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DESENHO TÉCNICO E GEOMETRIA DESCRITIVA Profª. Maryana Batalha Souza Histórico • Os conceitos da Geometria Descritiva constituem a base do Desenho Técnico, onde se incluem o Desenho Arquitetônico, o Desenho Industrial, o Desenho Mecânico e o Desenho Topográfico. Ainda que esses conceitos já fossem abordados intuitivamente desde a antiguidade, as bases da Geometria Descritiva foram criadas no final do século XVIII pelo matemático Frances Gaspard Monge. • Monge destacou-se desde cedo devido as suas habilidades como desenhista e inventor. Frequentando a escola militar de Mezieres, apresentou um método inovador para solucionar problemas relacionados a construção de fortificações, método que seria o alicerce da Geometria Descritiva que se conhece atualmente. • Esse método foi mantido como segredo militar até o ano de 1794, quando Monge foi autorizado a publicá-lo, revolucionando a Engenharia Militar e o Desenho Técnico. Conceitos Básicos A Geometria é um ramo da Matemática, e pode ser definida como a ciência que investiga as formas e as dimensões das figuras existentes na natureza. • A Geometria Descritiva, por sua vez, é o ramo da Matemática Aplicada que tem como objetivo o estudo de objetos tridimensionais mediante projeções desses sólidos em planos. • Em Geometria, é comum utilizarmos os conceitos de forma e dimensão. Forma é o aspecto, ou configuração, de um determinado objeto (forma arredondada, eliptica, etc.), enquanto dimensão e a grandeza que caracteriza uma determinada medida desse objeto (largura, comprimento, etc.). • Os elementos fundamentais da geometria são o ponto, a reta e o plano. O ponto e o elemento mais simples, pois não possui forma nem dimensão. andre Realce Conceitos Básicos •Contudo, a partir do ponto é possível obter-se qualquer outra forma geométrica. Por exemplo, uma linha pode ser construída a partir do movimento de um ponto no espaço. Se o ponto mantiver sempre a mesma direção, sem desviar, dará origem a uma linha reta. •Se, ao contrário, o ponto mudar constantemente de direção, dará origem a uma linha curva. •Se, ainda, o ponto mudar bruscamente de direção de tempos em tempos, originara uma linha poligonal. •Também podemos comparar uma linha a uma serie de pontos enfileirados no espaço, unidos de tal forma que se confundem num traço continuo. •A linha constitui-se no elemento geométrico que possui apenas uma dimensão: o comprimento. andre Realce Sistemas de Projeções –O que é a PROJEÇÃO de um objeto? É a sua representação gráfica em um plano. É a sua representação no papel com suas dimensões reais, permitindo sua construção. UM OBJETO APRESENTA 3 DIMENSÕES E O PLANO DE REPRESENTAÇÃO APRESENTA SOMENTE 2. andre Realce andre Realce Sistemas de Projeções • Um sistema de projeção é constituído por cinco elementos: o objeto (ou ponto objetivo), a projeção, o centro de projeção, as projetantes e o plano de projeção. • Do centro de projeção partem as projetantes, que passam pelo objeto e interceptam o plano de projeção. • Os pontos onde as projetantes interceptam o plano de projeção correspondem as projeções dos pontos objetivo. • Quando o centro de projeção esta situado a uma distancia finita do objeto, as projetantes são divergentes, dando origem a chamada projecao cônica ou central. andre Realce Sistemas de Projeções Sistemas de Projeções Sistemas de Projeções Sistemas de Projeções Sistemas de Projeções Sistemas de Projeções Sistemas de Projeções Projeção Mongeana •Para se definir a forma e a posição de um objeto no espaço de forma satisfatória utilizando-se um sistema de projeções, uma só projeção não é suficiente. •Assim, na Geometria Descritiva clássica, são utilizados dois planos de projeção para se representar um objeto, sendo que o sistema de projeção adotado é o Sistema de Projeções Cilíndricas Ortogonais. andre Realce Projeção Mongeana Projeção Mongeana •O método da dupla projeção de Monge, no qual toda a Geometria Descritiva clássica esta baseada, consiste em se determinar duas projeções ortogonais do objeto sobre dois planos perpendiculares entre si. •Em Desenho Técnico utilizamos 2 planos básicos para a representação das projeções – um plano vertical (PV) e um plano horizontal (PH), que se cortam perpendicularmente. •Esses dois planos dividem o espaço em quatro regiões, denominadas diedros, e se interceptam segundo uma linha chamada linha de terra. Projeção Mongeana Projeção Mongeana Sistemas de Projeções • Um objeto pode estar localizado em qualquer dos quatro diedros que terá suas projeções horizontal e vertical. • A Geometria Descritiva estuda essas projeções nos quatro diedros. • Os elementos de projeção têm uma ordem diferente em cada diedro e em relação a cada plano de projeção. andre Realce Sistemas de Projeções Épura • Quando o objetivo é visualizar o objeto em um só plano, então, é feita a chamada “épura” ou planificação do diedro, que consiste na rotação do plano horizontal no sentido horário enquanto o plano vertical permanece imóvel. • É a representação no plano após o rebatimento do plano vertical, no sentido anti-horário, sobre o plano horizontal. A épura possibilita, portanto, a representação de um objeto tridimensional em um espaço bidimensional, a folha de papel, tornando possível a resolução de inúmeros problemas geométricos. andre Realce Épura Épura • As três coordenadas descritas constituem as chamadas coordenadas descritivas do ponto, e são apresentadas sempre em ordem alfabética: abscissa (x), afastamento (y) e cota (z). Assim, para um determinado ponto (P), a indicação das coordenadas é feita da seguinte maneira: (P)[ x ; y ; z ] • As coordenadas dos respectivos pontos projetados são marcadas nos planos a partir da linha de terra (LT), a fim de identificá-los no espaço. A abscissa é uma coordenada que se baseia nas medidas da linha de terra, o afastamento refere-se ao deslocamento horizontal e a cota representa a altura. andre Realce andre Realce Épura Em Desenho Técnico não se utilizam o 2º e o 4º diedros, porque a planificação provoca superposição de projeções e isto dificulta bastante a interpretação do objeto projetado. A representação dos objetos no 1º diedro é chamada de “MÉTODO ALEMÃO” e a representação no 3º diedro é chamada de “MÉTODO AMERICANO”. Épura andre Realce Épura – Em Desenho Técnico, os dois diedros pares (2° e 4°) não são utilizados, uma vez que, em épura, há a sobreposição das projeções após o rebatimento dos planos, dificultando a interpretação. Épura • No Brasil, a ABNT - Associação Brasileira de Normas técnicas, admite a representação tanto no 1° diedro, como no 3° diedro, sendo a mais utilizada a do 1°diedro. • A representação no 3° diedro é comum em indústrias estrangeiras, principalmente americanas e nos vários softwares de desenho disponíveis no mercado. • A Geometria Descritiva, por meio do Método Mongeano, representa objetos do espaço por suas Épuras. Veja os exemplos dessa representação no 1° e no 3° diedro e compare as diferenças da projeção em suas respectivas épuras. Épura Sistemas de Projeções Sistemas de Projeções – No primeiro diedro, a face frontal do objeto, projeta-se no plano vertical superior e a face superior projeta-se no plano horizontal anterior. Dessa maneira, a ordem dos elementos da projeção é a seguinte: OBSERVADOR à OBJETO à PLANO DE PROJEÇÃO. – Outra consequência do posicionamento do objeto no primeiro diedro é que cotas e afastamentos são positivos. É por essa razão que a maioria das representações se faz localizando-se o objeto no primeiro diedro. – Em épura tem-se a face frontal representada acima da linha de terra e a face superior representada abaixo da mesma linha. Quando isso acontece dizemos que o sistema de apresentação das vistas adotado foi o Sistema Alemão ou Europeu. 1º DIEDRO andre Realce andre Realce Sistemas de Projeções – Quando o objeto é localizado no terceiro diedro, ele passa a não mais estar entre o observadore o plano de projeção. A ordem dos elementos da projeção passa a ser a seguinte: OBSERVADOR à PLANO DE PROJEÇÃO à OBJETO. – Essa mudança faz com que a face frontal do objeto, seja projetada no plano vertical inferior e a face superior é projetada no plano horizontal posterior. Quando se faz o rebatimento do plano horizontal sobre o vertical para obter a épura teremos – agora diferente do que ocorre no primeiro diedro – a face frontal abaixo e a face superior acima da Linha de Terra. – Quando o objeto é projetado no terceiro diedro ele se enquadra no sistema Americano. 3º DIEDRO andre Realce Sistemas de projeções Representação no 1º Diedro – Vistas Ortográficas Sistemas de projeções - Sistemas de projeções – 1º Diedro