§ 30. _Aufgabe. Ein Gebäude mit viereckigem Grundriß und überall gleich

hohen Mauern zu decken._ Der Gefällemaßstab des Daches ist gegeben.

Nach § 14 sind die Schnittlinien benachbarter Dachflächen die

Winkelhalbierenden der Schichtlinien, zu denen auch die wagerechten

Begrenzungen gehören. Dadurch entstehen (Fig. 33) an den kürzeren

Vierecksseiten dreieckige Bedachungen, an den längeren viereckige,

deren Schnittgerade, die »Firstlinie« des Daches, durch Verbindung der

Dreiecksspitzen erhalten wird. Sie ist im allgemeinen nicht horizontal.

Aus ästhetischen Rücksichten pflegt man daher den über dem tiefsten

Punkt der Firstlinie gelegenen Dachteil gesondert mit so flachem

Gefälle zu decken, daß dieser Teil des Daches von unten praktisch nicht

sichtbar ist. Man führe eine solche Konstruktion aus.

[Illustration: Fig. 33.]

§ 31. _Fortsetzung._ Da sich drei nicht derselben Geraden parallele

Ebenen stets in einem Punkte treffen, so muß von dem Schnittpunkte

zweier Schnittlinien, die zwei Dachebenen miteinander bilden, stets

eine dritte Schnittlinie ausgehen. Daher geht auch die Firstlinie durch

den Schnittpunkt der beiden Dachkanten der in ihr zusammentreffenden

Dächer hindurch; sie halbiert auch deren Winkel (Fig. 33). Sind demnach

diese beiden Dachkanten parallel, so ist auch die Firstlinie parallel

und daher horizontal.

Diese Bemerkungen erleichtern oft die Konstruktionen. Ein Beispiel mit

einer einspringenden Ecke gibt die Fig. 34.

[Illustration: Fig. 34.]

§ 32. =Aufschüttung einer Halde.= Von einer wagerechten Ebene

(Fig. 35, Höhe 50), an die sich ein ebener Abhang anschließt, ist ein

horizontales Geleise _gg_ auf Trägern über den Abhang hinausgebaut,

um von dort Schlacken auf den Abhang zu kippen. Das Geleise geht erst

gerade, dann im Halbkreise, dann wieder gerade zurück. Die Böschung der

Halde ist gegeben.

[Illustration: Fig. 35.]

[Illustration: Fig. 35 a.]

Bei voller Aufschüttung besteht die Halde, soweit das Geleise

geradlinig ist, aus je zwei dachartig aneinandergesetzten Ebenen; ihr

Gefällemaßstab ist aus der gegebenen Böschung zu konstruieren. Längs

des halbkreisförmigen Geleises besteht die Halde aus zwei geraden

Kegeln, die einander längs des Geleises durchdringen. Ihre Böschung

stimmt mit der gegebenen ebenfalls überein; ihre Spitzen liegen

lotrecht zum Mittelpunkte des kreisförmigen Geleiseteils, im Querprofil

(Fig. 35 a) bei _S₁_ und _S₂_. Die Kegel schneiden die Geländeebenen

in zwei Kegelschnitten (Ellipsen – wie in der Fig. 35 –, Parabeln

oder Hyperbeln, je nachdem die Böschung des ebenen Abhanges kleiner,

ebensogroß oder größer als die der Halde ist); ihre großen Hauptachsen

liegen in der Symmetrieebene des Geleises. Ein Querschnitt durch diese

gibt auch die Längen dieser Hauptachsen und die Mitten der Ellipsen;

dazu senkrechte Querschnitte durch die Ellipsenmitten liefern die

Längen der kleinen Achsen. Daraus lassen sich bekanntlich die Ellipsen

konstruieren. Auf ihnen schneiden sich gleichkotierte Schichtlinien der

Geländeebene und der Haldenfläche, nämlich sowohl der Böschungsebenen

wie der Böschungskegel; diese Schnittpunkte werden daher beim Ziehen

der Ellipsen von Nutzen sein.

§ 33. =Ausschachten einer Grube.= An einem ebenen Abhang soll eine

Grube mit kreisförmiger wagerechter Grundfläche und gegebener Böschung

ausgeschachtet werden.

[Illustration: Fig. 36.]

[Illustration: Fig. 36 a.]

Die Lösung dieser Aufgabe ist der vorigen ähnlich und in Fig. 36

angegeben. Der Grubenrand ist eine Ellipse, deren Mittelpunkt und

Hauptachsen aus dem Querschnitt (Fig. 36 a) zu entnehmen sind.

Auf der Horizontalprojektion dieser Ellipse schneiden sich die

gleichkotierten Streichlinien der Geländeebene und die Schichtkreise

des Böschungskegels.

§ 34. =Tunnelmündung.= An einem ebenen geneigten Abhang soll eine

Tunnelmündung angelegt werden. Die horizontale Mittelachse des Tunnels

und sein Querschnitt sind gegeben; die Tunnelmündung ist auch in wahrer

Gestalt zu konstruieren.

In der Fig. 37 sei rechts der Gefällemaßstab der gegebenen

Geländeebene, _a_ (Höhe 6) die Tunnelachse, Fig. 37 a sei der gegebene

Querschnitt. Da die Gerade _aa_ zugleich die Schnittgerade der

vertikalen Schnittebene längs der Tunnelachse mit der Zeichenebene,

und nachdem sie durch die gegebenen Streichlinien gestuft ist, auch

mit der gegebenen Ebene angibt, braucht man nur senkrecht zu ihr

in den Punkten mit den entsprechenden Koten die Querdimensionen des

Tunnels, wie sie das Profil angibt, abzutragen und in den Endpunkten

Parallelen zur Tunnelachse zu ziehen; diese ergeben die Schichtlinien

des die Tunnelwand darstellenden Zylinders. Ihre Schnittpunkte mit

gleichkotierten Schichtlinien der gegebenen Ebene sind Punkte der

gesuchten Tunnelmündung. Die wahre Gestalt dieser Tunnelmündung ist

durch Drehen der Ebene um die Schichtlinie der Tunnelsohle in die

horizontale Lage nach § 18 zu bestimmen: der Abstand der Streichlinien

nach der Drehung ist die Hypotenuse in einem Dreieck, dessen Katheten

das ursprüngliche Intervall und die mit 1 bezeichnete, aus dem

gegebenen Profil zu entnehmende Einheit des Höhenmaßstabs sind (vgl.

links in der Fig. 37).

[Illustration: Fig. 37.]

[Illustration: Fig. 37 a.]

Bei der Ausführung des in Fig. 37 gezeichneten Beispiels, bei dem das

Profil aus einem symmetrischen Trapez und einem darüber gesetzten

Halbkreise besteht, genügt es, die vier Ecken des Trapezes und den

obersten Punkt des Halbkreises festzulegen. Denn die entstehenden

Figuren der Tunnelmündung in der Karte und in wahrer Gestalt bestehen

alsdann in einem Viereck und einer darübergesetzten Halbellipse, in

der die ursprünglichen horizontalen und vertikalen Kreishalbmesser

konjugierte Halbmesser geworden sind; die Ellipsen sind daher leicht zu

zeichnen, wie das in den Elementen der darstellenden Geometrie gezeigt

wird.

III. DARSTELLUNG DER GELÄNDEFLÄCHEN

§ 35. =Hauptschichtlinien.= In der Einleitung wurde bereits von

der Darstellung einer Geländefläche durch ihre Schichtlinien,

die Schnittkurven mit wagerechten Ebenen, gesprochen, und in den

vorhergehenden vorbereitenden Abschnitten ist davon auch schon bei der

Darstellung der einfachen Flächen – Ebene, Zylinder, Kegel, Kugel –

Gebrauch gemacht worden.

Im folgenden sei nun die Gestalt der Geländefläche willkürlich

angenommen, jedoch vorausgesetzt, daß sie im allgemeinen glatt genug

verlaufe, so daß man sie durch die _gezeichneten_ Schichtlinien als

hinreichend gegeben ansehen kann. Diese Schichtlinien, die gewöhnlich

Schichten gleicher Dicke entsprechen, und deren Höhenzahlen auch

gewöhnlich runde Zahlen sind, werden bisweilen _Hauptschichtlinien_ der

Fläche genannt.

Die kotierte Projektion der Hauptschichtlinien eines Geländes auf

eine wagerechte Zeichenebene liefert bei nötiger Verkleinerung eine

_Karte_ oder einen Plan des Geländes. Allen folgenden Betrachtungen

wird ein solcher Schichtenplan zugrunde gelegt; an ihm können alle

Konstruktionen usw. ausgeführt werden. Daher werden im Folgenden auch

unter Schichtlinien, Fallinien usw. schlechtweg ihre Abbildungen (d. h.

verkleinerten Projektionen) auf einer Karte verstanden, wenn nicht etwa

aus dem Zusammenhange hervorgeht, daß die Originale des Geländes selbst

gemeint sind.

§ 36. =Zeichnerische Bemerkungen.= Zunächst mögen einige Bemerkungen

über die zeichnerische Ausführung der Konstruktionen eingeflochten

werden, von denen im folgenden die Rede sein wird. In den beiden

vorhergehenden Abschnitten war fast alles mit dem Lineal, dem Zirkel,

Maßstab und Transporteur ausführbar. Diese elementaren Geräte werden

im folgenden nicht immer genügen, wie das in der Natur der Sache

liegt, wenn sich die Konstruktionen nicht auf gerade Linien und Kreise

beschränken sollen.

Oft wird es von Vorteil oder geboten sein, die Konstruktionen nicht an

der vorhandenen Karte selbst auszuführen. Dann zeichnet man sich den

erforderlichen Teil des Geländes auf ein besonderes Zeichenblatt ab,

entweder mittels Pauspapiers, nachdem man eine Anzahl wichtiger Punkte

und etwa das Gradnetz des Geländes besonders festgelegt hat, oder

besser und genauer mit einem Storchschnabel (Pantographen).

Man kann damit zugleich die herauszuzeichnenden Teile der Karte in

vergrößertem Maßstabe wiedergeben, was oft sehr nützlich ist.

[Illustration: Fig. 38.]

§ 37. Der =Storchschnabel= (Pantograph; Christoph Scheiner, † 1650)

besteht (Fig. 38) aus zwei durch eine Parallelogrammführung (_CD_ =

_ES_, _CE_ = _DS_) verbundenen Stangen _AC_ und _BC_ mit gemeinsamem

Drehpunkt _C_; aus der Ähnlichkeit der Dreiecke _ADS_ und _ACB_ folgt

_AS_ : _AB_ = _AD_ : _AC_. Wenn also der Punkt _A_ des Apparates am

Zeichentisch oder Reißbrett festgemacht wird, bei _S_ sich ein über

der abzuzeichnenden Karte beweglicher Fahrstift (scharfe Spitze, die

durch eine daneben angebrachte ein wenig längere Stütze dicht über der

Karte geführt wird), bei _B_ der auf dem Papier zeichnende Bleistift

befindet, so liefert der letztere eine Vergrößerung im Verhältnis

_AD_ : _AC_. Ist _SB'_ = _AC_, so beschreibt _B'_ dieselbe Figur wie

_S_.

Für die hier in Frage kommenden Zwecke genügt meist ein ganz

einfacher Apparat, wie er für weniges Geld zu haben ist. Man wird

ihn nötigenfalls ein wenig ausrichten und seine Vergrößerung prüfen

müssen. Dies geschieht, indem man mit dem Fahrstift eine bekannte

Strecke durchläuft und sie mit der vom Bleistift gezeichneten Strecke

vergleicht.

§ 38. =Glatte Kurve.= Oft wird verlangt, durch eine Reihe passend

gegebener Punkte eine glatte Kurve zu legen. Diese Aufgabe ist bis zu

einem gewissen Grade willkürlich, weil der Begriff der »glatten Kurve«

nicht bestimmt genug ist. Man zieht eine solche Kurve mit Benutzung

des _Kurvenlineals_. Auch die Schichtlinien sind so zu zeichnen, aber

nicht, wie es manchmal zu sehen ist, mit willkürlichen Wellen und

Zacken dazwischen, die viele Konstruktionen ganz unausführbar machen

würden.

§ 39. =Spiegellineal.= Um an eine durch Zeichnung gegebene ebene Kurve

in einem gegebenen Punkte die Tangente oder Normale zu konstruieren,

bedient man sich zweckmäßig eines Spiegellineals, d. h. eines Lineals,

das an einer _zur Zeichenebene senkrechten_ ebenen Seitenfläche das

Spiegelbild der gezeichneten Kurve erkennen läßt. Dreht man es so

lange um den gegebenen Punkt, bis Spiegelbild und gezeichnete Kurve

ohne merklichen Knick ineinander überzugehen scheinen, so ist die

Schnittgerade der Spiegel- und Zeichenebene Normale der Kurve, ihre

Senkrechte im gegebenen Berührungspunkte also die Tangente.

Als Spiegellineal läßt sich ein mit einer geraden Kante versehener,

und, damit die Vorderfläche, nicht die Hinterfläche spiegelt, schwarz

hinterlegter Spiegelglasstreifen verwenden; für viele Zwecke genügt

auch ein mitten auf die nicht abgeschrägte Zentimeterteilung eines

gewöhnlichen Rechenschiebers geklebtes geglättetes und mit dem Ballen

der Hand poliertes Stück Stanniol.

§ 40. =Tangente.= Von einem geeignet gegebenen Punkte, der nicht auf

einer gegebenen Kurve liegt, läßt sich zwar recht genau an diese

eine Tangente mit dem Lineal legen; doch bleibt dabei die Lage des

Berührungspunktes unscharf. Man findet ihn durch eine Korrektions- oder

Fehlerkurve, die man z. B. erhält, indem man eine Reihe von Sekanten

zieht, entweder durch den gegebenen Punkt, oder der gezeichneten

Tangente parallel, deren zwischen der Kurve gelegene Sehnen man

halbiert (Fig. 39).

[Illustration: Fig. 39.]

§ 41. =Hüllkurve.= Statt daß eine Kurve zeichnerisch durch eine

genügende Anzahl Punkte bestimmt wird, kommt es auch oft vor, sie zu

zeichnen, wenn eine hinreichende Anzahl Tangenten von ihr gegeben sind;

das wird ebenfalls durch passendes Anlegen des Kurvenlineals ausgeführt.

Man spricht in diesem Falle davon, daß die Tangenten die Kurve

einhüllen, letztere die Hüllkurve (Enveloppe) der Tangenten ist. Vgl.

z. B. die Fig. 26.

[Illustration: Fig. 40.]

§ 42. =Evolute.= Zeichnet man zu einer gegebenen Kurve, die von einem

Kreise oder einer Geraden verschieden ist, (mit dem Spiegellineal)

genügend viele Normalen, so hüllen sie im allgemeinen eine zweite

Kurve ein, die Evolute der ursprünglichen (Fig. 40). Der Punkt _M_,

in dem diese eine bestimmte, durch den Kurvenpunkt _P_ gehende

Normale berührt, heißt der zu _P_ gehörige Krümmungsmittelpunkt

der ursprünglichen Kurve, so daß also die Evolute der Ort der

Krümmungsmittelpunkte ist. Der Kreis mit dem Zentrum _M_ und dem Radius

_PM_ heißt Krümmungskreis und schmiegt sich an die gegebene Kurve in

_P_ inniger an als jeder andere Kreis, obwohl er im allgemeinen die

Kurve durchschneidet.

§ 43. =Parallelkurven.= Trägt man auf den Normalen einer Kurve von

dieser aus nach derselben Seite gleiche Stücke ab, so erhält man eine

äquidistante oder parallele Kurve. Alle Parallelkurven haben also

dieselben Normalen und demnach eine gemeinsame Evolute. Sie heißen auch

die zu der Evolute gehörigen _Evolventen_.

Auch andere Kurven, z. B. Kreise, können – natürlich ebenfalls nur

bei gewissen Anordnungen – einhüllende Kurven besitzen. Davon macht

man unter anderm zweckmäßig Gebrauch, um noch auf eine zweite Art zu

einer gegebenen eine parallele Kurve im gegebenen Abstand zu zeichnen.

Man zieht um eine genügende Anzahl von Punkten der gegebenen Kurve

Kreise, deren Radius der gegebene Abstand ist, und zeichnet die beiden

Hüllkurven dieser Kreise.

§ 44. =Berührungen im Raum.= Von den folgenden leicht nachzuweisenden

Sätzen, die über die Darstellung einer Berührung im Raume gelten,

wird in Zukunft oft stillschweigend Gebrauch gemacht, wenn

Berührungskonstruktionen statt auf der Geländefläche auf einem Plan von

ihr ausgeführt werden.

Eine beliebige Raumkurve, eine Tangente an ihr und der Berührungspunkt

gehen im allgemeinen bei der Projektion in eine ebene Kurve, eine

Tangente an dieser und den Berührungspunkt über, und zwar entsprechen

die beiden Kurven, die beiden Tangenten und die beiden Berührungspunkte

einander.

Daraus folgt: wenn zwei Raumkurven sich in einem Punkte berühren,

so berühren sich auch ihre Projektionen in einem Punkte, der die

Projektion jenes ist.

§ 45. =Relief eines Geländes.= Die topographische Aufnahme eines

Geländes geschieht meist durch Höhenmessung einer ausreichenden Anzahl

einzelner Punkte, deren geographische Lage (etwa Länge und Breite, oder

andere Koordinaten) bekannt ist. Danach werden dann die Schichtlinien

konstruiert, wovon nachher im § 48 noch die Rede sein wird.

Wenn man für jede Hauptschichtlinie gleich starke Lagen von Pappe oder

Holz, deren Dicke der Schichtendicke entspricht, so ausschneidet, wie

die Schichtlinie angibt, und sie dann richtig aufeinanderlegt, so

erhält man ein terrassenförmiges Gebilde, das angenähert ein Relief

des Geländes darstellt. Auf diese Weise werden nach Ausfüllung der

Terrassen meist Reliefs von gebirgigen Gegenden wirklich hergestellt.

§ 46. =Kurven auf einer Geländefläche.= Außer den Schichtlinien

sind natürlich noch eine ganze Reihe anderer Kurven im Zusammenhang

mit einer Geländefläche zu betrachten, die teils auf ihr gelegen

sind, teils sie durchdringen oder berühren: Wege auf dem Gelände,

Eisenbahnlinien, Schnittkurven mit anderen Flächen, scheinbare

Horizonte usw. Auch diese alle hat man sich in den Plan eingezeichnet

zu denken. Es wird zweckmäßig sein, zunächst die hauptsächlichsten

Eigenschaften solcher Raumkurven kennen zu lernen, da sie naturgemäß

bei den Konstruktionen an Geländeflächen fortgesetzt vorkommen.

§ 47. =Darstellung einer Raumkurve.= Eine beliebige Raumkurve ist durch

ihre Projektion gegeben, wenn zugleich für eine genügende Anzahl ihrer

Punkte die Höhenzahlen bekannt sind. Man denke etwa an die Darstellung

des Weges, den ein Luftschiff durchmessen hat.

Alle, die Punkte einer Raumkurve projizierenden lotrechten Strahlen

bilden einen Zylinder, den _projizierenden Zylinder_, und seine

Abwickelung gibt das Profil längs der Raumkurve, das _Längenprofil_.

Man zeichnet diese Abwickelung, indem man mittels einer genügend

kleinen Zirkelöffnung die Kurve in so kleine Stücke teilt, daß sie

innerhalb der Zeichengenauigkeit als geradlinig (vgl. § 85) betrachtet

werden können, trägt diese Stücke mittels derselben Zirkelöffnung längs

einer Geraden ab, bezeichnet dabei die kotierten Punkte und trägt in

ihnen die entsprechenden Höhen lotrecht auf. Die Endpunkte dieser Lote

bilden das erwähnte Längenprofil (Fig. 41 u. 41 a).

[Illustration: Fig. 41.]

[Illustration: Fig. 41 a.]

§ 48. =Einschalten von Punkten und Konstruktion von Schichtlinien.= Man

benutzt ein solches Längenprofil, um in die Kurve Punkte gegebener Kote

einzuschalten, z. B. die Punkte mit runden Höhenzahlen (Hauptpunkte),

wodurch dann eine Stufung der gegebenen Kurve in ähnlicher Weise

ausgeführt wird, wie das früher (§ 4) bei der geraden Linie geschehen

ist.

Davon macht man z. B. Gebrauch, um aus den vermessenen Punkten eines

Geländes seine Hauptschichtlinien zu konstruieren (vgl. § 45). Man

verbindet zu diesem Zwecke geeignete vermessene Punkte der Fläche

durch eine glatte Kurve, zeichnet deren Längenprofil, aus dem man

dann leicht die Zwischenpunkte mit runden Höhenzahlen entnehmen kann.

Das ist in der Fig. 41 z. B. an der Linie _AB_ näher ausgeführt.

Die Verbindungskurven sind möglichst quer zu den zu erwartenden

Schichtlinien zu wählen.

Ein derartiges Längenprofil wird ferner in praktischen Fällen oft

benutzt, um z. B. das Steigen und Fallen eines Weges oder einer

Eisenbahnstrecke unabhängig von den Krümmungen der Linienführung

darzustellen, oder um die geologische Gestaltung des Erdinnern längs

eines Tunnels oder Stollens zu verfolgen.

§ 49. =Böschung einer Raumkurve.= Unter dem _Anstieg_ (Böschung)

einer Raumkurve in einem ihrer Punkte versteht man den Anstieg der

Tangente in diesem Punkte. Die Projektion der Tangente fällt nach § 44

zusammen mit der Tangente der Projektion der Raumkurve. Da sie bei

der Abwickelung des projizierenden Zylinders auch in die Tangente des

Längenprofils übergeht, so kann damit ihre Stufung nach § 4 leicht

ausgeführt werden (vgl. Fig. 42).

[Illustration: Fig. 42.]

[Illustration: Fig. 43.]

§ 50. =Böschungslinie.= Unter dem _Intervall einer Raumkurve_ in einem

ihrer Punkte versteht man das Intervall der zugehörigen Tangente. Im

allgemeinen ändert es seine Größe längs der Kurve: je kleiner es ist,

um so steiler, je größer, um so flacher verläuft die Kurve in der Nähe

der betreffenden Stelle. Ist das Intervall längs der ganzen Kurve von

derselben Länge, so hat die Kurve konstante Steigung; sie heißt dann

eine _Böschungslinie_; ihr Längenprofil ist eine Gerade, wie das in

Fig. 43 gezeigt ist.

Bei genügend enger Graduierung ist das Intervall einer Raumkurve

in einem Punkte näherungsweise gleich der Entfernung der beiden

benachbarten Hauptpunkte.

§ 51. =Normalebene, Planierungsfläche.= Die auf der Tangente im

Berührungspunkte senkrechte Ebene heißt _Normalebene_ der Kurve; ihr

Gefällemaßstab ist nach § 6 zu konstruieren als die in einer lotrechten

Ebene gelegene Senkrechte zur Tangente im Berührungspunkte (vgl.

Fig. 44): das Intervall ist entgegengesetzt gerichtet und reziprok zu

dem der Tangente, wozu in der Figur das rechtwinklige Dreieck mit der

Höhe 1 (Einheit des Höhenmaßstabes) dient. Jede in der Normalebene

gelegene, die Kurve schneidende Gerade heißt _Normale_ der Kurve.

[Illustration: Fig. 44.]

[Illustration: Fig. 45.]

Sämtliche horizontalen Normalen bilden eine im allgemeinen windschiefe

Fläche, die die Kurve enthält, die _Planierungsfläche_. Die

Projektionen dieser Normalen sind die mittels des Spiegellineals leicht

in die Karte zu zeichnenden Normalen der gegebenen Projektion der

Kurve. Trägt man auf ihnen von der Kurve aus beiderseits dasselbe Stück

ab, so erhält man die Darstellung eines Weges, dessen Mittellinie die

gegebene Kurve ist (Fig. 45).

Im allgemeinen besteht die Planierungsfläche aus zwei Flügeln,

die längs derjenigen Raumkurve aneinanderstoßen, deren Projektion

die Evolute der gegebenen Projektion der Kurve ist. Längs dieser

Raumkurve durchdringt die Planierungsfläche sich selbst. Zum

Beispiel ist die Planierungsfläche einer gewöhnlichen zylindrischen

Schraubenlinie mit lotrechter Achse die gemeine Schraubenfläche, ihre

Selbstdurchdringungskurve die lotrechte Achse selbst.

§ 52. =Schmiegungsebene.= Ebenso wie die Tangente einer Kurve die

Grenzlage der Sekante ist für den Fall, daß der eine Kurvenpunkt

sich dem anderen mehr und mehr nähert, so ist die _Schmiegungsebene_

die Grenzlage aller durch drei Punkte der Kurve gehenden Ebenen für

den Fall, daß zwei der Punkte sich dem dritten mehr und mehr nähern,

übrigens, wenn von _einer_ Schmiegungsebene überhaupt die Rede sein

soll, gleichgültig, in welcher Weise diese Annäherung ausgeführt wird.

Daher ist die Tangente in der Schmiegungsebene gelegen.

Um die Schmiegungsebene in einem gegebenen Punkte der Kurve zu

konstruieren, wird man demnach zuerst die zugehörige Tangente zu

ziehen und nach § 49 zu graduieren haben. Die Schmiegungsebene wird

alsdann eindeutig bestimmt sein, sobald man die Richtung einer ihrer

Streichlinien kennt, z. B. derjenigen, die durch den gegebenen

Kurvenpunkt geht. Die Hauptstreichlinien sind zu dieser parallel und

gehen durch die Hauptpunkte der Tangente.

[Illustration: Fig. 46.]

Bei der Konstruktion der Schmiegungsebene muß man natürlich von ihrer

Erklärung Gebrauch machen und also eine Reihe von Ebenen zeichnen,

deren Grenzlage sie ist. Zum Beispiel kann man zweckmäßig solche

Ebenen wählen, deren einer Punkt der gegebene ist, während die beiden

anderen entgegengesetzt gleiche Höhenabstände von ihm haben. Das ist

in Fig. 46 ausgeführt, indem jedesmal die Verbindungsgerade der beiden

letztgenannten Punkte graduiert ist. Diese Ebenen hüllen eine Fläche

ein, auf der die gegebene Kurve gelegen ist, und auf der sich leicht

die Höhenlinien als Verbindungskurven der Punkte gleicher Höhenzahlen

zeichnen lassen, insbesondere auch die durch den gegebenen Kurvenpunkt

gehende. Irgendeine durch diesen Punkt gehende Sekante der Höhenlinie

ist in einer der besagten Ebenen als Schichtlinie enthalten. In dem

Grenzfall der Schmiegungsebene geht also diese Sekante in die Tangente

der erwähnten Schichtlinie im gegebenen Punkte über und wird zugleich

Schichtlinie der Schmiegungsebene. Danach ist diese leicht zu zeichnen.

§ 53. =Hauptnormale, Binormale.= Die Schmiegungsebene und die

Normalebene schneiden sich in der _Hauptnormalen_ der Kurve. Das Lot

auf der Schmiegungsebene im Berührungspunkte heißt _Binormale_ der

Kurve. Beide Geraden lassen sich nach § 12 und § 6 konstruieren.

Wer die angegebene Konstruktion der Tangente, Schmiegungsebene usw.

wirklich ausgeführt hat, wird unschwer bemerkt haben, daß dabei

die Genauigkeit der Zeichnung geringer ist als bei den bisherigen

Konstruktionen. Der Grund dafür liegt in den Erklärungen der Tangente

usw. als Grenzlagen gewisser Geraden usw. Diese Bemerkung gilt auch für

eine ganze Reihe von Konstruktionen an Kurven und Flächen, wie sie im

folgenden mitgeteilt werden.

[Illustration: Fig. 47.]

§ 54. =Schnitt einer Fläche mit einer Ebene.= Um die Schnittkurve

einer Fläche mit einer gegebenen Ebene zu konstruieren, bringt man die

Schichtlinien der Fläche mit den gleichkotierten Streichlinien der

Ebene zum Schnitt und verbindet die erhaltenen Punkte durch eine glatte

Kurve. Diese wird _Ausschnittlinie_, _Ausbißlinie_, _Verschneidung_ der

Ebene genannt (Fig. 47).

[Illustration: Fig. 48.]

[Illustration: Fig. 48 a.]

Darstellende Geometrie des Geländes und verwandte Anwendungen der Methode der kotierten Projektionen · 第 2 / 7 段