- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПРОЕКЦИИ ТОЧКИ, ПРЯМОЙ, ПЛОСКОСТИ
- •3.1. Проекции геометрических поверхностей
- •3.3. Построение поверхности и плоскости заданного уклона
- •4.1. Условие задачи
- •4.2. Исходные данные
- •4.3. Основные этапы построения чертежа
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи для самопроверки
- •Библиографический список
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)»
Кафедра «Геодезия»
ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА И ТОПОГРАФИЧЕСКОЕ ЧЕРЧЕНИЕ
СибАДИМетодические указания
к практическим занятиям
Состав тели: О.М. Третьяк, Е.А. Курышева
Омск 2016
1
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке неподлежит.
УДК 515
ББК 22.151.34 И62
Рецензент канд. техн. наук, доц. А.Г. Малофеев (СибАДИ)
Работаутвержденаредакционно-издательскимсоветомСибАДИвкачествеметодических указаний.
И62 |
Инженерная графика и топографическое черчение [Электронный ресурс] : |
|
методические указания к практическим занятиям / сост. : О.М. Третьяк, |
Е.А. |
Курышева. – ЭлектронСибАДИ. дан. − Омск : СибАДИ, 2016. – URL: http://bek.sibadi.org/cgibin/irbis64r_plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Излагается методика выполнения практических работ обучающимися по дисциплине «Инженерная графика и топографическое черчение».
Имеют интерактивноеоглавление в виде закладок.
Предназначены для обучающихся направления «Геодезия и дистанционное зондирование»профиль«Геодезия».
Текстовое (с мвольное) издание (2,0 МБ)
Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ; 1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов
Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome
Редактор И.Г. Кузнецова Техническая подготовка Т.И. Кукина
Издание первое. Дата подписания к использованию 28.10.2016
Издательско-полиграфический центр СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПЦ СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2016
2
ВВЕДЕНИЕ
Инженерная графика включает в себя основы начертательной геометрии и основы специального вида технического черчения.
Начертательная геометрия – наука, изучающая закономерности изображения пространственных форм на плоскости и решения пространственных задач проекционно-графическими методами.
Метод проекций с числовыми отметками является разделом курса начертательной геометрии и чаще всего применяется при составлении чертежей строительных объектов, у которых размеры по высоте значительно меньше размеров по ширине и длине. Решение задач в проекциях с числовыми отметками в итоге сводится к разработке чертежей с вертикальной планировкой для таких сооружений, как пересечение автомобильных дорог в одном или двух уровнях, подходы к мостовым переходам, автобусные остановки и т.д. Чертежи в проекциях с числовыми отметками дают представление не только о форме сооружения и его размерах, но и об уклонах, о направле-
нии стока паводковых и ливневых вод, об объёмах земляных работ. |
|
|
И |
Картограмма земляных работ составляется по чертежам в проекциях с |
|
числовыми отметками. |
Д |
|
|
Рассматриваются понятия проекций с числовыми отметками |
точки, прямой, плоскости, поверхностиА, их взаимного расположения, пример решения нженерной задачи, перечень вопросов и условий задач для самопроверки.
иб 1. ПРОЕКЦИИ ТОЧКИ, ПРЯМОЙ, ПЛОСКОСТИ
ПоложениеСв пространстве любой точки, изображенной в проекциях с числовыми отметками, определяется двумя параметрами: ее прямоугольной проекцией на горизонтальную плоскость П0 (плоскость нулевого уровня) и высотной отметкой точки, которая указывается в виде индекса в обозначении точки.
Отметка точки – это расстояние от изображаемой точки до плоскости нулевого уровня. За единицу измерения обычно берут 1 м. Отметка точки может быть положительной и отрицательной.
Чертеж, выполненный в проекциях с числовыми отметками, принято называть планом и сопровождать численным и линейным масштабами. На рис. 1, а дано наглядное изображение расположения точек А, В, С, D в пространстве; на рис. 1, б – чертеж этих точек в
3
проекциях с числовыми отметками. Если соединить две из имеющихся точек прямой линией, то получим чертеж прямой линии в проекциях с числовыми отметками (рис. 2, а).
a ) |
а |
|
|
|
|
D-5 |
B C=C0 A |
|
D |
B2 |
A4 |
|
П
0
б ) |
б |
|
D-5 |
|
C0 |
|
B2 |
A4 |
|
|
-2 -1 0 1 2 3 м
М 1 : 200
Рис. 1. Наглядное изображение расположения точек в пространстве (а) и чертеж этих точек в проекциях с числовыми отметками (б)
Длину проекции прямой на горизонтальную плоскость (В2 А4) |
|||||
называют заложением. Заложение обозначают буквой L (рис. 2, б). |
|||||
Разность высот точек A и B называют превышениемИ∆h. |
|
|
|||
∆h = hA – hB. |
|
|
|||
|
|
|
Д |
|
|
Отношение превышения к заложению называют уклоном пря- |
|||||
мой и обозначают буквой i. |
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
||
и |
i = Δh / L. |
|
|
||
|
AB к горизонтальной плоскости |
П0 |
яв- |
||
Углом наклона φ прямой |
ляется острыйСугол между прямой и её проекцией на плоскость П0
(см. рис. 2, б).
а ) |
а |
б ) б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
A4 |
|
|
|
|
|
|
L |
|
B2 |
|
B2 |
|
|
|
|
|
||
-2 -1 0 1 2 3 м |
|
|
|
A
h
A4
П 0
Рис. 2. Проекция линий
4
На рис. 3 показано определение натуральной величины отрезков AB и AC как гипотенузы прямоугольного треугольника, одним катетом которого является заложение L, а другим превышение конечных точек отрезка ∆h. На этом же рисунке показано градуирование прямой AC, т.е. определение на заложении прямой положения точек, имеющих отметки, кратные 1 м. Если градуирование прямой выполняется на чертеже, где отсутствует натуральная величина, то используют произвольную прямую KE, на которой отмеряют необходимое количество произвольных, но равных между собой отрезков (рис. 4).
а ) |
|
а |
|
|
|
б ) |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
h |
|
|
|
|
A |
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
A4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
||
|
|
|
|
A 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
B |
|
|
|
C= C0 |
|
|
2 |
l |
|
|
|
|
||
|
|
L |
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
||
B 2 |
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
|
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рис. 3. Определение натуральной величины отрезков |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
||
Если превышение прямой равно единице, то заложение такого |
||||||||||||||
отрезка называют |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
нтервалом. Интервал – это горизонтальная проек- |
||||||||||||||
ция отрезка, разность отметок концов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
60 |
70 |
|
E |
|
|
которого равна 1 м. Интервал обозна- |
|
|
|
|
|
|||||||||
чают буквой (см. риси. 3, 4). Интервал |
|
|
40 |
50 |
|
|
|
|
||||||
и уклон величины обратно пропор- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
30 |
|
|
|
|
6 |
N 7 |
|||||||
циональные. |
С |
|
|
|
|
|
3 |
4 |
|
5 |
||||
|
|
|
К 2 |
|
l |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
||||||
i = 1/ ; = 1/i. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Рис. 4. Градуирование прямой |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Плоскость может быть задана на проекциях с числовыми отметками различными способами (рис. 5):
‒ параллельными прямыми (рис. 5, а). Признаками параллельности прямых на проекциях с числовыми отметками являются параллельность проекций, равенство интервалов и одинаковое направление уклонов;
5
‒пересекающимися прямыми (рис. 5, б). Признаком пересечения двух прямых на проекциях с числовыми отметками является наличие общей точки K, которая имеет одинаковую отметку для каждой из двух прямых;
‒тремя точками или любым плоским n-угольником (рис. 5, в);
‒проекцией на горизонтальную плоскость проградуированной линии ската, которая называется масштабом уклона (рис. 5, г). Масштаб уклона принято изображать двумя параллельными линиями (основной и тонкой).
|
а ) |
|
а |
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B3 |
D6 |
|
|
C-2 -1 |
0 |
1 |
|
|
|
B3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
4 |
|
|
||
|
A1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
K2 |
5 |
|
||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
A1 |
|
|
|
|
|
D6 |
|||
|
C4 |
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
||||||||
|
|
|
в |
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
||
|
в ) |
|
|
|
|
г }г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
B5 |
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
ai |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
C7 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
б |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A2 |
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
|
|
0 |
|
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5. Задание плоскости на проекциях с числовыми отметками различными |
||||||||||||||
|
|
С |
|
способами |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Известно, что линия ската перпенди- |
|||||||||
|
|
|
ai |
кулярна |
горизонталям |
плоскости. |
Таким |
|||||||
|
|
4 |
|
образом, |
согласно теореме |
о |
проекциях |
|||||||
|
3 |
|
|
прямого угла, угол между масштабом ук- |
||||||||||
|
2 |
|
|
|||||||||||
0 |
1 |
|
|
лона и |
проекциями |
горизонталей |
будет |
|||||||
|
-2 -1 |
0 1 2 3 м |
прямой (рис. 6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Рис. 6. Линия ската |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
Угол φ между линией ската и масштабом уклона является углом наклона плоскости к плоскости нулевого уровня П0 (рис. 7).
|
|
4 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
т |
а |
a |
4 |
|
а |
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
3 |
|
1 |
я |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
||
|
н |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
4 |
|
0 |
Л |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
И |
|
П 0 |
0 |
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||
|
|
|
Рис. 7. Угол наклона плоскости к плоскости нулевого уровня П0
2. ВЗАИМНОЕ Р СПОЛОЖЕНИЕ ДВУХ |
|
ПЛОСКОСТЕЙ, ПРЯМОЙ И ПЛОСКОСТИ |
|
|
б |
Многие положения относительно взаимного расположения двух |
|
и |
|
плоскостей или прямой |
плоскостиА, изображенных в ортогональных |
проекциях, примен мы |
к проекциям с числовыми отметками. |
С |
|
Прямая лин я леж т в плоскости, если имеются две точки, общие для прямой и плоскости.
Точка принадлежит плоскости, если она расположена на какойлибо прямой этой плоскости.
Если две плоскости параллельны (рис. 8), то в проекциях с числовыми отметками:
‒масштабы уклонов их параллельны;
‒интервалы равны;
‒отметки возрастают в одну сторону.
Если две плоскости пересекаются (рис. 9), то достаточно определить две точки K и N, общие для этих плоскостей. В проекциях с числовыми отметками эти точки определяются как точки пересечения горизонталей одного уровня.
7
|
ai |
bi |
|
|
6 |
||
|
5 |
9 |
|
|
4 |
||
|
8 |
||
3 |
7 |
||
|
|||
2 |
6 |
|
|
|
|
||
4 |
5 |
|
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
|||
Рис. 8. Плоскости параллельны |
|
|
ai |
bi |
|
6 |
K6 |
6 |
|
5 |
|
5 |
|
4 |
|
4 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
N2 |
-2 -1 0 1 2 3 м |
||
Рис. 9. Плоскости пересекаются |
Если одна или обе пересекающиеся плоскости заданы другими |
||||||||
способами (см. рис. 5, а, б, в), то положение одноименных горизонта- |
||||||||
лей определяется после градуирования прямых линий, задающих |
||||||||
плоскость (рис. 10). В данном случае выполнено градуирование пря- |
||||||||
мой АС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A7 |
|
|
|
|
|
|
K7 |
|
И |
|
|
|
|
|
7 |
Д |
7 0 |
||
|
|
|
6 |
|
|
6 0 |
||
|
|
5 |
|
|
А |
|
||
|
|
|
|
|
5 0 |
|||
|
4 |
|
|
|
|
|||
ai |
|
|
|
|
4 0 |
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
б |
|
|
|||
|
|
|
|
|
b |
3 0 |
||
|
|
и B4 |
|
|||||
|
|
|
|
C2 |
||||
|
С |
N4 |
|
|
-2 -1 0 1 2 3 м |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Рис. 10. Градуирования прямых линий |
|
На рис. 11 показано определение точки пересечения прямой АВ с плоскостью α. При этом выполняют те же вспомогательные построения, что и при решении данной задачи в ортогональных проекциях:
‒ через прямую AB проводят вспомогательную плоскость β. Задают ее параллельными горизонталями соответствующего уровня. Направление горизонталей выбирают произвольно;
8