aula 2 - metropolitana

7/30/2019 AULA 2 - Metropolitana

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ARQUITETURA NAVAL

Hidrosttica


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GEOMETRIA DO NAVIO

Plano de linhas Ao projetar um navio, o construtor naval traao desenho de linhasou plano de linhas, que a representaoda forma e dimenses do casco por projees de certas linhasem trs planos ortogonais de referncia. A superfcie do casco denavio contm curvaturas a trs dimenses. Se fizermosinterceptar esta superfcie por planos, as linhas de interceptaosero linhas a duas dimenses, as quais podem ser traadas emverdadeira grandeza, se projetadas em um dos planos dereferncia.


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GEOMETRIA DO NAVIO

Planos de referncia So os trs planosortogonais em que so projetadas as linhas deinterceptao da superfcie do casco por uma sriede planos paralelos a um deles; so os seguintes osplanos de referncia do desenho de linhas:

Plano de base moldada o plano horizontaltangente parte inferior da superfcie moldada. a origem paratodas as distncias verticais, que se chamam alturas.

Plano diametral - o plano vertical longitudinalde

simetria do casco. a origem para todas as distnciastransversais horizontais que se chamam afastamentos,ou meias-larguras, ou ainda meias-ordenadas.

Plano de meia-nau o plano vertical transversalameio comprimento do navio.


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GEOMETRIA DO NAVIO

Linhas de referncia As seguintes linhas dereferncia aparecem no desenho das linhas:

Linha da base moldada, linha de construo, ou linha

base (LB) a interseo do plano da base moldadapor qualquer dos outros dois planos de referncia. Nosnavios sem diferena de calado, a linha de basemoldada confunde-se com o contorno inferior dainterseo da superfcie moldada com o plano diametral.

Linha de centro (LC) a interseo do planodiametral por qualquer plano horizontal ou por qualquerplano vertical transversal. , portanto, uma linha desimetria numa seo horizontal ou numa seotransversal do casco.


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GEOMETRIA DO NAVIO Linhas do navioAs linhas do navio propriamente ditas so: linhas dgua (LA) Interseo do casco por planos horizontais.

Elas aparecem em verdadeira grandeza no plano das linhasdgua e so usualmente denominadas de acordo com alturaacima do plano da base: LA de 2 ps; de 8 ps; etc. A linha dabase moldada a LA zero. O espaamento destas linhas

depende do calado do navio.

Linha de flutuaoLinha de flutuao(LF), a interseo dasuperfcie da gua com o contorno exterior do navio.


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GEOMETRIA DO NAVIO

Linhas do alto Intersees do casco por planos verticaislongitudinais, ou planos doalto. Elas aparecem em verdadeiragrandeza no plano das linhas do altoe so denominadas deacordo com seu afastamento do plano diametral. H geralmentequatro destas linhas espaadas igualmente, a partir do planodiametral, que determina a linha zero.

Linhas de balizas Intersees do casco por planos verticaistransversais. Elas aparecem em verdadeira grandeza no planodas balizas e so numeradas normalmente seguidamente devante para r.Para isto, a linha de base dividida em 10, 20 ou 40 partesiguais, conforme o tamanho do navio e a preciso desejada, eem cada diviso traada uma ordenada vertical ou baliza.Geralmente nos dois intervalos de vante e nos dois de r traam-se tambm balizas intermedirias. A baliza zero coincide com aperpendicular a vante.

O plano das balizas mostra o corpo de proa(metade de vante donavio) direita da LC e o corpo de popa(metade do r do navio)


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GEOMETRIA DO NAVIO

Planos do desenho de linhas Resumindo o quefoi dito anteriormente, podemos dizer que odesenho de linhas constitudo por trs vistas, ouplanos, a saber:

Vista dodesenho de

linhasPlano de

referncia em queso projetadas

Modo de apresentar as linhas do navio

Linhasdgua linhas do alto linhas debaliza

Planos delinha dgua

Plano da base Verdadeiragrandeza

Retas RetasPlanos daslinhas do

altoPlano diametral Retas Verdadeira

grandeza Retas

Plano de

balizasPlano de meia-

nauRetas Retas Verdadeira

grandeza


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DIMENSES LINEARES Perpendiculares (PP) - As perpendiculares so duas retas normais linha d'gua

projetada, contidas no plano diametral e traadas em dois pontos especiais naproa e na popa, no desenho de linhas do navio.

Perpendicular a vante (PP-AV) - a vertical tirada no ponto de interseo da linha d'guaprojetada com o contorno da roda de proa.

Perpendicular a r (PP-AR) - traado de modo varivel conforme o pas de construo donavio: Nas Marinhas Brasileira e Americana, a PP-AR a vertical tirada no ponto de interseo da linha

d'gua projetada com o contorno da popa.

Comprimento entre perpendiculares (CEP) ou (LPP) - a distncia entre asperpendiculares a vante e a r, acima definidas. De acordo com estas definies,o comprimento entre PP o comprimento medido pelo construtor naval, aoprojetar o navio e ao traar o desenho de linhas.

Usualmente, quando se dissercomprimento de um navio, sem especificar

como ele foi medido, deve entender-se o comprimento entre PP, pois a ele soreferidos os principais clculos da embarcao, como os que se referem propulso, ao peso, resistncia e custo da estrutura do navio.

necessrio, entretanto, ao comparar navios de naes e de tiposdiferentes, que se tenha o cuidado de verificar que os comprimentos sejammedidos na mesma base.


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GEOMETRIA DO NAVIO

Seo transversal; seo mestra Chama-se seotransversal qualquer seo determinada no casco deuma embarcao por um plano transversal. A maior dassees transversais chama-se seo mestra. A seomestra situada em coincidncia com a seo a meia-

nau, ou muito prximo desta. Nos navios mercantes,certo comprimento da regio central do casco constitudo por sees iguais seo mestra numadistncia aprecivel, quer para vante, quer para r daseo ameia-nau; diz-se ento que estes navios tm

formas cheias e possuem um corpo mdio paralelo. Nosnavios que tm formas finas, a forma das seestransversais varia muito em todo o comprimento do navioa vante e a r da seo mestra


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DIMENSES LINEARES

Todas linhas representadas at agora so das superfcies moldadas donavio.

O termo superfcie moldada, surgiu a partir do uso de madeira comomoldes para dar a forma a carena das embarcaes.

Em navios de ao, a diferena entre as linhas moldadas e as linhasexternas muito pequena.

Boca Moldada: a maiorlargura do casco medido entreas faces exteriores da carena,

excluindo a espessura do forroexterior, ou seja, a largurainterna mxima, a bocamxima menos espessura dochapeamento do casco.


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DIMENSES LINEARES

Pontal moldado, ou simplesmente pontal a distncia vertical medida sobre o plano diametrale a meia nau, entre a linha reta do vau do convs principal e a linha da base moldada.

CaladoEmqualquer ponto que se tome, a distncia vertical entre a superfcie da gua e aparte mais baixa do navio naquele ponto. Geralmente medem-se o calado AVe o calado AR.Estes calados so referidos, respectivamente, s perpendiculares AV e AR; na prtica somedidos nas escalas do calado, que so colocadas prximo das respectivas perpendiculares.

O calado de um navio varia desde o calado mnimocorrespondente condio de

deslocamento leve, at o calado mximoque corresponde condio de deslocamento emplena carga;Quando no h diferena nos calados AV e AR, isto , o navio est com a quilha paralela

ao plano de flutuao, diz-se que est em quilha paralela. Quando h diferena nos calados,diz-se que o navio tem trim. Os navios so em geral construdos para terem quilha paralela naflutuao correspondente linha d'gua projetada.

Calado moldado - O calado referido linha da base moldada chama-se calado moldado, ou,

algumas vezes, calado parao deslocamento, pois utilizado para clculo dos deslocamentos.Esta medida interessa particularmente ao construtor naval, ou a quem consulta as curvashidrostticas do navio. Em geral, nos navios modernos de quilha chata, a diferena entre ocalado moldado e o calado na quilha muito pequena. Nas embarcaes de quilha macia,entretanto, esta diferena no desprezvel.


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O centro de gravidade importante para os clculos deflutuabilidade e de estabilidade, porque o peso do navio pode serconsiderado como uma fora nele concentrada. Como, em umnavio, os pesos so usualmente distribudos por igual de um ladoe do outro do plano diametral, o CG est, em geral, neste plano.Nos navios de forma usual, o CG situado no plano da seo ameia-nau, ou muito prximo dele. A posio vertical do CG variamuito de acordo com o projeto de cada navio.

Conforme sua definio em mecnica, o centro de gravidade oponto de aplicao da resultante de todos os pesos de bordo e asoma dos momentos de todos os pesos em relao a qualquer

eixo que passe por ele igual a zero. A posio do CG se altera com a distribuio de carga, nostanques, nos pores, no convs, etc.


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o centride do volume da gua deslocada e o pontode aplicao da fora chamada empuxo. contido noplano diametral, se o navio estiver aprumado; na direolongitudinal, sua posio depende da forma da carena,no estando muito afastada da seo a meia-nu da

carena de uma forma usual. Est sempre abaixo da linhadgua. A determinao da posio do centro de carena de

grande importncia para a distribuio dos pesos abordo, pois o CG do navio deve estar na vertical do CC e

a uma distncia para cima no muito grande; sem estesrequisitos o navio no ficaria prumado, nem teria onecessrio equilbrio estvel.

Centro de Flutuao (F) o centride da rea deflutuao, para uma determinada flutuao do navio.


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PROPORES DO CASCO

Coeficientes que quantificam as caractersticas da forma docasco em relao as dimenses lineares: A relao comprimento-pontal, L/D, til para o dimensionamento

estrutural A relao comprimento-boca, L/B, relacionada com a esbeltez e que

impacta sobre a manobrabilidade da embarcao

A relao comprimento-calado, L/T, indicativo importante para osestudos acerca do slamming durante condies severas de mar A relao boca-calado, B/T, com implicaes sobre a estabilidade

transversal e de gerao de ondas

Posio do centro de carena, ou centride do volume de fluidodeslocado (posio anloga ao centro de gravidade) VCBvertical centerof buoyancy, medido com relao linha

de base LCBlongitudinal centerof buoyancy comumente apresentado

com relao seo de meia nau No confundir LCB com LCFlongitudinal centerof flotation, que o

baricentro da rea de flutuao


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TABELA DE COTAS

Enquanto o plano de linhas retrata da forma docasco em termos grficos, a tabela de cotas uma forma convencional de representao numricaque serve como uma ponte para modelagem efabricao do casco da embarcao

A tabela de cotas um par de tabelas 2D quemostram as coordenadas e localizaes de curvas esuperfcies do plano de linhas. Tradicionalmente asduas tabelas so intituladas de altos e meia boca

e consiste das coordenadas Z e Y respectivamente.As colunas representam as cavernas e as linhas aposio longitudinal da curva.


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