Questões de Engenharia Naval

No cálculo das cargas que agem sobre as IP4 (Instalações Portuárias Públicas de Pequeno Porte), são consideradas as cargas permanentes (massa própria e dos poucos equipamentos instalados sobre o convés), a carga hidrostática sobre a estrutura, a corrente fluvial (que, no rio Amazonas, é uma variável importante), a ação dos ventos sobre o flutuante e sobre as embarcações aportadas, a ação de ondas ocorridas em tempo de banzeiro, o impacto de embarcações na operação de atracação, o trânsito de pessoas, as cargas e os veículos sobre o convés e os esforços aplicados pelos cabos que mantêm o flutuante em posição. Quanto a esse assunto e ao cálculo de cargas em estruturas flutuantes, julgue o próximo item.


A força aplicada pela corrente sobre as obras vivas da embarcação e do flutuante podem ser determinadas pela equação FL = (1+ c/d) × 52,5 × (Vsen?)² × A_L e pela equação F_T = [1+ (1+c/d)³ ] × 52,5 × (Vcos?)² × A_T, em que F_L é a componente longitudinal da força aplicada pela corrente de velocidade V, A_L é a área submersa longitudinal que recebe a ação da corrente, F_T é a componente transversal da corrente de velocidade V, A_T é a área submersa que recebe a ação transversal da corrente, c é o calado e d é a profundidade local. 

Para um navio de grande porte, que pode ter hélice com alcance de 10 m de diâmetro, o comprimento do eixo é o necessário para estabelecer a ligação entre a casa de máquinas e a popa da embarcação. O ângulo de torção do eixo (?), de comprimento (L), com seção circular uniforme e maciça, com raio (c), sujeito ao momento de torsão (T), é determinado por meio da equação ? = (TL)/(JG), com J = ?c⁴ /2, em que J é o momento de inércia polar de círculo de raio c e G é o módulo de elasticidade transversal, de valor G = 75 GPa (para o aço).
Considerando-se as informações anteriores, julgue o item a seguir acerca de torção de tubos.


Um eixo de seção circular uniforme, construído em aço, com comprimento de 10 m, raio de 10 cm e módulo de elasticidade transversal G = 75 GPa, submetido ao momento T = 10⁶ N.m., tem ângulo de torção igual a 0,63 radianos. 

Cada carga requer casco com características adequadas às condições específicas de carregamento e descarregamento e durante o transporte dessa carga. A respeito desse tema e de seções típicas, julgue o seguinte item.

A seção alongada do compartimento de carga do casco do Valemax difere da seção tradicional do bulk carrier, ou graneleiro, já que aquela segue a direção horizontal, para facilitar as operações de carregamento e descarregamento, ao passo que o graneleiro é identificado pela disposição e forma do convés, com tampas deslizantes, ou hatch covers, que dão acesso às câmaras do interior do casco. Já os contenedores são dispostos em camadas e fileiras, para que seja possível conhecer a posição de cada container, individualmente. 

Para testar as primeiras hipóteses de cálculo do projeto do navio, o casco é assemelhado a uma viga de seção caixão, em geral, com altura maior do que a largura, a qual é submetida à ação de forças distribuídas e pontuais que promovem esforços cortantes e momentos que deverão ser resistidos pelo casco. Considerando-se o tema, especificamente quanto a dimensionamento da seção mestra, momento fletor, esforço cortante na viga e resistência primária do navio, julgue o item que se segue.

O slamming (invasão da água sobre o convés), o impacto da onda sobre o casco e o greenwater (proa emergente) são fatores de carga a serem considerados devido à ação das ondas do mar, que podem causar tensões no convés e no fundo da embarcação.

Para testar as primeiras hipóteses de cálculo do projeto do navio, o casco é assemelhado a uma viga de seção caixão, em geral, com altura maior do que a largura, a qual é submetida à ação de forças distribuídas e pontuais que promovem esforços cortantes e momentos que deverão ser resistidos pelo casco. Considerando-se o tema, especificamente quanto a dimensionamento da seção mestra, momento fletor, esforço cortante na viga e resistência primária do navio, julgue o item que se segue.

São exemplos de esforços sobre a estrutura da embarcação provocados pela carga o racking, consistente em deformação na estrutura do casco causada pela ação estática (empilhamento) ou dinâmica da carga (ação da onda), e o sloshing, ou movimento de fluido no interior de tanques meio cheios, que pode entrar em ressonância com o movimento de rolamento do casco e causar inclinações laterais indesejáveis.