Lệnh EXTRUDE trong CAD: đùn hình 2D thành khối 3D — vát, theo đường dẫn, và vì sao hình hở chỉ ra một tấm mặt

Phần lớn mô hình 3D trong xây dựng bắt đầu từ một hình 2D: mặt bằng tường, tiết diện dầm, đường bao móng. Lệnh extrude trong CAD đùn hình phẳng ấy lên theo một chiều cao để thành khối. Đây là lệnh dựng khối được dùng nhiều nhất, và cũng là lệnh có những chi tiết khiến người mới lúng túng: sao hình này ra khối mà hình kia chỉ ra một tấm mặt mỏng, sao biên dạng biến mất sau khi đùn.

Bài này thử EXTRUDE trên AutoCAD 2027, bản vẽ mẫu acadiso.dwt, và đọc thể tích từng khối, đối chiếu với tính tay. Lệnh xoay hình quanh trục có ở bài lệnh revolve trong CAD. Muốn học bài bản dựng hình 3D, Viện có khoá AutoCAD cho ngành xây dựng.

Cách gọi extrude autocad

Vị trí và tên tắt lấy từ tệp acad.cuix và acad.pgp của bản 2027. Tài liệu Autodesk về EXTRUDE mô tả lệnh tạo khối đặc 3D từ đối tượng bao kín một vùng, hoặc mặt 3D từ đối tượng hở.

Gõ EXT, bản 2027 báo và hỏi:

Đùn khối trong CAD: hình kín ra khối đặc

Hình chữ nhật 2000 × 1000 vẽ bằng RECTANG, đùn cao 500: kết quả là một khối đặc (3dSolid), thể tích 1 000 000 000, đúng 2000 × 1000 × 500. Khối trải từ cao độ 0 tới 500.

Gõ chiều cao âm, -500, khối đùn xuống dưới: trải từ −500 tới 0, thể tích như cũ. Cách này tiện khi dựng móng từ đường bao nằm ở mặt đất.

Sau khi đùn, hình chữ nhật gốc biến mất: tổng số đối tượng vẫn là 1. Đó là do biến DELOBJ, bằng 3 trên máy mặc định, xoá biên dạng sau khi tạo khối. Muốn giữ lại biên dạng để dùng tiếp thì sao chép nó ra trước, hoặc chỉnh DELOBJ; biến này có bài riêng ở lệnh revolve trong CAD.

Hình hở chỉ ra một tấm mặt

Polyline hai đoạn, không khép kín, đùn cao 500: kết quả không phải khối mà là một mặt cong (ExtrudedSurface), giống một tấm tường mỏng không có chiều dày. Và polyline gốc vẫn còn: tổng số đối tượng là 2.

Đây là lỗi hay gặp nhất: vẽ tường bằng LINE hay polyline không khép, đùn lên thì ra mặt chứ không ra khối, rồi không tính được thể tích. Cách chữa là khép hình lại trước khi đùn, ví dụ bằng lệnh boundary trong CAD để lấy một polyline kín từ các nét rời.

Biên dạng nào đùn được

Thử lần lượt các loại hình, mỗi hình đùn cao 300:

Với polyline tự cắt, như hình nơ bướm có hai cạnh bắt chéo nhau, bản 2027 báo:

Cannot sweep or extrude a self-intersecting curve.
1 object removed from selection set.

Hình bị loại khỏi lựa chọn và lệnh chờ bạn chọn hình khác. Cách chữa là tách hình nơ thành hai tam giác, hoặc vẽ lại đường bao cho không cắt nhau.

Có thể đùn nhiều hình một lượt. Chọn cùng lúc một hình vuông 1000 × 1000, một đường tròn bán kính 500 và một hình chữ nhật 2000 × 500, đùn cao 300: máy tạo ba khối riêng, thể tích 300 000 000, 235 619 449 và 300 000 000. Các khối không tự gộp lại; muốn gộp thì dùng lệnh cộng khối sau đó.

Taper angle: đùn vát

Lựa chọn T (Taper angle) làm các mặt bên nghiêng vào trong khi đùn. Cùng hình chữ nhật 2000 × 1000, gõ T, góc 5, rồi chiều cao 500: khối vát có thể tích 935 659 213.

Tính tay: mỗi cạnh thu vào 500 × tan 5° ≈ 43,74 ở mỗi phía, nên mặt trên còn 1912,5 × 912,5. Theo công thức khối lăng trụ cụt V = h/6 × (đáy + 4 × giữa + đỉnh), ra khoảng 935 660 000, khớp với số máy tính tới hàng nghìn. Đùn vát hợp cho đế móng vát, đầu cọc, bệ máy.

Extrude theo đường dẫn

Lựa chọn P (Path) đùn biên dạng dọc theo một đường có sẵn thay vì thẳng lên. Đường tròn bán kính 50 đùn theo một polyline 3D ba đoạn, mỗi đoạn 1000:

Kết quả là một ống thể tích 23 561 945, đúng bằng π × 50² × 3000, tức diện tích tròn nhân tổng chiều dài đường dẫn. Lưu ý: với DELOBJ bằng 3, cả đường tròn lẫn đường dẫn đều bị xoá, chỉ còn lại ống. Nếu định dùng đường dẫn cho việc khác, như đi ống lần hai, hãy sao chép nó ra trước.

Lựa chọn D (Direction) thì đùn theo hướng hai điểm bạn chỉ định. Đùn hình chữ nhật theo hướng từ 0,0,0 tới 0,500,500 cho khối nghiêng, cao 500, thể tích vẫn 1 000 000 000.

MOde: chọn ra khối hay ra mặt

Dòng thông báo Closed profiles creation mode = Solid nhắc bạn chế độ hiện tại. Gõ MO ở câu hỏi đầu, rồi SU (Surface), thì ngay cả hình chữ nhật kín cũng chỉ ra mặt, và biên dạng gốc được giữ lại. Gõ MO, SO để trở lại chế độ khối. Nếu thấy hình kín mà vẫn ra mặt, hãy nhìn dòng thông báo này trước.

Dựng tường từ mặt bằng: thứ tự làm

Gộp các kết quả trên, đây là thứ tự an toàn khi dựng tường 3D từ một mặt bằng vẽ nét rời:

1. Sao chép mặt bằng sang một layer riêng, vì biên dạng sẽ bị xoá sau khi đùn.
2. Dùng BO bấm vào trong từng đoạn tường để có polyline kín; nét rời không đùn ra khối được.
3. Kiểm tra dòng thông báo khi gọi EXT: phải là Closed profiles creation mode = Solid.
4. Chọn tất cả polyline tường cùng lúc, gõ chiều cao tầng, ví dụ 3300. Mỗi đoạn tường thành một khối riêng.
5. Nếu máy báo Cannot sweep or extrude a self-intersecting curve., tìm đoạn tường có đường bao tự cắt và vẽ lại.
6. Móng thì làm tương tự nhưng gõ chiều cao âm để đùn xuống dưới cốt nền.

Làm xong, mỗi khối có thể tích đúng bằng diện tích mặt bằng nhân chiều cao, nên cũng dùng được để bóc khối lượng xây sơ bộ.

Ba điều hay nghe nhưng không đúng

Câu hỏi thường gặp

Lệnh extrude trong CAD dùng để làm gì?

Đùn một hình 2D lên theo chiều cao, theo hướng, hoặc theo đường dẫn để thành khối đặc hay mặt 3D.

Vì sao đùn xong không ra khối mà ra mặt?

Hình chưa khép kín, hoặc chế độ MOde đang là Surface. Khép hình lại, hoặc gõ MO, SO.

Vì sao hình gốc biến mất sau khi đùn?

Biến DELOBJ bằng 3 xoá biên dạng, và cả đường dẫn nếu dùng Path. Sao chép ra trước nếu cần giữ.

Đùn xuống dưới thế nào?

Gõ chiều cao âm, ví dụ -500: khối nằm từ −500 tới 0.

Làm sao đùn một ống theo tuyến?

Vẽ tiết diện tròn và tuyến, gõ EXT, chọn tiết diện, gõ P, chọn tuyến.

Đùn vát cho đế móng thế nào?

Ở câu hỏi chiều cao, gõ T, nhập góc vát, rồi nhập chiều cao.