Interpretación de Planos: Conceptos Básicos y Tipos, Resúmenes de Elasticidad y Resistencia de materiales

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Fundamentos e historia

del dibujo técnico

SEMANA 1

INTERPRETACIÓN DE PLANOS

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APRENDIZAJE ESPERADO

 Distinguir características generales de los planos de proyección, distancias, abatimiento y representación del dibujo técnico.

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INTRODUCCIÓN

La historia indica que desde el principio el hombre ha buscado expresarse de diversas formas y que, incluso, antes de aprender a escribir o a construir sus viviendas, manifestaba sus ideas a través de los dibujos.

Esta necesidad de comunicarse por medio de dibujos ha acompañado al hombre en toda su evolución, pero en algún momento de la historia esta forma de expresión se diferenció entre el dibujo artístico y el dibujo técnico.

En la actualidad, se ha producido una especie de fusión entre ambos conceptos, como consecuencia de la aparición de sistemas computacionales para la realización de dibujos técnicos. Con esta nueva forma de

trabajar se pueden representar estructuras de manera virtual o en tres dimensiones (3D), las cuales facilitan al observador no solo ver la verdadera magnitud de los objetos, sino que también conseguir una sensación de realidad.

Los contenidos para el estudio de esta semana tienen como finalidad proveer una visión histórica del aporte de diversos personajes al dibujo técnico, comprender los planteamientos básicos para la interpretación de un plano y la contribución de esta disciplina a diversas áreas industriales, donde su utilización facilita la implementación y puesta en marcha de diversos proyectos o programas.

“El diseño, al contrario que el arte, necesita de un fin práctico y lo encuentra ante todo en cuatro requisitos: ser funcional, significativo, concreto y tener un componente social”. Michael Erihoff, experto diseñador y teórico del arte (1987)

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1. DIBUJO TÉCNICO

1.1. DEFINICIÓN

Para comenzar, es importante entender que al dibujo técnico o dibujo industrial se le reconoce como:

“El sistema de representación gráfico de distintos tipos de objetos. Su fin es brindar la información necesaria para analizar el objeto, ayudar a su diseño y posibilitar su construcción o mantenimiento”.^1

Otras definiciones sobre dibujo técnico y diseño industrial:

“Los objetos del diseño se han desarrollado en el tiempo y en el espacio, es decir que, en términos sociales el diseño es una creación colectiva realizada a lo largo de la historia […] todos los objetos provienen de otros objetos, los que, a su vez, provienen de otros objetos y así sucesivamente” (Blanco, 2007, p. 17).

“Todo parece indicar que uno de los pasatiempos preferidos en la teoría del diseño, es dar una nueva definición de diseño […] esta es una labor constante y no tanto porque el diseño cambie per se. En realidad, se debe a la liga que esta disciplina tiene con las empresas, las tecnologías y los usuarios y estos tres actores están en cambio constante. Poner la definición de diseño en un estado constante de autoactualización puede ser importante, pero deberíamos volver los ojos hacia cómo pensamos. El estudio del modo de pensamiento particular al diseño nos puede dar una base sólida, permanente […] desde la que podemos continuar preguntándonos ¿qué es diseño?” (Rodríguez, 2008, citado en Taranto, 2015, p. 10).

“Las definiciones de diseño disponibles son variadas, complejas, contradictorias y se encuentran en un estado de movimiento permanente. Sin embargo, la mayoría estaría de acuerdo que el concepto diseño está determinado culturalmente por las fuerzas externas que lo han formado y por los contextos dentro del que se ha manifestado, así como por las numerosas caras que ha presentado al mundo” (Sparke, 1986 , citada por Simón, 2009, p. 1).

(^1) Ver más en: http://definicion.de/dibujo-tecnico/

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En el año 1650 d. C. se logra el rescate del papiro de Ahmes^2 (siglo XIX a. C.), también conocido como papiro matemático Rhind^3 , el cual en un tamaño de 33 x 548 cm representa una exposición de contenido geométrico dividido en cinco partes que incluye temas que van desde la aritmética, estereotomía^4 , hasta la geometría y el cálculo de pirámides, entre otros asuntos matemáticos.

1.2.2. PERSONAJES HISTÓRICOS CON APORTES AL DIBUJO TÉCNICO

(^2) Nombre del escriba autor de la pieza arqueológica.

(^3) Conocido de este modo por Alexander Henry Rhind, connotado egiptólogo que lo descubrió.

(^4) Rama de la cantería que estudia el modo en que se puede tallar, partir y aprovechar la roca extraída de

canteras, para su arreglo y colocación específica en obras de arquitectura e ingeniería.

Papiro de Ahmes o papiro Rhind Fuente: https://onx.la/4970c

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Tales de Mileto (Mileto 625/624 a. C. - 547/546 a. C.) Filósofo, matemático, geómetra, físico y legislador griego. Considerado uno de los 7 sabios de Grecia, que se le reconoce como uno de los primeros en usar el pensamiento deductivo aplicado a la geometría, el cual aprendió en Egipto y por lo cual se le atribuyen dos teoremas geométricos que llevan su nombre.

Pitágoras (Grecia, 569 a. C. - 475 a. C.) Fue un filósofo y matemático griego, considerado como el primer matemático puro. Contribuye de manera muy significativa tanto a las ciencias como a la matemática, la geometría y la aritmética. Fundador del movimiento conocido como pitagorismo , autor del teorema de la hipotenusa, se le atribuye el trazado de poliedros, tetraedros, hexaedros y octaedros.

Euclides (Grecia, 325 a. C. - 265 a. C.) Matemático y geómetra, su mayor obra llamada Elementos es considerada una de las producciones científicas más conocidas del mundo. La geometría de Euclides, además de ser un poderoso instrumento de razonamiento deductivo, ha sido extremadamente útil en muchos campos del conocimiento; por ejemplo, en la física, la astronomía, la química y en la ingeniería.

Arquímedes (Siracusa, 287 a. C. - 212 a. C.) Físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego. Uno de los matemáticos más grandes de la Antigüedad y, en general, de toda la historia. Usó el método exhaustivo para calcular el área bajo el arco de una parábola con el sumatorio de una serie infinita y dio una aproximación extremadamente precisa del número pi (π).

Apolonio de Perge (Perge, 262 a. C. - Alejandría 190 a. C.) Famoso geómetra griego, conocido por su obra sobre las secciones cónicas. Describió las figuras elipse, parábola e hipérbola y logró solucionar la ecuación general de segundo grado por medio de la geometría cónica.

Leonardo da Vinci (Vinci, 1452 - Amboise 1519) Fue un polímata, pues fue pintor, anatomista, arquitecto, paleontólogo, artista, botánico, científico, escritor, escultor, filósofo, ingeniero, inventor, músico, poeta y urbanista. En la década de 1490 estudió matemáticas y realizó una serie de dibujos de sólidos regulares en una forma esquelética para que formaran parte del libro de Luca Pacioli De divina proportione ( 1509 ). Estaba fascinado por la idea de lo absoluto y lo universal con algunos conocimientos de la geometría euclidiana, de perspectiva y de mecánica, en la línea de lo que sabían los teóricos de su tiempo. Sin embargo, Leonardo concibió un instrumento con un sistema articulado destinado a permitir una solución mecánica para el problema de Alhazen, una cuestión esencialmente técnica, que testimonia un conocimiento profundo de las propiedades de la cónica.

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maquinarias, materiales innovadores tanto para la arquitectura como para el diseño en la industria.

Un buen ejemplo del desarrollo de la disciplina del diseño industrial se presenta en Italia, tras la Segunda Guerra Mundial, donde comienza formarse una de sus áreas más significativas, la industria textil, a la cual le sigió la automotriz, con empresas emblemáticas tales como Fiat, Olivetti o Pirelli, donde se vive la revolución de las imágenes en los productos industriales y vuelven a ubicar a Italia entre los países pujantes de Europa en esta área.

1.2.3. FIGURA DEL DISEÑADOR INDUSTRIAL

En el siglo XVIII, junto con la Revolución Industrial en Inglaterra, comienza a incorporarse la labor del diseñador industrial dentro de las actividades fabriles, ya que por una parte las maquinarias dan fuerza al proceso productivo y, por otra parte, se requiere que alguien presente ideas de diseños o de elementos útiles para ser fabricados o desarrollados en función de la producción.

La necesidad de esta especialización con el tiempo se fue acrecentando de tal forma que, en la actualidad es común que los trabajos sean divididos por grupos donde se encargan del diseño formal y funcional de algunas partes y piezas de un producto global.

A mediados de los años 30, esta especialidad fue adquiriendo relevancia, porque se comprende que su labor es la que da forma al cuerpo de los nuevos objetos o elementos por fabricar. Inventa, de manera estudiada, utensilios que serán de uso práctico y masivo, por esta razón durante esta época en Estados Unidos se genera la profesionalización de esta actividad.

Primero la industrialización y después la Primera Guerra Mundial ejercen una especie de expansión productiva en EE. UU., que se ve disminuida bruscamente luego de la gran depresión de 1929, lo que obligó a las empresas que querían sobrevivir a decidirse por productos que no fueran solo útiles, sino que además atractivos para los compradores. La forma visual de los productos pasa a ser decisiva para el éxito en la venta de algún modelo o línea productiva. A esto se le llamó styling (estilización), concepto que se incorpora dentro del diseño en Estados Unidos alrededor de 1929, época en la cual se vive

Boceto conceptual del Studebaker Avanti (1963) por Raymond Loewy Fuente: http://www.loc.gov/rr/print/guide/pp3923.jpg

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una de las más grandes crisis económicas mundiales, que obligó a las empresas a reorientar sus estrategias para lograr éxito en sus ventas, presentando productos como símbolos de ostentación y de formas ampulosas.

En esta época se repite el nombre de Raymond Loewy^5 (París, 1893- Montecarlo, 1986), quien se destacó por los diseños innovadores y estilizados de vehículos e incluso locomotoras, la botella de Coca-Cola y las naves de las misiones Apollo y Sylab, por lo cual se le llama el padre del diseño industrial.

Diseño automóvil Raymond Loewy. Fuente: https://picryl.com/media/raymond-loewy- associates-580-5th-ave-new-york-city-model- automobile-ii-lincoln-

Actualmente, un profesional del diseño cuenta con la capacidad técnica y artística que le permite crear, mejorar y desarrollar todas las ideas que la industria pueda requerir para sus productos. Ya no solo se preocupa de la imagen atractiva del producto final desde el punto de vista de la estética, sino que además toma relevancia dentro de los procesos productivos, porque considera el ciclo de vida de los productos, los costos de producción y desarrollo, la competitividad de la empresa y todo aquello que tiene como objetivo aumentar la venta de los productos de manera masiva.

(^5) Fue uno de los diseñadores industriales más conocidos del siglo XX. Ver más en:

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/l/loewy.htm

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3.1. FORMATOS DE PAPEL

Para poder soportar los dibujos y transformarlos en elementos físicos, se requiere de diversos formatos de papel o plano, el cual cuenta con dimensiones estandarizadas por la norma ISO 216^6. Las más utilizadas son la serie A de la norma y cuyos tamaños más importantes vienen dados en milímetros, como por ejemplo:

FORMATOS

A0 – 841 x 1189 m/m

A1 – 594 x 841 m/m

A2 – 420 x 594 m/m

A3 – 297 x 420 m/m

A4 – 210 x 297 m/m

A5 – 148 x 210 m/m

A6 – 105 x 148 m/m

A7 – 74 x 105 m/m

A8 – 52 x 74 m/m

A9 – 37 x 52 m/m

A10 – 26 x 37 m/m

3.2.PLANOS DE PROYECCIÓN

El plano de proyección es el método gráfico por el cual un objeto se prepara o dibuja sobre una superficie o área, para esto se deben considerar cuatro elementos que intervienen:

(^6) Ver más en: http://www.alekar.net/tamanosdepapel.pdf

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Para comprender aún más sobre planos de proyección, revisar los siguientes videos:

Planos de proyección en dibujo técnico

Sistema diédrico: fundamentos y elementos

1) Objeto: Es el elemento que se quiere representar. Esto puede ser un punto, una recta, un plano, una superficie, un sólido, etc., es decir, cualquier elemento geométrico.

2) Punto de observación: Es el punto de referencia desde el cual se visualiza el elemento a representar, este puede ser tomado desde cualquier espacio.

3) Superficie de proyección: Es la superficie donde se proyectará la imagen o el objeto, por lo general se refiere al plano, pero, en algunos casos, puede ser una superficie cónica, esférica, cilíndrica, etc.

4) Proyectantes: Se les llama a las líneas o rectas imaginarias que unen al objeto con el punto de observación.

El plano de proyección se produce por la incidencia de puntos o líneas de proyección del objeto, que pueden ser en: un plano horizontal (PH), un plano vertical (PV) o lateral (PL) y un plano frontal (PF).

3.3. PROYECCIONES

Representación del punto: Para la localización de un cuerpo en el espacio, el punto es el componente elemental, esto requiere de otro punto elegido de manera aleatoria, el cual se denomina punto de referencia. A partir de esta referencia se trazan tres ejes perpendiculares entre sí llamados ejes de coordenadas : X es la línea central u horizontal, Z la que representa el alejamiento o profundidad e Y la que representa la altura.

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Para una mayor profundización en cuanto a los tipos de planos que existen, revisar:

Planos

B) PLANO

El plano es reconocido dentro de un sistema diédrico ortogonal (SDO) como la superficie que es generada por las proyecciones de una o más líneas rectas o curvas, ya sea en forma vertical u horizontal. Estas líneas pueden conformar figuras cuadradas, rectangulares, circulares, triangulares, irregulares, etc. Existen diversos tipos de planos según la posición del dibujo, por lo cual se tienen planos: horizontal, vertical, frontal, inclinado, etc.

C) TRAZAS

Las trazas son las rectas que intersectan por proyección al plano, ya sea en forma vertical u horizontal según el sentido de la línea.

Se habla de traza horizontal cuando se hace referencia a la intesección de la línea o recta con el plano horizontal, mientras que la traza vertical es la intersección de la línea o recta con el plano vertical. Si este plano está en forma oblicua o de perfil, estas trazas coinciden en algún punto sobre la línea de tierra.

Ejemplo : En la siguiente figura el plano dentro del espacio es designado con la letra Q, cuando se habla de la traza vertical en el plano vertical se presenta como Q´. Por otra parte, cuando se habla de la traza horizontal sobre el plano horizontal es reconocida como Q. En algunos textos y documentos se encontrarán como a 1 y a 2 o identificadas por cualquier letra griega (α, β, Ω, etc.), con el respectivo subíndice 1 y 2, para las trazas horizontal o vertical.

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Fuente: http://dibujotecni.com/sistema-diedrico/sistema-diedrico-el-plano/

3.4. INTERSECCIÓN, PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD

Las intersecciones se reconocen como la recta con la cual se cortan dos planos dentro del diagrama. Para efectos de este ciclo se hablará de rectas cuando se haga referencia a las intersecciones, aun cuando al encontrarse una intersección entre dos rectas diferentes el resultado obtenido es conocido como punto.

A continuación, se realizará una revisión resumida de las intersecciones más frecuentes.

A. HORIZONTAL Y OBLICUO

Esta intersección se produce entre un plano horizontal y otro oblicuo. Para descubrirla se requiere solamente trazar una recta horizontal (destacada en rojo) que se mueva por el plano horizontal.

Fuente: http://goo.gl/KBDKj

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D. PLANO QUE PASA POR LÍNEA DE TIERRA Y PLANO PARALELO A LÍNEA DE TIERRA

Fuente: http://goo.gl/KBDKj

Considerando el plano que pasa por la línea de tierra o eje central y un segundo plano paralelo a la línea de tierra se origina esta recta de intersección perpendicular al plano lateral (destacada en rojo). Debido a esto, si se considera trazar esta línea de intersección se necesita recurrir a un plano de ayuda.

E. DOS PLANOS PROYECTANTES VERTICALES

Cuando se presentan dos planos proyectantes verticales, la intersección a estos es una recta perpendicular al plano vertical (destacada en rojo), la cual cruza por las proyecciones verticales de los dos planos.

Fuente: http://goo.gl/KBDKj

F. PARALELISMO

Se le denomina a los planos o rectas que se mantienen de manera paralela entre ellos, esto significa que nunca se cortarán entre sí y por ello no contienen puntos en común. No es un mayor problema su comprensión, porque para su obtención los cálculos son simples.

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Para profundizar en los conceptos de perpendicularidad y paralelismo en cuanto a los tipos de planos, consultar el siguiente link:

Perpendicularidad entre recta y plano

Planos paralelos entre sí Recta paralela a plano Rectas paralelas entre sí

Fuente: http://goo.gl/qxcEbu

G. PERPENDICULARIDAD

Esta propiedad de los planos tiene un mayor grado de dificultad para su entendimiento, ya que no todas las líneas que se cruzan pueden ser perpendiculares. El ángulo que conforma estas líneas debe ser de 90°, según muestra el siguiente esquema: