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SEMANA 01 2 Sumário Boas-vindas ..............................................................................................3 Introdução ................................................................................................3 Criação .....................................................................................................4 Normatização ...........................................................................................5 Instrumental ..............................................................................................6 Esquadros ................................................................................................6 Compasso ................................................................................................9 Escalímetro ............................................................................................10 Papel ......................................................................................................10 Caracteres .............................................................................................. 11 Construções geométricas .......................................................................12 Construções geométricas - Exemplo .....................................................17 Figuras geométricas ...............................................................................18 Geometria espacial ................................................................................21 Cubo .......................................................................................................21 Prisma ....................................................................................................22 Cilindro ...................................................................................................23 Pirâmide .................................................................................................23 Cone .......................................................................................................24 Esfera .....................................................................................................26 Projeções ortogonais ..............................................................................26 3 Boas-vindas Saudações, futuro técnico em segurança do trabalho! Seja bem-vindo ao componente curricular Desenho Técnico, do curso Técnico em Segurança do Trabalho! Esperamos que você possa aprender e rever conceitos, reciclar-se e reletir sobre os assuntos que serão abordados. O mais importante é o resultado que você pode ter a partir desse aprendizado, ou seja, as novas atitudes que você poderá incorporar ao seu cotidiano a partir das ferramentas, das práticas de sucesso e das demais ações que serão aqui apresentadas. Aproveite este curso, pois ele foi elaborado especialmente para você. Se você tiver qualquer dúvida em relação ao conteúdo ou às atividades avaliativas, lembre-se de que você tem à disposição o seu tutor EAD do componente Desenho Técnico. Os canais para contato são o fórum de dúvidas e a mensagem individual. Deixamos esta frase de Tiago Quixaberia para relexão: “Trabalhar com segurança é acreditar que você é a ferramenta mais importante para a empresa”. Para visualizar o vídeo de introdução ao desenho técnico aplicado à segurança do trabalho, acesse o material on-line. Ótimos estudos! Sucesso! Introdução No curso Técnico em Segurança do Trabalho, o componente curricular Desenho Técnico tem o objetivo de, tendo como foco os ambientes de trabalho, instruir o aluno sobre como interpretar: • plantas; • desenhos; e • croquis de uma organização. 4 O desenho técnico é uma ferramenta que permite a comunicação por meio da expressão gráica. Ele tem por inalidade representar a forma, a dimensão e a posição dos objetos de acordo com as exigências da arquitetura ou da engenharia. Utilizando-se de um conjunto constituído por linhas, números, símbolos e indicações escritas normatizadas internacionalmente, o desenho técnico é deinido como a linguagem gráica universal da engenharia e da arquitetura. Assim como a linguagem verbal escrita exige alfabetização, a execução e a interpretação da lin- guagem gráica do desenho técnico exigem treinamento especíico, já que são utilizadas iguras planas (bidimensionais) para representar formas espaciais. Criação Criando um desenho técnico O desenho técnico é usado pelos projetistas para transmitir uma ideia de um projeto ou produto, o que deve ser feito da maneira mais clara possível. Ainda que preso a procedimentos e regras, o projetista precisa usar sua criatividade em um de- senho técnico para deixar claros todos os aspectos da sua ideia e para que não restem dúvidas. Do outro lado, a pessoa que estiver lendo um desenho deve compreender seus símbolos básicos (usados para simpliicar a linguagem gráica), o que permite que o maior número possível de detalhes seja exibido. 5 Normatização As normas foram elaboradas para padronizar procedimentos. Dependendo da área do projeto, é possível encontrar normas nacionais, internacionais ou internas (de uma empresa, por exemplo) que busquem padronizar os desenhos. Normas não são leis: o arquiteto ou o engenheiro pode não se prender a todos os aspectos da norma, contanto que se responsabilize por isso e procure manter um padrão. As seguintes normas se aplicam diretamente ao desenho técnico no Brasil: NBR 10067 – Princípios gerais de representação em desenho técnico NBR 10126 – Cotagem em desenho técnico Elas são complementadas pelas seguintes normas: NBR 8402 – Execução de caractere para escrita em desenhos técnicos NBR 8403 – Aplicação de linhas em desenho técnico NBR 12296 – Representação de área de corte por meio de hachuras em desenho técnico 6 Instrumental Neste capítulo, vamos conhecer os instrumentos necessários para pôr em prática tudo o que vamos aprender. Lápis e lapiseiras Há vários graus de dureza: uma graite mais dura permite pontas inas, mas faz traços muito claros. Já uma graite mais macia cria traços mais escuros. Assim, recomenda-se o seguinte: Esquadros Esquadros Os esquadros são usados em pares: um de 45° e outro de 30°/60°. A combinação de ambos permi- te obter vários ângulos comuns nos desenhos, bem como traçar retas paralelas e perpendiculares. 7 Para traçar retas paralelas, segure um dos esquadros e guie o segundo esquadro no papel. Caso o segundo esquadro chegue à ponta do primeiro, segure o segundo esquadro e ajuste o primeiro para continuar o traçado. 8 Uso dos esquadros e régua paralela ou régua T Os esquadros são utilizados para: 1. Traçar retas para ligar dois pontos. 2. Traçar retas com ângulos deinidos com o auxílio da régua paralela ou do segundo esquadro. 3. Traçar retas verticais com ajuda da régua paralela. 9 4. Traçar retas paralelas em qualquer direção. 5. Traçar retas perpendiculares em qualquer direção. Compasso O compasso é usado para traçar circunferên- cias, arcos, partes de circunferências e para transportar medidas. O compasso tradicional tem uma ponta seca e uma ponta com graite, com alguns modelos com cabeças intercambiá- veis para canetas de nanquim ou tira-linhas. Os fabricados em metal são mais precisos e durá- veis. Ao abrirmos o compasso, estabelecemos uma distância entre a ponta seca e a graite, e essa distância representa o raio da circunferên- cia ou do arco a ser traçado. 10 Escalímetro Trata-se de um conjunto de réguas com várias escalas usadas em engenharia ou arquitetura. Seu uso elimina a necessidade de realizar cálculos para converter medidas, o que reduz o tempo de execução do projeto. O tipo de escalímetro mais usado é o triangular, com escalas típicas de arquitetura: 1:20, 1:25, 1:50, 1:75, 1:100, 1:125. A escala 1:100 corresponde a 1 m = 1 cm e pode ser usada como uma régua comum (1:1). O uso de escalas será explicado no próximo capítulo. Papel O papel é um doscomponentes básicos do material de desenho. De acordo com a NBR 10068, as medidas pa- drões adotadas para o tamanho da folha de papel também são utilizadas no desenho técni- co. As medidas de referência (padrão) são as do formato A0, cujas dimensões são 841 mm x 1.189 mm. Com essas medidas, a área de uma folha de papel A0 tem exatamente 1 m². Os outros tamanhos (A1, A2, A3, A4 etc.) se- rão sempre determinados a partir da divisão ao meio da folha de tamanho imediatamente maior. Então, a folha A1 é a metade da folha A0; a folha A2, a metade da folha A1; a folha A3, a metade da folha A2; e assim por diante. 11 Caracteres Assim como o resto do desenho técnico, as letras e algarismos também são determinados por uma norma. Até pouco tempo atrás, as letras eram desenhadas individualmente com o auxílio de normógrafos e de “aranhas”. Hoje, tem-se a facilidade de um editor de texto para descrever o desenho. A norma que deve ser seguida para a escrita é a NBR 8402 – Execução de caractere para escrita em desenho técnico. 12 Para melhorar o efeito visual, a distância entre dois caracteres pode ser reduzida pela metade, como, por exemplo, LA, TV ou LT, neste caso a distância corresponde à largura da linha “d”. Fonte: NBR 8402 – Execução de caracter para escrita em desenho técnico. Disponível em: Construções geométricas Neste capítulo, vamos estudar as relações geométricas existentes e como elas podem ajudar a construir o desenho com o uso de, basicamente, compasso e esquadros. Conceitos básicos Todas as construções geométricas partem de princípios básicos, estudados desde a Antiguidade. Quando ainda não existiam sistemas matemáticos bem deinidos, todo estudo de geometria con- sistia em desenhos. Os conceitos que se criaram são válidos até hoje, mesmo com os recursos disponíveis atualmente. • Local geométrico: é o conjunto de ininitos pontos em um plano que possuem uma mesma propriedade. Existem vários lugares geométricos, no entanto, cinco são considerados os mais importantes. São eles: cir- cunferência, mediatriz, bissetriz, paralela e arco capaz. • Circunferência: é o lugar geométrico dos pontos equidistantes de um ponto dado. Fonte: Geometria. Disponível em: . 13 Tipos de retas • Retas perpendiculares Retas perpendiculares são retas concorrentes que se cruzam em um ponto formando entre si ângulos de 90º, ou seja, ângulos retos. Exemplo: • Retas paralelas Retas paralelas são aquelas que, por mais que se prolonguem, nunca se encontram, mantêm a mesma distância e jamais se cruzam. Exemplo: • Retas tangentes O problema de traçar a reta tangente a uma curva pode ser resolvido facilmente pela geometria elementar se esta curva for uma circunferência: • A tangente à circunferência em um ponto P é a reta que passa por P perpendicu- larmente ao raio. • A tangente à circunferência no ponto P é a reta que só toca a circunferência nesse ponto. 14 Exemplo: • Ângulos A interseção entre os dois segmentos (ou semirretas) é denominada vértice do ângulo. Os lados do ângulo são os dois segmentos (ou semirretas). O ângulo reto (90º) é provavelmente o ângulo mais importante, pois é encontrado em inúmeras aplicações práticas, como no encontro de uma parede com o chão, nos pés de uma mesa em relação ao seu tampo, nas caixas de papelão, nas esquadrias de janelas etc. Um ângulo de 360° é aquele que completa um círculo. Após a volta completa, este ângulo coin- cide com o ângulo de zero grau, mas possui a grandeza de 360º. 15 • Elementos da geometria plana 16 17 Construções geométricas - Exemplo Exemplo prático • Temos dois pontos no espaço, denominados A e B, conforme a imagem à esquerda, e desejamos encontrar um terceiro ponto (C) que esteja à mesma distância x de ambos os pontos. • Sabemos que a circunferência deine um conjunto de pontos que se en- contra com a mesma distância do centro. Com o compasso, pegamos na régua o tamanho x e traçamos duas circunferências, uma com centro em A e outra com centro em B. Veja, agora, a imagem da direita. • A interseção das duas circunferências é a nossa solução. Vemos, inclu- sive, que existem dois pontos válidos, marcados como C1 e C2, o que é perfeitamente plausível. Caso o problema tivesse maiores restrições (como escolher o ponto mais alto, por exemplo), somente um dos pontos seria a solução correta. • Se escolhermos outras distâncias x, haverá outras soluções. Veremos tam- bém que pode haver distâncias que consistem somente em um ponto ou distâncias em que as circunferências não se cruzam, não havendo solução. 18 Conforme nós variamos a distância x, os conjuntos de soluções podem ser deinidos por uma reta Essa reta é outro local geométrico, deinindo, neste caso, um conjunto de pontos que são equidistan- tes de A e B, contendo, inclusive, C1 e C2. A reta C encontrada na igura também é chamada de mediatriz. Ela deine um ponto médio entre dois pontos. Caso os pontos deinam uma reta, a mediatriz cortará esta reta em um ponto médio, dividindo-a ao meio. Figuras geométricas • Triângulo equilátero Tem todos os lados congruentes, ou seja, iguais. Um triângulo equilátero é também equiângulo: todos os seus ângulos internos são congruentes (medem 60°), sendo ele, portanto, classiicado como um polígono regular. 19 • Trapézio O trapézio é um quadrilátero com dois lados paralelos que são chamados de bases e que têm di- mensões diferentes (base maior e base menor). A distância entre as bases é a altura do trapézio. • Paralelogramo Um paralelogramo é um polígono de quatro lados (quadrilátero), com lados opostos iguais e pa- ralelos. Também possui ângulos opostos iguais. • Retângulo Um retângulo é um paralelogramo cujos lados formam ângulos retos entre si. Assim, o retângulo tem dois lados paralelos verticalmente e outros dois paralelos horizontalmente. 20 • Losango Um losango (em engenharia e em física, a designação “rombo” é mais comum) é um quadrilátero equilátero, ou seja, é um polígono formado por quatro lados de igual comprimento. Um losango é também um paralelogramo. • Quadrado Uma igura geométrica é denominada quadrado quando ela tem os quatro lados iguais e os qua- tro ângulos retos. • O quadrado é um paralelogramo, pois os seus lados são paralelos dois a dois. • O quadrado é um losango, pois os seus lados têm as mesmas medidas e as diagonais são perpendiculares. • O quadrado é um retângulo, pois seus vértices formam ângulos de 90° e as diagonais têm as mesmas medidas. Fonte: Geometria Descritiva. Disponível em: . 21 Geometria espacial Geometria espacial é a representação das iguras vistas em mais de dois planos. Essas iguras são sólidos geométricos ou iguras geométricas espaciais. São elas: prisma, cubo, paralelepípedo, pirâ- mide, cone, cilindro e esfera. Trazendo essas iguras para a nossa realidade, vemos que elas estão presentes no nosso cotidiano. • Prisma: caixas de sapato. • Cone: cones de sinalização, casquinhas de sorvete. • Cilindro: canos de PVC, lunetas. • Esfera: bolas de futebol, de tênis etc. Para deinir o lugar no espaço que essas iguras geométricas ocupam, são feitos os cálculos de volume e o estudo das estruturas das iguras. Cubo Cubo ou hexaedro regular O cubo é, sem dúvida, o poliedro regular mais conhecido. É formado por seis faces quadradas, reunidas três a três em oito vér- tices. Abaixo, veja uma planiicação do cubo usada para montá-lo. 22 Para cada um dos poliedros regulares, podemos contar o número de vértices, de arestas e de faces e veriicar algumas relações interessantes. Os dados dessa contagem estão reunidosna tabela abaixo. Prisma Os prismas são iguras geométricas com as quais convivemos diariamente: estão presentes nas nossas casas, em embalagens e em muitos objetos de uso geral. Um prisma tem duas faces que são polígonos congruentes (também chamadas de bases do prisma) e faces laterais, que são paralelogramos. Os prismas são, em geral, deno- minados segundo o polígono da base: temos os prismas triangula- res, os quadrangulares, os penta- gonais etc., conforme a base, que pode ser um triângulo, um quadrilá- tero, um pentágono etc. Os prismas podem ser retos quan- do as arestas são perpendiculares ao plano da base. Caso contrário, são oblíquos. 23 Cilindro Cilindro é o objeto tridimensional gerado pela superfície de revolução de um retângulo em torno de um de seus lados. De maneira mais prática, pode-se dizer que o cilindro é um corpo alongado e de aspecto roliço com o mesmo diâmetro ao longo de todo o seu comprimento. Pirâmide Pirâmide é todo poliedro formado por uma face inferior e um vértice que une todas as faces la- terais. As faces laterais de uma pirâmide são regiões triangulares, e o vértice que une todas as faces laterais é chamado de vértice da pirâmide. O número de faces laterais de uma pirâmide corresponde ao número de lados do polígono da base. Como exemplo de pirâmides da geometria espacial, temos as pirâmides do Egito, uma das sete maravilhas do mundo antigo. Uma pirâmide é classiicada como reta quando todas as suas arestas laterais são congruentes; caso contrário, é classiica- da como oblíqua. É mais fácil identiicar uma pirâmide reta quando o centro da sua base está ali- nhado com o vértice superior. Em outras palavras, é possível traçar uma reta do vértice ao centro do polígono na base da pirâmide. 24 Já uma maneira fácil de identiicar uma piramide oblíqua é quando não existe esse alinhamento do vértice superior com o centro do polígono na base da pirâmide. Ou seja, se traçarmos nova- mente a reta, ela não terminará no centro do polígono da base. • Base: corresponde à região plana poligonal na qual se sustenta a pirâmide. • Altura: designa a distância do vértice da pirâmide ao plano da base. • Arestas: são classiicadas em arestas da base, ou seja, todos os lados do polígono da base, e arestas laterais, segmentos formados pela distância do vértice da pirâmide até sua base. • Apótemas: correspondem à altura de cada face lateral; são classiicadas em apótema da base e apótema da pirâmide. • Superfície lateral: é a superfície poliédrica composta por todas as faces laterais da pirâmide. Cone Cone é um sólido geométrico construído a partir de uma base circular, formada pelo segmento de reta e uma extremidade em um vértice. A altura do cone é a medida da base até o vértice. 25 A posição do eixo dos cones em relação à base é classiicada da seguinte forma: • Cone reto: o cone é dito reto quando a sua base é uma circunferência e a reta que liga o vértice superior ao centro da circunferência da sua base é perpendicular ao plano da base. Em um cone circular reto, cuja base é um círculo, a face lateral é formada por geratrizes (g), que são linhas retas que ligam o vértice superior a pontos constituintes da circunferên- cia do círculo. O conjunto desses pontos, ou seja, a totalidade da circun- ferência, tem o nome de diretriz, porque é a direção que as geratrizes tomam para criar a superfície cônica. Pode-se dizer que um cone reto é gerado por um triângulo retângulo que roda sobre um eixo formado por um dos catetos. O eixo é perpendicular à base. • Cone oblíquo: neste cone, o eixo não está perpendicular à base • Cone equilátero: um cone circular reto é um cone equilátero se a sua seção meridiana é uma região triangular equilátera e se a medida da geratriz é igual à medida do diâmetro da base. 26 Esfera A esfera é um sólido geométrico que é obtido por meio da revolução de um semicírculo sobre um eixo. Ela é fechada de tal forma que todos os pontos estão na mesma distância do centro. A rotação e um semicírculo em torno de um eixo dá origem a esse sólido. O volume da esfera depende do raio. Este é a distância do centro da esfera até qualquer ponto da extremidade. Projeções ortogonais Sistemas de projeção ortogonal A representação de objetos tridimensionais por meio de desenhos bidimensionais utilizando pro- jeções ortogonais foi idealizada por Gaspar Monge, no século XVIII. O sistema de representação criado por ele é denominado geometria descritiva. Considerando os planos vertical e horizontal prolongados além de suas interseções, como mos- tra a igura abaixo, dividiremos o espaço em quatro ângulos diedros (que têm duas faces). Os quatros ângulos são numerados no sentido anti-horário e denominados 1.º, 2.º, 3.º e 4.º diedros. 27 A partir dos princípios da geometria descritiva, podemos, com o uso de iguras planas, represen- tar formas espaciais utilizando os rebatimentos de qualquer um dos quatro diedros. Assim, a partir dos princípios da geometria descritiva, as normas de desenho técnico ixaram a utilização das projeções ortogonais somente pelo 1.º diedro e pelo 3.º, criando, pelas normas internacionais, dois sistemas de representação de peças: • sistema de projeções ortogonais pelo 1.º diedro; e • sistema de projeções ortogonais pelo 3.º diedro. Projeções ortogonais pelo 1.º diedro As projeções feitas em qualquer plano do 1.º diedro seguem um princípio básico que determina que o objeto a ser representado deve estar entre o observador e o plano de projeção, conforme mostra a igura abaixo. Agora, considerando o objeto imóvel no espaço, o observador pode vê-lo em seis direções di- ferentes, obtendo seis vistas da peça. Ou seja, aplicando o princípio básico em seis planos cir- cundando a peça, obtemos, de acordo com as normas internacionais, as vistas principais no 1.º diedro. Para serem denominadas vistas principais, as projeções têm de ser obtidas em planos perpendi- culares entre si e paralelos dois a dois, formando uma caixa. A igura a seguir mostra a peça circundada pelos seis planos principais, que posteriormente são rebatidos de modo a se transformarem em um único plano. Cada face se movimenta 90° em relação à outra. 28 A projeção que aparece no plano 1 (plano vertical de origem do 1.º diedro) é sempre chamada de vista de frente. Em relação à posição da vista de frente, aplicando o princípio básico do 1.º diedro nos outros planos de projeção, temos as seguintes vistas: • Plano 1 (vista de frente ou elevação): mostra a projeção frontal do objeto. • Plano 2 (vista superior ou planta): mostra a projeção do objeto visto por cima. • Plano 3 (vista lateral esquerda ou peril): mostra o objeto visto pelo lado esquerdo. • Plano 4 (vista lateral direita): mostra o objeto visto pelo lado direito. • Plano 5 (vista inferior): mostra o objeto sendo visto pelo lado de baixo. • Plano 6 (vista posterior): mostra o objeto sendo visto por trás. Projeções ortogonais pelo 1.º diedro A padronização dos sentidos de rebatimentos dos planos de projeção garante que, no 1.º die- dro, as vistas sempre tenham as mesmas posi- ções relativas. Ou seja, os rebatimentos normaliza- dos para o 1.º diedro mantêm, em relação à vista de frente, as seguintes posições: • A vista de cima ica embaixo. • A vista de baixo ica em cima. 29 • A vista da esquerda ica à direita. • A vista da direita ica à esquerda. Talvez seja mais fácil raciocinar com o tombamento do objeto. O resultado será o mesmo se for dado ao objeto o mesmo rebatimento dado aos planos de projeção. A igura abaixo mostra o tombamento do objeto. Considerando-se o resultado das vistas resultan- tes dos rebatimentos dos planos de projeção, pode-se observar o seguinte: • Em relação à posição frente, o lado superior do objeto aparece embaixo, e o inferior, em cima. • O lado esquerdo do objeto aparece à direita da posição de frente, enquanto o lado direito está à esquerda do ladoda frente. A igura a seguir mostra o desenho inal das seis vistas. Observe que não são colocados os no- mes das vistas, bem como não aparecem as linhas de limite dos planos de projeções. 30 É importante observar o desenho sabendo que as vistas, apesar de serem desenhos bidimensio- nais, representam o mesmo objeto visto de várias posições. Outra consequência da forma normalizada de obter as vistas principais do 1.º diedro é que elas são alinhadas horizontal e verticalmente. Para facilitar a elaboração de esboços, como as distâncias entre as vistas devem ser visualmente iguais, podem-se relacionar as dimensões do objeto nas diversas vistas, conforme a igura abaixo. Verticalmente, relacionam-se as dimensões de comprimento; horizontalmente, relacionam-se as dimensões de altura. Os arcos transferem as dimensões de largura. Para saber mais, acesse o vídeo Maquete de triedro, no conteúdo on-line. Boas-vindas Introdução Criação Normatização Instrumental Esquadros Compasso Escalímetro Papel Caracteres Construções geométricas Construções geométricas - Exemplo Figuras geométricas Geometria espacial Cubo Prisma Cilindro Pirâmide Cone Esfera Projeções ortogonais