资源简介

(共13张PPT)
1 绪 论
1.1 土木工程制图课程概述
1.2 投影的基本知识
1.3 我国在土木工程制图方面的成就及
当前的发展方向
1.1 土木工程制图课程概述
工程图样是工程与产品技术信息的载体，是工程界表达、交流技术思想的语言。本课程培养学生绘制和阅读土木工程专业图的能力，属技术基础课。由于生产和科学研究对计算机图形技术提出了日益迫切的多方面的要求，本课程在这一新形势方面更加成为重要的基础了。
1.1.1 本课程的性质和任务
本课程的主要任务是：
(1)培养用投影法以二维平面图形表达三维空间形状的能力。
(2)培养对空间形体的形象思维能力。
(3)培养创造性构型设计能力。
(4)培养使用计算机绘图软件绘制工程图样及三维造型设计能力。
(5)培养使用仪器、徒手绘制工程图样和阅读土木工程专业图的能力。
(6)培养工程意识和标准化意识。
(7)培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
1.1.2 本课程的内容结构
本课程的内容可分制图基础和土木工程专业图两部分。
(1)制图基础要求学生贯彻、执行国家标准中有关土木建筑制图的基本规定，掌握绘制点、线、面、体及其几何关系的投影理论基础，掌握绘制和阅读组合体、工程形体投影图的画法、读法和尺寸注法，掌握徒手绘图、仪器绘图、计算机软件绘图的能力。
(2)土木工程专业图要求学生知悉有关专业的一些基本知识，了解土木建筑专业图的内容和图示特点，遵守有关专业制图标准的规定，初步掌握绘制和阅读专业图样的方法。
1.1.3 本课程的学习方法
由于本课程是一门实践性较强的课程，与工程实践有密切联系的课程，所以应该掌握投影法的基本理论、加强实践性教学环节，认真地完成一定数量的习题和作业，包括上机操作的习题。通过习题和作业，将贯彻制图标准的基本规定、了解初步的专业知识、训练手工绘图和计算机绘图的操作技能，与培养对三维形状和相关位置的空间逻辑思维和形象思维能力、培养绘图和读图土木工程专业图的能力、培养学生掌握科学思维方法，紧密地结合起来。
1.2.1 投影法及其分类
投射线通过物体，向选定的面投射，并在该面上得到图形的方法，称为投影法。
投影法分为中心投影法和平行投影法两类。
图1.1 中心投影法
图1.2 平行投影法
根据投影法所得到的图形，称为投影或投影图。
得到投影的面称为投影面。
1.2 投影的基本知识
平行投影法又分为正投影法和斜投影法，在工程图样中广泛应用的是正投影。
1.2.2 土木建筑工程中常用的投影图
图1.3 多面正投影图
图1.4 轴测投影图
图1.5 透视投影图
图1.6 标高投影图
(a) 地形图的形成
(b) 地形图
土木工程最主要的图样
可以是正投影
也可以是斜投影
中心投影
单面正投影
我国是世界上的文明古国之一，在长期的生产实践中，在图示理论和制图方法的领域里，积累了许多丰富的经验和辉煌的成就。
从历史记载中还可知，我国很早就采用正确的作图方法，采用绘图与施工画线工具，并能画出宫殿和房屋的图样，按图建造。例如：在《周髀算经》中就有商高用直角三角形边长为3∶4∶5的比例作直角三角形的记载；于春秋战国时墨子的著述中就有“为方以矩，为圆以规，直以绳，衡以水，正以锤”，矩是直角尺，规是圆规，绳是木工用于弹画墨线的墨绳，水是用水面来衡量水平方向的工具，锤是用绳悬挂重锤来校正铅垂方向的工具；在《史记》的《秦始皇本纪》中，还述及“秦每破诸侯，写放其宫室，作之咸阳北阪上”，就是说，秦国每征服一国后，就令人画出该国宫室的图样，并照样建造在咸阳北阪上。
1.3 我国在土木工程制图方面的成就及
当前的发展方向
图1.7 《营造法式》中的建筑工程图样示例
此左右两幅图与目前使用的多面正投影图相近似
宋代李诫所著的《营造法式》(公元1097年奉旨编修，1100年成书，1103年刊行)，它是我国历史上建筑技术、艺术和制图的一部著名的建筑典籍，也是世界上很早刊印的建筑图书，共三十六卷，其中工程图样有六卷之多，书中所运用的图示方法，与现代土木建筑制图中所用的颇相近。
此左右两幅图分别与目前使用的轴测投影图和透视投影图相近似
图1.7 《营造法式》中的建筑工程图样示例
随着生产的发展，对生产工具和建筑物的复杂程度与技术要求愈来愈高，直观的写生图已不能表达工程形体了，迫切需要总结出一套正确绘制工程图样的规律和方法，这些规律和方法在许多工匠、技师、建筑师和学者们的生产实践活动中逐步积累和发展起来。18世纪末叶，法国的工程师和数学家加斯帕· 蒙日(Gaspard Monge，公元1746～1818年)全面总结了前人的经验，用几何学的原理系统地总结了将空间几何形体正确绘制在平面图纸上的规律和方法，以在互相垂直的两个投影面上的正投影为基础，写了一本书《画法几何学》。从此，画法几何学便成为几何学的一个分支和一门独立的学科，奠定了工程制图的理论基础，使工程制图在生产中获得广泛的应用。
随着生产和工程建设的不断发展，工程制图的应用范围也愈来愈宽广，进一步推动了理论图学、应用图学和制图技术的进一步发展；与此同时，工程图样也愈来愈需要有统一的标准，于是各国纷纷制订了工业生产领域里各有关专业的制图标准，并随着生产建设的发展逐步修订，为了协调各国各自制订的制图标准和逐步导向统一，国际上还制订了国际标准ISO，供各国制订和修订制图标准时参考。
中华人民共和国成立后，随着科学技术、工农业生产和工程建设的不断发展，在理论图学、应用图学、图学教育、制图技术、制图标准和计算机图学等各方面，都逐步得到了相应的发展。尤其是在制图标准方面，在1956年，国家建设委员会批准了《单色建筑图例标准》，建筑工程部设计总局发布了《建筑工程制图暂行标准》。在此基础上，建筑工程部于1965年批准颁布了《建筑制图标准》GBJ9—65,后来随着改革、开放和工程建设发展的需要，又经1973、1986-1988、2001、2010-2017年的修订，修改补充成当前实施的《房屋建筑制图统一标准》等六项标准。
我国对其它专业也陆续制定了相应的制图的国家标准或部颁标准、行业标准，例如：《道路工程制图标准》、《水电水利工程基础制图标准》等。今后也将随着生产和建设的发展不断前进。
随着科学技术和生产建设的进展，制图工具和手段也正在进行根本性的变革。20世纪50年代诞生了第一台自动绘图机，工程制图就进入了以手工操作向自动化绘图的变革时期。
随着计算机绘图逐渐广泛地应用到各个领域，计算机绘图，也就是计算机图学(Computer Graphics，简称CG)，这门新兴的交叉学科就逐步形成了。在绘图自动化的基础上，又实现了计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)。
在土木建筑工程方面，随着20世纪60年代可以人机对话的交互式图形显示技术的发展，人们就开始进行计算机辅助建筑设计(Computer Aided Architectural Design，简称CAAD) ，到20世纪80年代在世界上就得到了推广应用。目前，我国在土木建筑工程领域中，计算机辅助设计已经普及。
当前在大型工程项目中，设计、施工、运营和生命期管理等建筑信息模型（BIM） 的应用，正在迅速推进。
本节完。
下节内容：
2 制图基础

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