水利工程制图电子教案

课题水工图识读及绘制课型实践教学目的熟悉水工图常见表达方法、标注方法及绘图方法。重点难点重点：水工图表达方法、标注方法难点：水工图的识读教学媒体多媒体实物模型挂图其它媒体教学方法讲授法指导法练习法练习水工图的分类与特点一、水工图的分类图讲解：水利工程的兴建一般需要经过5个阶段：勘测、规划、设计、施工、竣工验收。各个阶段都绘制其相应的图样，每一阶段对图样都有具体的图示内容和表达方法。1．勘测图勘探测量阶段绘制的图样称为勘测图，其包括地质图和地形图。勘测阶段的地质图、地形图以及相关的地质、地形报告和有关的技术文件由勘探和测量人员提供，是水工设计最原始的资料。水利工程技术人员利用这些图纸和资料来编制有关的技术文件。勘测图样常用专业图例和地质符号表达，并根据图形的特点允许一个图上用两种比例表示。2．规划图在规划阶段绘制的图样称为规划图。其是表达水利资源综合开发全面规划的示意图。按照水利工程的范围大小，规划图有流域规划图、水利资源综合利用规划图、灌区规划图、行政区域规划图等。规划图是以勘测阶段的地形图为基础的，采用符号图例示意的方式表明整个工程的布局、位置和受益面积等项内容的图样。3．枢纽布置图和建筑结构图在设计阶段绘制的图包括：枢纽布置图、建筑结构图。一般在大型工程设计中分初步设计和技术设计，小型工程中可以合二为一。初步设计是进行枢纽布置，提供方案比较；技术设计是在确定初步设计方案以后，具体对建筑物结构和细部构造进行设计。枢纽布置图。为了充分利用水资源，由几个不同类型的水工建筑物有机地组合在一起，协同工作的综合体称为水利枢纽，表达水利枢纽布置的图样称为枢纽布置图。枢纽布置图是将整个水利枢纽的主要建筑物的平面图形，按其平面位置画在地形图上。枢纽布置图反映出各建筑物的大致轮廓及其相对位置，是各建筑物定位、施工放样、土石方施工以及绘制施工总平面图的依据。建筑结构图。用于表达枢纽中某一建筑物形状、大小、材料以及与地基和其它建筑物连接方式的图样称为建筑结构图。对于建筑结构图中由于图形比例太小而表达不清楚的局部结构，可采用大于原图形的比例将这些部位和结构单独画出。4．施工图施工图是表达水利工程施工过程中的施工组织、施工程序、施工方法等内容的图样，包括施工总平面布置图、建筑物基础开挖图、混凝土分块浇筑图、坝体温控布置图等。5．竣工图竣工图是指工程验收时根据建筑物建成后的实际情况所绘制的建筑物图样。水利工程在兴建过程中，由于受气候、地理、水文、地质、国家政策等各种因素影响较大，原设计图纸随着施工的进展要调整和修改，竣工图应详细记载建筑物在施工过程中对设计图修改的情况，以供存档查阅和工程管理之用。二、水工图的特点水工图的绘制，除遵循制图基本原理以外，还根据水工建筑物的特点制定了一系列的表达方法，综合起来水工图有以下特点：水工建筑物形体庞大，有时水平方向和铅垂方向相差较大，水工图允许一个图样中纵横方向比例不一致。水工图整体布局与局部结构尺寸相差大，所以在水工图的图样中可以采用图例、符号等特殊表达方法及文字说明。水工建筑物总是与水密切相关，因而处处都要考虑到水的问题。水工建筑物直接建筑在地面上，因而水工图必须表达建筑物与地面的连接关系。水工图的表达方法一、基本表达方法图讲解：1．视图的命名和作用（1）平面图。建筑物的俯视图在水工图中称平面图。常见的平面图有枢纽布置图和单一建筑物的平面图。平面图主要用来表达水利工程的平面布置，建筑物水平投影的形状、大小及各组成部分的相互位置关系，剖视、断面的剖切位置、投影方向和剖切面名称等。（2）立面图。建筑物的主视图、后视图、左视图、右视图既反映高度的视图，在水工图中称为立面图。立面图的名称与水流方向有关，观察者顺水流方向观察建筑物所得到的视图，称为上游立面图﹔观察者逆水流方向观察建筑物得到的视图，称为下游立面图。上、下游立面图均为水工图中常见的立面图，其主要表达建筑物的外部形状。（3）剖视图、断面图。剖切平面平行于建筑物轴线剖切的剖视图或断面图，在水工图中称为纵剖视图或纵断面图；剖切平面垂直于建筑物轴线剖切的剖视图或断面图，在水工图中称为横剖视图或横断面图。剖视图主要用来表达建筑物的内部结构形状和各组成部分的相互位置关系，建筑物主要高程和主要水位，地形、地质和建筑材料及工作情况等。断面图的作用主要是表达建筑物某一组成部分的断面形状、尺寸、构造及其所采用的材料。（4）详图。将物体的部分结构用大于原图的比例画出的图样称为详图。其主要用来表达建筑物的某些细部结构形状、大小及所用材料。详图可以根据需要画成视图、剖视图或断面图，它与放大部分的表达方式无关。详图一般应标注图名代号，其标注的形式为：把被放大部分在原图上用细实线小圆圈圈住，并标注字母，在相应的详图下面用相同字母标注图名、比例。2．视图的配置水工图的视图应尽量按照投影关系配置在一张图纸上。为了合理的利用图纸，也允许将某些视图配置在图幅的适当位置。当建筑物过大或图形复杂时，根据图形的大小，也可将同一建筑物的各视图分别画在单独的图纸上。水工图的配置还应考虑水流方向，对于挡水建筑物，如挡水坝、水电站等应使水流方向在图样中呈现自上而下；对于输水建筑物，如水闸、隧洞、渡槽等应使水流方向在图中呈现自左向右。3．视图的标注（1）水流方向的标注。在水工图中一般应用水流方向符号注明水流方向。水流方向符号应根据需要按GB规定的3种形式之一绘制，图中“B”值根据需要自定。演示讲解画法规定：为了区分河流的左右岸，制图标准规定：视向顺水流方向（面向下游），左边为左岸，右边为右岸。（2）地理方位的标注。在水工图的规划图和枢纽布置图中应用指北针符号注明建筑物的地理方位。指北针符号应根据需要按GB规定的3种形式之一绘制，图中“B”值根据需要自定。指北针一般画在图纸的左上角，必要时也可画在图纸的右上角，箭头指向正北。演示讲解画法规定：（3）视图名称和比例的标注。为了明确各视图之间的关系，水工图中各个视图都要标注名称，名称一律注在图形的正下方，并在名称的下面绘一粗实线，其长度应以图名所占长度为标准。当整张图只用一种比例时，比例是统一注写在图纸标题栏内，否则，应逐一标注。比例的字高应比图名的字高小1～2号。演示讲解名称和比例的标注：二、特殊表达方法1．合成视图演示讲解:对称或基本对称的图形，可将两个视向相反的视图或剖视图或断面图各画一半，并以对称线为界合成一个图形，这样形成的图形称为合成视图，图中的B-B和C-Cu是合成剖视图。2．拆卸画法图讲解:当视图、剖视图中所要表达的结构被另外的次要结构或填土遮挡时，可假想将其拆卸或掀掉，然后再进行投影，上图所示平面图中对称线后半部分桥面板及胸墙被假想拆卸，填土被假想掀掉，所以可见弧形闸门的投影，岸墙下部虚线变成实线。3．省略画法省略画法就是通过省略重复投影、重复要素、重复图形等达到使图样简化的图示方法。挂图+板图讲解:水工图中常用的省略画法有：当图形对称时，可以只画对称的一半，但必须在对称线上的两端画出对称符号。图形的对称符号应按图所示用细实线绘制。对于图样中的一些小结构，当其成规律地分布时，可以简化绘制，如图所示消力池底板的排水孔只画出1个圆孔，其余只画出中心线表示位置。4．不剖画法对于构件支撑板、薄壁和实心的轴、柱、梁、杆等，当剖切平面平行其轴线或中心线时，这些结构按不剖绘制，用粗实线将它与其相邻部分分开，如图中A-A剖视图中的闸墩和B-B断面图中的支撑板。图讲解:5．缝线的画法在绘制水工图时，为了清晰的表达建筑物中的各种缝线，如伸缩缝、沉陷缝、施工缝和材料分界缝等，无论缝的两边是否在同一平面内，这些缝线都用粗实线绘制。图讲解:6．展开画法当构件、建筑物的轴线（或中心线）为曲线时，可以将曲线展开成直线绘制成视图、剖视图和断面图。这时应在图名后注写“展开”2字，或写成“展开图”。图讲解:7．连接画法较长的图形允许将其分成两部分绘制，再用连接符号表示相连，并用大写字母编号。图讲解:8．断开画法图讲解:较长的图形，当沿长度方向的形状为一致或按一定的规律变化时，可以断开绘制，讲折断符号的画法及用途。9．分层画法图讲解:当结构有层次时，可按其构造层次分别绘制，相邻层用波浪线分界，并可用文字注写各层结构的名称。10．示意画法图讲解:当视图的比例较小而致使某些细部构造无法在图中表示清楚，或者某些附属设备另有图纸表示，不需要在图中详细画出时，可以在图中相应部位画出示意图。讲常用的一些示意图例。水工图的尺寸标注尺寸标注的基本规则和方法，在前面有关章节中已作了详细的介绍。本节根据水工图的特点，介绍水工图尺寸基准的确定和常用尺寸的注法。一、高度尺寸1．高度尺寸的标注由于水工建筑物的体积大，在施工时常以水准测量来确定水工建筑物的高度。所以在水工图中对于较大或重要的面要标注高程，其它高度以此为基准直接注高度尺寸。图讲解:2．高程的基准高程的基准与测量的基准一致，采用统一规定的青岛市黄海海平面为基准。有时为了施工方便，也采用某工程临时控制点、建筑物的底面、较重要的面为基准或辅助基准。二、水平尺寸1．水平尺寸的标注图讲解:对于长度和宽度差别不大的建筑物，选定水平方向的基准面后，可按组合体、剖视图、断面图的规定标注尺寸。对河道、渠道、隧洞、堤坝等长形的建筑物，沿轴线的长度用“桩号”的方法标注水平尺寸，标注形式为：km±m，km为公里数，m为米数。例如：“0+043”表示该点距起点之后43米的桩号，“0-500”表示该点在起点之前500m。0+000为起点桩号。桩号数字一般垂直于轴线方向注写，且标注在轴线的同一侧，当轴线为折线时，转折点处的桩号数字应重复标注。当同一图中几种建筑物均采用“桩号”标注时，可在桩号数字之前加注文字以示区别。2．水平尺寸的基准水平尺寸的基准一般以建筑物对称线、轴线为基准，不对称时就以水平方向较重要的面为基准。河道、渠道、隧洞、堤坝等以建筑物的进口即轴线的始点为起点桩号。三、曲线尺寸图讲解:1．连接圆弧尺寸的注法连接圆弧需标出圆心、半径、圆心角、切点、端点的尺寸，对于圆心、切点、端点除标注尺寸外还应注上高程和桩号。2．非圆曲线尺寸的注法非圆曲线尺寸的注法一般是在图中给出曲线方程式，画出方程的坐标轴，并在图附近列表给出曲线上一系列点的坐标值。四、简化注法1．多层结构尺寸的注法图讲解:在水工图中多层结构尺寸一般用引出线加文字说明标。其引出线必须垂直通过引出的各层，文字说明和尺寸数字应按结构的层次注写。2．均布构造尺寸的注法图讲解:以冒水孔尺寸标注为例（见前面冒水孔简化画法挂图）讲在水工图中均匀分布的相同构件或构造的尺寸标注方法。三、封闭尺寸、重复尺寸图中既标注各分段尺寸又标注总体尺寸时就形成了封闭尺寸链，既标注高程又标注高度尺寸就会产生重复尺寸。由于建筑物的施工精度没有机械加工要求那样高，且建筑物庞大，各视图往往不在一张图纸上，为了适合仪器测量、施工丈量、便于看图和施工，必要时可标注封闭尺寸和重复尺寸，但要仔细校对和核实，防止尺寸之间出现矛盾和差错。水工图的识读一、读图的方法和步骤识读水工图的顺序一般是由枢纽布置图到建筑结构图，按先整体后局部，先看主要结构后看次要结构，先粗后细、逐步深入的方法进行。具体步骤如下：1．概括了解了解建筑物的名称、组成及作用。识读任何工程图样时都要从标题栏开始，从标题栏和图样上的有关说明中了解建筑物的名称、作用、比例、尺寸单位等内容。了解视图表达方法。分析各视图的视向，弄清视图中的基本表达方法、特殊表达方法，找出剖视图和断面图的剖切位置及表达细部结构详图的对应位置，明确各视图所表达的内容，建立起图与图及物与图的对应关系。2．形体分析根据建筑物组成部分的特点和作用，将建筑物分成几个主要组成部分，可以沿水流方向分建筑物为几段，也可沿高程方向分建筑物为几层，还可以按地理位置或结构来划分。然后运用形体分析的方法，以特征明显的1、2个重要视图为主结合其他视图，采用对线条、找投影、想形体的方法，想出各组成部分的空间形状，对较难想象的局部，可运用线面分析法识读。在分析过程中，结合有关尺寸和符号，读懂图上每条图线、每个符号、每个线框的意义和作用，弄