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建筑制图:相贯形体投影结果

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:两个以上基本形体相交,称为相贯形体;其表面产生的交线,称为相贯线,它是形体表面的共有线,一般为封闭的空间线段。例3.22 求四棱柱与五棱柱的相贯线,补全三面投影。

建筑制图:相贯形体投影结果

两个以上基本形体相交,称为相贯形体;其表面产生的交线,称为相贯线,它是形体表面的共有线,一般为封闭的空间线段。

由于形体的类型和相对位置不同,有两平面立体相贯平面立体与曲面立体相贯两曲面立体相贯;两外表面相交两内表面相交和内外表面相交;全贯和互贯等形式。

14.4.1 两平面立体相贯

如图3.94 所示为两种平面立体相贯的直观图。图3.94(a)为两个三棱柱全贯,形成两条封闭的空间折线;图3.94(b)为一四棱柱与一三棱柱互贯,形成一条封闭的空间折线。

图3.94 两平面立体相贯

观察图3.94(a)(b),求两平面立体的相贯线,实质上是求棱线与棱线棱线与棱面的交点(空间封闭折线的各顶点)求两棱面的交线(各折线段),而各顶点的依次连接就是各折线段,可得出求两平面立体相贯线的作图步骤如下:

①形体分析,先看懂投影图的对应关系,相贯形体的类型,相对位置投影特征,尽可能判断相贯线的空间状态和范围。

②求各顶点,其作法因题型而异,常利用积聚性或辅助线求得。

③顺连各顶点的同面投影,并判明可见性,特别注意连点顺序和棱线棱面的变化。

例3.22 求四棱柱与五棱柱的相贯线,补全三面投影。[图3.95(a)]。

由图3.95(a)可知,两平面立体可看成是铅垂的烟囱与侧垂的坡屋顶相贯的建筑形体,是全贯式的一条封闭折线。在H 面W 面上均积聚在棱面的投影上。

作图过程如图3.95(b)所示。根据题意要求先作出W 面投影,由H 面W 面投影的积聚性可对应标出1~6 和1″~6″这6 个顶点;由于烟囱在屋脊处前后对称,对应到V 面投影上得1′,2′,3′和6′;顺连6′1′,1′2′,2′3′,即得V 面上的相贯线。

由图3.95(b)还可知,若不要求作W面投影,也可在H面投影上直接取辅助线求出V面投影。如过1 作辅助线ab,对应到V 面上得a′b′,即得1′。

图3.95 四棱柱与五棱柱相贯

例3.23 求四棱柱与四棱锥的相贯线,补全三面投影[图3.96(a)]。

由图3.96(a)可知,正置四棱锥侧棱面均无积聚性,而水平四棱柱的四棱面均侧垂于W 面,上下棱面在V 面上有积聚性,前后棱面在H 面上有积聚性,两立体全贯且对称,只需求出一条相贯线就可对称作出另一条,而W 面上的相贯线与四棱柱棱面完全重合。

图3.96 四棱柱与四棱锥相贯

作图过程如图3.96(b)所示。先作出W 面投影,并利用积聚性直接标出六个相贯点1″~6″;后由1″,4″对应得到1′,4′和1,(4);再由1,(4)作四棱锥底边平行线交于2(3)和6(5),并对应得2′(6′),3′(5′);最后判明可见性,顺连12,23,34,45,56 和1′2′,2′3′,3′4′,并对称作出另一条相贯线,即完成V 面H 面上的相贯线。

图3.96(c)为拔出四棱柱后形成穿方孔的四棱锥,请读者分析比较。

14.4.2 平面立体与曲面立体相贯

如图3.97 所示为两种相贯体的直观图。图3.97(a)为三棱柱与半圆柱全贯;图3.97(b)为四棱柱与圆锥全贯,都形成一条空间封闭的曲折线。

图3.97 平面立体与曲面立体相贯

观察图3.97(a)(b)可知,求这类相贯线的实质是求相关棱线与曲面的交点(曲折线的转折分界点)和相关棱面的交线段(可视为截交线),因此求此类相贯线的步骤如下:

①形体分析(同前)。

②求各转折点,常利用积聚性或辅助线法求得。

③求各段曲线,先求出全部特殊点(如曲线的顶点转向点),再求出若干中间点。

④顺连各段曲线,并判明可见性。

例3.24 求四棱柱与圆柱的相贯线[图3.98(a)]。

由图3.98(a)可以看出,它可看成铅垂的圆柱被水平放置的方梁贯穿,有两条相贯线,其水平投影积聚在圆柱面上,W 面投影积聚在四棱柱的棱面上。

作图过程如图3.98(b)所示。先作出W 面投影,并标出特殊点1″~6″和1~6;后对应在V 面上得1′~4′;再顺连1′~4′(5′,6′因重影而略去)得一条相贯线,并对称作出另一条相贯线,即完成作图。

图3.98(c)显示出圆柱上穿方孔的相贯线,请读者分析比较。此外应指出:由于四棱柱(或四方孔)的两侧棱面与圆柱轴线平行,其交线段成为直线,属于特殊情况。

图3.98 四棱柱与圆柱体相贯

例3.25 求圆锥与四棱柱相贯线的V 面W 面投影[图3.99(a)]。

由图3.99(a)可知,它可以看成铅垂的方形立柱与圆锥形底座全贯,但只在上方产生一条相贯线,H 面投影积聚在方柱棱面上,四段曲线为双曲线分别在V 面W 面上积聚或反映实形。

图3.99 四棱柱与圆锥相贯

作图过程如图3.99(b)所示先作出基本形体的W 面投影,后在H 面投影上利用方柱的积聚标出1~8 的特殊点,过点1 取圆锥面上的辅助素线sa,对应到V 面上的s′a′得1′,并根据对称性和“高平齐”得1′~4′及1″~4″,而5~8 是双曲线的最高点,由V 面W 面投影对应得6′和5″。再在V 面投影的最低点之上和最高点之下取圆锥的水平纬线圆对应到H 面投影上得9~12 等点,将9~12 对应到V 面W 面投影上得11′12′和9″10″。最后,顺连1′11′6′12′2′和4″9″5″10″1″成双曲线,将方柱棱线延长至1′2′和4″1″,即完成作图。

14.4.3 两曲面立体相贯

如图3.100 所示为两种相贯体的直观图。图3.100(a)为两圆柱全贯,图3.100(c)为圆柱与圆锥全贯,都是两条封闭的空间曲线。

微课 两曲面立体相贯

图3.100 两曲面立体相贯

观察图3.100(a)(b)可知,求两曲面立体相贯线的实质是求空间曲线一系列共有点,由此,求此类相贯线的步骤如下:

①形体分析(同前)。

②求一系列共有点。利用积聚性或辅助线(面)法先求出特殊点(极限位置点和转向点),再视需要求若干中间点。(www.xing528.com)

③顺序光滑连接各点并判明可见性。

例3.26 求两圆柱体的相贯线[图3.101(a)]。

由图3.101(a)可知,两圆柱正交全贯,在上部产生一条相贯线,由于大小圆柱轴线分别垂直于W 面H 面投影面,其相贯线积聚在圆柱面的投影上,只需求出其V 面投影。

作图过程如图3.101(b)所示。先利用积聚性对应标出H 面W 面投影上的特殊点1,1″(最左最高点);2,2″(最右最高点);3,3″(最前最低点);4,4″(最后最低点)。其中,1′,2′又是V 面投影的转向点;后对应求出1′,2′,3′,(4′);再在H 面投影上对称取中间点5,6,利用积聚性标出5″6″,在V 面投影对应得5′6′;最后依次光滑连接1′5′3′6′2′得相贯线。

图3.101 两圆柱体相贯

若将图3.101 中两圆柱体改成两圆筒相贯(见图3.102),成为工程中常见的一种管接头三通”,则在内外表面产生两条相贯线,请读者分析比较。

图3.102 两圆筒相贯

两回转体相贯,在特殊情况下,其相贯线也可能是平面曲线或直线。

①两曲面立体同轴相贯时,其交线为圆(图3.103)。

②两曲面立体相切于同一球面时,其交线为直线(图3.104)。

③两圆柱轴线平行时,其交线为直线(图3.105)。

图3.103 两同轴曲面立体的相贯线

动画 两曲面立体相贯投影

图3.104 公切于一个球

图3.105 两轴线平行

14.4.4 同坡屋面

(1)坡屋面的类型

坡屋面是屋顶的一种类型,利于排水,当屋面与地面(H 面)倾角α 相同时,称为同坡屋面。常见形式的水平投影如图3.106 所示。

(2)同坡屋面的组成和特点

如图3.107 所示同坡屋面一般由屋檐屋脊斜脊天沟(斜沟)和坡屋面组成,当屋檐等高时,为使人字形屋架跨度和高度最小,省工省料,屋脊应平行于长屋檐,且等距;由凸墙角形成斜脊,由凹墙角形成斜天沟,都是墙角的分角线(45°);屋面基本形状为等腰三角形等腰梯形平行四边形

图3.106 同坡屋面的常见形式

图3.107 同坡屋面

同坡屋面的交线有以下特点:

①当檐口线平行且等高时,前后坡面必相交成水平屋脊线。屋脊线的H 面投影,必平行于檐口线的H 面投影,并且与两檐口线距离相等。

②檐口线相交的相邻两个坡面,必然相交于倾斜的斜脊线或天沟线,它们的H 面投影为两檐口线H 面投影夹角平分线。

③当屋面上有两斜脊线,两斜天沟线或一斜脊线一斜沟线交于一点时,必然会有第三条屋脊线通过该交点,这个点就是3 个相邻屋面的公有点,如图3.107(b)所示的A 点B 点。

(3)同坡屋面的作图

对于形状较复杂的同坡屋面(如Z 字形)作其三面投影图时,一般先确定平面形式(H 面投影),运用“脊线定位依次封闭”法作出屋面交线,再对应作出V 面W 面投影。

如图3.108 所示,图3.108(a)为设定的平面形式,并知墙檐高h=10,屋面坡度α=30°,作其三面投影。

图3.108 坡屋顶的三面投影

首先在平面形式上确定屋脊线L1,L2,L3,依次标记墙角编号1~8[见图3.108(a)],再从一端墙角(如1,8)开始依次作45°分角线,其中先交于L1 者有效,得脊点 a,b ,另一分角线必交于L2 的点c;由3,6 作45°分角线,同样得脊点d 和e;由4,5 作45°分角线必交于脊点f(见3.112 图(b))。

根据图3.108(b)对应作出V 面W 面投影墙体(高h)和屋檐,最后各墙角与檐口交点作坡屋面(α=30°)并对应作出脊点脊线a′b′,d′(c′),e′f ′和a″(b″),c″d,e″(f ″),即完成作图[图3.108(c)]。

例3.27 已知同坡屋面的倾角α=30°及檐口线的H 面投影[见图3.109(a)],求屋面交线的H 面投影及V 面投影。

从图3.109(a)中可知,此屋顶的平面形状是一倒凹形,有3 个同坡屋面两两垂直相交的屋顶。

图3.109 同坡屋面的投影图

具体作图步骤如下:

①将屋面的H 面投影划分为3 个矩形块,即1,2,3,4;4,5,6,7;7,8,9,10[图3.109(b)]。

②分别作各矩形顶角平分线和屋脊线得点a,b,c,d,e,f,分别过同坡屋面的各个凹角作角平分线,得斜脊线gh,mn,如图3.109(c)所示。

③根据屋面交线的特点及倾角α 的投影规律,分析去掉不存在的线条可得屋面的V 面投影,如图3.109(d)所示。同理,也可求得W 面投影。

如图3.109(e)所示为该屋面的直观图。

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