工程制图与CAD

建筑工程制图与CAD课程本课程以掌握土木工程CAD的基本概念、基本操作方法和基本技能为重点。学完本课程应达到以下基本要求：1.了解计算机辅助设计技术（CAD）产生的历史原因和发展状况，了解CAD技术在土木工程实践中的应用范围和应用领域。2.初步掌握土木工程CAD计算机硬件系统和软件系统的工作原理和组成，初步掌握通用CAD系统和专业CAD系统的运行环境和特点，对与土木工程专业相关的各类CAD软件有初步的认识。3.熟练掌握计算机辅助绘图软件AutoCAD二维绘图的各项主要功能和基本操作方法，能使用该软件绘制出符合国家标准的土木工程图纸。4.初步掌握AutoCAD三维绘图的基本命令和操作过程，能绘出简单的三维图形。5.了解建筑工程系列软件PKPM各模块主要功能特点和应用范围，初步掌握PMCAD、PK、TAT、SATWE等结构模块的计算分析与设计功能。第一章AutoCAD图形系统AutoCAD软件具有如下基本特性：1.具有完善的图形绘制功能；2.具有强大的图形编辑功能；3.可以采用多种方式进行二次开发或用户定制；4.可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力；5.支持多种硬件设备；6.支持多种操作平台；7.具有通用性、易用性，适用于各类用户。AutoCAD2004命令输入的方法‹对于绝大多数的AutoCAD常用命令，可采用以下四种方法进行输入：1.通过键盘在命令行直接输入英文命令（无大小写区别）；2.鼠标单击与该命令对应的工具栏按钮；3.鼠标单击与该命令对应的下拉菜单命令；4.利用屏幕菜单输入（不常用）。一些命令可用快捷键组合的输入方式实现。‹推荐采用的命令输入方法：1.为常用的命令通过键盘输入；2.其他命令结合工具按钮和下拉菜单；‹可通过编辑文件acad.pgp修改命令的简写：下拉菜单“工具”——“自定义”——“编辑自定义文件”——acad.pgp图形文件管理命令与绘图基本过程‹图形文件管理命令：新建文件：NEW打开文件：OPEN关闭文件：CLOSE退出AutoCAD：EXIT、QUIT‹绘制好的图形文件应保存在预先设定的文件夹内，以便于文件管理。应培养良好的工程文件管理习惯。‹绘图的基本过程：新建图形文件——设置环境——绘图——编辑修改——保存退出。坐标系和坐标输入方法‹AutoCAD的绘图区是一个无限大的二维平面，一般情况下采用绝对直角坐标系输入，z=0，即二维图形均绘制在xoy平面上。‹绝对坐标与相对坐标、直角坐标与极坐标‹坐标输入方法1.绝对直角坐标：x=30,y=40输入30,402.绝对极坐标：r=10,θ=30°输入10303.相对直角坐标：x=30,y=40输入@30,404.相对极坐标：r=10,θ=30°输入@1030‹模型空间与图纸空间的概念与区别标准功能键F1打开帮助窗口‹F2在文本窗口与图形窗口之间切换‹F3打开/关闭对象捕捉‹F4数字化仪状态切换‹F5切换各等轴测面‹F6打开/关闭坐标显示‹F7打开/关闭栅格显示‹F8打开/关闭正交状态‹F9打开/关闭点网捕捉状态‹F10打开/关闭极轴开关‹F11打开/关闭对象捕捉追踪几个简单命令的学习‹绘制直线段LINE（L）‹绘制矩形RECTANG（REC）‹删除命令ERASE（E）‹视图平移PAN（P）‹视图缩放ZOOM（Z）‹对象捕捉开关打开F3端点捕捉/中点捕捉简单图形的绘制新建图形文件‹如何在输入新建文件命令后开启“创建新图形”对话框：下拉菜单“工具”——“选项”——标签“系统”——“启动：显示启动对话框”‹新建图形文件的三种方法：1.默认设置：英制、公制；2.使用样板文件；3.使用向导：高级设置、快速设置；‹一般可采用默认设置，或自定义样板文件。新建图形文件的三种方法图形单位的设定：下拉菜单：“格式”——“单位...”图形显示范围的设定命令：LIMITS下拉菜单：“格式”——“图形界限”精确制图功能‹AutoCAD2004中的精确制图功能：1.正交功能（F8）2.栅格显示（F7）+捕捉功能（F9）3.极轴追踪功能（F10）4.对象捕捉功能（F3）5.对象追踪功能（F11）‹上述精确制图功能应根据需要配合使用，推荐优先采用对象捕捉功能（F3）+对象追踪功能（F11）。‹精确制图功能的设定方法：下拉菜单“工具”——“草图设置...”精确制图功能的设定命令输入方法‹命令及参数输入方法：1.只有当命令行（窗口）出现“命令：”提示时，方可输入AutoCAD命令，且仅能输入英文（不区分大小写）。2.输入某命令后，应根据命令行的提示输入该命令的子命令或必要的参数，这些交互式信息输入完毕后，该命令功能才能被执行。‹AutoCAD命令符号约定：1.“/”，分隔符，用来分隔命令参数，首字母表示参数缩写。例：命令RECTANG输入后，命令行提示：“指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]:”2.“[]”，命令参数集合，前面的子命令为缺省命令。3.要中途退出命令输入，可按下EscEsc键，有些命令的退出需连续两次按下EscEsc键。4.执行某命令后若对其结果不满，可在“命令：”提示后输入“U”，即可回退至上次操作之前的状态。5.执行完一条命令后直接回车或按鼠标右键（需设定），可重复执行上一条命令。鼠标右键快捷菜单设定方法：下拉菜单工具——选项——用户系统配置——绘图区域中使用快捷菜单6.鼠标在命令行右键单击，可调用命令行输入的历史记录。‹命令输入小技巧：AutoCAD中，空格键＝回车键‹透明命令1.在AutoCAD中，可以在不中断某一命令的执行情况下插入另一条命令，这种可在其它命令执行过程中插入执行的命令称为透明命令。2.在执行line命令时输入‘help,‘zoom,‘pan即为透明命令。二维图形绘制常用命令‹绘制二维图形的常用命令：LINE绘制直线段POINT绘制点RAY绘制射线PLINE绘制多义线XLINE绘制直线MLINE绘制复合线RECTANG绘制矩形SPLINE绘制样条曲线POLYGON绘制正多边形REVCLOUD绘制云线CIRCLE绘制圆DONUT绘制圆环ARC绘制圆弧ELLIPSE绘制椭圆或椭圆弧图元选择‹术语：图形元素＝图元＝对象‹图元选择方法（四种）：1.直接选择：指在命令行提示符下，不经执行任何命令而直接在绘图区选择图元。a.点选；（一次仅能选择一个图元）b.从左到右的矩形窗口选择；（包容式窗口）c.从右到左的矩形窗口选择；（交叉式窗口）2.先输入编辑命令再进行选择；3.输入SELECT命令后再选择，除可继续使用点选和矩形窗选外，还可使用以下多种选项：Last/Crossing/BOX/All/Fence/WPolygon/CPolygon/Group/Remove/Add/Multiple/Previous/Undo/Auto/SingleSELECT命令参数详解：Last：选择后建立的图元。Crossing：进入交叉窗口选择模式。BOX：交叉窗口或包容式窗口选择模式。All：选择当前视区内的所有图元。Fence：通过连续画线形成的一个围栏进行选择。WPolygon：多边形包容式窗口选择模式。CPolygon：边形交叉式窗口选择模式。Group：通过输入图元的组名而选择该组所有的图元。Remove：进入取消状态，即图元选择的“减去”模式。Add：从Remove模式恢复到图元选择的“增加”模式。Multiple：允许一次点选多个目标后才显示被选中的图元。Previous：选择近一次创建的选择集。Undo：取消上一次选中的图元。Auto：进入点选和矩形窗选模式，与默认方式相同。Single：仅能使用一种方式选择一个图元，选择完成后即SELECT命令。快速选择：输入QSELECT命令后再根据设定的图元过滤条件进行选择。通常情况下采用直接选择方式即可。设置图元选择模式和夹点选择模块选择模式详述：1.先选择后执行该选项控制是否使用先选择图元后执行编辑命令的方式。2.用shift键添加到选择集该选项控制怎样向已有的选择集添加图元。如选中该项，向选择集中添加或减去图元必须同时按下shift键。3.按住并拖动当该项选中，必须按下鼠标左键并拖向对角方向方可执行一次窗口式选择。4.隐含窗口当该项选中，表示包容式窗口和交叉式窗口选择模式生效。5.对象编组当该项选中，表示当选择某个组中的一个图元时，则该图元所在的整个组均被选中，否则只选择到单个图元。6.关联性填充当该项选中，表示当用户选择了一个填充图元后，该填充图元的边界也同时被选中。二维图形编辑常用命令‹二维图形修改编辑的常用命令：ERASE删除图元COPY平移复制图元MOVE移动图元MIRROR镜像复制图元ROTATE旋转图元OFFSET平行复制图元SCALE缩放图元ARRAY阵列复制图元STRETCH移动或拉伸图元LENGTHEN拉长图元TRIM修建图元EXTEND延伸图元CHAMFER对图元倒直角FILLET对图元倒圆角BREAK打断图元EXPLODE分解图元执行图形编辑命令的两种方式：1.主谓式操作——先选择图元再输入编辑命令；2.动宾式操作——先输入编辑命令再选择图元。‹夹点编辑1.夹点即图元上可控制图元位置、大小的关键点；2.使用夹点编辑必须首先在选择对话框中选定“启用夹点”；3.夹点编辑：夹点拉伸；夹点移动；夹点旋转；夹点比例缩放；夹点镜像。图层、颜色、线型、线宽‹图层的概念和作用+1.图层相当于绘图中使用的各层透明重叠图纸，是AutoCAD用于管理复杂图形的主要组织工具，使用它可以很好地组织不同类型的图形信息。可以使用图层快速设置图元的颜色、线型、线宽等对象特性。2.通过创建图层，可以将类型相似的对象指定给同一个图层使其相关联。例如，可将轴线、图形、文字、标注和标题栏分别置于不同的图层上，然后对以下绘图要素加以控制：a.图层上的对象是否在任何视口中都可见；b.是否打印对象以及如何打印对象；c.为图层上的所有对象指定何种颜色；d.为图层上的所有对象指定何种默认线型和线宽；f.图层上的对象是否可以修改等。图层的性质1.每次开启一个新文件，AutoCAD均自动创建一个名为0的特殊图层。2.默认情况下，图层0将被指定使用7号颜色（白色或黑色，由背景色决定）、CONTINUOUS线型、“默认”线宽（默认设置是0.01英寸或0.25毫米）以及NORMAL打印样式。3.在绘图过程中不能删除或重命名图层0。4.当前绘制图形的图层叫做“当前层”，“当前层”也不能被删除。‹图层状态控制工具1.“开启”与“关闭”——控制该层上的图形是否在屏幕上显示；“关闭”一些图层可以使图形简单、清晰。2.“冻结”与“解冻”——控制该层上的图形是否参与各种运算；“冻结”后的图层即不显示在屏幕上也不参与运算。3.“锁住”与“解锁”——控制该层上的图形能否被选择命令选中；“锁住”一些图层可以保护该层图元不被误操作。图层工具条和图层特性管理器对象特性设定——颜色1.对象特性工具条2.颜色的设定通过颜色的设定可直观地对图元进行编组。‹可通过图层指定图元的颜色，也可不依赖图层而直接指定图元某种颜色。可以通过对图元不同颜色的设定来控制图元在打印输出时采用的线宽。‹为图元指定颜色时，可使用以下三种调色板：（1）ACI颜色ACI是AutoCAD中使用的标准颜色。每种颜色用一个ACI编号（1到255间的整数）标识。标准颜色名仅适用于1到7号颜色，指定如下：1红色，2黄色，3绿色，4青色，5蓝色，6品红色，7白色/黑色。（2）真彩色真彩色使用24位颜色定义显示16M色。指定真彩色时，可以使用RGB或HSL颜色模式。如使用RGB模式，可指定颜色的红、绿、蓝组合；如使用HSL模式，可指定颜色的色调、饱和度和亮度三要素。（3）配色系统AutoCAD包括几个标准Pantone配色系统，也可以输入其他配色系统。对象特性设定——线型1.设定线型（线型管理器）2.线型比例显示命令LTSCALE3.重画命令REDRAW重生成命令REGEN对象特性设定——线宽可设定的线宽：0.00～2.11毫米。应注意理解设定线宽与PL