发展趋势制图标准不是永远不变的，随着科学技术的发展，标准也要发展和变化。我国最新一轮的修订，以与国际标准接轨、兼顾手工绘图及计算机绘图二者的需要为明显特点。四、本课程对标准的使用本课程涉及房屋建筑工程、水利工程、道路桥涵工程等专业图样，所以将在各专业图的章节中介绍和使用各自的制图标准；而对各专业有共性的章节里，将主要介绍和使用国家标准的《技术制图》有关标准和《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）。§12-3字体工程图中的字体包括：汉字、字母、数字和书写符号等。国标规定工程图中的字体应做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。一、汉字国标规定工程图中的汉字用长仿宋体（对大标题、图册封面、地形图等的汉字也可书写成其他字体，但应易于辨认），长仿宋体字也称为“工程字”。书写长仿宋体字的要领是：横平竖直，注意起落，结构均匀，填满方格。写在工程图中的字母和数字都是黑体字。字母和数字分为A型和B型。A型字体的笔画宽度（d）为字高（h）的1/14分之一，B型字体的笔画宽度（d）为字高（h）的1/10。在同一图样上，只允许选用一种形式的字体。字母和数字可写成斜体和直体。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75°角。三、字号及其使用字体高度（h）代表字体的号数，简称字号。国标规定常用字号的系列是：1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20号。四、关于字体的其他规定(1)表示数量的数字，应用阿拉伯数字书写。(2)表示分数时，不得将数字与文字混合书写。(3)无整数的小数数字，应在小数点前加“0”定位。(4)图中书写的汉字不应小于3.5号，数字和字母不应小于2.5号。(5)汉字、字母和数字组合书写时，排列应符合规定。§12-4图纸幅面和标题栏一、图纸幅面和图框格式图纸基本幅面的尺寸如表所示：不留装订边图纸的图框格式及尺寸代号的意义：留有装订边图纸的图框格式及尺寸代号的意义：二、标题栏在图纸的右下角有一表格，填写着工程名称、图名、图纸编号、设计单位、设计人等内容，这个表格叫标题栏，简称图标。本课程的作业，采用图示的简化图标。其中图名用10号字，校名用10号或7号字，其余汉字除签名外用5号字书写；数字则用3.5号字书写。§12-5图线一、图线宽度国标规定图线宽度（d）有粗线、中粗线和细线之分；粗、中粗、细线的宽度比率为4：2：1。线型在下列数系中选择:0.13mm、0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.4mm、2mm。同一张图纸内相同比例的各图样应选用相同线宽组合；同一图样中同类图线的宽度应一致。二、线型常用图线三、图线画法1.虚线的画法当虚线用来表示不可见的轮廓时，虚线的粗度为中粗线。虚线的每小节宜取4～6mm，间隙为1mm。2.点画线的画法当点画线用作中心线、对称线时，点画线的粗度为细线。点画线的每节长画宜取15～20mm，间隙和点约占2～3mm。3.全局要求无论是铅笔线还是墨线，都要做到：清晰整齐、均匀一致、粗细分明、交接正确。§12-6比例比例＝图中图形要素的线性尺寸/实物相应要素的线性尺寸①原值比例：比值为1的比例能反映实物大小，普遍采用②放大比例：比值大于1的比例适用于小而复杂的物体③缩小比例：比值小于1的比例适用于大而简单的物体需要按比例绘制图样时，应由表1-2的系列中选取适当的比例；必要时，也允许选取表1-3中的比例。（注：n为正整数）表1－2种类比例原值比例1:1放大比例2:15:1210n:1510n:1缩小比例1:21:51:101:110n1:210n1:510n表1－3种类比例放大比例4:12.5:1410n:12.510n:1缩小比例1:1.51:2.51:31:41:61:1.510n1:2.510n1:310n1:410n1:610n要学会比例尺的用法。比例尺的型式有多种，常见到的是三棱比例尺。这种比例尺有6个刻度尺面，常刻成1∶100，1∶200，1∶300，1∶400，1∶500，1∶600。如果要画的图形比原形缩小100倍，不必计算，选用1∶100的尺面直接度量即可。在那上面，已在1cm的地方刻好了1m（即100cm）的刻度。而如果要画的图形比原形缩小10倍，也不必换尺面，只要将1m改读作1dm（即10cm）即可。§12-7尺寸标注的一般规则工程图上必须标注尺寸才能使用。标注尺寸总的要求是：（1）要正确合理，即标注方式符合国标规定。（2）要完整划一，即尺寸必须齐全，不在同一张图纸上但相同部位的尺寸要一致。（3）要清晰整齐，即注写的部位要恰当、明显、排列有序。1:21:12:1一、尺寸内容一个完整尺寸的组成应包括：尺寸界线、尺寸线、尺寸起止符号和尺寸数字四项。1.尺寸界线是被注长度的界限线尺寸界线用细实线画。必要时图样轮廓线可以作为尺寸界线用。一般情况下，尺寸界线应与被注长度垂直，其一端应离开图样轮廓线不小于2mm,另一端宜超出尺寸线2mm～3mm。2.尺寸线为被注长度的度量线尺寸线用细实线画，不得用图样中的任何线代替。尺寸线应与被注长度平行。画在图样外围的尺寸线，与图样最外轮廓线的距离不宜小于10mm。平行排列的尺寸线间距为7mm～10mm，且应保持一致。互相平行的尺寸线，应从被注轮廓线按小尺寸近、大尺寸远的顺序排列。3.尺寸起止符号是尺寸线起迄处所画的符号尺寸起止符号一般应用中粗斜短线画，其倾斜方向应与尺寸界线成顺时针45°角，长度宜为2mm～3mm。对于以圆弧为尺寸界线的起止符号，宜用箭头。4.尺寸数字图上标注的尺寸数字，表示物体的真实大小，与画图用的比例无关。尺寸的单位，对于线性尺寸除标高及总平面图以米为单位外，其余均为毫米，并且在数字后面不写出来。水平尺寸，数字写在尺寸线上方，字头向上；竖直尺寸，数字写在尺寸线的左侧，字头向左；倾斜尺寸，数字写在尺寸线的偏上一侧，字头有向上的趋势。书写尺寸数字处其他图线要断开。尺寸数字不要贴靠尺寸线，留出0.5m的间隔。拥挤的尺寸数字可错开注写。二、半径、直径、球径的标注1.半径等于半圆或小于半圆的圆弧标注其半径。半径的尺寸线一端位于圆心，另一端画成箭头，箭头指着圆弧。半径数字前要加写半径符号“R”。图面上的小圆弧和大圆弧，其半径注法如下图所示:根据图上半径的大小变化决定箭头、数字是否移到弧外尺寸线的方向指向圆心2.直径大于半圆的圆弧或圆应标注直径直径的标注方法：在圆内标注直径时，尺寸线通过圆心，两端为箭头，数字前加写直径符号“ф”。直径也可以在圆外按线性尺寸标注，此时仍需加符号“ф”。小圆直径的标注方法错误标注示例：3.球径标注球的半径或直径时，需在半（直）径符号前，加注球形代号“S”，其他注写规则与圆半（直）径的相同。三、角度、弧长、弦长的标注弧长弦长角度§12-8平面图形分析一、平面图形的尺寸分析画平面图形前要对图形的已有尺寸进行分析,对已画好的平面图形需要合理地注上尺寸，也要进行尺寸分析。确定某几何图形的形状和大小的尺寸，称为定形尺寸。如确定矩形大小的①、②两尺寸即定形尺寸。确定几何图形间相互位置的尺寸称为定位尺寸。如确定矩形和大半圆形位置关系的④、⑤两尺寸即定位尺寸。标注尺寸须设置定位尺寸的基准。通常以图形的主轴线、对称线、中心线及较长的直轮廓边线作为定位尺寸的基准。下面的右图中，是以矩形的底边线和左边线作为基准线的。有时同一方向的基准可以不止一个；还可能同一尺寸既是定形尺寸，又是定位尺寸。圆弧连接是画平面图形时经常遇到的几何作图。在圆弧连接的图形中，圆弧有几种情形：定形尺寸和定位尺寸齐全的弧叫已知弧，可直接画出；仅已知定形尺寸和一个定位尺寸的弧叫中间弧，须依赖一个相切条件才可画出；仅已知定形尺寸而无定位尺寸的弧叫连接弧，须依赖两个相切条件方可画出。有圆弧连接的图形，必须先分析出其已知弧、中间弧和连接弧，然后才能进行绘制和标注尺寸。作图顺序是先画已知弧，再画中间弧，最后画连接弧。二、平面图形的画法画平面图形的一般步骤如下：图形分析绘制底稿加深描黑，完成作图。下面看一个例子。三、平面图形的尺寸标注简单几何图形的定形尺寸对较复杂的平面图形的尺寸标注，宜分两步进行。首先将其分为若干简单的几何图形并分别标出其定形尺寸，再找出两个方向的定位基准并标出各定位尺寸。§12-9徒手作图工程技术人员需要具备一定的徒手作图技能，以便能迅速表达构思、绘制草图、作参观记录以及进行技术交流等。徒手作图时，不用绘图仪器，仅凭手中的铅笔和依靠目测画出各种图线和图形。徒手作图最好用较软的铅笔，如B或2B，笔杆要长，笔尖要圆，不要太尖锐。一、画直线握笔的位置要高一些，手指要放松，以便笔杆在手中有较大的活动范围。画底稿时眼睛不要盯着笔尖，要看终点。二、目测尺寸和角度1.目测尺寸示例2.目测角度示例三、画圆和椭圆画小圆画大圆画椭圆