AUTOCAD辅助放样及应用

1、    autocad辅助放样及应用    谭德龙摘 要：本文对于autocad在放样领域的一些应用进行了探索，许多曲面的放样对于传统放样而言无法实现或很难实现，对于autocad辅助放样而言只要一个准确三维模型能够成立，可在autocad在建立，简化放样工作。关键词：放样，autocad辅助放样，三维曲面钣金放样由来以久，在钢结构领域应用也日益广泛，但是放样工作一直由技术工人从事，对于钢结构的质量控制和规范性都有不易操作的地方，和大规模现代化快速生产也存在不和谐。现在钢结构中曲线结构越来越多，而autocad软件的引入使得放样的标准化、易操作性不同程度

2、的加以改善。autocad辅助放样与传统放样有许多相通的地方，其方法和思路是相同的，但是autocad辅助放样中加入了建模，省却了繁琐的计算。对于autocad辅助放样而言，一个准确的模型的建立，也就完成了放样的大部分工作。autocad辅助放样工作流程：确立放样方法建立模型展开。一. 二維平面的autocad辅助放样二维平面的曲线结构放样相对建模比较简单，展开过程也比较简单，一般情况下模型1：1建立之后，即可得到所需的数据。比较简单的比如连接板放样，弧形钢梁放样等，不用autocad辅助放样也可顺利完成，但是如果对于存在分段和合理安排材料等问题，autocad辅助放样更能简单明了，更易于使用

3、。下面对于弧形钢梁的放样举例进行分析：一钢梁其中心半径为10m，截面为h400*200*8*12，弦长为12 m。1） 在平面坐标系内，做直线长度为12000mm；2） 以直线两端点和半径，做圆弧1，圆弧1方向应与设计一致；3） 圆弧1每边偏移（offset）100mm，分别得到圆弧2和圆弧3，这两条圆弧即为钢梁翼缘的边线；圆弧2和圆弧3的弧长即为钢梁翼缘内外长度，为节约材料，下料时可分为三段，分段可直接对圆弧2和圆弧3进行等分（divide），即可得到每段的长度；4） 腹板长度为圆弧1弧长，可通过 查询得到。5） 模型建立后，也可用于h型钢组立胎模的制作。二.三维曲面的autocad辅助放样

4、三维曲面根据其复杂程度可分为可转变为二维的三维曲面和空间三维曲面，其分析的方法基本是一致的。三维曲面分析方法主要为三维建模、曲面的展开和曲线的模拟。对于可转变为二维的三维曲面应先转化为二维平面内的曲线，在二维平面坐标系内进行分析。对于空间曲面，其建模过程比较复杂，下面分别对此种情况进行举例分析。已知条件：一矩形管钢梁平面图中曲率半径为r1，立面图中曲率半径为r2，圆心位置o1、o2均已知，矩形管截面尺寸为宽度为b高度为h，起始坐标和终点坐标位置已知。对此矩形管放样步骤如下：1） 在xy平面坐标系内，根据o1和r1、起始坐标和终点坐标做出做出平面圆弧1，然后以等分距为m（m根据所控制作的精度确定

5、，可取500，1000等整数）等分（命令行输入measure），记取等分点d1，d2，d3。2） 直线l连接起始坐标和终点坐标，各等分点向直线l上做垂线垂足记为c1，c2，c3，转换坐标系，以直线l做为x轴，建立xz坐标系，在xz坐标系内以r2、起始坐标和终点坐标做出平面圆弧2，分别求出垂足所对应的圆弧高度h1，h2，h3。3） 坐标系转换为初始的xy平面坐标系，等分点d1，d2，d3分别在z轴方向增加h1，h2，h3，所得到的点即为所求矩形管上的点。4） 用spline线连接各点，得到矩形管的一条轮廓线。同样方法做出矩形管的其它三条轮廓线。5） 选取两条相邻轮廓线组成矩形管一个面做为分析对象

6、，两条曲线以等分距n（n根据所控制作的精度确定，可取100，200等整数）等分（命令行输入measure）。用直线连接组成一个个三角形，用 求出各线的长度。6） 在平面坐标系内，依据各线和尺寸展开，即可得到矩形管的一个面。7） 同样地，可得到矩形管的另外三个面。8） 在实际使用时切割裕量，焊接变形量等应加以考虑9） 此空间三维模型同样可用于胎架制作，质量控制等。三.球体的autocad辅助放样球体的autocad辅助放样和传统放样一样，球体的放样思路为把曲面以转化成近似的平面。其实现过程如下：1. 根据球体的对称性，选取1/4做为分析对象；做出xy平面和xz平面的同心圆，同心圆的圆心做为球体的

7、球心；选取上球体1/2圆弧和xy圆1/4圆弧进行分析；2. 先对xy平面圆1/4圆弧进行等分（命令行输入divide），等分时应考虑所要求的偏差（如下图所示）。以半径为1500mm的球体为例，对1/4圆弧10等分，其中值不大于5mm；3. 分别通过z轴和球心、各等分点建立坐标系，以球心为圆心通过等分点做圆4. 在xz平面内选取1/4圆弧进行等分（命令行输入divide），等分数可与xy平面相同。5. 坐标系转变到xz平面，通过等分点向z轴做垂线，垂足分别记为o1，o2，o3；然后分别通过o1，o2，o3垂足点，建立与xy坐标系平行的坐标系，分别以垂足做为圆心通过等分点做圆。6. 选取一块，用直线连接z轴方向等分圆和平行于xy平面的等分圆交点，得到pl01平面（如图），把坐标系建立在pl01平面上，四边形所有属性即可通过 得到。相似地得到pl02，pl03，然后逐一分析，可得所需用全部数据。7. 在实际使用时应切割裕量，焊接变形量等应加以考虑。8.建立此空间体系对于胎模制作及质量控制等均可应用或参考。以上均为工程实际中遇到并解决的问题，传统放样与cad结合在一起，使得放样工作有了一个新的面貌，拓展了cad的应用领域，为传统的放样新的生机。建筑工程技术与设计2015年30期建筑工程技术与设计的其