3.5 Projektionen
3.8.1 Dreitafelprojektion
Ein guter Zeichner betrachtet bei einer jeden Konstruktion den Körper räumlich.
Beispiele:
– Eine Wand besteht nicht aus zwei paralle- len Linien, sondern sie besitzt eine Höhe mit einer Gründung/einem Sockel und ei- nem oberen Anschluss.
– Was nützt die beste Treppendarstellung in der Draufsicht, wenn keine ausreichende Kopfhöhe besteht.
– Die Straßenplanung besteht aus Lageplan (xy-Darstellung), Höhenplan (xz-Darstel- lung) und Straßenprofil/Ausbauquerschnitt (yz-Darstellung).
– Die Bewehrungszeichnung eines Balkens besteht mindestens aus Vorder- und Seiten- ansicht/Querschnitt.
Jeder Zeichner/Konstrukteur sollte ein gutes räumliches Vorstellungsvermö- gen besitzen. Bei einer jeden Zeich- nung/Konstruktion sollte man das Bau- teil räumlich präsent haben.
Zum Einüben und Verbessern des räumlichen Denkens bietet sich die Dreitafelprojektion an.
Zu unterscheiden sind gerade, runde und spitze Körper.
a) gerade, eckige Körper (3.21)
Ein Sechskantprisma ist geschnitten (Schnittebene AD). Draufsicht und Vorder- ansicht sind gegeben, die Seitenansicht von links ist zu konstruieren.
– Die Körperkanten 1-6 werden von der Draufsicht ist die Seitenansicht übertragen.
– Die Schnittpunkte der Körperkanten 1-6 mit der Schnittfläche A-D werden von der Vorderansicht in die Seitenansicht übertra- gen.
– Die Schnittpunkte gleicher Körperkanten ergeben die Eckpunkte der Schnittfläche.
– Geschnittene Flächen werden schraffiert, in diesem Beispiel Stahlbeton.
Abwicklung Mantelfläche
Ausgangskonstruktion ist zunächst die ungeschnittene Mantelfläche (z.B. Stützen- schalung). Der Körper ist im Punkt 1 auf- zuschneiden.
– Die wahre Breite ergibt sich aus der Drauf- sicht. Die Strecke z.B. 1-2 ist sechs Mal abzutragen.
– Die wahren Höhen ergeben sich in der Vorderansicht.
Abwicklung Deckfläche
– Die Schnittebene A-D liegt in der Achse der Deckfläche und wird einschließlich der Abstande A-B/E und A-C/F abgetragen. In der Seitenansicht ist die Strecke AD ver- kürzt!
– Die wahren Breiten ergeben sich in der Seitenansicht. B-E und C-F werden abge- tragen.
– Abgewickelte Flächen werden nicht schraf- fiert, da es sich nicht um Schnittflächen handelt.
Bild 3.21:geschnittenes Sechskantprisma mit Abwicklung
b) gerade runde Körper (3.22 Zylinder) Ein Zylinder ist geschnitten (Schnittebene AB). Draufsicht und Vorderansicht sind
3
gegeben, die Seitenansicht von links ist zu konstruieren.
Runde Körper werden wie eckige Körper bearbeitet. Es fehlen allerdings die Mantel- linien, die sich aus den Eckpunkten der ge- raden eckigen Körper ergeben.
> Mit der Standard-Hilfskonstruktion des Zwölfecks (s. Lernfeld 02: geometrische Grundkonstruktionen) wird die Draufsicht unterteilt.
> An den Eckpunkten werden Mantellinien (Hilfslinien) eingezeichnet. Damit ergeben sich Schnittpunkte mit der Schnittfläche, die entsprechend den eckigen geraden Kör- per bearbeitet werden.
> Liegen die Schnittpunkte in der Seitenan- sicht zu weit auseinander, werden beliebige weitere Eckpunkte bzw. Mantellinien ein- gezeichnet.
Bild 3.22:geschnittener Zylinder mit Abwick- lung
Abwicklung
Im Gegensatz zu den eckigen Körpern darf die Breite nicht aus der Draufsicht abgetra- gen werden (Verkürzung).
> Der Kreisdurchmesser wird ermittelt und der Umfang = Breite der Abwicklung er- rechnet (U =π× d).
> Der abgetragene Umfang wird mit der Streckenteilung (s. Lernfeld 02: geometri- sche Grundkonstruktionen) in 12 Abschnit- te unterteilt.
> Die weiteren Konstruktionsschritte ent- sprechen den geraden eckigen Körpern.
c) eckige spitze Körper (3.23 Pyramide) Eine Pyramide ist geschnitten (Schnittebe- ne AB). Draufsicht und Vorderansicht sind
Bild 3.23:geschnittene Pyramide mit Abwick- lung
3
gegeben, die Seitenansicht von links ist zu konstruieren.
– Alle Mantellinien laufen zur Spitze (S) und sind in Drauf- und Vorderansicht zu ergän- zen.
– Projiziert man die Schnittpunkte der Man- tellinien mit der Schnittebene A-B in die Draufsicht, ergibt sich die Schnittfläche in der xy-Darstellung.
– Wie bei den geraden Körpern werden die Eck- bzw. Schnittpunkte in die Seitenan- sicht projiziert.
Abwicklung
Nur die Strecken/Mantellinien 1-S und 4-S liegen orthogonal vor unserem Auge und werden deshalb in ihrer wahren Länge in der Vorderansicht abgebildet, alle anderen sind verkürzt.
– Vom Punkt S wird mit 1-S bzw. 4-S ein Zirkelschlag durchgeführt.
– Die wahre Breite der Mantelfläche ergibt sich wieder aus der Draufsicht und wird
sechs Mal auf dem Zirkelschlag abgetra- gen. Die Verbindung der Eckpunkte mit S ergibt die ungeschnittene Mantelfläche.
– Die Körperkanten 1 und 4 liegen orthogo- nal vor unserem Augen. Sie werden in die Abwicklung übertragen.
– Für die Körperkanten 2/6 und 1/5 ist eine Hilfskonstruktion notwendig.
Sind die Breite und die Höhe eines Drei- ecks wahr, muss die Verbindung auch wahr sein.
Die wahre Breite 3-C bzw. 5-C ergibt sich aus der Draufsicht. Sie wird orthogonal vor unser Auge geführt (Zirkelschlag) und in die Vorderansicht projiziert.
Die wahre Höhe wird in der Vorderansicht abgebildet. Die Verbindungslinie entspricht der wahren Länge 3-C bzw. 5-C und wird in die Abwicklung übertragen. Mit der Strecke 2D bzw. 6D wird entsprechend verfahren.
3.6 CAD: Eigenschaften - Attribute - Formate Jedes grafische Element besitzt vielfältige
Zuweisungen, die Darstellungen und Weiter- verarbeitungen (z.B. Mengenermittlung, Visu- alisierung) steuern. Die Begrifflichkeit inner- halb des CAD ist unterschiedlich. Wir nutzen den Begriff Eigenschaft.
Ein Zeichner/Konstrukteur weiß aufgrund seiner Ausbildung, ob eine Linie als Voll- oder Strichlinie, in der Strichstärke 0.25 oder 0.5 zu zeichnen ist und welche Zeichnungselemente eine bestimmte Konstruktion beinhalten muss.
Ein CAD-System kann diese Entscheidung nicht selbständig treffen. Der Anwender muss sie erst dem CAD-System mitteilen, damit sie mit dem jeweiligen grafischen Element bzw.
der Zeichnung/Ansicht verknüpft werden.
Gerade die Vielfältigkeit der Eigenschaften, ihre Zuweisung, Filterung und Korrektur ent- scheidet maßgeblich über die Leistungsfähig- keit eines CAD-Systems.
Eigenschaften sind Beifügungen/Attribute, die mit grafischen Elementen oder Zeich- nungen/Ansichten verknüpft werden.
Ein CAD-System unterscheidet die vielfältigs- ten Eigenschaften; die wichtigsten sind:
Ebene (layer), Farbe (colour), Strichart (line stroke),Strichstärke(weight)
Diese Eigenschaften werden grafischen Ele- ment immer zugewiesen. Weitere:
– nach Ebene (by Layer) weist jeder Ebene Farbe, Strichart und Strichstärke zu.
– Ausfüllung (solid) füllt Flächenelemente mit einer definierten Farbe.
– nichtgrafische Eigenschaften sind Voraus- setzung für die Zuweisung von Material- und Massenkennungen sowie Preisen.
– Schraffuren, Muster und Materialoberflä- chenkönnen Eigenschaften sein, die in der Regel mit dem jeweiligen grafischen Ele- ment direkt in der Datenbank gekoppelt sind. Ändert sich dann das Element, passt sich die Eigenschaft automatisch an (Asso- ziativität).
– elementspezifische Eigenschaften werden gesonderten Gruppen von grafischen Ele- menten zugewiesen; dem Text z.B. Schrift-
3
höhe und -art, der Bemaßung z.B. die Maß- linienbegrenzung, Schriftart usw..
Der Begriff Eigenschaft ist folglich sehr viel- schichtig, eine durchdachte Verwendung, eine büroeinheitliche Struktur ermöglicht daher nicht nur ein ökonomisches Arbeiten, sondern Konstruktion und brauchbare Plots sind von ihnen abhängig.
Farben können die vielfältigsten Aufgaben übernehmen.
Beispiele:
– Steuerung der Strichstärken des Ausgabe- gerätes. Die Bildschirmfarben sollten mög- lichst DIN-gerecht sein, d.h. rot = 0,18, weiß = 0,25, gelb = 0,35 usw.
– Strukturierung der Zeichnung. Die Lesbar- keit sowohl bei der Arbeit am Bildschirm als auch am Plot wird verbessert.
– Ebenen können über Farben dargestellt werden (Elementsymbolik).
– markierte Elemente werden hervorgeho- ben.
– Der Bildschirmhintergrund wird an eigene Bedürfnisse angepasst. Bei Screenshots (Taste <Druck>) ist er unbedingt auf weiß einzustellen!
Bild 3.24: Farbtabelle
Zugewiesen werden die Farben über Farbtabel- len (3.24). Hier gibt es leider selbst innerhalb eines Systems keine Einheitlichkeit. Spätestens beim Datenaustausch sind Farben neu anzu- passen.
Innerhalb eines Büros/Betriebs ist eine ein- heitliche Farbtabelle zu verwenden. Werden Strichstärken über Farben definiert, ist eine DIN-gerechte Farbtabelle zu empfehlen, d.
h. gelb =0.35. braun = 0,5 usw.
Linienarten(3.25) beschränken sich nicht nur auf die vier Standardlinien der DIN 1356 (Volllinie, Strichlinie, Strichpunktlinie, Punkt- linie). Unterschiedliche Abstände der Punkt- und Strichlinien, Kombinationen dieser Ele- mente z.B. für Baulinien und Baugrenzen sind Standard.
Bild 3.25: Linienarten
Da auch diese Linienarten nicht ausreichen, stehen Linienbibliotheken zur Verfügung.
Jeder Benutzer kann sich zudem in einem Editor eigene Stricharten aus den grafischen Grundelementen erstellen.
Beispiele:
a) Sperrungen bestehen aus Linien- bzw.
Rechtecken. Jede zweite Fläche ist mit der Eigenschaft der Ausfüllung belegt. Durch unterschiedliche Skalierungen (gleichmä- ßige Vergrößerungen) werden unterschied- liche Breiten erzeugt, selbst Linienanfang und Ende lassen unterschiedliche Skalie- rungen zu.
3
b) Wärmedämmung besteht aus 2 Bögen, die geradlinig verbunden sind. Durch unter- schiedliche Skalierungen erzielt man ver- schiedene Dämmschichtdicken. Ist die Dämmung im Editor z.B. mit h=10 cm er- zeugt worden, bedeutet
Dämmschichtdicke 14 cm Skalierungsfaktor 1.4 Dämmschichtdicke 8 cm Skalierungsfaktor 0.8
Linienarten sind in Bibliotheken gespei- chert. Nicht vorhandene Linienarten wer- den in einem Editor erzeugt und stehen zukünftig allen Anwendern zur Verfü- gung.
Strichstärkeist die in der Praxis am wenigsten genutzte Eigenschaft. Zwar können am Bild- schirm die Strichstärken generell dargestellt werden, doch werden zwangsläufig mehr Pixel erhellt. Die Konstruktionsfläche wird eingeengt, Schnittpunkte sind nicht immer eindeutig zu identifizieren. Bildschirmdarstellungen sind grundsätzlich zu minimieren. Jedes Zuviel über- anstrengt die Augen, die Konzentration lässt nach, Fehleingaben häufen sich. Die meisten Büros/Betriebe steuern die Strichstärken daher über die Eigenschaft Farbe (s.o.).
Die Ebene(Folie, Layer, Level) ist die wich- tigste Eigenschaft des CAD. Durch sie ist es überhaupt erst möglich, eine Datenbank zu entflechten und somit nur die Elemente auf dem Bildschirm darzustellen, die bearbeitet bzw. geplottet werden sollen.
In der Datenbank eines CAD-Systems sind alle zu einem Objekt gehörenden Elemente wie Linien, Kreise, Flächen, Volumen usw. mit- einander verknüpft und gespeichert. Durch das Zeichnen auf unterschiedlichen Ebenen wer- den unterschiedliche Zeichnungen aus einer Zeichnungsdatei durch Zuordnung der ge-
wünschten Ebenen „zusammengestellt“. Belie- bige Konstruktionselemente werden aktiviert.
Auch das maßstabsunabhängige Konstruieren in der CAD-Technik wird durch die Ebenen- technik unterstützt.
Beispiele:
– Die Inneneinrichtung der Bauantragszeich- nung im M. 1:100 wird bei der Darstellung der Ausführungszeichnung im Maßstab 1:50 ausgeblendet.
– Fensteranschläge werden nur bei Ausfüh- rungsplanungen eingeblendet.
– Durch die logische Zusammenfassung mehrerer Ebenen können Zeichnungen ge- trennt nach Geschossen, Bauabschnitten oder Zeichnungsmaßstäben dargestellt und geplottet werden.
Eine Ebene kann man sich als Folie eines Ta- geslichtprojektors vorstellen, deren Inhalt entweder alleine oder mit weiteren Folien, die darüber gelegt werden, projiziert wird (3.26).
Enthält die erste Folie z.B. die Wände eines Gebäudes, die zweite die Öffnungen, die dritte die Inneneinrichtung, die vierte die Bemaßung usw., kann je nach Folienzusammenstellung eine Zeichnung mit dem gewünschten Inhalt kombiniert werden.
Bild 3.26:Ebenen- bzw. Layerstruktur
Aus diesen Betrachtungen kann man entneh- men, dass die Ebenentechnik für ein effektives
3
Arbeiten mit CAD-Systemen von grundlegen- der Bedeutung ist. Halten sich alle Mitarbeiter an einheitliche Standards und Vorgaben, findet sich jeder schnell in allen Zeichnungsdateien zurecht. Zeitraubendes Suchen entfällt, Miss- verständnisse und dadurch entstehende Fehler können erst gar nicht auftreten. Halten sich zudem alle an einem Projekt Beteiligten (Fach- ingenieure, Subunternehmer) an diese Vorga- ben, wird jeder Datenaustausch um ein Vielfa- ches vereinfacht.
Für die Anwender eines CAD-Systems ist es daher zwingend erforderlich, sich eine Logistik aus dem zur Verfügung stehenden Ebenensys- tem – einenEbenenplan– aufzubauen, der für jedes Projekt gilt und von allen Benutzern einer CAD-Anlage im Büro gleichermaßen verwendet wird. Eingehende Zeichnungen in Großbetrieben durchlaufen deshalb zunächst eine Qualitätskontrolle. Erst wenn sicherge-
stellt ist, dass sie den betrieblichen Standards entsprechen, dürfen sie genutzt werden.
Die Ebenentechnik ist Voraussetzung für ökonomisches und effektives Arbeiten. Al- le an einem Projekt Beteiligten arbeiten nach den gleichen Standards, nutzen den gleichen Ebenenplan.
Je länger man mit einem CAD-System arbei- tet, desto mehr wird es an die spezifischen Anforderungen des Büros angepasst. Häufig beschränkt man sich dann nicht nur auf einen Ebenenplan. Die Ebenennamen innerhalb der einzelnen Technikbereiche unterscheiden sich zwangsläufig. Selbst innerhalb einer Branche sind unterschiedliche Ebenenpläne notwendig;
so verlangt eine Gebäudezeichnung andere Namen als ein Bebauungsplan oder eine Zeichnung im Straßenbau. Ein Beispiel für einen möglichen Ebenenplan zeigt Tab. 3.13.
Tab. 3.13: Ebenenplan
Name Beschreibung Farbe Strichart Strichstärke
Achsen weiß Strichpunkt 0
Bemaßung Beschriftung
Blattrahmen Blattrahmen ohne Schriftfeld
Hilfskonstruktionen Hilfen für die Konstruktion rot Volllinie Konstruktionslinien
Legenden Zeichnungserläuterungen
Raster rot Strichpunkt
Schnittlinien braun Strichpunkt
Schriftfeld Firmenstempel
Zellen/Blöcke 2D usw.
3.6.1 Identifikation und Korrektur