张 波
中国化学工程第十六建设公司 湖北省宜昌市 443000
摘要：随着计算机技术的发展，各类软件在工程施工中得以充分应用，其中Project项目管理软件、Auto-CAD、P6、BIM软件等，都已在工程施工中得到了很好的应用，成为解决工程施工问题的有利工具，有效解决了工程施工的难题，节省了人力，同时还节约了资源，提高了工程质量。而Auto-CAD（以下简称CAD），在工程施工中不再是单纯的制图工具，也而成为解决施工中技术难题和培训教学的主要辅助手段之一。本文将CAD在钣金展开、管道施工及工程吊装中的应用实例做了详细阐述。
关键词：AUTO-CAD；工程施工；钣金展开；吊装；编制
1.前言
计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD），是将计算机应用于产品设计全过程的一门综合技术；它以计算机为主要手段产生各种数字与图形信息，并运用这些信息进行产品设计。CAD技术主要包括计算机辅助建模、计算机辅助结构分析计算、计算机辅助工程数据管理等内容。随着计算机技术的不断发展，CAD所能完成的工作复杂性将不断提高。虽然使用CAD绘图软件在施工单位虽然不像设计单位那样要求高，但在工程施工中掌握一些简单的CAD绘图技巧，便可以和工程施工结合起来，把一些平时较为复杂的问题简单化，因此，CAD在工程施工也中得到了广泛的应用。
2.CAD在钣金展开的应用
在工程施工中，设计单位一般不对设备部件进行展开放样，需要施工单位技术员及或铆工自行绘图放样下料，使用CAD软件，可以按比例在计算机上进行放样，使用键盘、鼠标等直接与计算机对话，避免了繁杂的放样过程，并且使用CAD不仅精确性高，而且还可以把施工人员从繁重、重复的计算中解脱出来，提高组件的制造精度。相对于手工绘图或放样，它具有速度快和精度高的特点，同时，技术工人可以通过CAD放样讲解，得到培训和提高。
2.1直圆锥的展开
在某项目施工中，有一台非标设备制作，设备底部为直圆锥，规格为Φ4500 ×500mm，H=7170mm，δ=10mm。
在展开时可以按照比例以4510×510mm，H=7170mm的直圆锥进行放样（见图2.1），延长ab、cd相交与e点,然后以ac为直径画圆，并将圆弧进行n等分,得到f、g、h、i、j、f＇、g＇、h＇、i＇、j＇各点,自各点引垂线至ac,得到f＇＇、g＇＇、h＇＇、i＇＇、j＇＇。等分数越多，放样准确性越高，在工程施工中一般n=16~36便可精确放样，在此为了简述，取n=12（见图2.2）,
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图1 图2
在图2.2中量取e f＇＇、f f＇＇,以e f＇＇、f f＇＇为直边绘正三角形，得到斜边ef长度L1。以此类推，可得到eg=eg＇＇(L2)、eh= eh＇＇(L3)、ei= ei＇＇(L4)、ej= ej＇＇(L5)、ea、ec长度。
以e点为圆心， L1为半径画弧，然后以a点为圆心，af为半径画弧，相交与F,用光滑的曲线连接aF；然后以F点为圆心，af为半径画弧与以e点为圆心， L2为半径画弧相交于G,用光滑的曲线连接FG,以此类推，可得H、I、J、C、F＇、G＇、H＇、I＇、G＇、C＇各点，用光滑曲线将各点连接并用直线将e点与各点连接（见图2.3）。将各圆弧去掉，即可得到锥底展开曲线（见图2.4）。
按照同样的方法，对以bd为直径的圆进行等分，在图4的基础上绘制出展开曲线，即可得到此直圆锥的放样图。
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图3 图4
2.2 管道组成件的展开
在工程施工中，还可用CAD对管道组成件进行展开，如常见的虾米弯头、方圆过度（图5为正心上圆下方展开）等[1]，在此不再详细阐述其过程。
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图5
3.CAD在管道施工过程中的应用
CAD中的图块命令（block）是用一个图块名命名的一图形实体，其中的各个实体可组以有自己的图层、线型、颜色、线宽等特征，用户可以根据需要用已定义的块名将该组实体插入到图形中任意指定的位置，并且在插入时还可以指定不同的比例因子和旋转角度。如将定某图单元定义成“块”。工程施工中无论是绘制管道图，还是设备图，都可以利用图块命令来建立图形库，避免重复工作。更主要的是CAD图形便于修改，还可以保持其相应图形的符号一致。例如，在管道单线图绘制过程中的各种阀门、设备或接口，都可以定义成图块。
在某工程地埋管道施工中管道敷设要求有坡度，用CAD将管道管径及敷设长度按照图纸要求的坡度绘制，管道或管沟任意位置的标高或埋深一目了然，从而对施工过程进行有效的控制。
4.CAD在吊装过程中的应用
在设备吊装时，吊车、绳索选择固然重要，但周围的环境也是不可忽略的因素；因此在设备吊装前，即使是小型吊装，也需要考察吊车能否满足入场及站位条件，考察测量后，用CAD可以按照比例绘制周围障碍物和吊车的尺寸，看是否满足吊车能否顺利进场及站位。
用CAD还可以简单绘制的吊装示意图，简单校核在吊装过程中建筑物是否和吊车臂杆发生扛杆现象。这样的简单绘图校核比绘制三维图形，利用三位动态观察器或旋转进行演示更简单化，便于应用，节省绘制时间。
在大型设备吊装或多台设备吊装准备阶段，设备到场后的位置摆放是否合理也是非常重要的。设备摆放位置合理，可以方便减少吊车站位次数，减少吊装使用台班。用CAD绘制设备摆放平面图，不仅可以很精确的测量吊装半径，多次移动设备图形来进行模拟摆放，找出最佳设备摆放方案，从而达到更好的经济效益。
5.CAD施工图在施工方案、组织设计等WORD文本中的应用
工程施工中，我们使用WORD软件编制施工方案、施工组织设计时，常常要插入图形才能更好的阐述问题，而Word是功能强大的文字处理软件，虽然也有绘图功能，也可实现图文同时编辑，但很难绘制出符合要求的图形。CAD与WORD软件在图形编辑上具有能准确定位、容易编辑等优点。将word和CAD两种软件相互调用，可以使我们的施工方案、施工组织设计甚至投标文件收到图文并茂的效果，提高公司形象。
6.结论
ATOU-CAD在工程施工中应用广泛，是工程行业不可或缺的一部分，不仅可以作为制图工具，绘制如管道单线图、施工平面图，还可以在施工过程中加以应用来解决一些技术难题和作为计算工具，以提高工作效率和准确性，节省人力，提高了工程质量。将数据精益求精，还要对ATOU-CAD进行学习和研究，在掌握有限的CAD技巧的情况下，加以灵活运用，使我们的工作向高效率、高严谨度方向发展。
参考文献
[1]梁绍华编著，《新编钣金展开计算实用手册》，机械工业出版社，2003.3