第一章：绪论

1、第第一一章章 绪绪论论 (Introduction)1-11-1 课程的任务及课程的任务及学习方法学习方法1-21-2 建筑工程制图建筑工程制图1-31-3 水利工程制图水利工程制图1-41-4 计算机绘图及计算机辅助设计计算机绘图及计算机辅助设计1-1课程的任务及学习方法课程的任务及学习方法一、一、课程的任务课程的任务大学土木、水利工程系的培养目标大学土木、水利工程系的培养目标获得工程师基本训练的高级工程技术人才获得工程师基本训练的高级工程技术人才基本的知识结构基本的知识结构专业必需的自然专业必需的自然 科学基础知识科学基础知识专业必需的技术专业必需的技术 科学基础知识科学基础知识专业技术知

2、识专业技术知识 工程技术知识工程技术知识基本工程技能基本工程技能工程制工程制图图 实验测试实验测试相关的工相关的工 艺操作艺操作等等。绘图方法绘图方法传统的绘图方法传统的绘图方法用简单的工具和人工操作绘图用简单的工具和人工操作绘图 速度慢速度慢 精度低精度低 出错率高出错率高人的创造性被繁琐简人的创造性被繁琐简 单的单的重复劳动所桎梏重复劳动所桎梏计算机绘图方法计算机绘图方法用计算机进行设计计算用计算机进行设计计算, , 通过绘图机完成绘图工作通过绘图机完成绘图工作 高速度高速度 高效率高效率 高精度高精度把人从繁重的绘把人从繁重的绘 图负图负担中解放出来担中解放出来课程的目的课程的目的掌握土

3、木、水利工程计算机绘图的原理和方法掌握土木、水利工程计算机绘图的原理和方法，培养学生工程识图和计算机制图的能培养学生工程识图和计算机制图的能力力。课程的主要任课程的主要任务务: :熟练掌握工程制图的基本熟练掌握工程制图的基本知识知识和基本和基本技能技能；熟练掌握绘制和阅读建筑施工图和结构施工熟练掌握绘制和阅读建筑施工图和结构施工 图的图的理论理论和和方方法法；了解计算机绘图系统的组成和工作原理，能了解计算机绘图系统的组成和工作原理，能 熟练熟练应用典型的绘图软件应用典型的绘图软件来绘制二维图形、来绘制二维图形、 实验曲实验曲线、线、图表图表等等；熟练掌握计算机交互式作图的技巧，作出符熟练掌握计

4、算机交互式作图的技巧，作出符 合国家制图标准的图纸合国家制图标准的图纸。方方法法 建筑制图建筑制图 工程制图是以投影理论为基工程制图是以投影理论为基础础,二、课程特点二、课程特点和学和学习习并利用各种作图方法解决空中几并利用各种作图方法解决空中几课程的主要特课程的主要特点点: : 计算机硬件和计算机硬件和软件知识软件知识综合性综合性 计算机图形学计算机图形学何问题何问题, 表达工程图形表达工程图形;计算机绘图需要将这些理论和计算机绘图需要将这些理论和 方法与计算机图形学综合起方法与计算机图形学综合起来来,工程计算机制图是一项新技工程计算机制图是一项新技术术, 涉及多门学科涉及多门学科用计算机生

5、成工程图用计算机生成工程图形形。知知识识, , 内容内容多、多、范围范围广。需要综合应用这些广。需要综合应用这些 知识，培养综合分析和应用能力。知识，培养综合分析和应用能力。系统性系统性本课程涉及很多理论和概本课程涉及很多理论和概念念, 一环扣一一环扣一环环, 系系 统性较强。统性较强。实践性实践性本课程必须通过实践才能掌本课程必须通过实践才能掌握工程制图的基握工程制图的基 完成作业完成作业 上机上机本技能。本技能。具体学习方法具体学习方法: :”抓抓住住 “预预习习 - - 听听课课 - - 复复习习 ” 的的基本环基本环节节, 认真认真 做笔记做笔记, 以便将多门知识串在一起。以便将多门知

6、识串在一起。体体会会 “基本理基本理论论 作图方作图方法法 计算机制计算机制图图 ” 的的 基本思基本思路路。基本的投影理论和空间几何概念是什基本的投影理论和空间几何概念是什么么?工程制图如何应用基本理论和概工程制图如何应用基本理论和概念念, 并通过怎并通过怎 样的方法和技术实现样的方法和技术实现的的?它又是通过什么样的原理和方法在计算机上它又是通过什么样的原理和方法在计算机上实实 现的现的?坚坚持持 理理解解 实实 再理解再理解 的的基本方法基本方法, 在理在理 解解了理论、概念、方法的基础上了理论、概念、方法的基础上, , 认真完成要求认真完成要求 的作业的作业, , 通过实践通过实践,

7、, 进一步加深理解进一步加深理解, , 直到完全直到完全 掌握理论和方法。掌握理论和方法。培养 “一个作一个作风风” 、解决 “二个难二个难点点” 、提高 “三三个能个能力力”一个作风一个作风认真负认真负责责、严谨细致的工作作风、严谨细致的工作作风两个难点两个难点 空间想空间想象象难难, , 从从 “三维三维模模型型 二维二维图图”入入手手, 逐渐逐渐形形成直接成直接从从 “ “ 二维图二维图 三维形三维形体体” 。 解题难解题难, 掌握掌握几何元素之间的基几何元素之间的基本关系、表达方式以及计算机的实本关系、表达方式以及计算机的实 现途径和现途径和技技巧巧。自学能自学能力力; 绘制绘制和和阅

8、读建筑工程图的能阅读建筑工程图的能力力;计计算机制图能力。算机制图能力。三个能力三个能力四、教材及主要四、教材及主要参参考书考书建筑制图（第五版），建筑制图（第五版），何斌等主编，高等教何斌等主编，高等教 育出版社育出版社，2005土木工程土木工程CAD技术技术，任爱珠、张建平编著，任爱珠、张建平编著， 清华大学出版清华大学出版社社，2006画法几何及水利工程制图方庆等编著画法几何及水利工程制图方庆等编著， 高高等教育出版社等教育出版社，1996计算机图形学基础计算机图形学基础 唐泽圣、周嘉玉等编著唐泽圣、周嘉玉等编著 清华大学出版清华大学出版社社 1995AutoCAD 基础教基础教程程1

9、1- -2 2建筑工程制图建筑工程制图(Drawing in Building Engineering)建筑工程图的定义建筑工程图的定义将拟将拟建建房屋的内外形状和大小房屋的内外形状和大小，以及各部分的，以及各部分的 结构、构造、装修、设备结构、构造、装修、设备等内容，按照国家工等内容，按照国家工 程制图标准，用正投影的方法，详细准确的画程制图标准，用正投影的方法，详细准确的画 出图出图样样。建筑工程图是建筑的设计结果，也是指导施工建筑工程图是建筑的设计结果，也是指导施工 的依据的依据， 所以又称所以又称“施工施工图图 (Construction Drawing)”。一、施工图的产生一、施工图

10、的产生可行性研究可行性研究初步设计初步设计方案设计方案设计初步设计初步设计 方案图方案图方案选择方案选择结构总体布置结构总体布置结构受力分析结构受力分析技术设计技术设计整体、稳整体、稳定定性性计计算算技术技术 细节图细节图构件设计构件设计施工图设计施工图设计节点设计节点设计绘制施工详图绘制施工详图全套全套 施工图施工图编制材料清单编制材料清单初步设计的成果初步设计的成果: :可行性研究报告或设计任务书。可行性研究报告或设计任务书。初步设计方案图初步设计方案图: :总平面布置图、建筑平总平面布置图、建筑平、立、剖面图、立、剖面图, , 并附上表现图或小比例模并附上表现图或小比例模型型, , 以表

11、示建筑物竣工后的外貌。以表示建筑物竣工后的外貌。技术技术、经济指标报告书以及工程概算书、经济指标报告书以及工程概算书。技术设计技术设计技术设计的任务技术设计的任务: :各专业根据已确定的初步设计方案对工程进行各专业根据已确定的初步设计方案对工程进行 技术协技术协调，分别进行各自的专业设调，分别进行各自的专业设计计。对于建筑结构专业对于建筑结构专业, , 是对结构进行整体分析、是对结构进行整体分析、 细部设计和技术决细部设计和技术决策策。施工图设计施工图设计施工图设计的任务施工图设计的任务: :在技术设计的基础上进行细部设计和绘在技术设计的基础上进行细部设计和绘图，图，以以 符合施工的需符合施工

12、的需要要。对于建筑结构设计要完成表达设计的全部图纸对于建筑结构设计要完成表达设计的全部图纸 和文档，这一阶段的工作是和文档，这一阶段的工作是: :确定构件的控制截面确定构件的控制截面, , 进进行节点设计行节点设计; ;绘制施工详绘制施工详图图; ;编制材料清单等等。编制材料清单等等。施工图设计的成果施工图设计的成果全套施工图全套施工图; ;文档说文档说明明; ;材料清单。材料清单。国家体育场建筑设计方国家体育场建筑设计方案案国家体育场结构设计国家体育场结构设计二、施工图的二、施工图的分类分类首页图首页图工程名称工程名称图纸目录图纸目录设计总说明设计总说明( (技术经济指标、所选用的标准图技术

13、经济指标、所选用的标准图 形集名称等形集名称等) )建筑施工图建筑施工图(Architectural Drawing)建筑总平面图建筑总平面图; ;建筑各层平面图建筑各层平面图: :首层、中间各层或标准层、首层、中间各层或标准层、 顶层及屋顶的平面顶层及屋顶的平面图图; ;建筑各立面建筑各立面图图；建筑剖面图建筑剖面图: : 纵、纵、横剖面横剖面; ;构造详图构造详图: : 主主要包括屋顶、楼梯、卫生间详图要包括屋顶、楼梯、卫生间详图 以及以及一切非标准设计或构件的详图一切非标准设计或构件的详图。结构施工图结构施工图 (Structural Drawing)结构设计说明结构设计说明; ;结构平

14、面布置图结构平面布置图: :基础平面图、楼层结构布基础平面图、楼层结构布 置平面置平面图、屋面结构平面图、屋面结构平面图图; ;各构件的结构详图各构件的结构详图: :梁、板、柱、基础结构梁、板、柱、基础结构、楼梯结构、屋面结构以及其它详图。、楼梯结构、屋面结构以及其它详图。设备施工图设备施工图 (Equipment Drawing)给水排水的平面布给水排水的平面布置置图和详图图和详图; ;采暖通风的平面布置图和详图采暖通风的平面布置图和详图; ;电气设备的平面布置图和详图。电气设备的平面布置图和详图。1-3 水利工程图水利工程图(Drawing in hydraulic Engineering

15、)水利工程图的定义水利工程图的定义表达水利工程建筑物的图样，简称水工图。表达水利工程建筑物的图样，简称水工图。是反映设计思想、指导施工的重要技术资料。是反映设计思想、指导施工的重要技术资料。水工建筑物水工建筑物为利用或控制水资源而建造的工程设施，称为水工建为利用或控制水资源而建造的工程设施，称为水工建 筑物筑物。一项水利工程，为综合利用水资源所建造的不同作用一项水利工程，为综合利用水资源所建造的不同作用 的建筑物群，称之为水利枢纽。的建筑物群，称之为水利枢纽。拦河坝：拦截河流，抬高水位，形成水库和落差。拦河坝：拦截河流，抬高水位，形成水库和落差。发电站：利用上、下游水位及流量进行发电。发电站：

16、利用上、下游水位及流量进行发电。船闸：克服水位差产生的通航障碍。船闸：克服水位差产生的通航障碍。泄水闸：泄水闸：排放上游水流，进行水位和流量调节排放上游水流，进行水位和流量调节。冲沙闸：排放水库泥沙。冲沙闸：排放水库泥沙。水工图的分类水工图的分类水利工程的设计需经过规水利工程的设计需经过规划、划、初步设计、技术设计、施工初步设计、技术设计、施工 图设计阶段。图设计阶段。工程位置工程位置图：图：水利枢纽所在地理位置水利枢纽所在地理位置。枢纽布置枢纽布置图图（总体布置图）：表示整个水利枢纽在平面和（总体布置图）：表示整个水利枢纽在平面和 立面的布置情况立面的布置情况，包括，包括所在地区的地形、河流

17、及流向、地理方位等；所在地区的地形、河流及流向、地理方位等；各建筑物的相互位置关系；各建筑物的相互位置关系；建筑物与地面的交线建筑物与地面的交线、填挖方边坡线、填挖方边坡线；铁路、公路、居民点及有关的重要建筑物；铁路、公路、居民点及有关的重要建筑物；建筑物的主要高程和主要轮廓建筑物的主要高程和主要轮廓线线。建筑物结构图：建筑物结构图：包括结构布置图、分部和细部构造图、钢包括结构布置图、分部和细部构造图、钢 筋混凝土结构图等筋混凝土结构图等。施工图：施工图：表达水利工程施工组织和施工方法的图样。包括表达水利工程施工组织和施工方法的图样。包括 施工总平面布置图施工总平面布置图、施工导流布置图、基础

18、和料场开挖土、施工导流布置图、基础和料场开挖土、混凝土分期分块浇筑图、施工方法图等。、混凝土分期分块浇筑图、施工方法图等。CAD是以交互式计算机图形学为基础的是以交互式计算机图形学为基础的CAD表示了一种面向用户的系表示了一种面向用户的系统统, 以图形或符号的形式以图形或符号的形式, 生成、修改和显示数据。早期的或初级的生成、修改和显示数据。早期的或初级的CAD只是利只是利 用计算机用计算机绘制工程图。土木绘制工程图。土木工工程领域的程领域的CAD应用应用, 至今至今 仍统括为仍统括为智能设智能设计计 和和自动绘图自动绘图 两方面。两方面。CAD过程离不开图形处理过程离不开图形处理首先构造三维模型首先构造三维模型, 然后进行分析然后进行分析、计算和修、计算和修改改, , 最后最后 输出设计图形。输出设计图形。CAD领域所解决的问题中领域所解决的问题中, 有许多是属有许多是属 于计算机绘图方面的内于计算机绘图方面的内容容。工程设计的结果主要用图形表达工程设计的结果主要用图形表达“甩掉图板甩掉图板”, 把工程技术人员从绘图板上解放出把工程技术人员从绘