ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA “JULIO GARAVITO” CIENCIAS NATURALES – ÁREA DE EXPRESIÓN GRAFICA ASIGNATURA: EXPRESIÓN GRÁFICA La asignatura consta de dos cursos semestrales de carácter teórico práctico: Curso básico para todas las carreras de Ingeniería: 1. EXPRESIÓN GRÁFICA - I Dibujo Técnico Básico y Fundamentos de Geometría Descriptiva Curso avanzado para Ingeniería Industrial, Civil, Mecánica. 2. EXPRESIÓN GRÁFICA –II Dibujo técnico avanzado y Geometría Descriptiva Aplicada a la Ingeniería
CONSIDERACIONES GENERALES PARATODA LA ASIGNATURA Justificación La ingeniería es la ciencia de la solución de los problemas del hábitat de los seres humanos. El ingenio humano ha buscado soluciones para adaptar los recursos naturales del entorno donde vivimos, a las necesidades básicas de supervivencia y a la protección de la vida contra las fuerzas de la naturaleza. La solución implica el diseño de objetos, viviendas, medios de transporte, suministro de agua y alimentación, etc. La capacidad creadora del hombre para inventar estas soluciones se materializa consignando en dibujos sus ideas, de tal manera que puedan ser entendidas por las personas a quienes van dirigidas con un mínimo de explicación. Objetivos Conocer el lenguaje gráfico usado en ingeniería como medio universal de transmitir y a su vez de recibir ideas sobre desarrollos tecnológicos con independencia del idioma hablado. En su etapa primaria el estudiante debe adquirir habilidades para el manejo de los instrumentos de dibujo para el desarrollo manual de los ejercicios, basados en los principios geométricos aprendidos en el curso. Adquirir hábitos y habilidades para presentar los trabajos con orden, aseo, claridad y exactitud. Conocer a profundidad los elementos básicos de la geometría de los objetos a fin de crearlos y modelarlos como cosas útiles. Aprender los fundamentos geométricos y matemáticos de las escalas en ingeniería y su utilización apropiada. Aprender a escribir con letra técnica para hacer anotaciones a mano en sus trabajos así como en planos de ingeniería con presentación profesional. Desarrollar la concepción espacial y la representación por medio de proyecciones ortográficas, isométricas y en perspectiva de objetos tridimensionales. Ubicar espacialmente elementos como puntos, rectas, superficies y volúmenes por medio de coordenadas cartesianas, coordenadas geográficas y saber orientarse y orientarlos en el espacio real. Estar en capacidad de elaborar planos de proyectos sencillos de ingeniería al igual que leer e interpretar planos elaborados por terceras personas utilizando las escalas apropiadas.
Desarrollo de cada uno de los cursos El desarrollo de cada curso se lleva a cabo en 16 sesiones semanales de clase, con intensidad horaria de 4.5 horas por semana. 1
El estudiante, previo conocimiento del contenido programático del curso y del desarrollo del mismo, debe estudiar previamente el tema correspondiente a cada sesión, de modo que pueda responder correctamente cualquier pregunta o desarrollar cualquier ejercicio que el profesor ponga al inicio de la clase. Créditos: La signatura aporta 3 créditos a la carrera del estudiante por cada curso, por tanto debe cumplir con la siguiente dedicación semestral: Horas semestrales presenciales en clase..…………..………………………………72 Horas semestrales de trabajo independiente fuera de clase……………………… 72 TOTAL HORAS SEMESTRE………………………………………………… 144 La primera sesión de clase de cada uno de los cursos (EXPRESION GRÁFICA – I y EXPRESION GRÁFICA – II) estará dedicada la dar a conocer a los estudiantes las reglas de trabajo y el contenido programático de cada curso. Adicionalmente se hará una prueba de valoración de los conocimientos previos que debe tener el estudiante para determinar si está calificado para cursar la asignatura. Esta valoración no tiene incidencia en las calificaciones del estudiante y solo sirve como una guía para detectar las falencias que el estudiante presenta y que debe corregir con estudio independiente. El contenido de estas pruebas será el mismo para todos los grupos.
Prerrequisitos La materia debe tener como prerrequisito el curso de ANÁLISIS GEOMÉTRICO para EXPRESIÓN GRAFICA – I el cual a su vez será prerrequisito de EXPRESIÓN GRAFICA- II. Metodología El sistema es el de clase magistral en sesiones semanales de 4.5 horas. El tiempo de clase se reparte en dos sesiones: Una de 3 horas de teoría y una de 1.5 horas de taller que corresponde al tiempo dedicado por el estudiante al desarrollo de ejercicios de práctica, dirigidos por el profesor, los cuales debe terminar y entregar al finalizar cada sesión. Los temas se complementan por medio de trabajos adicionales para desarrollar en casa. Para facilitar el desarrollo de los ejercicios de taller se utiliza el manual de ejercicios indicado en la bibliografía, para que el estudiante no pierda tiempo formateando la hoja de trabajo y poniendo los datos básicos, los cuales ya están listos en la hoja correspondiente, y solo se dedique a desarrollar el ejercicio. Los trabajos fuera de clase deben ejecutarse dentro de las 72 horas exigidas por los créditos, lo cual significa que, en base a un promedio de dos horas por ejercicio, el estudiante debe desarrollar máximo entre 36 y 40 ejercicios en el semestre, o sea entre 12 y 13 ejercicios por tercio. Cada docente deberá observar el cumplimiento de este requisito. La entrega de los trabajos la hará el estudiante en la fecha fijada por el docente, al momento de pasar a lista. Fuera de esta hora el trabajo se considera extemporáneo. Bajo ningún aspecto se permitirá que el estudiante termine el trabajo durante la hora de clase. En principio no se aceptan trabajos extemporáneos, salvo excusa médica avalada por el médico de la ECI. Ayudas didácticas Dentro del proceso enseñanza-aprendizaje se hace énfasis en la utilización de ayudas didácticas para una mejor comprensión de los temas explicados, para lograr que el estudiante aprenda la asignatura desarrollando la parte conceptual primordialmente y luego utilice la parte procedimental como vía lógica para la solución de los problemas. Los salones de dibujo cuentan con equipos de proyección de acetatos y videobeam conectado a un computador grafico de última generación. En software para diseño gráfico
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se dispone de programas Cabri y Regla y Compas para la enseñanza de construcciones geométricas básicas por medio de geometría dinámica y de AutoCAD, para la creación y el manejo geométrico de objetos tridimensionales que refuerzan la concepción espacial. Los docentes cuentan con un espacio en el Campus Virtual bajo plataforma Moodle de la página Web de la ECI. En dicho espacio los estudiantes encuentran el material que cada profesor ha subido para ser consultado por sus estudiantes, al igual que pueden consultar libremente el material de cualquier profesor del área de expresión gráfica. Sistema de evaluación La gestión universitaria en la ECI está enmarcada por la evaluación continua de sus actividades y de los resultados. La evaluación del desempeño de los estudiantes es un proceso permanente que valora el cumplimiento de los objetivos propuestos y los compromisos adquiridos en cada asignatura. La calificación es la expresión cuantitativa de los resultados de las pruebas académicas. El desempeño del estudiante se calificará en la siguiente forma En cada tercio: Talleres y tareas fuera de clase…………………… 30% Exámenes parciales………………………………….20% Previa del tercio…………………………………… 50% Semestralmente: Primer tercio…………………………………………30% Segundo tercio. …………………………………… .30% Tercer tercio………………………………………….40% Por ser la asignatura de carácter teórico-práctico, el estudiante debe aprobar ambos aspectos de la materia. Bajo este requisito, el estudiante está en la obligación de cumplir con los ejercicios de laboratorio hechos en clase y con las tareas y trabajos fuera de clase, en un mínimo del 70% de lo ordenado por el profesor. En caso de incumplimiento de la parte práctica el estudiante no podrá presentar las previas del tercio, en cuyo caso la nota de la previa será de 0.0. Las pruebas académicas de valoración tendrán dos componentes fundamentales: El componente conceptual al cual tendrá un peso de 60% de la nota y el componente procedimental cuyo peso será del 40%. El resultado de la evaluación debe ser una consecuencia directa del trabajo desarrollado personalmente por el estudiante en sus tareas, por tanto, para evitar la copia de los trabajos por estudiante inescrupulosos, la valoración de la parte práctica se hará en la siguiente forma: Si Si
1.5 ≤ nota previa ≤ 2.6, los trabajos de calificarán sobre 4.0 nota previa < 1.5, los trabajos se calificarán sobre 3.0
NOTA. La “nota previa” corresponde al resultado final de las notas correspondientes a exámenes parciales y la previa del tercio.
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CONTENIDO PROGRAMÁTICO DE LOS CURSOS EXPRESIÓN GRÁFICA - I Dibujo Técnico básico y Fundamentos de Geometría Descriptiva
Tema 0.
1.
Horas /Semana
SESION Información sobre normas, materiales, procedimientos y contenido programático del curso. Valoración inicial de conocimientos previos. SESIÓN……………………………………………………………….. 6.0 INTRODUCCIÓN AL DIBUJO DE INGENIERÍA Equipo de dibujo manual – Lista de elementos Tamaños normalizados de papel – Norma ICONTEC 1687 Marcos y Rótulos de planos Tipos de líneas y espesores – Norma ICONTEC 1777 Bibliografía ESCALAS DE INGENIERÍA Sistema Métrico – ISO Escalímetro en Sistema Métrico para Ingeniería y Arquitectura Norma ICONTEC-1580 Sistema Imperial - ANSI Escalímetros en Sistema Imperial para Ingeniería y Arquitectura
2.
SESIÓN………………………………………………………………….. ROTULACIÓN MANUAL Norma ICONTEC-1914 Norma ASA Y14.2-1957 Letra técnica, símbolos y números Espacios, alturas, y centrado de textos Líneas de guía para texto técnico a mano Rotulación de planos – Estilos y Contenido
3.0
3.
SESIÓN …………………………………………………………………. DIBUJO A MANO ALZADA Bosquejos Dibujo de croquis Procesos para croquizar Uso de papel cuadriculado ortográfico e isométrico Medidas antropométricas
.3.0
4.
SESIÓN…………………………………………………………………… .CONSTRUCCIONES GEOMÉTRICAS BÁSICAS-I Manejo del equipo de dibujo: escuadras, transportador y compás Rectas paralelas y perpendiculares Bisectriz a recta, arco y ángulo Dibujo de figuras geométricas parametrizadas Trazado de tangentes a círculos y arcos Dibujo de figuras equivalentes Círculo por tres puntos Empalmes entre rectas, arcos, círculos / arco y recta Dibujo de curvas por arcos tangentes Curva o círculo tangente a tres rectas Dibujo de curvas inversas – (Curvas de Oggi)
4
6.0
CONTENIDO PROGRAMÁTICO DE LOS CURSOS EXPRESIÓN GRÁFICA - I Dibujo Técnico básico y Fundamentos de Geometría Descriptiva
Tema
Horas /Semana
5.
SESIÓN……………………………………………………………………6.0 CONSTRUCCIONES GEOMÉTRICAS BÁSICAS-II Dibujo de polígonos regulares inscritos y circunscritos Rectificación de curvas Curvas espirales Hélice – Tornillos y resortes SECCIONES CÓNICAS Dibujo de elipse, parábola e hipérbola Tangentes a las cónicas Identificar el tipo de una cónica dada
6.
SESIÓN ………………………………………………………………….4.5 ACOTAMIENTO PLANO Normas – ISO Norma ICONTEC 1688 Elementos de la dimensión Acotamiento de rectas, círculos, arcos y ángulos Acotamiento de figuras anidadas Sistemas de acotamiento plano Acotamiento contínuo Acotamiento por línea base Acotamiento por coordenadas Acotamiento de curvas irregulares Acotamiento de arcos de grandes radios
7.
SESIÓN………………………………………………………………..7.5 PROYECCIONES ORTOGRÁFICAS Coordenadas cartesianas X,Y, Z Sistema DIÉDRICO ISO-A e ISO-E Representación de puntos, planos y volúmenes en el espacio Vistas principales Vistas Auxiliares Superficies, aristas y esquinas Superficies normales, inclinadas y oblicuas Superficies paralelas y superficies cilíndricas Concepción espacial – Visualización Visibilidad: aristas visibles y aristas ocultas. Uso de modelos
8.
SESIÓN ……………………………………………………………….6.0 AXONOMETRÍA Sistema axonométrico Proyección ISOMÉTRICA Ángulo isométrico
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CONTENIDO PROGRAMÁTICO DE LOS CURSOS – EXPRESIÓN GRÁFICA - I Dibujo Técnico básico y Fundamentos de Geometría Descriptiva
Tema
Horas /Semana Planos isométricos Rectas isométricas y no isométricas Círculos y arcos isométricos Uso de plantilla de elipses isométricas Tuberías de ventilación en proyección isométrica Acotamiento isométrico Texto isométrico 9. SESIÓN ……………………………………………………………….4.5 PROYECCIÓN EN PERSPECTIVA Fundamentos de la perspectiva Punto de vista Punto de fuga Línea de horizonte Línea de tierra Perspectiva paralela – Un punto de fuga Perspectiva oblicua – Dos puntos de fuga Perspectiva cónica – Tres puntos de fuga 10. SESIÓN ……………………………………………………………….9.0 SECCIONES TRANSVERSALES En sólidos prismáticos En sólidos cilíndricos Cortes en línea recta Cortes en línea quebrada Roturas Proyección isométrica de un corte 11. SESIÓN ……………………………………………………………….9.0 SISTEMAS DE COORDENADAS ESPACIALES Planos de referencia para posiciones espaciales Origen de coordenadas espaciales Coordenadas cartesianas X, Y, Z Coordenadas relativas (posicionales) Coordenadas Geográficas (Cardinales) Sistema de Rumbo, distancia y altura Dirección de un vector por azimut PUNTOS Y RECTAS ESPACIALES Localización de puntos y rectas en el espacio Rectas fundamentales Longitud verdadera y pendiente de una recta Vista de punto de una recta Paralelismo y perpendicularidad Rectas cruzadas Distancia libre vertical Rectas intersecantes Distancia más corta entre punto y recta y rectas cruzadas Vistas auxiliares de rectas
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CONTENIDO PROGRAMÁTICO DE LOS CURSOS – EXPRESIÓN GRÁFICA - I Dibujo Técnico básico y Fundamentos de Geometría Descriptiva
Tema 12.
Horas /Semana
SESIÓN ……………………………………………………………..3.0 SUPERFICIES PLANAS-I Representación Puntos y rectas en planos Vistas auxiliares de superficies planas Orientación de superficies planas Vista de filo de un plano Pendiente de un plano – Buzamiento Distancia más corta de un punto a un plano
13. SESIÓN ………………………………………………………………4.5 SUPERFICIES PLANAS -II Planos paralelos y perpendiculares Localización de figuras geométricas en planos Vistas de un círculo en un plano Recta perpendicular a un plano Tamaño y forma real de un plano Intersecciones de rectas con planos Ángulo entre recta y plano Intersección de planos Ángulo diedro ******************************************** BIBLIOGRAFÍA DIBUJO DE INGENIERÍA – FUNDAMENTOS – Segunda Edición - Fabio Romero M. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería – Bogotá D.C. – Colombia - 2006 EXPRESIÓN GRAFICA - MANUAL DE EJERCICIOS DE LABORATORIO – Fabio Romero M. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería - 2008 GEOMETRÍA DESCRIPTIVA TÉCNICA – B. Leigthon Wellman – Editoral Reverté GEOMETRÍA DESCRIPTIVA CONCEPTUAL – CURSO BÁSICO - Pedro J. Gracia Rubio – Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería - Bogotá D.C. – Colombia - 2006 NORMAS ICONTEC PARA DIBUJO TÉCNICO – Instituto Colombiano de Normas Técnicas.
Otros libros de consulta recomendados ENGINEERING DESIGN GRAPHICS –Autocad 2007 –Twelfth Edition –James H Early – Pearson Education – New Jersey –USA -2008 DIBUJO Y COMUNICACION GRÁFICA – Tercera Edición – Gisecke , Mitchell, Spenser, Dygdon, Novak, Lockhart –Pearson Educación – Mexico, 2006 EL GRAN LIBRO DE LA PERSPECTIVA- José M. Parramón – Parramón Ediciones S.A- Barcelona – España – 1991 ENGINEERING DRAWING AND GRAPHIC TECHNOLOGY – Thomas E. French, Charles J. Vierck, Robert J. Foster – McGraw Hill. Inc. – New York USA, 1972. DIBUJO Y DISEÑO EN INGENIERÍA – Sexta Edición – Cecil Jensen, Jay D. Helsel, Dennis R. Short –McGraw Hill Inc. Interamericana – Mexico, 2006. GEOMETRÍA DESCRIPTIVA- Minor C. Hawk – McGraw Hill- Mexic, 1991
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CONTENIDO PROGRAMÁTICO DE LOS CURSOS – EXPRESIÓN GRÁFICA - II
Dibujo Técnico avanzado y Geometría Descriptiva aplicada
OBJETIVOS Consolidar y complementar los conocimientos adquiridos en el curso de EXPRESION GRAFICA-I y aplicarlos a casos reales del ámbito propio de la ingeniería. La aplicación de los conocimientos de geometría proyectiva y geometría descriptiva en simulaciones de proyectos de ingeniería tomados de la realidad, le darán al estudiante la capacidad para encontrar soluciones prácticas a los problemas propuestos y la seguridad en si mismo para llevarlas a cabo. Las demostraciones del uso de herramientas computacionales de diseño utilizando tecnologías de punta, motivarán al estudiante a completar sus conocimientos tomando cursos de educación continuada en programas CAD, que le proporcionen estas herramientas, las cuales le darán la capacidad de competir con éxito frente a otros profesionales altamente preparados .
CRÉDITOS Horas presenciales en clase ..………….. …………………………………………….72 Horas semestrales de trabajo independiente en desarrollo de tareas en casa…. ….. 72 TOTAL HORAS SEMESTRE…………………………………………………… 144 Total Créditos: 3 El siguiente es el contenido programático de los temas que forman el curso de EXPRESIÓN GRÁFICA – II y su desarrollo por sesiones semanales.
CONTENIDO PROGRAMÁTICO DETALLADO Tema Horas /Semana ----------------------------------------------------------------------------------------------------------0. SESION Información sobre normas, materiales, procedimientos y contenido programático del curso. Valoración inicial de conocimientos previos. 1.
ROTACIÓN………………………………………………………………..9.0 De un punto, una recta y un plano Ángulo diedro por rotación CONTRARROTACIÓN LUGAR GEOMÉTRICO CÓNICO Localización de una recta con ángulos dados a rectas intersecantes Localización de una recta con ángulos dados a rectas cruzadas Localización de una recta con ángulos dados a dos planos Localización de una recta con ángulos dados a una recta y a un plano
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2.
3.
DIBUJO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS – NORMALIZACIÓN Y SIMBOLOGÍA………………………………………………………… Tornillos, tuercas, pernos, remaches Resortes de compresión, torsión y extensión Soldaduras: Clases - Representación simbólica Acabados superficiales: Rugosidad y ondulación - Simbología Rodamientos, Engranajes DIBUJO DE TUBERIAS Y TANQUES EN INSTALACIONES INDUSTRIALES……………………………….4.5 Accesorios para tuberías: codos, tes, unión, unión-Y, válvulas, tapones, etc. Representación simplificada y doble línea - Simbología Representación ortográfica e isométrica de redes de tuberías Representación ortográfica e isométrica de tanques, tolvas y rampas rectas.
4.
SISTEMAS DE COORDENADAS ESPACIALES………………………3.0 Posicionamiento en la superficie terrestre Coordenadas geográficas: Longitud terrestre Latitud terrestre Husos horarios Línea Internacional de cambio de fecha Localización geográfica de la República de Colombia Origen de las coordenadas geográficas – Meridiano de Greenwich Hora media de Greenwich GMT (Greenwich Mean Time) Hora internacional UTC (Tiempo Universal Coordinado) – Reloj atómico Hora Oficial de la República de Colombia Fundamentos de los equipos satelitales de posicionamiento terrestre GPS
5.
SUPERFICIES DE CURVATURA SIMPLE ……………………………7.5 Representación de conos y cilindros Puntos sobre superficies curvas Intersección de rectas con cilindros y conos Intersección de planos con conos y cilindros Tangentes a una superficie de curvatura simple 6. SUPERFICIES DE DOBLE CURVATURA …………………………… 4.5 Representación de la esfera Puntos sobre la esfera Intersección recta esfera, plano esfera Plano tangente a la esfera Envoltura cónica de dos esferas 7. SUPERFICIES ALABEADAS……………………………………………6.0 Clasificación Paraboloide hiperbólico Helicoide recto y oblicuo Aplicaciones del helicoide: Rampas helicoidales Escaleras helicoidales 8. VOLÚMENES SÓLIDOS……………………………………………….. .4.5 Poliedros –Definición y construcción Intersección recta poliedro Intersección de plano y poliedro Los sólidos Platónicos- Definición y construcción Sólidos de revolución
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6.0
9. INTERSECCIÓN DE VOLÚMENES……………………………………9.0 Intersección plano cilindro Intersección de dos cilindros Intersección prisma y cilindro Intersección de cono y cilindro Intersección dos conos
10- DESARROLLO DE SUPERFICIES……………………………………….9.0 Clasificación de los desarrollos Desarrollos de prismas Desarrollos de cilindros rectos y oblicuos Desarrollos de pirámides rectas y oblicuas Desarrollos de conos Desarrollo y construcción de codos con tuberías cilíndricas Desarrollos de piezas de transición Desarrollo de volúmenes intersecantes Desarrollos por triangulación Elaboración de maquetas para todos los desarrollos 11 – ENSAMBLAJES………………………………………………………..3.0 Componentes individuales Proceso de proyecciones de piezas en explosión 12– DIBUJO ESTRUCTURAL………………………………………………3.0 Estructuras de concreto Estructuras metálicas, perfiles estructurales. Elementos estructurales: Vigas ,Columnas, Placas, Cerchas, Zapatas Refuerzo estructural en acero 13. DIBUJO TOPOGRÁFICO…………………………………………………3.0 Sistema de coordenadas topográficas N-E Planimetría - Simbología Altimetría – Curvas de nivel Perfiles – Escala vertical – Escala horizontal Áreas y perímetros de terrenos.
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BIBLIOGRAFÍA DIBUJO DE INGENIERÍA – FUNDAMENTOS – Segunda Edición - Fabio Romero M. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería – Bogotá D.C. – Colombia - 2006 EXPRESION GRÁFICA - MANUAL DE EJERCICIOS DE LABORATORIO – Fabio Romero M. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería - 2009 GEOMETRÍA DESCRIPTIVA TÉCNICA – B. Leigthon Wellman – Editoral Reverté GEOMETRÍA DESCRIPTIVA CONCEPTUAL – CURSO BÁSICO - Pedro J. Gracia Rubio – Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería - Bogotá D.C. – Colombia - 2006
Otros libros de consulta recomendados ENGINEERING DESIGN GRAPHICS –Autocad 2007 –Twelfth Edition –James H Early – Pearson Education – New Jersey –USA -2008 DIBUJO Y COMUNICACION GRÁFICA – Tercera Edición – Gisecke, Mitchell, Spenser, Dygdon, Novak, Lockhart –Pearson Educación – Mexico, 2006 EL GRAN LIBRO DE LA PERSPECTIVA- José M. Parramón – Parramón Ediciones S.A- Barcelona – España – 1991 ENGINEERING DRAWING AND GRAPHIC TECHNOLOGY – Thomas E. French, Charles J. Vierck, Robert J. Foster – McGraw Hill. Inc. – New York USA, 1972. DIBUJO Y DEISEÑO EN INGENIERÍA – Sexta Edición – Cecil Jensen, Jay D. Helsel, Dennis R. Short –McGraw Hill Inc. Interamericana – Mexico, 2006. GEOMETRÍA DESCRIPTIVA- Minor C. Hawk – McGraw Hill- Mexic, 1991
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