CAD für Architekten: Hardwaregrundlagen, Softwaregrundlagen, 2 D-Arbeitstechniken, 3 D-Arbeitstechniken, CAD-Übungen

210 Pages·1988·11.524 MB·German

by  Thomas Pfeiffer (auth.)

Thomas Pfeiffer
CAD für Architekten
Thomas Pfeiffer
CAD tür Architekten
Hardwaregrundlagen
Softwaregrundlagen
2 D-Arbeitstechniken
3 D-Arbeitstechniken
CAD-Übungen
M
Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden
CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Pfeiffer, Thomas:
CAD für Architekten: Hardwaregrundlagen,
Softwaregrundlagen, 2D-Arbeitstechniken,
3D-Arbeitstechniken, CAD-Übungen I
Thomas Pfeiffer. - Braunschweig;
Wiesbaden: Vieweg, 1988
Der Verlag Vieweg ist ein Unternehmen der Verlagsgruppe Bertelsmann.
Alle Rechte vorbehalten
© Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig 1989
Softcover reprint of the hardcover 1s t edition 1989
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ISBN-13: 978-3-528-08830-9 e-ISBN-13:978-3-322-84134-6
DOI:I0.I007/978-3-322-84134-6
In unserer Zeit gewinnt die Technisierung immer größere Be
deutung. Auch der Architekt kann sich auf Dauer dieser Ent
wicklung nicht entziehen. Die Verantwortung des Architekten
gegenüber der Gesellschaft und deren Erwartungen zwingen ihn
geradezu, sich über den Stand der Technik in seiner Branche
zu informieren.
CAD (Computer Aided Design) ist ein Begriff für Konstruk
tionssysteme, die mit Computerhilfe leichter zu konstruieren
ermöglichen. Zahlreiche Hersteller, unter ihnen viele Archi
tekten und Ingenieure, versuchen in brillanter Weise, diese
Konstruktionstechniken der konventionellen Arbeitsweise des
Architekten anzupassen. Manche CAD-Systeme haben bereits ei
ne solche Vielfalt und Flexibilität erreicht, daß Entwurfs
gedanken nicht mehr gehemmt werden - wie in der Anfangszeit
des CAD -, sondern mit Programmen im Gegenteil völlig neue
Möglichkeiten geschaffen werden, die es dem Entwerfenden in
bisher unbekanntem Maße erlauben, kreative Gedanken umgehend
in ausführbare Planzeichnungen bei gleichzeitiger Projekt
planung umzusetzen.
Außer bei Messebesuchen vergleicht der Interessent die Lei
stungen von CAD-Systemen häufig anhand der Informationsma
terialien einzelner Hersteller. Da solche Informationen je
doch überwiegend in Form von Firmenwerbung gegeben werden,
ist zur kritischen Beurteilung von CAD-Systemen ein ausrei
chendes, firmenunabhängiges Grundwissen unumgänglich. Die~ßs
Buch, dessen Gerüst Informationen von annähernd 30 baus pe
zifischen CAD-Systemen bilden, will dem Leser dieses Grund
wissen liefern. Besonders zu erwähnen sind die leicht ver
ständlichen Illustrationen von CAD-Funktionen anhand praxis
bezogener Detailzeichnungen. Sämtliche Konstruktionen wurden
mit einem bauspezifischen CAD-System entworfen und über ei
nen Laserdrucker ausgedruckt.
Die Hardwarebeschreibungen in diesem Buch beziehen sich vor
wiegend auf CAD-Systeme im Mikrocomputerbereich, wie sie
selbst in kleineren Architekturbüros eingesetzt werden. Die
Softwarebeschreibung läßt sich auf die Konstruktionsmöglich
keiten aller CAD-Systeme, die für die Architektur konzipiert
sind, übertragen.
An dieser Stelle möchte ich mich ganz besonders bei Herrn
Professor Georg Nemetschek bedanken, dessen Engagement das
Entstehen dieses Buches ermöglichte.
Besonderen Dank auch an die Fachhochschule München, die mir
ihre Computeranlagen mit den CAD-Systemen ALLPLOT/ALLPLAN
zur Verfügung stellte, um dieses Buch zeichnen zu können.
Für die ständige technische Betreuung, die eine Ausarbei
tung in kürzester Zeit ermöglichte, bin ich auch Herrn
Diplomingenieur Axel Berger zu Dank verpflichtet.
München, im August 1988 Thomas Pfeiffer
VI
Inhalt
Hardwaregrundlagen •.••..•..•.....•••...••.•••.•••••.••••••• 1
Grobe Beschreibung von CAD-Arbeitsplätzen ......•.••....••••..• 2
Tastatur, Grafische Eingabegeräte, Tablettmenüs,
Bildschirm
Welcher Drucker ist für den CAD-Einsatz geeignet? .•••.•••.•.•• 9
Typenraddrucker, Nadeldrucker, Tintenstrahldrucker,
Thermodrucker, Laserdrucker
Was leistet ein Plotter
und welche Gesichtspunkte sind
beim Umgang mit ihm zu beachten? •..•••.••••••••••...•••••••• 13
Flachbettplotter, Trommelplotter, Reibungsplotter,
Elektrostatische Plotter
Wie funktioniert ein Computer? .•••••..•.•••.••...•••.••••••.• 17
Rechnerkomponenten, RAM, ROM, BIT, BYTE, Prozessoren,
Coprozessoren
Welches sind geeignete Speichermedien? .•..••••••..•••••..•.•. 22
Festplatte, Hardcard, Diskette, Magnetband,
Optische Speicherplatte
Was versteht man unter Workstations? ...•.•..•..•••.•.•.••.••• 25
PC-basierende Workstation, "Intelligenter" Grafik-
Terminal, "klassische Workstation", Computational Node
Wie können Mikrocomputer vernetzt werden? .••••..•••••••.•..•• 28
LAN, Ethernet, Bus-Netz, Zentral-Netz,
Token-Ring
CAD-Systemaufbau •................•.......•........•...•..•.•. 31
Betriebssystem, Kompatible Rechner, Multi-tasking,
Multi-user
2 Softwaregrundlagen .••.........•....•..••••.•••..•..•..•.•. 35
Auf welche mathematischen Voraussetzungen
treffen wir bei der CAD-Anwendung? •..•.•.•..•.•.••.•.•..•.••. 36
Zweidimensionale/Dreidimensionale Koordinatensysteme
Wie werden 2D-/3D-Modelle differenziert? •••.••...••••••...•.• 40
Welche CAD-Philosophien versuchen
sich in der Baubranche durchzusetzen? ...•.••.••••.......••... 43
Worin unterscheidet sich die computergesteuerte
Geometrieerstellung von der konventionellen Zeichentechnik? .. 45
Geometrieerstellung allgemein, Orientieren
Wie fUnktioniert das Arbeiten mit CAD-Menüs allgemein? .•.•... 47
Inhalt VII
3 CAD-Grundfunktionen........... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 49
Erläuterungen zu den in diesem Buch verwendeten
Symbolen der allgemeinen CAD-Funktionsbeschreibung ........... 50
Systemparameter .............................................. 52
Darstellungsbezogene Parameter ............................... 53
Darstellungsmaßstab, Schraffur typen , Muster,
Darstellungsgenauigkeit, Darstellung verdeckter Kanten,
Plottmaßstab, Flächendarstellung, Ansichtendarstellung,
Darstellung von Strichstärken
Elementbezogene Parameter .................................... 56
Strichart, Strichstärke, Maßlinienbegrenzungssymbole,
Bewehrungssymbole, Dezimalstellenanzeige,
Bezugsmaßstab, Zeichnungsebenen
Handhabungsbezogene Parameter ................................ 59
Maßeinheiten, Identifizierungsart, Normen, Zeitabstand,
Textspiegelung, Gitterdefinition, Hilfskonstruktionen
Hilfsfunktionen .............................................. 62
Fangradius, Linealfunktion, Lupe, Teilbildübersicht,
Summenfunktion, Verschieben von Zeichnungsebenen,
Ausschnittsdefinition, Schnittpunkt, Gesamtübersicht,
Hintergrund aktivieren, Systemwinkel, Bezugspunkt,
Winkelmessung, Längenmessung, Flächenmessung,
Segmentdefinition
Positionieren, Identifizieren ................................ 69
4 Arbei tstechniken im 2D-CAD ................................ 74
Einleit ung ................................................... 75
Erzeugen von CAD-Grundelementen .............................. 76
Punkt, Linie, Kreis, Ellipse, Elementketten
Ubungen Grundelemente ...•..••••••••.••....•••••.•..••••.•.•.• 90
Modifikationsfunktionen ...................................... 97
Löschen, Trimmen, Verzerren
übungen Modifikationsfunktionen •••..••.....•...•••.•.•••.•.. 101
Manipulationsfunktionen ..................................... 111
Spiegeln, Verschieben, Drehen, Kopieren
Rotieren, Versetzen, Rastern
übungen Manipulationsfunktionen .••.•••••........•••••••.••.• 115
Übernahme vorhandener Pläne ................................. 122
Symbol technik ............................................... 1 24
.................................
Makro/Variantenkonstruktion 126
Übung Makroaufbau, grafisch 128
Planbeschriftung, Vermaßung .................. .............. . 131
'
VIII Inhalt
5 Arbeitstechniken im 3D-CAD ............................... 139
Tabelle mit groben Unterscheidungsmerkmalen
verschiedener Modelltypen im räumlichen CAD 140
Grundeinheiten für räumliche Darstellungsweisen ............. 141
2 1/2D-Drahtmodell ..•••.•.•.•.•••...•••..•..••...•••.•..•.•. 141
2 1/ 2D-Kantenmodell .•..•....•........•......•.....••...••••• 142
3D-Kantenmodell .•••..••••..•••.•••..•.•....••..•••.•••.••••. 146
Flächenorientierte Darstellung (Modell) ....••..••.•••••••••• 150
3D-Flächenmodell •...•••.....••••...••...•••••...••••••.••••• 151
3D-Volumenmodell .•..•.••.•.•.•..•.•••.•••••.•••.••.•.•••.••. 153
3D-Makros •••...••.••..••••••••••••..•••..••••••••••.••••••.• 157
3D-Konstruktionselemente ....•••.•..••..•••••••••••...•••.•.. 162
Pos i tionieren ............................................... 16 4
Identifizieren .............................................. 1 65
3D-Modifikationsfunktionen .................................. 168
Löschen, Trimmen, Verzerren, Verschneidangen
3D-Manipulationsfunktionen .................................. 172
Spiegeln, Verschieben, Drehen, Kopieren
Schnitterzeugung 176
Projektionsarten ............................................ 178
Parallelprojektion, Perspektiven, Rotation,
Innenraumperspektive
3D-übungsaufgabe ••.••••.•..••.•.•••••••.••.•••.•••••.••....• 184
Verzeichnis über bauspezifische CAD-Systeme .....•.•..••..•..• 192
Stichwortverzeichnis ........... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 199
Quellenverzeichnis .......................................... 203
1 Hardwaregrundlagen
1 Hardwaregrundlagen
Das erste Kapitel macht mit der erforderlichen CAD-Hard
ware vertraut.
• Grobe Beschreibung von CAD-Arbeitsplätzen .•••..••.. 2
Welcher Drucker
ist für den CAD-Einsatz geeignet? .•.•.••.••.•.•.•. 9
Was leistet ein Plotter, und welche Gesichts-
punkte sind beim Umgang mit ihm zu beachten? .••.• 13
· Wie funktioniert ein Computer? ••..•....•..••..••• 17
· Welches sind geeignete Speichermedien ? ...••...... 22
· Was versteht man unter Workstations? ......•...••. 25
· Wie können Mikrocomputer vernetzt werden? ...••... 28
· CAD-Systemaufbau •...........•.••.•...••........... 31
Hier werden Antworten auf Fragen gegeben, die vor allem
CAD-Einsteiger interessieren.
2 Hardwaregrundlagen
CAD-Arbeitsplatz (hier ohne Drucker)
Nemetschek Programmsystem GmbH
Komponenten, aus denen sich ein interaktives CAD-Compu
tersystem zusammensetzt:
HARDWARE - Grafikterminal bzw. Grafikterminal mit
zusätzlichem normalen Monitor
- Tastatur
- Grafische Eingabegeräte, häufig mit
Eingabetablett
- Printer (Drucker)
- Plotter (automatische Zeichenmaschine)
- Datenspeicher
SOFTWARE Alle erforderliche Daten und Programme;
CAD-Programme werden in der Regel auf
Festplatten aufgespielt.
PERSONAL Architekten, Ingenieure, Konstrukteure
und Technische Zeichner.
Die reale Einarbeitungszeit beträgt der
zeit im Durchschnitt etwa 6 bis 8 Wo
chen. Programmierkenntnisse sind nicht
erforderlich !
Hardwaregrundlagen 3
Die TASTATUR
FUNKTIONSTASTEN
SCHREIBMASCHINE TASTENFELD RECHEN3LOCK
STEUERUNGSTASTEN
Tastatur Cherry 0777
Cherry Mikroschalter GmbH
Auf den ersten Blick liefern uns Computertastaturen das
von Schreibmaschinen gewohnte Bild. Sie sind jedoch um
drei Tastenblöcke erweitert. Die Anordnung der Tasten
felder ist herstellerbedingt unterschiedlich.
Das SCHREIBMASCHINENTASTENFELD entspricht der Tastatur
einer Schreibmaschine. Im CAD bietet es die Möglichkeit,
gewünschte Texte oder Koordinaten unabhängig von einem
grafischen Eingabegerät einzugeben.
Die Tasten dieses Feldes sind um eine UBERGABETASTE (RE
TURN-TASTE) ergänzt. Diese dient zur Bestätigung ein
gegebener oder vom Rechner vorgeschlagener Werte. Bei
der Anschaffung eines Computers sollte man im deutsch
sprachigem Raum darauf achten, daß die Tastatur Umlaute
und IIßII enthält.
STEUERUHGSTASTEN können die Funktion besitzen, Programm
abläufe zu steuern. Dieses Tastenfeld dient beim Umgang
mit allgemeinen Computerprogrammen generell zur Cursor
steuerung. Häufig finden wir diese Steuerungsfunktionen
auch in den Tasten des Rechenblocks als Zweitfunktionen
integriert.
RECHENBLOCK. Mit seiner Hilfe werden Rechenoperationen
durchgeführt. In ihm befinden sich Tasten mit den Zahlen
Obis 9 und den Grundrechenarten. Dieser Block ist immer
auf der rechten Seite angeordnet.
FUNKTIONSTASTEN liegen entweder auf der linken Seite
oder am oberen Rand der Tastatur. Sie dienen dazu, häu
fig wiederkehrende Programmfunktionen auszulösen.
Diese Tasten werden auch als SOFTKEY-TASTEN bezeichnet,
da sie in ihrer Funktion programmiert werden können.
Welche Funktionen sie gerade bewirken, wird oftmals in
einer Menüzeile am Bildschirm angezeigt. Manche Tasta
turen verfügen über LCD-Tasten, die einen Funktionswech
sel direkt auf dem Tastenkopf anzeigen können.