Arquitetura Naval II - Aulas
February 1, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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FACULDADE DADE DE ENG.NAVAL ENG.NAVAL - UFP UFPA A FACUL ITEC – Instituto de Tecnologia Graduação em Eng. Naval
ARQUITETURA NAVAL II Prof. Eng. Naval Yuri Victor R. Guedes
FACULDADE DADE DE ENG.NAVAL ENG.NAVAL - UFP UFPA A FACUL ITEC – Instituto de Tecnologia Graduação em Eng. Naval
SUMULA:
Experiência de inclinação
Introdução Noções de Estabilidade
Adição e Movimentação de Pesos Efeito de Superfície Livre
Curvas Cruzadas
Estabilidade Intacta
Estabilidade em Avaria Estabilidade Dinâmica
Docagem e encalhe
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EXPERIÊNCIA DE INCLINAÇÃO
A) Fase de Projeto:
Cálculo das características hidrostáticas; Calculo de estimativa do peso Leve da Embarcação; Calculo e estimativa do centro de gravidade da embarcação; Método que consiste em considerar um navio como um sistema de
B) Final da Construção:
O peso Leve e o real centro de gravidade da embarcação só é definido após a construção através da PROVA DE INCLINAÇÃO; Consiste Basicamente de Transportar um Peso Conhecido de Um bordo para o outro em uma distância conhecida, medir os ângulos de Inclinação provocados
FACUL FACULDADE DADE DE ENG.NAVAL ENG.NAVAL - UFP UFPA A ITEC – Instituto de Tecnologia Graduação em Eng. Naval
Conceitos Preliminares
TRIM TR IM = T Taa / T Tr r
Ângulo de TRIM: t/L = m/LCF
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Eixo de TRIM:
Para ângulos de TRIM, mesmo que pe pequenos, quenos, a forma imersa e emersa de uma embarcação são diferentes Longitudinalmente (no (no caso da Banda os volumes são simétricos devido a simetria transversal do casco);
Para deslocamento constante eles devem ter o mesmo volume; RESULTADO: quando o navio tem TRIM o eixo de rotação NÃO é a Meia NAU.
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Eixo de TRIM:
Para ângulos de TRIM, mesmo que pe pequenos, quenos, a forma imersa e emersa de uma embarcação são diferentes Longitudinalmente (no (no caso da Banda os volumes são simétricos devido a simetria transversal do casco);
Para deslocamento constante eles devem ter o mesmo volume; RESULTADO: quando o navio tem TRIM o eixo de rotação NÃO é a Meia NAU.
Na realidade para cada ângulo de TRIM terá um eixo diferente, porém para pequenos ângulos (até aprox. 5º) é aceito considerações como a seguir:
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APLICAÇÃO PARA O Eixo de TRIM:
Correção do Deslocamento Lido nas Curvas Hidrostáticas devido ao TRIM: T RIM:
Quando uma embarcação encontra-se com TRIM o Deslocamento lido nas curvas Hidrostáticas não correspondem ao valor real, dado a diferença dif erença
entre as formas da carena na proa e popa. Embarcação quando está operando com TRIM, usualmente devido a distribuição de carga abordo, deve-se fazer a correção das curvas hidrostáticas.
Supondo a situação a seguir: TRIM = t = [Tr-Tv] Tm = (Tr+Tv (Tr+Tv)/2 )/2 Te = Tm + (dT)
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Po s i ç ão d o L CF AV AV
CORREÇÃ O + -
AR
TRIM PROA POPA PROA
AR
POPA
+
-
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APLICAÇÃO PARA O Eixo de TRIM:
Correção de Calado Lido no Costado para as Perpendiculares e Seção de Meio Navio – Cálculo do Deslocamento a partir dos Calados:
Observar a figura abaixo:
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APLICAÇÃO PARA O Eixo de TRIM:
Convenção de Sinais:
LR: Positivo caso as marcas de calado esteja a vante da PR;
Negativo caso as marcas de calado esteja a ré da PR;
LV:
Positivo caso as marcas de calado estejam a ré da PV; Negativo caso as marcas de calado estejam a vante da PV; LM:
Positivo caso as marcas de calado estejam a ré da Meia Nau; Negativo caso as marcas de calado estejam a Vante da Meia Nau; TM: Positivo caso o trim seja pela popa; Negativo caso o trim seja pela proa
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Exemplo de Fixação:
Considere um Flutuante de 50 m de comprimento e 10 m de boca tipo box;
Marcas de calado:
Ré: 1 m a vante vante do espelho espelho de ré
Meia nau: 1 m a ré da meia nau; Vante: 1 m a ré do espelho de vante;
LCF = na meia nau;
Leitura de calados nas marcas de calado :
Ré: 1,096 m; Meia nau: 1,004 m; Vante: 0,904 m
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Exemplo de Fixação:
Uma embarcação teve as bordas livres medidas nas seguintes posições:
Ré: a 3,5 m do espelho = 1,5 m Meia nau: a 1 m a ré da meia nau = 1,3 m; Vante a 0,7 m a ré do do bico de proa proa = 1,7 m;
Sendo a PPAR a 2 m a vante do espelho de ré e a pe perpendicular rpendicular de vante a 1,2 m do bico de proa.
Os pontais nos locais de medida são
Ré: 2,5m;
Meia nau: 2,4 m; Vante: 2,9m
Sendo o LCF = -0,98 m e Comprimento total = 22,4 m
Calcule:
Os calados corrigidos para as perpendiculares; O calado médio;
O Calado Efetivo.
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Noções de Estabilidade: Estabilidade:
Forças que atuam em corpos flutuantes: f lutuantes:
PESO: aplicado no centro de gravidade do corpo com direção vertical para baixo; Empuxo: aplicado vertical para cima. no centro de gravidade do volume deslocado com direção Ilustração de um sistema de estabilidade de um bloco de densidade homogênea de 0,5 com as seguintes dimensões: 10 x 4 x 2 und.
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Noções de Estabilidade: Estabilidade:
6 possibilidades de flutuação;
Submergirá até metade do volume do corpo;
Todas as situações indicadas o centro de
gravidade do corpo está alinhado com o centro de flut flutuaç uação; ão;
Mesmo com as seis condições possíveis de
alinhamento CG/CB apenas 2 atendem a estabilidade lid ade nat natura ural.l.
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Noções de Estabilidade: Estabilidade:
CLASSIFICAÇÃO DOS ESTADOS DE EQUILÍBRIO:
Estável: se as forças atuando no corpo tendem a faze-lo voltar para a posição inicial quanto retirado da posição que equilíbrio; Instável: as forças atuando no corpo tentem a faze-lo aumentar a condição aplicada aseela. Neutra: se o corpo permanece em equilíbrio mesmo quando retirada da posição original.
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Noções de Estabilidade: Estabilidade: Rotação
Deslocamento do centro de carena;
Permanência do centro de gravidade fixo;
Ambos permanecem com mesmo módulo,
mesma direção, porém com linhas de atuação difere diferentes ntes o que cria uum m moment momentoo ou binário.
No caso “a” e “b” o momento é chamado
de momento de endireitamento;
O Binário, caso “c” e “d”, é chamado de momento de emborcamento.
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Noções de Estabilidade: Estabilidade:
Avaliação Preliminar de estabilidade:
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Noções de Estabilidade: Estabilidade:
Avaliação Preliminar de estabilidade:
Quando a embarcação é deslocada do ponto de equilíbrio, um seguimento de reta que distância a linha de aplicação do vetor da força peso para o vetor do empuxo surge, chamado de “braço de endireitamento” e o momento gerado é “momento de endireitamento”. Um embarcação está em equilíbrio estável quando o momento tende a endireita-lo.
A
distância entre B e B’, para pequenos pequenos ângulos, pode ser aproximado para um
arco de circunferência, cujo centro é a interseção entre a linha vertical que passa em B’ e a linha de centro da embarcação. Este ponto de interseção é
chamado de: ????????
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Noções de Estabilidade: Estabilidade:
Avaliação Preliminar de estabilidade:
Quando a embarcação é deslocada do ponto de equilíbrio, um seguimento de reta que distância a linha de aplicação do vetor da força peso para o vetor do empuxo surge, chamado de “braço de endireitamento” e o momento gerado é “momento de endireitamento”.
Um embarcação está em equilíbrio estável quando o momento tende a endireita-lo.
A
distância entre B e B’, para pequenos pequenos ângulos, pode ser aproximado para um
arco de circunferência, cujo centro é a interseção entre a linha vertical que passa em B’ e a linha de centro da embarcação. Este ponto de interseção é
chamado de???????
METACENTRO
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Noções de Estabilidade: Estabilidade:
Avaliação Preliminar de estabilidade:
Cálculo do Metacentro: Bloco retangular Dimensões: 10 x 4 x 2 (m)
embarcação possui estabilidade enquanto?
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Experiência de Inclinação:
A partir do valor de GM e do valor de KM define-se define -se KG: KG = KM-GM;
O Kg definido def inido é o da condição da prova. O KG Leve deve ser calculado a partir do calculo de retirada dos pesos que não compões o peso leve da embarcação como: pesos para realização da prova, peso das pessoas que executaram a prova, equipamentos de medida, eventualmente líquidos em tanques, etc...Esquema de retirada de pesos excedentes:
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Experiência de Inclinação: Pes o s
KG
Cond. Prova Pesos Desemb.
Pesos a Embarcar
P1 P2 P3 Pn P4 P5 P6 Pi
Mo m . Es t .
KG Kg1 Kg2 Kg3 Kgn Kg4 Kg5 Kg6 Kgi
P1*Kg1 P2*Kg2 P3*Kg3 Pn*Kgn P4*Kg4 P5*Kg5 P6*Kg6 Pi*Kgi M.Es M. Estt (lev (leve) e)
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Experiência de Inclinação:Exercício
Uma embarcação com as seguintes características
L = 24,4 m Boca: 6,6 m
Pontal: 3,5 m; m; Lpp: 21,85 Realizou uma prova de inclinação para identificar o real centro de gravidade com os seguintes dados: Calados:
AR – Borda livre de 1,50m (BB) e 1,55m (BE) – Pontal no local da Medição: 3,56m MN – Borda livre de 1,60m (BB) e 1,65m (BE) – Pontal no local da Medição: 3,50m AV – Borda livre de 1,65m (BB) e 1,75m (BE) – Pontal no local da Medição: 3,55m Distância do Local da Medição para as perpendiculares: AR = 0 ; MN = 0 ; AV = 3,7 m (medido a ré da Ppav)
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Experiência de Inclinação:Exercício
LCF na condição da Prova: -1,117
Desloc. na condição da prova: 146,49t
Kmt = 3,239 m
Pesos Inclinantes: 220 Kg – 2 pesos (1 BB e 1 BE) – VCG = 4 m (da LB)
Pessoas a bordo: 4 pessoas de 100 Kg cada – VCG = 4,5 m (da LB)
Distância entre os Pesos = 5,4 m
Ângulo de Inclinação atingido = 0,687º
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PROCEDIMENTO PARA CALCULO DE CENTRO DE GRAVIDADE:
Passo 1: Coletar as medidas de calado ou borda livre e identificar uma referência de onde esta medida foi anotada para posterior correção correção das medidas de calado para as perpendiculares de vante e ré. No caso da coleta de borda livre, deve-se ter a localização da medida também para verificar o pontal no local e deduzir o valor do calado. Passo 2: Calcular o trim e a tangente do ângulo de TRIM;
Passo 3: Fazer a correção dos calados medidos para as perpendiculares de ré, meia nau e vante.
Passo 4: Anotar todos os pesos a adicionar e a deduzir da prova, com seus respectivos centros de gravidade, para no final do procedimento fazer o acréscimo ou dedução e definir o peso leve e o centro de gravidade da embarcação.
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PROCEDIMENTO PARA CALCULO DE CENTRO DE GRAVIDADE:
Passo 11: Calcular o valor de Kg na condição da prova. (Kg = Km-Gm)
Fazer o calculo do centro de gravidade final, descontando os pesos a deduzir e os pesos a acrescentar.
LISTA DE EXERCÍCIO PARA ENTREGA: PRÓXIMA AULA.
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SUMULA:
Experiência de inclinação
Introdução Noções de Estabilidade
Adição e Movimentação de Pesos Efeito de Superfície Livre
Curvas Cruzadas
Estabilidade Intacta
Estabilidade em Avaria Estabilidade Dinâmica
Docagem e encalhe
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CURVAS CRUZADAS DE ESTABILIDADE: ESTABILIDADE:
Definição: Conjunto de curvas que apresentam a plotagem em gráfico dos valores dos braços de endireitamento, GZ, de uma embarcação para vários ângulos e vários deslocamentos:
Por regra deve-se apresentar pelo menos para os ângulos de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 e 60º, considerando pelo menos 5 deslocamentos diferentes, preferencialmente entre os deslocamentos leve e carregado.
O braço de endireitamento calcu calculado lado nas curvas cruzadas de estabilidade são usualmente fictícios e possuem as seguintes considerações para serem considerados válidos: Embarcação está sem TRIM, o TCG é igual a zero.
Para o cálculo dos braços de endireitamento usualmente considera-se o centro de gravidade em uma posição fictícia. Convenientemente pode-se utilizar o ponto zero do casco (cruzamento entre LC e LB = “K”)
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CURVAS CRUZADAS DE ESTABILIDADE
´Métodos de Cálculo:
Método do corpo completo: calcula-se os valores dos braços de endireitamento a partir da criação de linhas inclinadas ao casco, com o ângulo que se está analisando e uma linha vertical (eixo de momento) que passa sobre o centro de gravidade fictício. Método das cunhas: calcula-se o braço de endireitamento a partir da consideração de transferência de uma cunha de líquido de um bordo para outro (semelhante a definição do ponto M).
O Método corpo completo atualmente é mais utilizado devido a para maiorsolução precisão e adofacilidade f acilidade de utilização de programas computacionais de cálculos numéricos repetitivos.
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CURVAS CRUZADAS DE ESTABILIDADE
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CURVAS CRUZADAS DE ESTABILIDADE
Apresentar as curvas cruzadas de acordo com a NORMA da Marinha:
A) traças as curvas para os ângulos de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60º, considerando 5 deslocamentos preferencialmente compreendidos entre os deslocamentos leve e carregado; As curvas poderão ser substituídas por tabelas com listagem dos braços de endireitamento, sempre que forem calculados para, pelo menos, 15 deslocamentos diferentes para cada ângulo de inclinação. Sempre calculados por intermédio de programas de computador deverão estar acompanhados dos dados de entrada. Quando for assumida uma posição vertical do centro de gravidade diferente de zero (Kg na quilha), o valor considerado deverá estar claramente indicado nas curvas cruzadas e na respectiva memória de cálculo
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CURVAS CRUZADAS DE ESTABILIDADE
Trabalho 1:
Calcular as curvas cruzadas para o casco da embarcação Rebocador; Apresentar os cálculos para 3 calados; Calcular para o ângulo de 15, 30 e 60.
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ESTABILIDADE INTACTA:
Experiência de inclinação
Introdução Noções de Estabilidade
Adição e Movimentação de Pesos Efeito de Superfície Livre
Curvas Cruzadas
Estabilidade Intacta
Estabilidade em Avaria Estabilidade Dinâmica
Docagem e encalhe
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ESTABILIDADE INTACTA:
Considerações: curvas cruzadas de estabilidade possuem a plotagem de diversas informações de características de estabilidade para diversos deslocamentos porém assumindo apenas um centro de gravidad gravidade. e.
A Curva de estabilidade estática é uma curva onde são plotados os braços de endireitamento para os ângulos de inclinação para um deslocamento específico
FORMA DE CALCULO:
Deve-se fazer a leitura do valor do braço de endireitamento calculado nas curvas cruzadas de estabilidade e aplicar a correção devido a distância entre o centro de gravidade fictício utilizado para definir as curvas cruzadas e o centro de gravidade real da condição de deslocamento aplicada. GZ = GaZ GaZaa - KGsen Gsen
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ESTABILIDADE INTACTA:
Primeiros ângulos de inclinação: Para os primeiros ângulos, o braço de endireitamento é aproximadamente igual
a altur altura a metacêntrica metacêntrica.. A inclinação do início da curva indica a velocidade de crescimento do braço de em direitamento. Curvas com forte inclinação representam embarcações com rápida resposta a momentos inclinantes e períodos pequenos de balanço; Uma baixa inclinação representa embarcação com períodos mais longos e menor reação a momentos de inclinação, navio mais macio.
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ESTABILIDADE INTACTA:
Ponto de máximo: Indica o maior braço de endireitamento que a embarcação possui e em qual ângulo este máximo vai ocorrer.
Caso uma embarcação esteja sujeita a um momento que ultrapasse o momento definido por GZ * a embarcação irá emborcar. máx
Após o ponto de máximo da curva os valores de braço de endireitamento diminuem, usualmente mais rapidamente do do que aumentam até o ponto em que ultrapassam o eixo “X”. O ponto onde ultrapassa o eixo é onde o
braço de endireitamento torna-se de emborcamento emborcamento..
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
A curva de estabilidade estabilidade estatica é uma forma conveniente de plotar os braços de endireitamento.
Caso os braços sejam multiplicados pelo deslocamento, teremos a curva
de momentos. A curva de estabilidade estática é traçada para cada deslocamento, assim caso seja multiplicada pelo deslocamento não muda de forma, altera apenas em escala.
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Caso plotemos uma curva de momentos de inclinação, sobre uma curva de momento de endireitamento poderemos poderemos definir o ponto de equilíbrio;
O ponto de equilíbri equilíbrioo entre um momento de emborcamento e o momento de restituição defini o ângulo em que a embarcação terá quanto estiver sobre o efeito daquele momento.
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Deslocamento transversal do centro de gravidade; Movimentação de cargas;
Movimentação de passageiros; Etc... Ventos laterais; Guinada;
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Desloc De slocame amento nto transversal t ransversal do centro de gravidade;
Desloca o CG em uma valor GG’;
Gera Ge ra uma redução no valor v alor do Braço de endireitamento GZ Valor da redução do Braço GZ é dada por GG’*COS, onde:
GG’ =
Peso Pe so da ar arga ga mo movi vime ment ntad ada a ∗ is istâ tânc ncia ia Mo Movi vime ment ntad ada a
A redução do braço de endireitamento pode ser plotada sobre a curva de estabilidade estática (CEE).
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Vento Lateral; Vento é aplicado na área lateral da embarcação;
A do vento é equilibrada força hidrodinâmica produzida devido aoforça movimento lateral imprimidopela ao navio. O ponto de atuação da força devido ao vento é o centro dá área exposta. Experimentalmente definido que a atuação da força hidrodinâmica se
dá próximo metadeentre do calado da embarcação. Existe uma da distância estas duas forças (atuação do vento e força hidrodinâmica gerada devido ao movimento lateral da embarcação) - h
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Vento Lateral; Obs 1: o vento atua sobre a área tra transversal nsversal a ele, ou seja seja,, conforme se
incline a embarcação a áreaprojetada transversal a vento varia na seguinte proporção: A*COS Obs 2: O braço do momento também varia conforme a embarcação incline na seguinte proporção: h*COS Força devido ao vento é proporcional ao quadrado da velocidade
Força devido ao vento: P = K*A*COS Momento devido ao Vento: M = K*A*COS*(h*COS) = K*A*h*V²*COS² K é um coeficiente definido experimentalmente.
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Vento Lateral; Diversas definições experimentais para definir o braço de emborcamento
devido ao0.171∗ vento. Uma bastante utilizada abaixo: ∗∗∗² Bv = , onde: 1000∗∆ V – velocidade em nós; A – área lateral exposta; L – distância entre a metade do calado e o centro da área lateral exposta; ∆ - desloca deslocamento mento em tonelada toneladas. s.
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Guinada: Todos corpo em um movimento circular está sujeito a uma aceleração
tangencial a direção do² giro; ∆∗² Força For ça centrífu centrífuga: ga: Fc = = ∗ , onde:
∆ = deslocamento em peso;
v = velocidade;
rg == raio de curvatura; aceleração da gravidade; A força centrífuga é aplicada no centro de gravidade da embarcação; A força de resistência inercial é considerada como sendo aplicada na metade do calado, assim o braço para o momento de emborcamento é:
KG – D/2 (D = calado) ou (KG – D/2)cos
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Guinada: Momento devido a guinada:
Como a embarcação no caso de uma guinada permanece com o deslocamento constante, podemos dividir o momento devido a guinada pelo deslocamento para termos o braço devido a guinada que fica:
Bg =
∗ − ∗ , ∆
²
assim: assi m: Bg Bg = ∗ 2 ∗
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Guinada: Obs1: após o navio atingir a máxima velocidade de giro ele tende a não
aumentar aceleração Obs2: sema aumento da centrífuga; aceleração centrífuga não há aumento ou redução do momento de emborcação devido a guinada. Obs3: uma embarcação mercante tradicional em uma guinada normalmente não atinge velocidades que possam gerar risco. O diâmetro giro de uma embarcação é conhecido após de a prova curva de giroderealizada usualmente no final da construção uma de embarcação durante a prova de mar. Na maioria das embarcações este raio fica em torno de 2 a 4 vezes o comprimento da embarcação.
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ESTABILIDADE INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Valores Va lores padronizados p adronizados pela Norma da Marinh Marinha a do Brasil: B rasil: Momento devido a passageiros:
Mp=PP N x Yc Yde c xcada COS COSpassageiro –xpeso considerado igual a 0,075 t;
N – número de passageiros transportados por convés; Yc - Distância Distância para para o centroide centroide da da área área ocupada ocupada pelos passageiros
Momento devido aos passageiros será igual ao somatório do momento nos diversos conveses; Determinação do centroide: Considerar no máximo 4 pessoas/m² Locais onde a construção obstrua a ida de passageiros poderá ser descontada
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ESTABILIDADE INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Valores Va lores padronizados p adronizados pela Norma da Marinh Marinha a do Brasil: B rasil: Braço de emborcamento devido a passageiros:
∆
, onde: Bp = Mp – momento devido a passageiros;
∆ = deslocamento em “t”
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ESTABILIDADE INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Valores Va lores padronizados p adronizados pela Norma da Marinh Marinha a do Brasil: B rasil: Momento devido ao vento de través:
-6
Mv=A5,4 5 –,48* 8*10 10 lateral xAxhxV² (0,25 ao + 0,75 cos³); área exposta vento; h – distância entre o centro vertical da área exposta e metade do calado na condição; V – Velocidade do vento em Km/h;
– ângulo de inclinação;
Bv =
∆
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ESTABILIDADE INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Valores Va lores padronizados p adronizados pela Norma da Marinh Marinha a do Brasil: B rasil: Momento devido a guinada;
Mg = (0,02∗ ; onde: V – velocidade de serviço; Kg – centro de gravidade; H – calado;
∗∆∗(− )
L comprimento da linha d’água no carregamento analisado;
Bg =
∆
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ESTABILIDADE INTACTA: momentos de inclinação;
Principais geradores de momento e braços de inclinação:
Valores Va lores padronizados p adronizados pela Norma da Marinh Marinha a do Brasil: B rasil: Momento devido a reboque;
∗ do ;reboque, Mr =F –∗força onde: considerada a metade da força de tração estática da embarcação (definida através de teste após a contrução). Para considerações preliminares deve-se considerara 0,0135 t/Bhp; d – distância entre o topo do gato de reboque e o centro de carena ou metade do calado;
Br =
∆
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: Critérios de Estabilidade.
Avaliação da Estabilidade:
A avaliação de estabilidade intacta de uma embarcação no Brasil, deve ser realizada conforme as regras da autoridade marítima m arítima brasileira: NORMAM01. CAP 07 – embarcações operando em água da área marítima: Área A1 até 30 milhas da costa; Área A2: até 100 milhas; área 3: Área A3: uma área fora da área A1 e A2 porém na cobertura de um satélite INMARSAT, além de 100 milhas e entre os paralelos 70ºN e 70ºS. Área A4: fora das áreas anteriores.
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: Critérios de Estabilidade.
Avaliação da Estabilidade:
A avaliação de estabilidade intacta de uma embarcação no Brasil, deve ser realizada conforme as regras da autoridade marítima m arítima brasileira: NORMAM02.CAP06: embarcações operando em águas da navegação Interior: Área 1:Áreas abrigadas, tais como lagos, lagoas, baías, rios e canais, onde normalmente não sejam verificadas ondas com alturas significativas que não apresentem dificuldades ao tráfego das embarcações.
Área 2: Áreas parcialmente abrigadas, onde eventualmente sejam observadas ondas com alturas significativas e ou combinações adversas de agentes ambientais, tais como vento, correnteza ou maré, que dificultem o tráfego das embarcações.
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ESTABILIDADE ESTABILIDAD E INTACTA: Critérios de Estabilidade.
Avaliação da Estabilidade:
NORMAM02. CAP 06: item 0635: Condições de Carregamento: Cada tipo de embarcação terá condições de carregamento mínimas para o desenvolvimento do estudo de estabilidade conforme descrito na NORMA da Autoridade Marítima; Para condições de carregamento: Embarcação de Passageiros; Embarcação de Carga;
Rebocadores Embarcações edeEmpurradores; Pesca; Embarcações que transportam carga no convés.
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ESTABILIDADE INTACTA: Critérios de Estabilidade. Estabilidade.
Avaliação da Estabilidade:
Condições pra embarcações de passageiros: Embarcação na condição de carga total de partida, totalmente abastecida em gêneros e óleo, e com a lotação máxima de passageiros com suas bagagens; Embarcação na condição de carga total de regresso, com o número máximo de passageiros e suas bagagens, mas com apenas 10% de gêneros e combustível; Embarcação sem carga, mas com abastecimento total de gêneros e óleo, e com número máximo de passageiros e suas bagagens; Embarcação na mesma condição que a descrita em (c), acima mas com apenas 10% de abastecimento de gêneros e combustível; Embarcação na condição de carga total de partida, totalmente abastecida de gêneros e óleo, porém sem passageiros; e
Embarcação na condição de passageiros. carga total no regresso, com 10% de gêneros e combustível, sem
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ESTABILIDADE INTACTA: Critérios de Estabilidade. Estabilidade.
Avaliação da Estabilidade:
Critérios para embarcação de Passageiros: NORMAM02 0637 O ângulo de equilíbrio estático da embarcação ( ), quando submetida à ação isolada do acúmulo de passageiros em um bordo, do vento, da 1
manobra de giro do reboque (quando aplicável) deve ser menor ou igual ao ângulo de imersão do convés na condição de carregamento considerada ou 12o, o que for menor (ver figura 6-16); A área compreendida entre a curva de estabilidade estática (CEE) e as curvas dos braços de emborcamento devido ao acúmulo de passageiros em um bordo, vento,de a manobra de giro aplicável), até oaoângulo alagamento ( f ) ou ou ao ou 4400 reboque , o que que (quando for for men menor or,, (ár (área ea A2 indicada na Figura 6-16) deverá ser maior ou igual que 1,2 vezes a área sob a curva dos braços de emborcamento antes da interseção com a curva de estabilidade estática (área A1 representada na figura 6-16);
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ESTABILIDADE INTACTA: Critérios de Estabilidade. Estabilidade.
Avaliação da Estabilidade:
Critérios para embarcação de Passageiros: NORMAM02 0637 A altura metacêntrica inicial (GMo) não deverá ser inferior a 0,35m; Âng Ângulo ulo de alag alagamen amento to maior maior ou ou ig igual ual a 30 ; e Braço de endireitamento máximo maior ou igual a 0,15 metros.
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ESTABILIDADE INTACTA: momentos de inclinação;
Fazer o estudo de estabilidade da embarcação OLIVEIRA DA COSTA I.
Método de integração para calculo das áreas: Integração numérica:
Transformação de ângulo para radiano para poder fazer a integração: ∗ 180
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ESTABILIDADE INTACTA: momentos de inclinação;
Fazer o estudo de estabilidade da embarcação OLIVEIRA DA COSTA I.
Procedimento: Calcular o centro de gravidade da embarcação em relatório de acordo com o modelo apresentado no anexo anexo 6-E da Normam 02, para os dado dadoss Informados; Com o centro de gravidade, desenvolver o estudo de estabilidade estática considerando conside rando os os critérios critérios da Normam Normam 02:
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ENCALHE:
Existem varias situações que ocorrem, ou podem ocorrer, durante avida operacional do navio que envolvem envolvem a aplicação de forcas num ou mais pontos do fundo do navio.
Estas forcas tem efeitos ef eitos situações negativos de na modo condição geral doeventuais navio, pelo que interessa estudar essas a acautelar perigos para o navio.
A primeira situação deste tipo e o encalhe do navio, acidente este bastante vulgar.
A segunda situação e a docagem , uma operação periódica que deve portanto ser estudada atentamente.
A terceira situação e o lançamento à água, que marca o inicio da vida do navio e envolve uma serie de cuidados que adiante se mencionarão.
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ENCALHE:
O Encalhe de um navio ou embarcação, geralmente acidental, consiste em tocar no fundo e ficar nele preso sem flutuar.
O encalhe traduz-se na aplicação de uma forca num determinado ponto
ou área do fundo do navio. Esta forca, dirigida de baixo para cima, e igual, em intensidade, a diferença entre o deslocamento do navio e o empuxo.
Pode demonstrar-se que os efeitos dessa forca f orca poderão ser:
Uma Uma variação variação do do calado angulo médio. de inclinação. Uma subida virtual do centro de gravidade, provocando uma variação da altura altur a metacentrica metacentrica transversal transversal..
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ENCALHE: No vertical do Centro de Flutuação
Considere-se um navio que encalha num ponto da quilha situado na
vertical do centro de flutuação.
No momento em que o navio encalha a sua linha de agua e L1A1, o deslocamento é Δ1, o centro de gravidad gravidadee situa-se em G1 e o empuxo atua no centro de carena, o ponto C1.
Se a mare começar a baixar, ao fim de algum tempo a nova linha d’água do navio é L2A2.
O deslocamento e o centro adevante gravidade navio mantem-se mas os calados diminuirão e a ré do a um bordo e a outro,iguais, de uma quantidade
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ENCALHE: No vertical do Centro de Flutuação
O volume da carena e agora menor do que antes de a mare baixar, sendo a diferença representada pela fatia de carena (assinalada a tracejado) compreendida entre as linhas de agua inicial, L1A1, e a linha de agua final, L2A2.
O centro de carena, que é função da carena do navio, mudou de localização, encontrando-se agora em C2.
Para que permaneça em equilíbrio, o navio com a linha d’agua L2A2 apoia-se sobre o ponto de encalhe.
Recebe nesse ponto uma reação do fundo (R) igual ao peso de fluido compreendido na faixa de carena perdida (entre L1A1 e L2A2).
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ENCALHE: No vertical do Centro de Flutuação
Para libertar o navio do encalhe seria necessário retirar de bordo um peso igual a reação R no ponto de encalhe.
Tal deve-se a que sem o peso R a bordo o navio teria um novo deslocamento, agora reduzid reduzido, o, 2que carena ate a linha de agua L2 A . seria igual ao empuxo que atua na
Ou seja, o navio poderia agora flutuar livremente e, portanto, libertar-se do ponto de de encalh encalhe. e. A reação pode sser er calcu calculada lada apro aproxima ximadamen damente te usando: R =δc.Du
A reação poderia ainda ser calculada, mais exatamente, usando as Curvas Hidrostáticas para retirar os deslocamentos do navio nos calados inicial, ∆ 1, e final, ∆2, calculando-se então R por meio de: R = ∆1 - ∆ 2
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ENCALHE: No vertical do Centro de Flutuação:
O encalhe tem também um efeito sobre a estabilidade transversal do navio.
O efeito da forca f orca de encalhe R e equivalente a desembarcar um peso
com o mesmo valor de R e localizado no ponto de encalhe. Uma vez que se desembarcou um peso do ponto de encalhe, o centro de gravidade do navio sobe, passando de G1 para G2.
O centro de gravidade sobe de uma distancia dada por:
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ENCALHE: No vertical do Centro de Flutuação:
Considere-se que um navio que se encontra encalhado num determinado ponto K se inclinou a um pequeno angulo θ.
Pode verificar-se que o empuxo é uma forca vertical com valor de onde ∆ , onde R e a forca f orca de encalhe. Fazendo o equilíbrio de momentos em torno de G para determinar o momento de restituição que atua no navio:
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ENCALHE: No vertical do Centro de Flutuação:
Assim, o braço de endireitamento é dado por:
Conclui-se que:
O efeito da força do encalhe e equivalente a uma subida virtual do centro de gravidade.
Essa subida e por sua vez equivalente a um desembarque de um peso de magnitude R localizado na quilha. O termo entre parêntesis pode assim ser entendido como sendo uma altura metacêntrica virtual.
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ENCALHE: No vertical do Centro de Flutuação:
Também a posição posição vertical do me metacêntro tacêntro transversal pa passa ssa do ponto M1 para o ponto M2.
Isto deve-se a que a altura do centro de carena se altera por virtude da
passagem da linha de agua L1A1 para a linha de agua L2A2. Deve-se também a que o raio metacêntrico se altera na passagem da linha de agua L1A1 para a linha de agua L2A2.
A altura metacêntrica transversal do navio, na linha de agua L2A2 e então dada por:
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DOCAGEM:
é uma operação periódica, as vezes forcada devido a acidente, onde o navio e posto em seco dentro de um dique
O navio também pode ser levado a uma carreira
A docagem do navio e uma operação que tem de ser realizada durante a vida operacional do navio.
Destina-se a realização de reparos e vistoria nas obras vivas do navio, as quais não podem ser realizadas flutando
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DOCAGEM:
A docagem pode efetuar-se ef etuar-se quando quando::
Seja necessário fazer as inspeções de renovação dos certificados de classificação. Seja necessário remover o foulin fouling g (encr (encrostam ostamento) ento) das obras vivas e proceder a posterior pintura do casco. Seja necessário fazer reparos nos apêndices, no leme, no hélice ou na estrutura do casco, especialmente após acidentes.
Alguns cuidados a observar antes da docagem:
Fazer plano de docagem com aspintados posiçõesna dos picadeiros, de modo a de deixar um desobstruídos os pontos não ultima docagem, tomadas agua, apêndices e zonas a reparar. O navio não deve ter Banda. O navio deve ter o menor TRIM possível, de preferencia menos de 1% de Lpp.
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DOCAGEM:
Todos os apêndices retráteis devem ser retraídos.
Deve determinar-se o deslocamento e posição do centro de gravidade do navio.
Deve se inspecionar a condição de todos os tanques (sondagens) (sondagens).. Os espelhos líquidos devem ser minimizados (tanques totalmente cheios ou vazios).
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DOCAGEM:
Os efeitos estudados para o caso do encalhe funcionam de forma semelhante para a execução da docagem;
Plano de picadeiros deve considerar o TRIM da embarcação, onde geralmente o ponto que primeiro entra em contato com os picadeiros é o cadaste A medida que o nível da agua do dique abaixa devido ao esgotamento da agua a quilha do navio entra em contato com os picadeiros.
Normalmente, a zona do cadaste e a primeira a tocar nos picadeiros.
O peso suportado pelos picadeiros e, em qualquer altura da docagem, a diferença entre o empuxo no momento da docagem e o deslocamento do navio.
A medida que a agua baixa, o declive da quilha aproxima-se do declive do plano de picadeiros.
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DOCAGEM:
A situação critica atinge-se quando a forca do encalhe for f or máxima, pois essa situação corresponde a máxima subida virtual do centro de gravidade.
Essa situação ocorre:
imediatamente antes de a quilha do navio assentar por inteiro nos picadeiros Imediatamente antes de se terem colocado os picadeiros de suporte do costado
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DOCAGEM:
Tal como no caso do encalhe, a forca exercida pelos picadeiros no navio tem o mesmo efeito pratico que um desembarque de um peso equivalente na posição onde essa força atua.
O efeito da forca f orca de docagem e análogo ao efeito da forca de encalhe.
O efeito do desembarque de um peso significativo numa zona no fundo f undo do navio e uma subida do centro de gravidad gravidadee do navio.
Resulta dai uma diminuição da altura metacêntrica do navio.
Se o navio tiver uma pequena altura metacêntrica, qua quando ndo flutuando, durante a docagem poderá ficar instável na posição direita.
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DOCAGEM:
Este facto ocorre entre o assentamento do cadaste e antes da colocação dos picadeiros laterais.
Para evitar uma banda do navio, nessa situação, devido a altura metacêntrica negativa, é desej desejável ável docar o navio com uum m caimento o mais próximo possível do declive do plano de picadeiros. Deste modo, o navio ira baixar assentando toda a quilha sobre os picadeiros de uma só vez.
Desta forma, os picadeiros e as escoras para os lados do dique podem ser colocados em posição antes que a reação no fundo seja muito elevada e portanto, antes de uma redução grande ter ocorrido no GM.
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DOCAGEM:
Quando o navio tiver assentado nos picadeiros, parte do seu peso e suportado pelos picadeiros e outra parte pelo empuxo.
A parte suportada pelos picadeiros chamaremos P e já foi f oi referido que pode ser tratada como um desembarque de peso equivalente no ponto onde atua. O centro de Gravidade sobe de um valor de:
A altura metacêntrica Virtual é:
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Lançamento:
Locais de construção:
Carreiras: Planos inclinados em direção a água, com trilhos, onde constroemse as embarcações. Podem ser transversais, diagonais ou paralelos a margem. Dependendo da direção geram formas de lançamento diferentes e com Diquecomplexidades Seco: Região diferentes. continental abaixo da linha d’água do rio ou mar, com método de fechamento por comportas que permite a construção e reparação de embarcações em seco. Usualmente em plano horizontal.
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Lançamento:
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Lançamento:
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Lançamento: Outras formas de Lançamento
Elevadores/Sinc Elevadore s/Sincro ro Lift: São “estrados” sustentado acima da linha d’água através de cabos comandados por um guincho elétrico/hidráulico ou parafuso sem fim, onde a embarcação é colocada sobre o estrado que é abaixado para a água:
Diques flutuantes: Embarcação com formato de “U” que quando alagada fica com o convés abaixo da linha D’água.
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Lançamento: Outras formas de Lançamento
Elevadore Elev adores/Sinc s/Sincro ro Lift:
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Lançamento: Outras formas de Lançamento
Dique Flutuante:
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Lançamento:
Usualmente é feito pela Popa pois está é a parte do casco que tem maior flutuação. Quando o local onde se está construindo tem pequena largura pode-se utilizar o lançamento lateral. O lançamento e uma tarefa complexa e delicada que envolve massas muito elevadas movendo-se distancias relativamente longas ate atingirem a flutuação livre na agua. Tecnicamente, trata-se de um problema complexo de natureza dinâmica, mas para simplificar esse problema as fases mais criticas do lançamento podem ser estudadas sob o ponto de vista estático. Neste caso estaticamente consiste em considerar o navio parado em determinados pontos onde são avaliadas as forcas envolvidas através dos cálculosdodepercurso, lançamento. As força envolvidas no lançamento podem causar danos estruturais ao navio ou colapso dos arranjos de lançamento.
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Lançamento:
Antes do lançamento são construídas as carreiras deslizantes sobre as carreiras fixas e o peso do navio e transferido dos picadeiros para estas carreiras (1, 2 ou 4 carreiras). Muitas vezes são construídas duas carreiras de lançamento paralelas a linha de centro, separadas de 1/3 da boca boc a do navio, e localizadas por debaixo de elementos estruturais longitudinais contínuos do navio. O declive da carreira varia de 1/24 para pequenos navios ate 1/12 em navios mais pesados.
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Lançamento: Aspectos Gerais:
A curvatura da Carreira destina-se á:
Proporcionar um declive cada vez mais elevado durante o lançamento; Margem contra o assentamento das carreiras; Originar uma baixa velocidade inicial; Originar uma elevada velocidade final; Originar uma imersão mais elevada;
O deslocamento do navio deve ser controlado até um momento determinado, neste ponto o navio deve ser liberado e movimentar-se-á solto para o lançamento.
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Lançamento: Lançamento de Popa
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Lançamento: Lançamento de Lateral
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Lançamento: Lançamento de Lateral
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Lançamento: Lançamento em Dique
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Lançamento: Principais Fases do Lançamento
Durante o lançamento se distinguem 5 fases ou períodos perfeitamente diferenciados:
Período em que o navio se encontra fora de agua. Período em que a agua começa a molhar o berço e o navio ate que o navio comece a rodar em torno do extremo de vante do dito berço. Período em que o navio esta apoiado longitudinalmente somente no extremo de vante do berço. Período em que o berço deixa de apoiar-se no plano inclinado ate que entram em ação os dispositivos que prendem o navio. Período em que atuam os dispositivos que prendem o navio ate que o navio pare.
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Lançamento: Principais Fases do Lançamento
Alguns problemas comuns durante o lançamento:
O navio pode não escorregar por haver demasiado atrito. O navio pode, em vez de levantar a popa, escorregar em torno do final das carreiras. A proa do navio, quando este roda em torno do extremo de vante do berço, pode esmagar o berço, bater na carreira e deformar-se. O extremo de vante pode cair do extremo das carreiras se no final destas o navio não se encontrar ainda a flutuar. O navio pode não ter suficiente solidez estrutural local para suportar as cargas associadas ao lançamento. O efeito de eventuais amarras utilizadas para parar o navio pode ser muito forte ou muito fraco. O navio pode ficar instável num determinado instante.
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Lançamento: Principais Fases do Lançamento A primeir primeiraa situ situacao acao gra grave ve qu quee pod podera era ocorr ocorrer er e o escorr escorrega egamento mento do navio em torno do ffinal inal da ca carreira rreira. Este acontecera apos G passar o extremo das carreiras, se o momento do peso em torno do ponto ponto B for superi superior or ao mome momento nto da impulsao em torno de B. Ou seja:
A carga aplicada no extremo das carreiras, ponto B, com o valor de WW∆ poderá causar o colapso das carreiras ou danos estruturais no fundo ou hélices do navio.
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Lançamento: Principais Fases do Lançamento
Em determinado momento do lançamento, a popa do navio levantasse e a proa permanece assente no extremo de vante do berço, chamando-se a este movimento rot rotaçã ação o ou levantame levantamento nto da popa.
A reação será máxima no ponto A, nesse momento, e poderá causar danos estruturais no navio ou uma perda de estabilidade. Este facto deve-se a que uma forca ai aplicada corresponde a um desembarque de peso que poderá colocar o navio numa situação de baixa altura metacêntrica ou, mesmo, de altura metacêntrica negativa. negativa.
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Lançamento: Principais Fases do Lançamento
Raramente se constroem as carreiras carreiras de tal modo que o navio simplesmente flutue livremente antes de chegar ao fim f im das carreiras.
Assim, a fase f ase final do lançamento pressupõe uma imersão transiente da proa excessiva em relação a imersão de equilíbrio, chamada saudação .
Esta situação pode originar o embate da proa ou do bolbo com o extremo da carreira, com o fundo do rio ou do mar.
O conhecimento da carga no extremo de vante do berço neste momento do trajeto permite estimar a queda da proa.
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Lançamento: Principais Fases do Lançamento
Para estudar as posições e cargas criticas durante o lançamento e necessário calcular as curvas de empuxo, do deslocamento e dos momentos destas duas forcas para varias posições do navio ao longo da carreira (cur curvas vas de lançamento ).
Para tal e necessário conhecer as carenas do navio a medida que este vai escorregando ao longo da carreira.
Estas carenas são função do declive e da flecha da carreira.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
Os cálculos de lançamento permitem escolher uma altura de mare e arranjar o navio e as carreiras de modo a assegurar um lançamento bem sucedido.
Os seus resultados são resumidos nas Curvas de Lançamento .
Estas curvas representam 6 grandezas em função da distancia percorrida ao longo da carreira:
Deslocamento. Empuxo. Momento do deslocamento em torno do extremo de vante do berço. Momento do empuxo em torno do extremo de vante do berço. Momento do deslocamento em torno do extremo de ré das carreiras. Momento do empuxo em torno do extremo de ré das carreiras.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
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Lançamento: Curvas de Lançamento
A partir dos calados do navio durante o lançamento, pode determinar-se determinar-se as áreas seccionais do navio a partir das curvas de Bonjean.
Integram-se áreas seccionais para obter o deslocamento e a posição longitudinal do centro de carena (a partir da perpendicular de ré).
Os pesos do berço e da carreira são normalmente desprezados uma vez que se pode assumir que tem impulsão neutra.
Para traçar as curvas de lançamento são, geralmente, feitos cálculos para 6 valores de distancia percorrida x.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
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Lançamento: Curvas de Lançamento
Esta forca máxima permite calcular a resistência que berço e proa do navio devem possuir de modo a não sofrerem sof rerem danos ou mesmo colapsarem durante o lançamento.
Sabendo essa forca máxima pode também calcular-se se o navio e estável ou não nessa situação. De todas estas considerações pode julgar-se se a altura de mare e adequada e se o comprimento das carreiras e adequado.
E usual construir curvas de lançamento para varias alturas de mare de modo a calcular o limite mínimo aceitável de modo a não se excederem os limites de carga admissível.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
As curvas de lançamento mostram também:
o momento do empuxo em torno do extremo de ré das carreiras. o momento do peso do navio em torno do extremo de ré das carreiras.
A curva do momento da impulsão em torno do extremo da carreiras deve encontrar-se totalmente acima da curva do momento do peso em torno do mesmo ponto, de modo a não ocorrer o deslizamento da popa sobre a carreira.
A menor distancia entre as duas curvas da o menor momento contra o deslizamento em torno do extremo de ré das carreiras.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
As curvas de lançamento mostram também o peso e o empuxo do navio como função da distancia percorrida pelo navio.
O cruzamento das curvas do deslocamento e do empuxo antes do extremo de ré das carreiras indica que o extremo de vante do berço não cairá das carreiras (escorregamento). Nessa situação não haverá também lugar a saudação.
A diferença entre o empuxo e o deslocamento do navio no extremo das carreiras de lançamento permite também estimar a amplitude do movimento de rotação.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
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Lançamento: Curvas de Lançamento
Nos cálculos anteriores foi assumido que as carreiras estavam em contato completo com a quilha apos o levantamento da popa, o que não e verdade.
Torna-se assim necessário corrigir a curva do empuxo, obtendo a curva CD, apos o levantamento da popa. Considera-se que a distancia percorrida e x6 e tomam-se momentos em torno do extremo de vante do berço.
Se se assumir que as carreiras ainda estão em contato ao longo de toda a sua extensão, o momento do empuxo será maior do que o momento do peso.
O navio rodara portanto em
torno do extremo de vante do berço ate que o equilíbrio seja retomado.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
Tomando duas linhas de agua arbitrarias, igualmente espaçadas, intersectando o navio no extremo de vante do berço, pode calcular-se o empuxo, o LCB e o momento do empuxo em torno de A.
Podemos então traçar o diagrama:
A intersecção Z indica a linha d’água de equilíbrio de modo que os momentos sejam iguais e o valor correto do empuxo.
Este calculo devera ser repetido para varias distancias percorridas, originando assim a curva do empuxo corrigida, CD.
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Lançamento: Curvas de Lançamento
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Estabilidade Avariada
Todos os tipos de navios e embarcações estão sujeitos ao risco de se afundarem se perderem a sua estanqueidade devido a colisão, encalhe ou acidente interno (explosão, por exemplo).
Estes acontecimentos são suficientemente frequentes para que seja necessário tomar medidas para para proteger o navio contra os efeitos de alagamentos acidentais.
O método mais eficaz de proteção contra este problema consiste consiste na subdivisão do espaço interno do navio por meio de:
Anteparas transversais. Anteparas longitudinais. Duplos-fundos ou pavimentos estanques.
A utilização de subdivisão estanque em navios era já feita na China no século XIII é hoje utilizado utilizado na generali generalidade dade dos na navios vios e embarcações.
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Estabilidade Avariada
No final do século XIX as sociedades classificadoras estabeleceram regras empiricas para a instalação de anteparas em navios mercantes (surgem os piques tanques de ré e vante, espaços de maquinas e espa es paço çoss de carg carga) a)..
O interesse nesta área foi constante durante todo o final do século XIX e principio do século XX, estimulado por acidentes como o do Titanic.
Dessa Dess a tra tragédi diaa resu sultlto ou a con onvvoc ocaç açã ão de uma Co Con nfe ferren enci ciaa In Inte tern rnac aciional onal sobre a Salvaguarda da Vida Humana no Mar (SOLAS) que decorreu em Lond Lo ndre ress em 19 1913 13..
Nesta confe ferrencia fo foii adoptado um método de projeto da subdivisão que era uma síntese das propostas de varias nações, mas nunca entrou em uso devido a Grande Guerra e devido a oposição de vários inte terresses.
Em ano noss sub ubssequ equen ente tess reu euni nirramm-se se var ariias confe ferren enci ciaas SOL OLA AS que te tem m vin indo do a ap aprrovar cr criité térrios de su subd bdiv ivis isã ão e es esta tabi billid idad adee em av avar ariia.
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Estabilidade Avariada
Os requisitos incidindo incidindo sobre a flutuabilidade e estabilidade em avaria são especialmente rigorosos rigorosos no que se refere aos navios militares.
No caso destes navios, espera-se que a subdivisão permita não só permanecer a flutuar, mas também manter a mobilidade.
Mesmo em caso de avaria (alagamento) espera-se que um navio militar não perca totalmente a sua mobilidade por efeito do alagamento, banda e/ou TRIM.
Espera-se também que o navi navioo mantenha a sua manobrabil manobrabilidade idade intacta
apos alagamento, desde que o sistema de manobra se mantenha intacto. Estas qualidades náuticas dependem contudo da imersão do navio, angulo de banda e do TRIM do navio, os quais devem ser m minimizados inimizados apos avaria por meio da incorporação de subdivisão.
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Estabilidade Avariada As principais consequências de um alagamento podem ser: Alteração da imersão, de modo a que o volume da parte não danificada do navio equilibre o deslocamento do navio antes da avaria menos o peso de eventuais líquidos que se encontrem nos compartimentos alagados. Alteração do TRIM, de modo a que o centro de carena da parte intacta do navio se coloque na vertical do centro de gravidade do navio.
Alteração do angulo de banda, se o espaço alagado e assimétrico, de modo quecentro o centro de carena da parte intacta do navio se coloque na verticala do de gravidade.
Alteração da estabilidade do navio por mudança da altura do centro de carena e do raio metacêntrico. A altura do centro de carena geralmente aumenta. O raio metacêntrico pode aumentar ou diminuir.
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Estabilidade Avariada
Outros efeitos do alagamento podem ser:
Diminuição da altura metacêntrica. Diminuição dos braços de estabilidade. Surgimento de adornamento devido a alagamento assimétrico. assim étrico.
Surgimento de um angulo de banda devido a altura metacêntrica negativa.
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Estabilidade Avariada
OS efeitos do alagamento podem provocar a submersão de aberturas não estanques no convés do navio, levando ao alagamento progressivo progressivo de compartimentos do navio inicialmente intactos.
Quando o braço máximo de estabilidade e o domínio de estabilidade são adequados e a imersão de porções não estanques do navio resulte numa lenta progressão do alagamento, o afundamento do navio pode ser bastante lento.
Nessas condições, medidas de controle do alagamento, como o fecho provisório do rombo, a redução da banda por transferência de pesos, o bombeamento da da agua ou o fecho de portas estanques podem ser bem sucedidas no combate ao alagamento.
E pratica comum em navios de guerra utiliza utilizarr cadernos de limitação de avarias e diagramas de efeitos do alagamento, com vista a ajudar nas tarefas de limitação de avarias.
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Estabilidade Avariada
Pode subdividir-se os compartimentos alagados alagados de um navio em dois tipos básicos no que diz respeito a comunicação com o mar:
Compartimentos sem comunicação livre com o mar (tipo 1). Compartimentos com comunicação livre com o mar (tipo 2).
Os compartimentos destas duas categorias podem ainda pertencer a uma de duas categorias no que diz respeito ao seu extremo superior:
Compartimentos que são fechados no topo e que estão completamente
cheios de agua (tipo Compartimentos queA). são abertos no topo ou estão parcialmente cheios (Tipo B).
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Estabilidade Avariada
No primeiro caso, a superfície da agua no compartimento não pode mudar de posição devido a presença de um pavimento estanque que limita verticalmente o compartimento.
No segundo caso, nada impede que a superfície da agua dentro do compartimento mude de posição como consequência da alteração da posição de equilíbrio do navio.
Os alagamentos mais seguros são aqueles dos tipos 1A e 2A, pois correspondem a casos em que a progressão do alagamento foi controlada.
Mais perigoso que os anteriores e um alagamento do tipo 1B devido a presença de uma superfície liquida.
O alagamento mais perigoso de todos corresponde ao 2B, pois além de existir um espelho liquido a quantidade de agua altera-se constantemente pois pois a medida que o navio muda de posição o nível interior da agua acompanha o nível exterior.
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Estabilidade Avariada
O calculo dos efeitos do alagamento de um ou mais compartimentos pode ser efetuado de acordo com um dos métodos seguintes:
Método do Peso Embarcado (ou da Massa Adicionada). Método da Perda de Flutuabilidade (ou do Deslocamento Constante).
Métod todo o do Pe Peso so Emba Embarcado rcado a agua proveniente do alagamento e No Mé tratada como um peso acrescentado (embarque de peso), devendo ter-se sempre em conta a presença de espelhos líquidos.
No Mé Métod todo o da Pe Perda rda de Flutu Flutuabilid abilidade ade a agua proveniente do alagamento o próprio compa compartimento rtimento alagado são tratadosdeix como não pertencendoeao navio, isto e, como se esse compartimento deixasse asse de pertencer ao navio, originando uma perda de flutuação e características relacionadas a esta flutuação.
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Estabilidade Avariada
Ambos os métodos podem ser aplicados ao calculo da posição de equilíbrio do navio apos um alagamento de qualquer dos tipos anteriores.
Para compartimentos sem comunicação com o mar, mas alagados, e mais correto, fisicamente, usar o método do peso embarcado, pois a quantidade de agua mantem-se constante e comporta-se como pertencendo ao navio.
Para determinar os efeitos de um alagamento com agua aberta e mais correto, fisicamente, utilizar o método da perda de flutuabilidade pois a agua embarcada comporta-se como não pertencendo ao navio, podendo a sua quantidade variar consoante os movimentos deste.
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Estabilidade Avariada
Quando o compartimento alagado não for limitado superiormente por um pavimento estanque e exista agua aberta, então a quantidade de agua embarcada dependera da posição do navio.
Este fato complicara a utilização do método do peso embarcado neste caso, dado que o calculo da massa de agua adicionada devera devera seguir um processo iterativo.
Os métodos que seguidamente se apresentam dependem das seguintes hipóteses:
O costado e as anteparas do zona naviovertical que limitam o compartimento alagado aproximadamente planas na compreendida entre a linhas desão agua inicial e final. Os ângulos de inclinação transversal e longitudinal são pequenos, pelo que a teoria metacêntrica e valida. As inclinações transversal e longitudinal são independentes entre si.
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Estabilidade Avariada
Nem todo o volume de um compartimento de um navio e alagável, uma vez que os compartimentos se encontram geralmente preenchidos com carga ou maquinaria.
Define-se então permeabilidade () de um compartimento como a percentagem do volume desse compartimento que pode ser ocupada com agua. A permeabilidade vvaria aria consoante o tipo de compartimento.
De forma inteiramente análoga, nem toda a área e momento de inercia da superfície de um compartimento que atravesse a linha de água se perde com o alagamento deste, pelo que se aplica ai também a permeabilidade.
Pode também acontecer o ar contido num compartimento escapar deste, o que causa a formação de um espelho liquido e o aprisionamento do ar no topo do compartimento alagado, chamando-se a este fenômeno pocketing.
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Estabilidade Avariada
MÉTODO DO PESO EMBARCADO:
O método para determinar a quantidade de agua embarcada consiste em: 1. Calcular a massa de agua embarcada MAE correspondente ao volume alagável do compartimento ate a linha de agua original (isto e, h 0 igual a c0),
c apos o embarque da massa adicionada 2. Calcular variação do calado MAE sendoaessa variação constituída pelas seguintes componentes: a Variação uniforme: s δ b Variação devida a alteração do TRIM: δt, c Variação devida a alteração da Banda: δФ,
3. Calcular os calados, altura metacêntrica e angulo de adornamento apos o embarque da massa acrescentada correspondente ao nível de agua da alínea anterior.
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Estabilidade Avariada
MÉTODO DO PESO EMBARCADO:
Neste método o alagamento e tratado como uma massa de agua embarcada no navio, pelo que o deslocamento aumenta e a posição do centro de gravidade altera-se. Ométodo em: 1. Obterconsiste a massa de agua embarcada (slide anterior).
2. Recalcular o deslocamento e a nova posição do centro de gravidade tendo em conta a massa de agua embarcada. 3. Considerar os eventuais espelhos líquidos (superfície líquida resultantes do embarque de peso liquido. 4. Calcular a posição de equilíbrio final do navio (calados, banda) utilizando os métodos anteriormente expostos para o embarque de pesos a bordo de navios. 5. Se existir mais do que um compartimento alagado, a posição final do navio será resultado da soma do embarque de pesos líquidos nos vários compartimentos alagados.
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Estabilidade Avariada
MÉTODO DO PESO EMBARCADO:
Neste método, o compartimento alagado, ou compartimentos alagados, e tomado como uma perda de impulsão no navio (equivalente a o compartimento deixar de pertencer ao navio). O e centro O deslocamento método consiste em: de gravidade do navio permanecem constantes. 1. Calcular a nova imersão do navio apos o alagamento, sem considerar o TRIM ou a BANDA. 2. Recalcular a posição do centro de carena do navio, ainda sem rotações.
3. Calcular a banda 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 os calados finais do navio.
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SUBDIVISÃO:
Conceito introduzido após o desastre com o TITANIC: Linha Margem: 76 mm abaixo da linha da borda O comprimento alagável: num ponto ao longo do comprimento do navio é a
máxima longitudinal do navio, com centro no referido que pode serextensão alagada de bordo a bordo, simetricamente e com umaponto, determinada permeabilidade, sem causar imersão da linha margem e mantendo GMt positivo. Assim, se um determinado navio possui anteparas transversais que distam
entre si valor igual ou então, menor uma ao doavaria comprimento alagável do ponto asde duas anteparas entre essas anteparas não médio levara a perda do navio nem por efeito da submersão e BANDA, nem por falta de estabilidade estática.
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Estabilidade Avariada
SUBDIVISÃO:
Um navio pode no entanto sofrer um abalroamento que produza um rombo que atinja dois compartimentos contíguos. O fator de subdivisão, quando menor que 1, permite ter em conta esta possibilidade. Assim, o comprimento alagável é simplesmente uma forma de garantir ao navio alguma capacidade para resistir a uma avaria abaixo da linha de agua.
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SUBDIVISÃO:
Ate a conferencia SOLAS de 1948 não existiam requisitos sobre estabilidade em avaria, somente sobre flutuabilidade. Em 1948, a Convenção SOLAS passou a integrar uma regra que exigia altura metacêntrica positiva apos avaria. Em 1960, a Convenção SOLAS passou a exigir uma altura metacêntrica de pelo menos 0.05 [m] apos avaria. Em 1974, a Convenção SOLAS adoptou um regulamento probabilístico que continha implícito o requisito de um braço mínimo apos avaria de 0.03 [m].
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Estabilidade Avariada
SUBDIVISÃO:
Em 1990, foi introduzido na SOLAS um critério de estabilidade em avaria completo (conhecido como SOLAS90), que especifica os seguintes requisitos para alagamentos envolvendo 2 ou 3 compartimentos: Domínio de estabilidade de pelo menos 15º a partir do angulo de equilíbrio. Reserva de estabilidade mínima de 0.015 [m.rad]. Altura metacêntrica de pelo menos 0.05 [m]. Braço mínimo de 0.10 [m], incluindo o efeito do momento inclinante máximo (passageiros um bordo, lançamento de salva-vidas, pressão do
vento). Angulo máximo de banda de 15º antes da estabilização. Braço de estabilidade superior a 0.05 [m]. O numero de compartimentos (2 ou 3) consecutivos a alagar depende do fator de subdivisão. Em 1995, o critério acima foi tornado aplicável a navios já existentes, o que é um fato inédito na historia da IMO.
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Estabilidade Avariada
APLICABILIDADE:
NO BRASIL SÓ SÃO CONSIDERADOS NAVIOS SOLAS (obrigados a cumprir os requisitos do regulamento e desenvolver estudo de estabilidade em avaria) OS NAVIOS DE MAR ABERTO COM AB > 500
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BOA COPA:
Até o 10º Semestre
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