aula estabilidade

Prof. Antonio Porpino

ESTABILIDADE INTACTA E EM AVARIA

ESTABILIDADE INTACTA E EM AVARIA

• INTRODUÇÃO• GEOMETRIA DA EMBARCAÇÃO• PRINCIPAIS NOMENCLATURAS

ESTABILIDADE INTACTA E EM AVARIA

1. Loa – Comprimento total2. T = Calado3. P = Pontal4. Borda livre5. Ta = Calado aéreo

6. Convés Principal7. Super estrutura8. Popa9. Proa10. Linha D’água

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1. Loa – Comprimento total2. T = Calado3. P = Pontal4. Borda livre5. Calado aéreo

6. Convés Principal7. Super estrutura8. Popa9. Proa10. Linha D’água11. B = Boca

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1. CALADO2. TRIM3. BANDA4. DESLOCAMENTO5. VOLUME DESLOCADO

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1. CALADO

• Distância Vertical entre o plano de basee a superfície da água.• São marcados no costado do navio.• Calado médio Cm = cav+car/2• Calado a meio navio (meia nau)

COMPORTAMENTO DINÂMICO

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2. TRIM

• Também Conhecido como compasso• Diferença entre calados av e ar• Trim = Car – Cav• Serve para indicar se a embarcação se encontra embicada ou derrabada.

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3. BANDA

• Inclinação para um dos bordos.• Seu valor é expresso em graus.• Temos também banda permanente.• Distribuição de pesos.

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4. DESLOCAMENTO

• Peso da embarcação.• Expresso em toneladas.• Representado pelo símbolo D ou Δ.

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5. VOLUME DESLOCADO

• Volume da parte submersa (carena)• Expresso em metros cúbicos• Representado pelo símbolo

Δ

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5. É BOM SABER...SOBRE VOLUME DESLOCADO

ESTABILIDADE INTACTA

ESTABILIDADE INTACTA

1. CENTROS DE GRAVIDADE E DE CARENA.2. METACENTRO

ESTABILIDADE INTACTA

1. CENTROS DE GRAVIDADE E CARENA

• Resultante de todos os pesos a bordo.• Tem como ponto de aplicação o centrode gravidade.• Representado pela letra G.• Ponto notável com a cota vertical representado por KG.

ESTABILIDADE INTACTAA importância do KG numa embarcação

É BOM SABER...

1

23

4

Ângulo de inclinação

Braço de Estabilidade (GZ)

Centro de Gravidade ( G)

Diferentes curvas hidrostáticas1

2

3

4

BRAÇO DE ENDIREITAMENTO (GZ > 0)GRANDES ÂNGULOS ( >30 GRAUS)

ESTABILIDADE INTACTA

2. METACENTRO• Posição do centro de carena (B)• Só tem valor fixo quando o navio permanece em repouso.

ESTABILIDADE INTACTA

2.1 RAIO METACÊNTRICO (BM)• Distância entre (B) e (M).• Divisão da inércia sobre volume deslocado

2.2 ALTURA METACÊNTRICA (GM)• Distância entre (G) e (M).• Expresso por GM=KB+BM-KG

É BOM SABER...

estabilidade intacta

ESTABILIDADE INTACTA

ESTABILIDADE INTACTA BINÁRIO ou BRAÇO DE ENDIREITAMENTO

• Sistema de duas forças parelelas, de mesma intensidade e sentidos contrários aplicadas ao mesmo corpo.• A tendência do binário é causar uma rotação.• Força de gravidade (peso) para baixo• Força de empuxo para cima.• Distância entre essas duas forças = GZ

ESTABILIDADE INTACTA BINÁRIO ou BRAÇO DE ENDIREITAMENTO

• Representado pela expressão: Me = Δ x GZ

(Produto do deslocamento x braço de endireitamento).

ESTABILIDADE INTACTA

O KG no projeto é calculado para a pior situação de estabilidade

GZ = GM senθPara pequenos ângulos menores que 8 graus.GZ = GM.θ

Para grandes ângulos acima de 8 grausGZ não é mais: GZ = GM x sen θ

ESTABILIDADE INTACTA

ESTABILIDADE INTACTA

ESTABILIDADE INTACTA

•

• Estes acontecimentos são suficientemente frequentes para que seja necessário tomar medidas para proteger o navio contra os efeitos de alagamentos acidentais.

ESTABILIDADE EM AVARIA

ESTABILIDADE EM AVARIADois problemas vitais podem ocorrer:Perda de estabilidade ou afundamento de convés não estanque e o conseqüente embarque de mais água.A análise desse problema pode ser feita pordois métodos: • método de adição de pesos• o método de perda de flutuabilidade.

• O método mais eficaz de proteção contra este problema consiste na subdivisão do espaço interno do navio por meio de:– Anteparas transversais.– Anteparas longitudinais.– Duplos-fundos ou conveses estanques.

COMPARTIMENTAÇÃO

• As principais consequências de um alagamento podem ser:–Mudança do calado como resultado da

perda de flutuabilidade. –Mudança do trim.–Ocorrência de banda. –Mudança na estabilidade. –Mudança de borda livre–Perda do navio

EFEITOS DO ALAGAMENTO

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Ou seja, um alagamento sempre resultará em:Perda de flutuabilidade e trim excessivo

Perda de estabilidade transversal e consequente emborcamento

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μ = permeabilidadeV = volume do compartimentoA = área do plano de flutuação(aw)μs = permeabilidade de superfície médiaa = área do compartimento avariadoH1 = calado após avariaH = calado inicial

ESTABILIDADE EM AVARIATipos de Alagamentos• Compartimentos sem comunicação livre com o mar

(tipo 1).• Compartimentos com comunicação livre com o mar

(tipo 2).• Compartimentos que são fechados no topo e que

estão completamente cheios de água (tipo A).• Compartimentos que são abertos no topo ou estão

parcialmente cheios (Tipo B).

EXTENSÃO DA AVARIA

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• PERMEABILIDADE

1. Espaços para passageiros e tripulantes 95%2. Espaços de máquinas 85%3. Espaços de carga 60%4. Tanques de serviços 0 a 95%

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• MÉTODOS PARA CALCULAR OS EFEITOS

1. Adição de pesos2. Perda de flutuabilidade

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No Método de adição de peso a água proveniente do alagamento é tratada como um peso acrescentado (embarque de peso), devendo sempre levar em conta a presença de superfície livre.

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No Método da Perda de Flutuabilidade, a água proveniente do alagamento e o próprio compartimento alagado são tratados como não pertencendo ao navio, isto é, como se esse compartimento deixasse de pertencer ao navio, originando uma perda de flutuabilidade.

ESTABILIDADE EM AVARIA

ESTABILIDADE EM AVARIAmétodo consiste em:

1. Calcular o novo calado do navio após o alagamento, sem considerar o trim ou o adernamento.

2. Recalcular a posição do centro de carena do navio, ainda sem rotações.

3. Calcular o adernamento resultante da nova posição transversal do centro de carena, tendo em conta que o centro de gravidade permanece fixo.

4. Finalmente, calcula-se o trim resultante da nova posição longitudinal do centro de carena, tendo em conta que o centro de gravidade permanece fixo.

5. Calculam-se então os calados finais do navio.

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Considerações finais

Obrigado!Boa semana!

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