ESCOLA NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE
T
EEC
CNNO
OLLO
OG
GIIAA
M
AARRÍÍTTIIM
MAA
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
João Emílio C. Silva
2007
3
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
ÍNDICE
111
DESCRIÇÃO E CARACTERÍSTICAS DAS EMBARCAÇÕES .................................................................................. 4
222
QUALIDADES NÁUTICAS ......................................................................................................................................... 4
333
ELEMENTOS DA ESTRUTURA DO NAVIO ............................................................................................................. 5
333...111
COMPONENTES BÁSICOS DO CASCO .................................................................................................................. 5
333...222
ESTRUTURA RESISTENTE...................................................................................................................................... 6
333...333
ESTRUTURAS DA PROA E DA POPA ..................................................................................................................... 8
444
SUPERSTRUTURAS E CASARIO .......................................................................................................................... 10
555
GEOMETRIA DO NAVIO ......................................................................................................................................... 12
555...111
PLANO GEOMÉTRICO ........................................................................................................................................... 12
555...222
LINHAS E PLANOS DE REFERÊNCIA (Fig. 16) .................................................................................................... 13
666
DIMENSÕES LINEARES ......................................................................................................................................... 15
777
DIMENSÕES DE SINAL .......................................................................................................................................... 17
888
CAPACIDADE DE CARGA DO NAVIO ................................................................................................................... 19
888...111
BORDO LIVRE......................................................................................................................................................... 19
888...222
TONELAGEM DE ARQUEAÇÃO............................................................................................................................. 21
888...333
TONELAGEM DE DESLOCAMENTO ..................................................................................................................... 23
888...444
ESCALA DE DESLOCAMENTOS ........................................................................................................................... 23
888...555
PORTE ..................................................................................................................................................................... 24
888...666
UNIDADES DE TONELAGEM DOS NAVIOS.......................................................................................................... 25
999
OUTRAS DIMENSÕES DIVERSAS ........................................................................................................................ 25
111000
PROPULSOR OU HÉLICE ...................................................................................................................................... 26
111111
LINHA DE VEIOS..................................................................................................................................................... 27
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4
11
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
DESCRIÇÃO E CARACTERÍSTICAS DAS EMBARCAÇÕES
O navio ou embarcação é uma unidade técnica flutuante extremamente complexa, cuja concepção depende
de um conjunto de factores tais como a sua finalidade. O construtor naval é confrontado com a necessidade
de conciliar essa finalidade (capacidade de transporte, tipos de cargas, tipo de tráfego, etc) com as
dimensões, forma, estabilidade, hidrodinâmica, etc.
A enorme diversidade de formas dos navios, impede que se possam descrever nuns breves apontamentos,
todos os tipos e características dos navios existentes. Contudo, torna-se fundamental que, no âmbito do
curso de Engenharia de Máquinas Marítimas, se faça uma descrição genérica dos principais elementos dos
navios, da sua geometria e dos elementos básicos que os caracterizam.
Não havendo uma regra perfeitamente definida, a designação de ‘navio’ aplica-se, em geral, às
embarcações de dimensões consideráveis, enquanto o termo ‘embarcação’ que possui um carácter mais
genérico, abrange as grandes e as pequenas construções.
De acordo com a terminologia marítima, os lados do navio, relativamente ao plano longitudinal, designam-se
por bordos. Assim o bordo esquerdo toma o nome de BOMBORDO (BB), enquanto o bordo direito se
designa por ESTIBORDO (EB).
As extremidades anteriores e posteriores do navio designam-se, respectivamente, por PROA e POPA. As
faces laterais do costado na zona da proa chamam-se AMURAS (de BB e de EB) e as faces na zona da
popa ALHETAS (de BB e de EB).
Tal como indica a figura, para a localização de um objecto fora do navio utilizam-se os termos AMURA,
ALHETA e TRAVÉS, (p.ex: ‘A bóia está pela amura de BB’ ou ‘o vento sopra pelo través de EB).
TRAVÉS DE BB
A
E
LH
TA
BB
DE
AM
UR
AD
E
BB
POPA
PROA
AL
HE
TA
Fig. 1
DE
EB
AM
U
DE
RA
EB
TRAVÉS DE EB
Fig. 1
Os termos SOTAVENTO e BARLAVENTO referem-se, respectivamente, ao lado abrigado do vento e ao
lado donde sopra o vento.
22
QUALIDADES NÁUTICAS
Entre as diversas qualidades náuticas que os navios devem possuir para estarem de acordo com a sua
finalidade, destacam-se as seguintes:
FLUTUABILIDADE – Capacidade de flutuar no meio líquido. Depende da impermeabilidade do casco,
volume, divisão interna em compartimentos estanques.
ESTABILIDADE – Capacidade para regressar à posição direita ou de equilíbrio quando dela afastado pela
acção de forças externas. Depende da forma do casco, da posição dos centros de gravidade e de impulsão.
IMPERMEABILIDADE – Capacidade de impedir o ingresso de água.
ROBUSTEZ ou SOLIDEZ DA ESTRUTURA – Capacidade de resistir às forças a que pode ser sujeito.
Depende dos componentes estruturais, dos materiais utilizados e da qualidade da construção.
MOBILIDADE – Capacidade de se deslocar no meio líquido pelos seus próprios meios. Depende da
velocidade e da autonomia.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
5
MANOBRABILIDADE – Capacidade de governar (manobrar) pelos seus próprios meios em maior ou menor
espaço. Depende da capacidade do aparelho de governo, da existência de propulsores especiais, etc.
CONFORTABILIDADE – Está relacionada com a TRANQUILIDADE e com a HABITABILIDADE.
TRANQUILIDADE (qualidades oscilatórias) – Capacidade de garantir o conforto dos tripulantes e dos
passageiros e a segurança das cargas transportadas limitando balanços excessivos.
HABITABILIDADE – Capacidade de alojar convenientemente as pessoas embarcadas.
33
ELEMENTOS DA ESTRUTURA DO NAVIO
33..11 COMPONENTES BÁSICOS DO CASCO
O conjunto de elementos que formam o invólucro exterior de uma embarcação toma a designação de casco
que é constituído por:
FUNDO – Parte inferior do casco.
COSTADO – Parte lateral do casco que termina superiormente na borda.
ENCOLAMENTO – Zona de ligação entre o costado e o fundo, que pode ter forma curva, rectilínea ou em
BORDA
CONVÉS
FORRO
(face exterior)
BORDA FALSA
COSTADO
PORTAS DE MAR
AMURADA
(face interior)
ENCOLAMENTO
RESBORDOS
FUNDO
Fig. 2
Fig. 3
quinado.
FORRO - Parte exterior do costado.
AMURADA - Parte interna do costado.
CONVÉS ou PAVIMENTO PRINCIPAL – Pavimento resistente mais próximo da borda que fecha a parte
superior do casco. Prolonga-se a toda a extensão do navio.
PAVIMENTO SUPERIOR (Normalmente o convés) – Nos navios com convés de abrigo o pavimento
superior passa a ser a primeira coberta.
BORDA FALSA – Prolongamento do costado acima do convés.
CARENA, QUERENA ou OBRAS VIVAS – Parte imersa do casco, situada abaixo da linha de flutuação.
Esta é a parte do casco que origina a impulsão.
OBRAS MORTAS – Parte do casco situada acima da linha de flutuação, incluindo as superstruturas.
CONVÉS – É o pavimento mais próximo da borda. Acima dele poderá haver outro, de estrutura menos
resistente, designado por convés superior.
COBERTAS – São os pisos situados abaixo do convés. São numerados de cima para baixo tal como se
pode ver na figura 3.
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6
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
PORTAS DE MAR – Aberturas existentes na borda falsa para o escoamento de água. Estas aberturas são
providas de portas que abrem de dentro para fora para facilitar o escoamento da água.
RESBORDOS – Aberturas no costado destinadas ao embarque de peças e mantimentos.
33..22 ESTRUTURA RESISTENTE
A concepção de uma embarcação deve garantir, em simultâneo, características de resistência e
flexibilidade, com o menor peso possível, de forma a suportar as solicitações a que vai estar sujeita. Só por
si, o casco não oferece essas características, sendo necessário um conjunto de elementos resistentes que
o suportem e que confiram à estrutura essa necessária resistência e flexibilidade.
A solidez da estrutura é garantida pelo seguinte conjunto de componentes que constituem a ossada do
navio:
BALIZAS – As balizas são constituintes estruturais, geralmente de forma curva, constituídas por dois ramos
iguais (meias-balizas) que se desenvolvem desde a quilha até à borda. Na zona do fundo do navio as
balizas ligam a chapas verticais ‘chapas de caverna’ que limitam as CAVERNAS. O conjunto de balizas é
designado por cavername.
As chapas de caverna, com excepção das que correspondem a anteparas estanques, possuem aberturas
destinadas ao escoamento de fluidos ou à passagem de pessoas para eventuais inspecções, designadas
por BOEIRAS.
A baliza situada na zona de maior largura do navio designa-se por BALIZA MESTRA. As balizas são
numeradas de vante para ré. Os intervalos entre elas tomam o nome de ‘vãos de baliza’.
As balizas das zonas da proa e da popa do navio, cujas superfícies são oblíquas relativamente ao plano
longitudinal, designam-se por ‘balizas reviradas’ enquanto as restantes (situadas na zona do corpo
paralelo), denominam-se por ‘balizas direitas’.
LONGARINAS – São reforços longitudinais destinados a aumentar a resistência longitudinal da estrutura e a
consolidação do cavername. Estes componentes são formados por cantoneiras ou perfis que assentam
sobre as balizas.
As longarinas do fundo e do encolamento são vulgarmente designadas por escoas. Nos duplos fundos as
longarinas são de chapa de aço.
VAUS
LONGARINA
QUILHA VERTICAL
BALIZA
QUILHA
CHAPA DE CAVERNA
BOEIRA
Fig. 4 - Ossada
QUILHA – É uma peça longitudinal que fecha a ossada inferiormente, contribuindo para aumentar a
resistência longitudinal do casco.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
7
A quilha pode ser saliente ou chata. Em regra, a quilha saliente é usada apenas em pequenas
embarcações. A quilha chata toma também o nome de chapa quilha e é constituída por um conjunto de
chapas dispostas longitudinalmente possuindo uma espessura superior à das restantes chapas do fundo.
SOBREQUILHA – É uma peça longitudinal que assenta sobre as balizas a todo o comprimento do navio e
no plano da mediania, aumentando a resistência do casco e reforçando o cavername. A sobrequilha pode
ser constituída por uma viga ou por chapas verticais que cruzam a meio as chapas de caverna. Neste último
caso este elemento toma o nome de quilha vertical.
VAUS – Estes elementos são constituídos por cantoneiras transversais que ligam os dois ramos de cada
baliza (meias-balizas). A zona de ligação entre as balizas e os vaus é consolidada por meio de esquadros.
Para além de servirem para ligar as duas meias-balizas, os vaus servem para assentamento dos
pavimentos.
AMURADA
(Face interna
do forro)
BALIZA
ESQUADRO
VAU
Fig. 5
PÉS DE CARNEIRO ou MONTANTES – Estes componentes, construídos em tubo ou outras peças de aço
perfilado, têm por função escorar os vaus aumentando a resistência à flexão.
RODA DE PROA – É a peça que fecha a ossada do casco na zona da proa, ficando ligada à quilha pelo
extremo inferior.
CADASTE – É a peça que fecha a ossada do casco na zona da popa e que suporta o leme. A forma do
cadaste depende essencialmente do formato da popa. A sua ligação à estrutura adjacente deve ser muito
resistente com vista a suportar as vibrações induzidas pelo impacto das massas de água movimentadas
pelo hélice.
ANTEPARAS – São divisórias transversais ou longitudinais, estanques ou não, que dividem interiormente o
navio.
ANTEPARA ESTANQUE
FUNDO INTERIOR
ESCOA DO ENCOLAMENTO
Fig. 6
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8
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
A figura 6 mostra uma zona interna do casco com o duplo fundo. O termo duplo fundo aplica-se ao
pavimento estanque imediatamente acima do cavername ou, ainda aos tanques abaixo deste pavimento
que funcionam como um fundo duplo efectivo do navio. A ligação entre o tecto dos duplos fundos e o casco,
na zona do encolamento, é feita por uma chapa designada por escoa do encolamento.
As cavernas (espaços situados por debaixo do duplo fundo) são atravessadas por chapas perfuradas ou
estanques transversais ou longitudinais que constituem um reforço do duplo fundo. Quando o fundo é
reforçado transversalmente, existem cavernas intermédias correspondendo a cada baliza.
33..33 ESTRUTURAS DA PROA E DA POPA
As cargas dinâmicas a que a zona da proa se encontra sujeita, criam a necessidade de um arranjo
estrutural altamente resistente. A figura seguinte mostra uma estrutura típica da proa de um navio,
constituída por um conjunto de elementos de reforço e de protecção.
A espessura das chapas nesta região é superior à das restantes chapas do casco e existem numerosos
reforços, tal como as escoas e o espaçamento entre as balizas e chapas de caverna é menor. Também o
pavimento do castelo da proa é devidamente reforçado tendo em conta que, para além de ter que resistir à
acção do mar, tem que suportar os guinchos e molinetes.
PAIOL DA AMARRA
ANTEPARA DE COLISÃO
ANTEPARA
LONGITUDINAL
DA PROA
MONTANTES
BALIZA
ESCOAS DA PROA
VAUS ENTRE ESCOAS
RODA DE PROA
(chapa enformada)
RODA DE PROA
CAVERNAS
Fig. 7
Fig. 7 – Estrutura da proa de um navio
A antepara de colisão é uma antepara estanque destina-se a impedir o alagamento das zonas posteriores
do navio em caso de rombo motivado por uma eventual colisão.
Na zona da proa situa-se também o paiol da amarra, que é um compartimento destinado à recolha da
amarra do navio.
Tal como se verifica à proa, as formas geométricas da popa e as solicitações a que irá estar sujeita,
resultantes, designadamente da presença dos hélices, determinam um tipo de concepção particular, dotada
de diversos elementos, tais como os representados na figura 9.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
9
A configuração geométrica da popa difere de acordo com um conjunto de factores, como seja o número de
hélices e linhas de veios e da sua posição. Por outro lado, a presença da máquina do leme, também dá
origem a esforços locais consideráveis que têm que ser tomados em consideração na concepção da popa.
A
1
2
1 - Pavimento do castelo (forecastle deck)
6
3
Secção
A - A'
2 – Pés de carneiro (pillar)
3 – Pique de vante (fore peak tank)
4 – Sicórdia (stringer)
5 – Antepara do pique (fore peak bulkhead)
6 – Bussarda (breasthook)
5
4
Fig. 8 – Proa com bolbo
A'
1
1 - Pavimento do castelo (upper deck)
2
3
4
5
7
8
2 - Vau (deck beam)
3 – Caixão do leme (rudder trunk)
4 – Pavimento da casa do leme (steering flat)
5 – Pique de ré (aft peak tank)
6 – Manga do veio (stern tube)
7 – Enchimento do cadaste (bossing)
8 – Anel da manga (stern tube ring nut)
9 – Cadaste (sternpost)
10 – Calcanhar e peão (sole piece)
6
9
10
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Fig. 9 – Popa de painel
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10
44
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
SUPERSTRUTURAS E CASARIO
Designam-se por superstruturas as construções acima do convés que se estendem em toda a largura do
navio; tomam o nome de casotas ou rufos quando a sua largura é inferior à do navio. Em ambos os casos,
têm uma função importante na segurança do navio, garantindo a protecção contra o eventual embarque de
água.
Os rufos são superstruturas estreitas em geral longas e baixas destinadas, designadamente a cobrir a casa
da máquina ou casa das caldeiras.
Entre as diversas superstruturas, destacam-se o castelo da proa, o castelo central e o castelo da popa. Os
pavimentos que cobrem os castelos designam-se por tombadilhos, com excepção da cobertura do castelo
da proa que se designa apenas por castelo.
ESCOTILHAS – São aberturas existentes nos pavimentos destinadas à passagem de pessoal, cargas ou
para ventilação. As escotilhas têm um contorno designado por braçola. As braçolas dos lados de vante e de
ré chamam-se contra-braçolas.
4
12
11
3
2
1
5
8
6
13
7
14
15
9
16
17
10
18
19
21
20
Fig. 10 – Elementos da estrutura do navio
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Proa (bow)
Castelo (forecastle)
Buzina
Balaustrada (life rails)
Cabeços
Molinete (windlass)
Roda de proa ( )
Escotilhas dos porões (cargo hatch)
Braçola da escotilha (side hatch coaming)
Contra-braçola da escotilha (end hatch coaming)
Casa do leme (weel house)
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Albóios ou gaiútas
Ponte (bridge)
Borda falsa (bulwark)
Rufo
Casota à popa (poop)
Popa (stern)
Cadaste (stern post)
Borda
Fundo (bottom)
Convés (deck)
TOMBADILHOS – Pisos acima do convés. Numeram-se de baixo para cima. Exceptua-se nesta
nomenclatura, o tecto do castelo da proa que é designado simplesmente por castelo. Os tombadilhos
podem tomar designações específicas de acordo com os equipamentos aí instalados ou com a sua função.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
11
Por exemplo, o tombadilho onde se situam as embarcações de sobrevivência designa-se por tombadilho
das baleeiras.
Fig. 11 – Zona da popa e casario de um petroleiro
4
1
2
3
5
7
6
2
8
9
1
1 – Amarra (chain)
2 - Pavimento do castelo (forecastle deck)
3 – Escovém (hawse pipe)
4 – Molinete (windlass)
5 – Gateira (spurling pipe)
6 – Escotilha (hatch)
7 – Convés superior (upper deck)
8 – Paiol da amarra (chain locker)
9 – Paixão
1 – Ferro
2 - Escovém
Fig. 12 – Passagem da amarra
Fig. 13 – Ferro no escovém
As figuras 12 e 13 mostram pormenores da proa de um navio, sendo de realçar os seguintes elementos:
ESCOVÉM – Tubo de chapa grossa por onde passa a amarra do ferro.
GATEIRA – Tubo de passagem da amarra para o paiol da amarra.
PAIXÃO – Olhal soldado no fundo do paiol da amarra para fixação desta.
Um dos chicotes da amarra (extremo da amarra) é ligado através de um gato de escape à antepara do
paiol.
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12
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
As amarras são correntes de aço vazado ou de ferro fundido, divididas em troços designados por
quarteladas (geralmente de 15 braças). Os elos são reforçados por travessões ou estais que aumentam
significativamente a sua resistência e evitam a formação de cocas. Apenas os dois elos juntos a cada
manilha não possuem estai, sendo mais grossos que os restantes. O chicote exterior da amarra é ligado ao
anete do ferro por meio de uma manilha (manilha de talingadura). De forma a evitar que a parte da amarra
que está fora do navio quando este se encontra fundeado possa torcer ou ganhar coca, intercala-se um
tornel nos primeiros elos do chicote talingado ao ferro.
1
2
1
3
4
5
1 – Elo sem estai
2 – Manilha de união
3 – Tornel
4 – Elo com estai
5 – Manilha de talingadura
Fig. 14 – Pormenores da amarra
55
GEOMETRIA DO NAVIO
55..11 PLANO GEOMÉTRICO
A forma básica de um navio ou embarcação é definida através de um desenho designado por Plano
Geométrico ou Plano de Formas (Fig.15), que representa o seu casco em três perspectivas. Para
concretização deste plano, utiliza-se um grande número de planos auxiliares, projectando-se as
intersecções com a superfície do casco em planos de referência.
Fig. 15 – Plano geométrico
Quando as intersecções são na superfície interior do forro diz-se que o plano geométrico é na ossada, se
as intersecções forem à superfície exterior do forro diz-se que o plano geométrico é fora do forro.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
13
A representação em forma de tabela dos pontos das superfícies dos forros é designada por minuta de
traçado.
Na maioria dos planos geométricos, a linha de construção coincide com a linha base (LB); em certos casos,
designadamente em embarcações mais pequenas, a linha de construção é inclinada em relação à linha
base, dizendo-se, neste caso, que a embarcação possui Caimento de Traçado.
55..22 LINHAS E PLANOS DE REFERÊNCIA (Fig. 16)
Os planos de referência são os seguintes:
PLANO DE FLUTUAÇÃO ou DAS LINHAS DE ÁGUA – É o plano definido pela superfície da água.
PLANO HORIZONTAL – É um plano paralelo ao plano de flutuação. A intersecção dos diversos planos
auxiliares paralelos com o casco definem as linhas de água (LA).
PLANO DIAMETRAL, DE SIMETRIA, LONGITUDINAL, MÉDIO OU DE MEDIANIA – É um plano vertical,
perpendicular ao anterior, dividindo o navio em duas partes simétricas. Os planos paralelos a este definem
os cortes longitudinais, (CL).
PLANO TRANSVERSAL OU VERTICAL – É um plano perpendicular aos planos anteriores. As intersecções
dos planos paralelos a este com o casco definem as secções.
PLANO BASE (PB) - Plano horizontal correspondente à linha de água de traçado mais baixo.
LINHA BASE (LB) - Linha obtida pela intercepção do plano diametral do navio com o plano base. É a linha
de referência do plano geométrico do navio.
PLANO TRANSVERSAL
PLANO LONGITUDINAL, DIAMETRAL
OU DE MEDIANIA
PLANO BASE
Fig. 16 – Planos principais
LINHA DE CONSTRUÇÃO OU DE QUILHA – Linha definida pela intercepção do plano longitudinal do navio
com a face superior da quilha (navios metálicos); ou a projecção do canto superior do alefriz da quilha sobre
o plano longitudinal (navios de madeira). Ou ainda pode ser definida como a intersecção do plano diametral
com a superfície externa casco.
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14
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
LINHA DE FLUTUAÇÃO – É a linha definida pela intercepção do plano de flutuação com a superfície
exterior do casco.
LINHA DE ÁGUA CARREGADO - É a linha definida pela intercepção do plano de flutuação com a superfície
exterior do casco quando o navio se encontra a máxima carga.
PLANO CONSTRUÇÃO - Plano normal ao plano diametral que contém a linha de construção.
PERPENDICULAR A VANTE (PPAV) - Recta perpendicular à linha base e que passa pelo ponto de
intercepção do plano da linha de água carregada com a linha de roda da proa.
PERPENDICULAR A RÉ (PPAR) - Recta perpendicular à linha de base, que passa pela face de ré do
cadaste do leme ou, quando este não existe, pelo eixo da madre do leme.
PERPENDICULAR A MEIO (PPAM) - Recta perpendicular à linha de base, equidistante das perpendiculares
a vante e a ré.
PAVIMENTO SUPERIOR
LINHA DE FLUTUAÇÃO CARREGADO
COMPRIMENTO ENTRE PERPENDICULARES
COMPRIMENTO DE SINAL
COMPRIMENTO TOTAL (FORA A FORA)
PLANO BASE
PLANO DIAMETRAL
SAÍDA
CORPO PARALELO
LINHAS DE ÁGUA
ENTRADA
Fig. 17
BALIZA MESTRA - Baliza correspondente a meio do navio (no sentido do seu comprimento).
SECÇÃO MESTRA - Plano que define baliza mestra.
PLANOS OU SECÇÕES
TRANSVERSAIS
LINHA DE ÁGUA
SECÇÃO LONGITUDINAL
Fig. 18 - Planos e secções
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
15
LINHA DE ÁGUA CARREGADO - Linha obtida pela intercepção do plano de flutuação (quando o navio está
carregado com a carga máxima permitida), com a superfície exterior do casco.
LINHA RECTA DO VAU - Linha paralela ao plano de flutuação que passa pelos pontos de intercepção da
face superior do vau com os extremos superiores das balizas por fora da ossada (Fig. 21).
CENTRO DE FLUTUAÇÃO – Centro de gravidade da área de flutuação.
VOLUME DE CARENA – Volume limitado pelo plano de flutuação e a superfície externa da parte imersa do
casco.
MEIO-NAVIO
MEIO NAVIO – Secção transversal na PPAM. É comum utilizar esta designação para referir a região do
navio próxima desta secção.
POPA
BB
MEDIANIA ou MEIA-NAU
PROA
PARA RÉ
PARA VANTE
EB
1/2 L
1/2 L
L
Fig. 19
66
DIMENSÕES LINEARES
O navio tem, como todas as construções com volume, as três dimensões básicas: o comprimento, a altura e
a largura, mantendo a designação da primeira (comprimento) e dando à largura o nome de boca e à altura
o de pontal.
Assim, para as três principais dimensões dum navio, temos:
COMPRIMENTO (L) – Tal como acontece com outros valores dimensionais do navio, temos que considerar
diversos tipos de comprimentos. (Fig. 17)
COMPRIMENTO DO BORDO LIVRE - Distância medida na linha de água de carga máxima (Verão) entre os
extremos exteriores da roda da proa e do cadaste. Quando este não existe, entre o extremo exterior da roda
da proa e o do eixo da madre do leme.
COMPRIMENTO DO CASCO - Distância entre as partes mais salientes da proa e da popa. É igual ao
comprimento total ou fora a fora quando não existem construções ou peças exteriores além dos extremos
do casco.
COMPRIMENTO DA COMPARTIMENTAÇÃO – Distância entre as perpendiculares tiradas às extremidades
da linha de água carregada da compartimentação.
COMPRIMENTO DE ENTRADA – Distância entre a perpendicular AV e a secção onde termina a entrada de
água do navio.
COMPRIMENTO NA FLUTUAÇÃO (Lf) – Distância entre a intersecção do plano de flutuação com as
extremidades de vante e de ré do casco do navio. Esta dimensão, em regra, será tanto maior quanto maior
for a imersão. Quando não se define a imersão, esta dimensão corresponde ao comprimento na flutuação
com o navio na máxima carga.
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16
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
COMPRIMENTO ENTRE PERPENDICULARES (Lpp) – É o maior dos comprimentos definidos da seguinte
forma:
C1 = 96% do comprimento total da embarcação medido sobre uma linha de água traçada a 85% do pontal
mínimo de construção, ou;
C2 = o comprimento, sobre aquela linha de água, entre a face de vante da roda de proa e o eixo da madre
do leme.
No entanto, quando o contorno da roda de proa for côncavo acima da linha de água correspondente a 85%
do pontal mínimo de construção, tanto a extremidade de vante do comprimento total como a face de vante
da roda de proa serão tomados na projecção vertical para essa linha de água, a partir do ponto mais a ré do
contorno da roda de proa (acima daquela linha de água).
C1
C2
A
.
L
0,85 Pmin
Fig. 20
COMPRIMENTO DE RODA A RODA - Distância medido entre o capelo da roda de proa e a face exterior do
cadaste ou do painel da popa (geralmente só usado em navios de madeira. Fora de uso).
COMPRIMENTO DE SAÍDA - Distância entre a perpendicular a ré e a secção onde começa a saída de água
do navio.
COMPRIMENTO TOTAL, OU FORA A FORA (Lff) - É o comprimento do navio medido horizontalmente
entre as partes mais salientes da proa e da popa (não são tomados em conta os equipamentos e
dispositivos desmontáveis como é o caso das balaustradas, portas do leme, roletes, etc.).
O COMPRIMENTO TOTAL, o COMPRIMENTO ENTRE PERPENDICULARES e o COMPRIMENTO DE
SINAL são os mais conhecidos e usados.
LARGURA - A largura dos navios designa-se por BOCA (B). (Fig.21)
Na verdade, durante muitos anos a maior parte dos cascos que se construíram eram abertos, constituindo
como que uma boca escancarada. Ainda hoje há milhares de pequenas embarcações que mostram todo o
interior da sua ossada.
O termo passou assim a designar a largura de qualquer navio, ou embarcação.
BOCA NA FLUTUAÇÃO - Largura medida entre as normais ao plano de flutuação tiradas pelos pontos de
intercepção do plano de flutuação com a secção mestra. Quando nos referimos simplesmente à boca do
navio sem a especificar, ela refere-se, geralmente à boca na flutuação.
BOCA MÁXIMA (OU BOCA POR FORA) é também a BOCA DE SINAL, é a medida entre as normais ao
plano de flutuação tiradas por fora do forro exterior, nos pontos de maior largura do navio tiradas na secção
mestra.
Se a secção mestra não for a de maior largura do navio (geralmente coincide), então a boca máxima é
medida na secção transversal de maior largura. Neste caso haverá uma boca máxima e uma boca máxima
a meio ou na secção mestra.
Em geral, nos navios metálicos, a boca máxima coincide com a boca na flutuação.
BOCA NA OSSADA - Distância medida entre as normais ás faces externas das balizas, tiradas na secção
mestra, excluindo a espessura do forro exterior.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
17
ALTURA – A noção de altura do navio é um valor difícil de determinar, até porque o navio em si é uma
unidade constituída por três valores diferentes de altura: a altura do seu casco, a altura das suas
superstruturas e a altura dos seus mastros.
A grande definição de altura refere-se sempre à do seu casco e tem o nome de PONTAL.
PONTAL (D) (Fig. 21) - Distância (altura, medida no plano diametral a meio comprimento entre
perpendiculares, entre a recta do vau do pavimento principal e a face superior da quilha (navios de ferro),
B
LINHA RECTA DO VAU
FLECHA
d
D
LINHA DE ÁGUA
Fig. 21
(ou) e o canto superior do alefriz da quilha (navios de madeira) (ver figura 25). Esta definição é a que
corresponde à designação vulgar de pontal.
PONTAL A MEIO ou PONTAL DE CONSTRUÇÃO - Distância entre a recta do vau e a linha base, medida
na secção mestra.
PONTAL NA OSSADA - Altura medida desde a face inferior do pavimento principal até à face superior da
quilha.
PONTAL DE BORDO LIVRE - Pontal da ossada medido a meio navio acrescido do meio valor da espessura
das chapas dos trincanizes e deduzido do valor T(L - S) se o pavimento do bordo livre tiver revestimento.
PONTAL POR FORA (Dext)– Distância medida desde a face superior do forro do pavimento principal até à
face inferior da quilha.
PONTAL DE ARQUEAÇÃO – Entre 1/3 da distância da flecha do vau e o tecto do duplo fundo ou parte
superior da caverna.
77
DIMENSÕES DE SINAL
Estas dimensões são tiradas directamente a bordo sem recorrer ao plano geométrico. São as dimensões
que identificam a embarcação nos registos de propriedade, nas capitanias, etc.
COMPRIMENTO DE REGISTO OU DE SINAL - Distância medida sobre o convés, pavimento principal ou
pavimento superior, entre a face anterior da roda da proa e a face posterior do cadaste ou do painel da
popa.
BOCA DE SINAL – Largura máxima medida exteriormente.
PONTAL DE SINAL - Medida entre a face inferior do pavimento superior até ao tecto do duplo fundo, ou a
parte superior da caverna, se não houver duplo fundo, diminuído de 65 mm, no caso de haver cobro de
qualquer espessura, medido no plano diametral.
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18
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
Existem outras dimensões características no sentido da altura do casco do casco, como é o caso de:
IMERSÃO – Distância vertical entre a linha de construção e o plano de flutuação.
CALADO (d) – Distância vertical entre o ponto mais baixo da quilha (superfície inferior) e o plano de
flutuação. O calado pode ser medido a vante, a ré e a meio navio.
Com esta finalidade, existe uma marcação no costado em ambos
os bordos.
CENTRO DE CARENA – Centro de gravidade do volume de
carena.
LINHA DE ÁGUA
ISOCARENAS – São as carenas de igual volume,
correspondentes a um mesmo flutuador a diferentes inclinações.
CALADO
CAIMENTO – É a inclinação do navio no sentido longitudinal. O
caimento corresponde à diferença de calados AV e AR.
A figura 23 mostra o navio em três situações diferentes. No
primeiro caso o navio encontra-se em linha direita, o que significa
que os calados AV e AR são iguais. Nos dois restantes casos o
navio possui caimento.
TOSADO – É a distância medida na vertical de qualquer ponto do
convés à borda (na ossada) ao plano horizontal que passa pelo
ponto mais baixo dessa linha. Por vezes utiliza-se o termo tosado
para indicar que o convés do navio tem curvatura longitudinal.
Fig. 22 - Calado
PÉ DE CAVERNA – Numa secção transversal, é a distância
medida na vertical do bojo do navio entre a horizontal que intercepta a linha de construção e a semi-recta
que partindo da linha de construção é tangente ao fundo.
C AV
C AR
AMASSAMENTO – Numa secção transversal é a distância entre a vertical do bojo do navio e a linha da
borda. Quando as amuradas são verticais não existe amassamento.
C AR
C AV
NAVIO EM LINHA DIREITA
C AV
C AR
CAIMENTO AR (POSITIVO)
CAIMENTO AV (NEGATIVO)
Fig. 23 - Caimento
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
19
AMASSAMENTO
LINHA DE ÁGUA
C
PÉ DE CAVERNA
Fig. 24
A ligação do tabuado à quilha de uma embarcação de madeira é mostrada na figura 25.
A
A – Canto superior do alefriz da quilha
B
B - Canto interior do alefriz da quilha
C - Canto inferior do alefriz da quilha
C
TABUADO DO FUNDO
QUILHA
Fig. 25 - Quilha e tabuado de embarcação de madeira
88
CAPACIDADE DE CARGA DO NAVIO
88..11 BORDO LIVRE
Todos os navios que se constroem têm um limite de carga máxima, como medida de segurança e condição
de trabalho. Para tal, em todos existe uma linha de carga máxima ou seja, uma linha de flutuação acima da
qual não se deve carregar mais pesos caso contrário ficará comprometida a segurança do navio.
As regras para determinar a linha de carga máxima dum navio servem para evitar o excesso de carga cujas
consequências têm sido regulamentadas desde os tempos do Império Romano pela Lex Rhodia de Jacto.
Na Idade Média os estatutos das antigas repúblicas italianas, mais directamente ligadas ao mar, como
Veneza e Génova, incluíam normas reguladoras para evitar excesso de carga a fim de a resguardar dos
naufrágios motivados por tais excessos.
Porém até final do século XVIII pouco ou quase nada se podia fazer para evitar a quase total liberdade nos
carregamentos dos navios.
Os capitães eram reis e senhores absolutos a bordo e regulavam-se pelo seu critério pessoal nas cargas
que recebiam e pouco obedeciam às regras já estabelecidas até então.
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20
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
LINHAS DE CARGA (LC)
TAD
AD
TIMBER LOAD LINE (TLL)
LC máxima em água doce
LTF
Tropical Fresh Water TLL
LC máxima de Verão em água doce
LF
Fresh Water TLL
T
LC máxima Tropical
LT
Tropical TLL
V
LC máxima de Verão
LS
Summer TLL
I
LC máxima de Inverno
LW
Winter TLL
INA
LC máxima de Inverno no Atlântico Norte
LWNA
Winter North Atlantic TLL
Em 1785 iniciou-se, em Inglaterra, um movimento que alarmou a opinião pública contra a deficiente
segurança dos navios mercantes. Este movimento chefiado por Plimsoll procurou pôr cobro a tal situação
com a instituição obrigatória de marcas no costado - chamadas então de "Olho de Plimsoll.
Este "Olho de Plimsoll" era o sinal correspondente à linha de carga máxima que o armador considerava
LINHA DO BORDO LIVRE
(DECK LINE)
BORDO LIVRE
MÍNIMO DE VERÃO
(MINIMUM SUMMER
FREEBOARD)
Fig. 26 – Marcas do bordo livre
segura para o seu navio. Mas não havia ainda nenhuma regra ou processo para determinar o local da sua
colocação.
Um século mais tarde quer o "Board of Trade'' quer, o "Lloyd's Register" elaboraram as regras que
determinavam o local onde seria colocada a marca Plimsoll. Estas regras começaram a ser experimentadas
em 1885 e foram definitivamente adoptadas e consideradas obrigatórias para todos os navios que tocavam
portos britânicos, a partir de 1890.
Com o evoluir dos navios foram sendo modificadas ao longo dos anos através de sucessivas convenções,
onde são definidas as regras necessárias para garantir a segurança das embarcações.
BORDO LIVRE – Distância vertical, indicada a meio navio, entre a linha obtida pela intercepção da face
superior do convés com a superfície exterior do casco (linha do bordo livre) e o plano de flutuação
carregado.
Para cada plano de flutuação carregado, consoante a época ano e a zona a navegar, há um Bordo Livre
Especifico. Este Bordo Livre está regulamentado pela Convenção Internacional das Linhas de Carga.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
21
O valor do bordo livre é indicado no costado, a um e outro bordo, por meio de marcas especiais chamadas
marcas do bordo livre (Fig. 26), na qual se tem em conta as estações do ano e zonas marítimas específicas.
Para efeitos de atribuir o bordo livre as regras dividem os navios em navios de propulsão motora e navios à
vela.
LINHA DO BORDO LIVRE – É a linha definida pela intercepção do pavimento que determina o bordo livre
(pavimento do bordo livre) com o costado.
88..22 TONELAGEM DE ARQUEAÇÃO
A medida de tonelagem como valor de peso baseado na unidade de 1.000 quilos é um valor muito
recentemente adoptado nas marinhas.
Antes dos navios terem atingido o gigantismo dos últimos decénios e a passagem da estrutura de madeira
para a de ferro e da propulsão à vela para a mecânica, o tipo de medida de tonelagem usada para os navios
era uma unidade de volume adaptada à capacidade do casco para o transporte de carga.
É muito difícil, senão impossível determinar quando apareceu a primeira noção de frete-tonelada ou seja
quando o primeiro navio recebeu dinheiro por transporte de mercadorias.
Se é lógico que os homens construíram os primeiros navios para o seu próprio transporte, isto é, para
vencerem as águas dos lagos, rios e por fim os mares que os separavam, é de presumir que a água potável
fosse dos primeiros artigos a serem transportados, e sendo provável que na bacia mediterrânea, onde se
desenvolveu a maior construção naval da pré-história, se tivesse usado como carga mais frequente o vinho.
Quer a água quer o vinho eram transportados em vasos ou cascos de barro – único recipiente feito pelo
homem dessas eras – vasilhame esse que passou para a idade histórica com o nome de tonel.
Não se pode garantir que esta palavra fosse a base da moderna tonelada, pois os ingleses foram buscar a
palavra "tunne" donde derivou "tun" (tonel). Porém, será difícil admitir ou negar que por sua vez ela sofreu a
influência etimológica da palavra latina. Contudo, quer duma via quer de outra, ela foi a palavra designada
para o recipiente de transporte líquido, em especial o vinho, primeira grande mercadoria a ser
comercializada peles povos, mesmo antes dos cereais.
Assim, durante muitos anos a noção de tonelada era uma noção de volume transportado, ou mais
propriamente a noção de número de tonéis de vinho que os navios poderiam transportar nos seus porões
ou no interior do casco.
Esta noção veio sofrer várias modificações e correcções ao longo dos anos acabando por se fixar na
presente noção de Tonelada de Arqueação.
As primeiras tentativas que se conhecem para uniformizar tal noção de tonelada datam do século XV
(1423), com a aprovação duma lei no Parlamento Inglês que especificava o volume legal do tonel de vinho
em 232 galões ingleses (unidade já fora de uso). Este tonel seria assim um casco de cerca de 40 pés
cúbicos.
Em 1687, os franceses adoptaram este número para representar uma tonelada de carga.
Durante o século XVII continuaram-se a melhorar os métodos para avaliar a tonelagem dos navios. A
principal medida adoptada foi a de utilizar uma fórmula de cálculo a partir das principais dimensões do navio
e assim determinar-se um número para a tonelagem dos mesmos. Esse cálculo exigia que se entrasse em
consideração com os espaços perdidos entre os barris (tonéis) utilizados no transporte, quando
devidamente estivados no interior do casco ou porões, fazendo a diferença entre as formas do navio e de
um paralelepípedo rectângulo que o envolvesse (coeficiente de finura).
Aparece assim em 1694 a aprovação duma lei pelo Parlamento Inglês que determinava que a tonelagem
dos navios – lembramos que esta tonelagem era um valor de capacidade – fosse calculada pela fórmula
(L × B × D )
94
em que L é o comprimento total, B a boca máxima e D o pontal. O coeficiente 94 sucedeu a um inicial 100
para mais correctamente converter as medidas cúbicas em toneladas tendo por finalidade compensar os
espaços perdidos, sendo por conseguinte mais rigorosa.
Este processo de cálculo da tonelagem foi seguido durante longos anos com métodos mais ou menos
desenvolvidos consoante a própria evolução da construção naval. Foram surgindo, assim, novas fórmulas,
num esforço considerável para arranjar uma determinação rigorosa da cubicagem do navio.
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22
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
Em 1720 apareceu a chamada “regra da meia boca” cuja tonelada calculada ficou conhecida pelo nome de
“tonelagem do construtor”.
Um outro método de cálculo de assinalar, apareceu cerca de 1773 e era conhecido pela “regra dos 3/5 da
boca”, o qual se baseava na fórmula seguinte:
Em 1835 surgiu um novo método para calcular a tonelagem dos navios com os porões desempachados. Era
um método muito complexo nos seus diversos procedimentos de aplicação, pois que se baseava em quatro
procedimentos separados e distintos. Todavia era muito simples de determinar quando os navios tinham os
porões carregados. Baseava-se na fórmula seguinte:
L× B× D
+ med . de popa + med . da casa da máq.
130
A partir de 1835 foram introduzidos vários melhoramentos nos processos de cálculo da tonelagem à medida
que os navios se tornaram maiores, se construíam em ferro em vez de madeira e introduziam na propulsão
os meios motores.
Foram-se adaptando vários métodos de cálculo para tipos e classes de navios diferentes, assim como
vários países os foram tomando como valores universalmente reconhecidos por todas as marinhas.
Presentemente a capacidade comercial dos navios é definida pela tonelagem da arqueação, cuja unidade
de medida, a tonelada de arqueação ou tonelada Moorson, do nome do inglês que propôs para unidade 1
tonelada de arqueação igual a 100 pés cúbicos, correspondendo no sistema métrico a 2,823 m3.
A tonelagem de arqueação pode ser Tonelagem Bruta e Tonelagem Líquida.
TONELAGEM BRUTA - É o volume interior de todos os espaços fechados do navio, com algumas
excepções (definidas nos processos de Arqueação). Exprime-se em Toneladas de Arqueação ou Toneladas
Moorson.
A tonelagem bruta obtém-se, assim, depois de medidos todos os volumes dos espaços indicados, e
somados, se dividir o valor obtido por 2,832 m3 se as medições se fizeram no sistema métrico.
Existem regras especiais (Regras de Arqueação) que determinam os processos para a obtenção desses
volumes.
Calculada a tonelagem bruta deduzem-se a esta os volumes dos espaços não utilizados comercialmente,
como alojamentos da tripulação, casas do leme e da navegação, tanques para aguada e combustíveis, casa
da máquina e caldeiras, paióis de serviço, etc., obtendo-se assim a Tonelagem Líquida.
Os espaços a deduzir são também determinados pelas regras estabelecidas na legislação.
TONELAGEM LÍQUIDA ou ARQUEACÃO LÍQUIDA – É o valor que se obtém em toneladas de arqueação
(2,832 m3), deduzindo ao cálculo da arqueação bruta determinados espaços que não são destinados ao
transporte de mercadorias e passageiros, como casa da máquina e caldeiras, alojamentos da tripulação,
casas de leme, navegação, T.S.F., paióis de serviço, casas sanitárias, etc.
TONELAGEM DO CANAL DE SUEZ – TONELAGEM DO CANAL DO PANAMÁ
As autoridades destes canais determinam os direitos de passagem por valores expressos em toneladas de
arqueação (Moorson) Contudo, as deduções são diferentes das dos outros métodos, bem como o processo
para calcular a tonelagem de arqueação. Os valores obtidos são superiores em cerca de 20 a 30%, à do
valor da tonelagem de arqueação calculada pelos métodos internacionais.
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
23
88..33 TONELAGEM DE DESLOCAMENTO
Quando num estaleiro de construção naval se procede à construção dum navio, todos os elementos
componentes da sua estrutura desde as cantoneiras, chapas, varões, etc., até ao seu equipamento fixo,
como máquinas, aparelhagem de navegação, mobiliário, etc., são devidamente pesados, correspondendo a
soma de todos estes pesos a um determinado peso total, peso do navio leve.
Lançado o navio à água, sabemos que quando esse peso ficar equilibrado pela impulsão, ele corresponde
ao peso da massa de água que a sua querena deslocou. Daí o chamar-se ao peso do navio em si o
DESLOCAMENTO LEVE.
O Deslocamento Leve representa, assim, o peso do navio equipado e pronto para as suas viagens, com
tudo o que contém necessário para a sua vida náutica. É expresso em toneladas métricas 1000 quilos) ou
toneladas inglesas 1016 quilos).
É sabido que quando se embarca carga, o peso da mesma faz aumentar o volume da querena e por
conseguinte o volume da água deslocada. Desse modo, vamos tendo por cada quantidade de carga um
determinado deslocamento do navio.
Verifica-se, assim, que o deslocamento é uma unidade variável. Contudo, essa variação tem um limite
máximo – já que sabemos que o mínimo é quando o navio está totalmente vazio a que chamamos
deslocamento leve e que corresponde à linha da flutuação máxima que a lei permite, como medida de
segurança ao navio – reserva de segurança ou flutuabilidade, e é expressa pela distância de Bordo Livre.
Assim, ao peso do navio, mais o peso de toda a carga possível dentro de tal limite de segurança
corresponde uma determinada querena cujo volume de água deslocada tem um peso que se chama
DESLOCAMENTO TOTAL do navio.
À diferença entre o peso do navio carregado e o peso do navio leve chama-se PORTE e exprime-se em
toneladas métricas.
Quando se emprega a expressão simples "deslocamento" subentende-se o DESLOCAMENTO TOTAL.
Pode-se determinar, grosseiramente, o deslocamento em volume pela fórmula:
V=L3B3i3ω
Sendo:
L - cumprimento entre perpendiculares
B - boca
i – imersão média dos calados AV e AR
ω - coeficiente de finura da querena
88..44 ESCALA DE DESLOCAMENTOS
O construtor do navio quando faz a entrega deste ao armador envia para bordo na colecção de desenhos e
planos do navio, uma tabela ou escala que indica o deslocamento correspondente aos vários calados.
Com a referida escala podemos em qualquer momento conhecer o deslocamento do navio correspondente
à flutuação em que se encontrar.
Verifica-se assim que se tomarmos o calado médio e entrarmos com eles na tabela obtemos de imediato o
valor de deslocamento correspondente.
Se bem que o calado médio não seja precisamente o calado que corresponde à flutuação isoquerência
(flutuação correspondente a querenas da igual volume) é na prática suficiente para nos determinar o
deslocamento.
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24
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
88..55 PORTE
PORTE BRUTO – Corresponde aos pesos das mercadorias transportadas, dos passageiros, dos tripulantes,
da água, dos mantimentos, dos apetrechos e dos combustíveis, representam pesos fixos no projecto de
construção dum navio, porém variáveis segundo as condições da carga.
A estes pesos, no seu total, se chama Porte Bruto (Gross Deadweight). Podemos dizer que o porte bruto é
o peso de tudo quanto se pode carregar a bordo dum navio até que ele mergulhe e atinja o nível da linha de
carga máxima.
Este peso é indicado em toneladas métricas e vulgarmente chama-se simplesmente PORTE ou peso morto.
Como se verifica, de imediato, ao aumentarmos o porte dum navio o seu deslocamento também aumenta.
PORTE LÍQUIDO OU PORTE ÚTIL – (Net Deadweight) – Corresponde apenas ao peso máximo da carga e
dos passageiros.
VARIAÇÃO DO DESLOCAMENTO PARA UM DETERMINADO PORTE – É o aumento de deslocamento
que se processa quando fazemos variar os pesos a bordo (embarcando-os ou desembarcando-os) em
determinado valor do porte.
RELAÇÃO ENTRE PORTE E DESLOCAMENTO – Escala do Porte (Deadweight). Todos os navios
possuem um gráfico (ou escala) em que, para cada calado médio, se obtém o deslocamento
correspondente, o peso de todas as cargas embarcadas e o peso necessário para fazer variar um
centímetro (ou uma polegada) o dito calado médio.
CAPACIDADE DA CARGA - Podemos considerar o máximo porte útil disponível num dado deslocamento do
navio, o qual não poderá ser utilizado na sua totalidade para o transporte duma determinada espécie de
carga se a capacidade dos porões não tiver amplitude adequada ao volume da carga.
Deste modo a capacidade da carga é o volume total dos espaços cobertos (porões, tanques, paióis)
disponíveis para arrumar e estivar o máximo da carga possível na sua capacidade interna. Este valor é
expresso em m3 ou pés cúbicos e nos navios tanques em m3 ou barris (barril = 158,98396 litros).
SL
PK
AR
7 BB
6C
SL
6 BB
5C
7 EB
COFFERDAM
6 EB
5 BB
4C
5 EB
4 BB
(LASTRO)
3 BB
3C
4 EB
(LASTRO)
3 EB
CASA DAS BOMBAS
2 BB
1 BB
2C
1C
2 EB
1 EB
PK
AV
COFFERDAM
Fig. 27 – Tanques de carga e lastro de um VLCC
A figura 27 mostra a distribuição dos tanques de carga e de lastro de um VLCC (Very Large Crude Carrier).
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
25
88..66 UNIDADES DE TONELAGEM DOS NAVIOS
Para definir determinadas medidas do navio foi escolhida como unidade a tonelagem métrica.
Entre estas medidas encontra-se a tonelagem de deslocamento que corresponde ao peso do volume de
água deslocada pela carena e a tonelagem de porte que corresponde ao peso da carga embarcada.
Estas dimensões de peso também podem ter como unidade de peso a tonelada inglesa cujo valor é de
1016 kg. - Long Tons.
Também atribuímos o nome de "tonelagem" às medidas da arqueação do navio, mas neste caso ela é uma
unidade correspondente a um determinado volume: o volume de 100 pés cúbicos ou 2.832 m3.
Este valor volumétrico é determinado em função do cálculo de todos os volumes dos espaços fechados
internos.
Dum modo geral, quando se diz que um navio tem 50 000 toneladas e estas não vêm definidas,
correspondem ao porte bruto do navio (Gross DW). Do mesmo modo, quando se diz que uma doca se
destina a navios dum milhão de toneladas ou que o maior navio do mundo tem 500 000 toneladas, esse
valor é o porte bruto. Isto significa que a doca recebe navios - geralmente petroleiros - cuja tonelagem de
porte bruto, ou seja, o que o navio pode carregar totalmente é de 1 000 000 de toneladas métricas.
Por vezes utiliza-se o termo tonelada-frete que é o valor correspondente à unidade de volume ou de peso
conforme o volume da mercadoria a transportar é maior ou menor que um m3 por tonelada métrica. A carga
geral pouco densa é paga pelo volume (carga de medição), enquanto a carga geral de maior densidade é
paga pelo peso. Há casos de carga especial que pode pagar pelo volume ou pelo peso.
No caso dos navios de guerra o valor de tonelagem corresponde ao seu deslocamento operacional. Assim,
quando dizemos que uma fragata tem 2.000 toneladas isto corresponde ao deslocamento do volume de
água gerado pela carena quando em actividade operacional.
Para o caso dos grandes paquetes é uso frequente para compará-los em tamanho, utilizar-se a sua
tonelagem de arqueação bruta.
Deste modo, um paquete de 80.000 toneladas de arqueação bruta, corresponde a um volume de todos os
seus espaços internos fechados de 80.000 x 2832 m3.
99
OUTRAS DIMENSÕES DIVERSAS
ALTURA METACÊNTRICA - Distância vertical (r-h) entre o centro de gravidade e o metacentro transversal.
ALTURA DO CASARIO - Distância vertical entre pavimento principal e o tecto do tombadilho da agulha
padrão, ou estrutura superior.
GUINDA DO MASTRO - Distância vertical entre a base de apoio do mastro (nos navios grandes e de ferro
essa base está no pavimento principal) e o tope do mastro.
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26
1100
CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
PROPULSOR OU HÉLICE
O hélice é constituído por uma peça central designada por cubo onde se ligam as pás. Em regra, os hélices
são constituídos por 3 ou 4 pás, havendo casos de hélices com 5 ou 6 pás. Em princípio, quanto maior o
número de pás, menores são os níveis de vibrações induzidas no casco. As pás são ligadas ao cubo
através de parafusos ou podem constituir com ele uma só peça. A fixação do cubo do hélice ao veio
propulsor pode ser efectuada de diversas formas, sendo comum a ligação por escatel e chaveta, tal como
mostra a figura 28.
CUBO
CHAVETA
ESCATEL
PORCA DO HÉLICE
Fig. 28 – Pormenor de montagem de um hélice
Os hélices são fabricados em ferro fundido, ligas de metais não ferrosos ou aço inoxidável. O diâmetro da
circunferência circunscrita aos extremos das pás é o diâmetro do hélice.
O passo do hélice é o comprimento medido na direcção do veio, correspondente a uma espira completa,
ou uma rotação da pá. Se a água fosse um meio rígido, o passo do hélice representaria o avanço que o
hélice produziria no navio por cada rotação. Nestas condições a velocidade do navio seria determinada por:
V=p x n
Sendo: p – o passo do hélice
n – número de rotações por unidade de tempo
A velocidade determinada desta forma designa-se por velocidade teórica.
Contudo, a água não reage como um corpo sólido mas antes como um corpo deformável o que origina que
o avanço por cada rotação é inferior ao passo. À diferença entre a velocidade teórica e a velocidade real
(V’) chama-se recuo do hélice.
Toma o nome de coeficiente de recuo a relação:
p − a V −V '
=
p
V
O coeficiente de recuo varia, com bom tempo, entre 5 e 10% para navios de um só hélice e entre 10 e 20%
para navios com dois hélices.
Os hélices podem ter passo direito ou passo esquerdo. Diz-se que um hélice é de
passo direito quando em marcha AV ele roda no sentido do movimento dos
ponteiros do relógio (sentido retrógrado), para um observador voltado para vante e
diz-se que o hélice é de passo esquerdo no caso contrário.
Os hélices podem ser de passo fixo ou de passo controlável. Nos hélices de passo
controlável as pás podem mudar de posição relativamente ao cubo fazendo com
que o passo varie. As principais vantagens dos hélices de passo controlável
residem no facto de se poder variar a velocidade do navio mantendo constante o
número de rotações do veio e, inclusive, inverter o sentido de marcha sem alterar
o sentido de rotação. Como contrapartida estes hélices são mais complexos e
mais caros, exigindo sistemas de accionamento e de controlo sofisticados.
Fig. 29 – Hélice moderno
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
27
Em alguns navios, de forma a aumentar a sua eficiência os hélices são montados em tubeiras (Fig. 30). As
tubeiras contribuem para dirigir a massa de água para as pás do hélice.
Fig. 30 – Pormenor da montagem de um hélice com tubeira
1111
LINHA DE VEIOS
A linha de veios é constituída pelo veio motor que liga à máquina, pelo veio propulsor acoplado ao hélice e
pelo veio ou veios intermédios que estabelecem a ligação entre o veio motor e o veio propulsor. A distância
entre a máquina e o hélice determina a existência ou não dos veios intermédios.
A linha de veios passa no interior do navio por um túnel (túnel do veio). É comum que este túnel sirva de
acesso às válvulas dos tanques. A passagem entre a casa da máquina e o túnel é servida por uma porta
estanque.
Os veios são ligados entre si por pratos de união ou flanges e assentam em chumaceiras de apoio providas
de sistemas de lubrificação e arrefecimento.
1
2
3
4
1 – Veio propulsor
2 – Prato de união (flange)
5
3 – Veio intermédio
4 – Chumaceira de apoio
5 – Pique de ré
6 – Manga
7 - Bucim
6
7
Fig. 31 – Linha de veios e hélice
O veio propulsor atravessa o casco do navio passando por dentro de uma manga, sendo a vedação
assegurada através de um bucim, situado na extremidade anterior da manga que evita que a água penetre
no navio. A manga atravessa um tanque de água (pique de ré) que efectua o arrefecimento da manga.
No caso dos veios dos hélices laterais que, devido à forma da popa, se prolongam para ré do casco, são
apoiados em suportes designados por aranhas. Neste caso, também a aranha é provida de chumaceira
para apoio do veio.
Engenharia de Máquinas Marítimas
Engenharia de Sistemas Electrónicos Marítimos
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CARACTERÍSTICAS E ELEMENTOS DO NAVIO
ÍNDICE REMISSIVO
ALHETA, 2
ALTURA DO CASARIO, 23
ALTURA METACÊNTRICA, 23
AMASSAMENTO, 16
AMURADA, 3
AMURAS, 2
ANETE, 10
ANTEPARA DE COLISÃO, 6
ANTEPARAS, 5
ARANHAS, 25
BALIZA MESTRA, 4, 12
BALIZAS, 4
BARLAVENTO, 2
BOCA DE SINAL, 15
BOCA MÁXIMA, 14
BOCA NA FLUTUAÇÃO, 14
BOCA NA OSSADA, 14
BOEIRAS, 4
BOMBORDO, 2
BORDA FALSA, 3
BORDO LIVRE, 18
BUCIM, 25
CADASTE, 5
CAIMENTO, 16
CAIMENTO DE TRAÇADO, 11
CALADO, 16
CARENA, QUERENA OU OBRAS VIVAS, 3
CASOTAS OU RUFOS, 8
CENTRO DE CARENA, 16
CENTRO DE FLUTUAÇÃO, 13
COBERTAS, 3
COEFICIENTE DE RECUO, 24
COMPRIMENTO, 13
COMPRIMENTO DA COMPARTIMENTAÇÃO, 13
COMPRIMENTO DE ENTRADA, 13
COMPRIMENTO DE REGISTO OU DE SINAL, 15
COMPRIMENTO DE RODA A RODA, 14
COMPRIMENTO DE SAÍDA, 14
COMPRIMENTO DO BORDO LIVRE, 13
COMPRIMENTO DO CASCO, 13
COMPRIMENTO ENTRE PERPENDICULARES, 14
COMPRIMENTO NA FLUTUAÇÃO, 13
COMPRIMENTO TOTAL, OU FORA A FORA, 14
CONFORTABILIDADE, 3
CONTRA-BRAÇOLAS, 8
CONVÉS, 3
COSTADO, 3
DESLOCAMENTO LEVE, 21
DESLOCAMENTO TOTAL, 21
ENCOLAMENTO, 3
ESCOTILHAS, 8
ESTABILIDADE, 2
ESTIBORDO, 2
FLUTUABILIDADE, 2
FORRO, 3
FUNDO, 3
GUINDA DO MASTRO, 23
HABITABILIDADE, 3
IMERSÃO, 16
IMPERMEABILIDADE, 2
ISOCARENAS, 16
LINHA BASE, 11
LINHA DE ÁGUA CARREGADO, 12, 13
LINHA DE CONSTRUÇÃO, 11
LINHA DE FLUTUAÇÃO, 12
LINHA RECTA DO VAU, 13
LONGARINAS, 4
MANGA, 25
MANILHA DE TALINGADURA, 10
MANOBRABILIDADE, 3
MEIO NAVIO, 13
MINUTA DE TRAÇADO, 11
MOBILIDADE, 2
OBRAS MORTAS, 3
PAIOL DA AMARRA, 6
PASSO DO HÉLICE, 24
PÉ DE CAVERNA, 16
PERPENDICULAR A MEIO, 12
PERPENDICULAR A RÉ, 12
PERPENDICULAR A VANTE, 12
PÉS DE CARNEIRO OU MONTANTES, 5
PLANO BASE, 11
PLANO CONSTRUÇÃO, 12
PLANO DE FLUTUAÇÃO, 11
PLANO DIAMETRAL, 11
PLANO GEOMÉTRICO OU PLANO DE FORMAS, 10
PLANO HORIZONTAL, 11
PLANO TRANSVERSAL, 11
PONTAL, 15
PONTAL DE SINAL, 15
POPA, 2
PORTAS DE MAR, 3
PORTE BRUTO, 22
PORTE LÍQUIDO, 22
PROA, 2
PROPULSOR (HÉLICE), 24
QUARTELADAS, 10
QUILHA, 4
RECUO DO HÉLICE, 24
RESBORDOS, 3
ROBUSTEZ, 2
RODA DE PROA, 5
SECÇÃO MESTRA, 12
SOBREQUILHA, 4
SOTAVENTO, 2
TOMBADILHOS, 8
TONELAGEM BRUTA, 20
TONELAGEM LÍQUIDA OU ARQUEACÃO LÍQUIDA, 20
TORNEL, 10
TOSADO, 16
TRANQUILIDADE, 3
TRAVÉS, 2
TRAVESSÕES OU ESTAIS, 10
TÚNEL DO VEIO, 25
VAUS, 5
VOLUME DE CARENA, 13
Bibliografia:
ARTE NAVAL MODERNA – Rogério de Castro e Silva
ELEMENTOS DE ARQUITECTURA NAVAL – Rogério S. d’Oliveira
Apontamentos diversos elaborados por docentes da ENIDH
Engenharia de Máquinas Marítimas
Engenharia de Sistemas Electrónicos Marítimos