3D МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНИИ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА БАЗЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ AUTOCAD 2018

Одним из ключевых этапов строительства зданий и сооружений является их проектирование, в котором важную роль занимает расчёт конструктивных элементов. Как правило, подобные расчеты производятся в проектах, где есть точное представление о внешнем виде объекта строительства или сооружения [1, с. 224].

Задачей данной работы является построение 3D модели объекта и нахождение линии пересечения элементов конструкции. Процесс построения выполняется на примере сооружения компании «Фуджи-телевижен», сочетающей в себе стандартные строительные конструкции с многоэтажной сферой (рис. 1).

Рисунок 1. Фрагмент сооружения компании «Фуджи-телевижен»

Поставленную задачу можно решить классическими методами начертательной геометрии, такими как метод вспомогательных плоскостей, метод концентрических сфер и метод эксцентрических сфер. Все эти методы заключаются в том, что бы найти сначала пересечение исследуемых поверхностей со вспомогательными, а потом найти точки пересечения вспомогательных линий пересечений, лежащих во вспомогательной плоскости [2, с.270].

Все построения линии пересечения выполняются на базе  графической программы AutoCAD 2018 [3].

В качестве исходных данных, представленных на рис. 2, выберем пересекаемые элементы поверхности:  сферу (выделена красным цветом) и колонну (выделена синим цветом). Далее в программе AutoCAD построим три проекции проектируемой конструкции (рис.3). Первым шагом переходим в рабочее пространство «3D моделирование» , что бы открыть доступ к необходимым инструментам построения.

Рисунок 2. Исходные данные пересекаемых элементов поверхности

Рисунок 3.  Проекции пересекаемых элементов поверхности

Воспользовавшись «управление видами», перейдём в «ЮЗ изометрия» , где воспользовавшись командой «3D – поворот» , начнем преобразовывать чертеж в объёмное изображение объекта (рис. 4).

Рисунок 4. Этап преобразования чертежа  в объёмное изображение объектов пересечения

Далее нам необходимо построить дугу, вращением которой мы построим сферу. Для этих целей построим перпендикуляры из центров окружностей (зелёные линии), которые пересекутся в центре искомой сферы. С помощью инструментов «круг» и «обрезать» построим дугу с центром в центре сферы (рис. 5).

Рисунок 5. Этап построения 3D изображения объектов пересечения

 Перейдём во вкладку «Поверхность». Здесь, с помощью инструментов «Вращать» и «Выдавить» [3] преобразуем дугу в сферу, а прямоугольник, лежащий в плоскости П1 в колонну (рис. 6).

Рисунок 6. Этап построения 3D изображения объектов пересечения

Воспользовавшись инструментом «Обрезать», уберём лишнюю часть колонны (рис. 7).

Рисунок 7.  Этап построения 3D изображения объектов пересечения

3D модель здания готова. Теперь, что бы показать линию пересечения, нам достаточно перейти во вкладку «Тело» и воспользоваться инструментом «Пересечение»  (рис. 8). Далее воспользуемся инструментом «3D – поворот»  и вернёмся к исходным проекциям элементов (рис. 9).

Рисунок 8.  Этап построения 3D изображения объектов пересечения

Рисунок 9.  Построение линии пересечения объектов (элементов конструкции)

Список литературы:

1. Бархин Б. Г. Методика архитектурного проектирования. М.: Стройиздат, 1993. 224 с.
2. Гордон В.О. Курс начертательной геометрии [Текст] : учеб. пособие для вузов / В. О. Гордон, М. А. Семенцов - Огиевский; под ред.В. О. Гордона. - Изд. 29-е, стер. - М. : Высш. шк., 2009. 270 с.
3. Аutodesk [https://knowledge.autodesk.com/ru/support/autocad?sort=score]