Questões sobre Estruturas oceânicas

A respeito de resistência primária de navios, julgue o item seguinte.

Diversos modelos de viga caixão, concebidos em material homogêneo, projetados para resistir ao momento fletor longitudinal e às forças cortantes do carregamento solicitante primário, geram resultados diferentes quanto à resistividade e à economia construtiva. Nesse caso, a eficiência estrutural será determinada ao se comparar os diversos arranjos estruturais de resistência compatível para indicar aquele que tiver o menor peso. 

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 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. 

A partir dessas informações, julgue o próximo item acerca de flexão pura em vigas, tensão de cisalhamento e deflexão de viga.  

Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas cujas ortogonais às cristas estão alinhadas com o seu eixo longitudinal, a deflexão a meio navio será determinada por valor proporcional a d = (5qL⁴ )/(384EI), desde que haja uma crista à proa e outra crista à popa, e o casco fique apoiado majoritariamente sobre essas duas cristas, o carregamento da embarcação possa ser representado por carga (q) uniformemente distribuída ao longo do casco, o comprimento da onda seja de (L) metros e se iguale ao comprimento da embarcação, E seja o módulo de elasticidade e I seja o momento de inércia de uma seção caixão (ou retangular oca) de eixo vertical maior que o eixo horizontal, o momento de inércia da seção seja calculado por I = (bp³ – b_mp_m ³ )/12, em que (b) é a boca, (p) é o pontal, (b_m) é a boca moldada e (p_m) é o pontal moldado. Com essa abordagem, admite-se que o movimento predominante dessa embarcação seja o caturro. 

Na construção da embarcação, a flutuabilidade depende da estanqueidade do casco, o qual é construído com vários formatos, a depender da carga a ser transportada. Em geral, o casco é constituído de fundo, que é a parte mais baixa, de costado, que é a parte lateral, e de encolamento, que faz a ligação entre o fundo e o costado. O casco completo tem, portanto, duas laterais e dois encolamentos. O pavimento que fecha a parte superior do casco é denominado de convés, o qual pode contribuir para o fechamento completo do casco, como nos navios petroleiros, ou pode ter aberturas para a admissão de carga, como nos navios graneleiros e porta-contenedores.

Julgue o item subsecutivo acerca da nomenclatura e da função dos elementos estruturais de uma embarcação.

O pontal é a dimensão vertical entre a face externa do fundo do casco e a face superior do convés, ao passo que a boca é a dimensão horizontal entre as faces externas das laterais do casco, cuja medida é importante na decisão sobre a passagem da embarcação em eclusa marítima ou canal marítimo navegável; já o comprimento entre perpendiculares é a distância horizontal, medida entre pontos, entre a proa e a popa, as quais entram em contato com a linha de flutuação.