aula 1 - introdução

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1 INSTITUTO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DE BRASÍLIA Curso de Pós-Graduação em Logística Empresarial Gerenciamento do Transporte de Carga Introdução MSc Rafael José Rorato Engenheiro de Transportes Brasília, Setembro de 2008

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INSTITUTO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DE BRASÍLIA

Curso de Pós-Graduação em Logística Empresarial

Gerenciamento do Transporte de Carga

Introdução

MSc Rafael José Rorato Engenheiro de Transportes

Brasília, Setembro de 2008

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INTRODUÇÃO

Os Sistemas de Transportes estrutura-se fundamentalmente em quatro

grupos: infra-estrutura, veículo, carga e atores. Os atores constituem todo o

conjunto das instituições, empresas ou pessoas físicas que necessitam do

serviço de transporte (demanda), que operam o sistema (transportadores), que

regulamentam e fiscalizam a conduta operacional (poder público). Os veículos

constituem-se do conjunto de tecnologias de transportes cujos bens e

mercadorias são acondicionados e movimentados, restritos a capacidade física

do veículo. A infra-estrutura de um sistema de transporte constitue-se das vias

de tráfego (rodovias, ferrovias, hidrovias, rotas marítimas, rotas aeronáuticas,

dutos) por onde a tecnologia de transporte trafega (exceto dutovias). Também

com as vias, os terminais fazem parte do conjunto de infra-estrutura. Através

dos terminais são realizados os transbordos, entre distintas tecnologias de

transportes (ex.: caminhão para um vagão ferroviário), e a possibilidade de

acúmulo de carga – armazenagem.

Neste contexto o entendimento de alguns aspectos da infra-estrutura, da

tecnologia de transportes, dos atores e dos veículos é de extrema relevância

para o gerenciamento de transporte de carga.

A Oferta de Transportes tem como característica distinta em ser um

serviço e não um bem-de-consumo. Assim sendo, o transporte oferecido não é

possível de ser estocado, devendo ser consumido aonde é produzido e

ofertado. Praticamente a Oferta é provida através dos Sistemas de

Transportes, que requerem um número fixo de benfeitorias, tais como: infra-

estrutura (rodovias, ferrovias, aeroportos, terminais) e veículos (vagões,

locomotivas, caminhões, aeronaves). Através da combinação desses itens,

acrescidos de um conjunto de regras de operação, é possível a Oferta atender

a necessidade da Demanda.

Freqüentemente, a infra-estrutura e os veículos não pertencem e nem

são operados pelo mesmo grupo ou companhia. Certamente é o caso da

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3

maioria dos modos de transporte, com notável excessão para algumas

companhias de Sistemas Ferroviários. Esta separação entre o fornecedor da

infra-estrutura e o provedor operacional de transportes gera complexas

interações entre entidades governamentais, companhias de construções

(empreiteiras), incorporadoras, operadores de transportes, passageiros,

consumidores de fretes de carga e o público em geral.

Assim, o entendimento técnico referente as caracterísitcas da infra-

estrutura e da operação da Multimodalidade do Transporte para todos os

tomadores de decisão (públicos e privados), os operadores logísticos e o

público em geral cria um melhor entendimento perante: a “qual” modo de

transporte surpre minhas necessidades; e “aonde” deve ser implantado um

sistema de transporte.

O objetivo principal dessa apostila é apresentar algumas características

técnicas de implementação de projeto e operação de sistemas de transportes

dos modos Rodoviários, Ferroviários, Hidroviários e Aéreos, que impactam na

percepção dos players que encontram-se na Demanda de Transporte de carga

no Brasil.

SISTEMAS DE TRANSPORTES

Na literatura encontramos um grande número de definições sobre o

termo sistemas. Segundo Jordan (1974), um sistema é visto como um conjunto

de entidades ou elementos unidos por alguma forma de interação ou

interdependência regular, que forma um todo integral. Checkland & Sholes

(1990) comentam que o sistema é um conjunto de elementos mututamente

relacionados de modo que o conjunto constitui um todo tendo propriedades,

como uma entidade. Secundariamante vem a idéia crucial de que o todo pode

ser capaz de sobreviver em um ambiente de mudança ao tomar ações de

controle em resposta aos choques do ambiente.

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Um sistema constitui-se de uma complexidade organizada cujas

características dependem das interações entre várias variáveis (Weaver, 1948),

cujas definições são:

• Sistema é um conjunto de objetos juntamente com relações entre

os objetos e entre seus atributos (Hall & Fagen, 1956);

• Sistema é um todo que funciona como um todo em virtude da

interdependência de suas partes (Rapoport, 1968);

• Sistema é um todo com partes inter-relacionadas (Ackoff, 1974).

Essas definições, advindas da área de conhecimento da Teoria Geral de

Sistemas, nos subsidia perante o entendimento holístico dos Sistemas de

Transportes.

Os Sistemas de Transportes constituem-se do conjunto de infra-

estrutura, tecnologias de transportes, operadores de sistemas, legisladores,

provedores de infra-estrutura, planejadores de transportes, mantenendores de

infra-estrutura, embarcadores, órgãos fiscalizadores, etc, que fomentam a

existência do sistema.

Para uma simplificação do entendimento dos Sistemas de Transportes

classificamos em três grupos:

• Infra-estrutura

• Veículo

• Carga

• Atores

INFRA-ESTRUTURA

Conceitos sobre vias de Transportes Terrestres

Para a operacionalização do movimento para uma tecnologia veicular de

transporte terrestre – veículos de carga a combustão ou locomotivas

ferroviárias – faz-se necessário a implementação de uma infra-estrutura de

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engenharia denominada Via Terrestre. Para o transporte rodoviário e ferroviário

são denominadas como Rodovias e Ferrovias, respectivamente.

A construção de uma via terrestre abrange a realização de uma obra civil

através da implementação das diretrizes de um Projeto Geométrico, que

contém as principais características do traçado da via. Nesse projeto são

determinadas a localização da diretriz da via, denominada como greide. Além

do greide também são alocadas os elementos que sobrepõem as barreiras

topográficas ao longo do espaço. Esses elementos são as Curvas Horizontais,

Cuvas Verticais, Superestrutura Viária, Obras de Arte Especiais (pontes e

viadutos), Dispositivos de Drenagem, Obras Geotécnicas (cortes, aterros,

contenção de taludes) e em complementação encontram-se a localização das

sinalizações verticais e horizontais, através do projeto de sinalização.

No escopo desse curso, nos importa saber os elementos básicos para

as modalidades rodoviária e ferroviária, necessitando a compreensão funcional.

São elas: as Curvas Verticais e as Curvas Horizontais.

Como são raras as condições topográficas, geológicas ou hidrográficas

que permitem a ligação entre dois pontos de uma grande extensão de rodovia

ou ferrovia, através de um único segmento de reta, as curvas verticais servem

para “desviar” os principais obstáculos existentes na diretriz do greide, evitando

assim elevados custos de intervenções de terraplanagem. Os principais tipos

de curvas são as Circulares e as curvas de Transição, conforme observado na

Figura 1.

Outra característica das curvas horizontais é a existência da

Superelevação. Esse item apresenta uma variação de inclinação lateral no

início da curva (entrada) até o final da curva (saída). A principal função da

Superelevação é manter sobre o trajeto da via, o veiculo de carga ou a

locomotiva, conforme a velocidade operacional da via sem o mesmo sair por

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algum ponto tangente a curva. A Figura 2 ilustra a Superelevação para curvas

horizontais rodoviárias.

Figura 1: Curvas Verticais em projeto geométrico de rodovias e ferrovias (DNER 1999)

Figura 2: Superelevação em curva – projeto rodoviário (DNIT 2005)

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A diferença entre caracterização de curvas horizontais comparando-se

os projetos rodoviários e ferroviários encontram-se no tamanho dos Raios de

Curvatura. Para projetos geométricos de rodovias, segundo o intervalo de

Superelevação de 4 a 12% e velocidade diretriz de projeto entre 30 a 120km/h,

os valores mínimos de raios encontram-se entre 30m a 755m (DNER 1999).

Em projetos de ferrovias os raios de curva são superiores a 1000m.

Outra peculiaridade do projeto de curvas horizontais é a Sobrelargura. A

Sobrelargura, em projetos geométricos rodoviários, tem como objetivo evitar

que a unidade tratora ocupe parte da faixa de tráfego oposto ou a extremidade

traseira da composição avance sobre o acostamento ou guia. RUSSO (1995)

descreve que a sobrelargura em curvas de velocidade inferior a 16km/h é

ocasionada pelo fenômeno de arraste, ocorrido quando a trajetória dos pneus

traseiros não coincide com a dos pneus dianteiros causando um deslocamento

dos eixos traseiros em direção ao centro da curva de raio pequeno. Quando um

veículo percorre curvas de interseções e acessos rodoviários com ângulo de

deflexão igual ou maior que 180°, a baixa velocidade, geralmente atinge um

estado de arraste máximo e constante até o ponto onde a unidade tratora

começa a deixar a curva. Na Figura 3 ilustra-se um exemplo da trajetória e os

elementos geométricos de um veículo rodoviário para a determinação da

sobrelargura através da formulação matemática do WHI-SAE, descrita na

Equação (1).

Figura 3: Sobrelargura em curva de um Trunpike Double, B-dole norte-americano

(RORATO, 2003)

Page 8: Aula 1 -  Introdução

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−−= ∑

n

i

imáx LRRSL1

22 (1)

onde, SLmáx: Sobrelargura máxima;

R: Raio da curva; Li: I-ésima distância entre pontos notáveis do veículo, medidos a partir do ponto

médio do eixo dianteiro do veículo trator e formando segmentos de retas que afetam a curva de arraste;

N: Número de segmentos notáveis da CVC.

Na Figura 4 ilustra-se o exemplo da sobrelargura em curvas horizontais

em projeto geométrico de rodovias. Os veículos ferroviários também requerem

sobrelargura na seção da via em trechos curvilíneos, mesmo apresentando a

base de apoio veicular em bitola fixa. Também necessita-se considerar a

sobrelargura no caso de projeto de terminais que apresentam trechos de

manobras para veiculos de carga rodoviários ou composições férreas.

Figura 4: Detalhamento da sobrelargura (DNER, 1999)

As Curvas Veticais tem como função transpor verticalmente o relevo,

minimizando ou maximizando as seções do greide que necessitam de obras de

terraplanagem, como cortes e aterros. Maximizar ou minimizar pois, em

projetos geométricos de rodovias, as diretrizes de projeto são conforme as

classes de rodovias. E de acordo com o tipo de classe a rodovia pode priorizar

os cortes e aterros, minimizando assim as rampas e contra-rampas. Caso a

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classe diretriz de projeto seja a que priorize o traçado mais econômico, a

rodovia apresentará rampas e contra-rampas mais extensas, contendo

menores volumes de cortes e aterros. A Figura 5 ilustra um exemplo de seção

horizontal com uma Curva Vertical, sendo detalhado as regiões com volumes

de corte e aterro necessários para a Faixa de Servidão da via terrestre.

Figura 5: Detalhamento da Curva Vertical (DNER, 1999)

Quase nunca o solo natural apresenta resistência mecânica suficiente

para suportar a solicitação repetida de cargas, provenientes de veículos de

carga ou composições férreas, sem a ocorrência de deformações excessivas.

É necessário implementar sobre o material rodante e o solo uma estrutura

capaz de sustentar o esforço físico causado pelos pesos transmitidos pelos

pneus ou rodas. Essa estrutura é denominada Superestrutura Viária e é

constituída por camadas de materiais projetados para transmitir as cargas ao

sub-leito da via, de tal forma que as pressões no sub-leito não induzam

deformações excessivas. As camadas superiores são construídas com material

de melhor qualidade e de maior capacidade de carga. Assim a espessura das

camadas aumenta à medida que qualidade de resitência do material piora.

Essas mesmas estruturas necessitam de um sistema de drenagem que evite

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que a água proveniente da chuva ou de lençol freático venham a reduzir o

tempo útil de vida da Superestrutura Viária.

Para as Rodovias existem dois tipos de superestrutura: Rodovias com

Pavimentos Flexíveis e Rodovias com Pavimentos Rígidos. A estrutura dos

Pavimentos Flexíveis é constituída por:

� Revestimento: serve para impermeabilizar o pavimento e garantir

condições de atrito mínimas e necessárias para a segurança do

tráfego

� Base: destina-se a distribuir os esforços das cargas das rígidas e

transmiti-los de forma abrandada à camada inferior

� Sub-base: camada complementar à base, com as mesmas

funções esta e executada quando, por razões de ordem

econômica, for conveniente reduzir a espessura da base.

� Reforço do subleito: camada de material de qualidade inferior,

construída com o objetivo de reduzir a espessura da própria sub-

base, no caso de pavimentos muitos espessos. Serve também de

camada drenante e para controlar a ascensão capilar da água.

A estrutura de Pavimento Rígido é constituída por:

� Placa de concreto armado de cimento portland: desempenha o

papel de revestimento e de base.

� Sub-base: camada construída com o objetivo de transferência de

tensões e para evitar o bombeamento dos solos do sub-leito

Figura 6: Seção pavimento flexível (DNIT 2005)

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A superestrutura ferroviária é chamada de via permanente. A via

permanente está sujeita ao desgaste provocado pelo atrito com as rodas e pelo

intemperismo. A via permanente é composta por:

� Trilhos: são a superfície de rolamento para as rodas dos veículos

ferroviários, recebendo as cargas das rodas e transmitindo-as

para os dormentes.

� Dormentes: são de madeira ou concreto e suportam os trilhos,

permitindo a fixação e mantendo constante a bitola. Os dormentes

transmitem a carga dos trilhos ao lastro.

� Lastro: o lastro geralmente é construído com pedra britada e

cascalho. Forma um suporte quase-elástico, atenuando as

trepidações causadas pela passagem das composições férreas.

Impede também o deslocamento transversal e longitudinal dos

dormentes e facilita a drenagem da superestrutura.

� Bitola: é a distância entre as faces internas dos boletos dos

trilhos, tomada a linha normal a essas faces, 16mm abaixo do

plano constituído pela superfície superior ao boleto. Existem três

padrões de bitolas operando no Brasil:

� Bitola métrica: distância igual a 1,000m;

� Bitola larga: distância igual a 1,600m;

� Bitola standard: distância igual a 1,435m, segundo

Conferência Internacional de Berna (1907)

� Bitola estreita: distância inferior a 1,435m;

� Bitola mista: via permanente contendo três ou mais trilhos

para permitir a passagens de composições com bitolas

diferentes.

Figura 7: Superestrutura via permanente - ferrovias (SETTI & WIDMER, 1998)

Page 12: Aula 1 -  Introdução

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Figura 8: Drenagem superestrutura férrea (SETTI & WIDMER, 1998)

Quando barreiras orográficas não conseguem ser desviadas por curvas,

tais como rios, lagos, serras são necessários a implementação de Obras de

Arte Especiais e Obras Geotécnicas, tais como pontes, viadutos e taludes

atirantados. Um dos maiores fatores da falta de integração intermodal é quando

Obras de Arte Especial – pontes e viadutos – são construídos com gabaritos

muito baixos, criando assim barreiras para a navegabilidade do rio ou a

inadequação da construção de via férrea.

Figura 9: Exemplo Obra de Arte Especial – Ponte sobre o Rio Uruguai, divisa dos Estados de SC / RS (RORATO, 1999)

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Conceitos sobre vias de Transportes Aquaviários

A infra-estrutura de Transportes Aquaviários é constituída pelas Vias de

Navegação e os Terminais Portuários.

As vias de navegação são localizadas em rios, lagos e na costa

oceânica. No caso da navegação em rios, uma hidrovia pode apresentar

extensões em leito natural do rio ou em canal artificial, executado através de

uma obra de Engenharia Civil.

Os canais navegáveis oceânicos geralmente são localizados nas áreas

de acesso e atracação aos portos.

No projeto de um canal navegável, os principais itens a serem

considerados são:

� Calado Máximo: com a informação do calado é dimensionado qual a

profundidade necessária para efetuar ações de Dragagem e

Derrocagem da via, garantindo assim a navegabilidade das embarcaçõs

sem a ocorrência de ruptura de casco ou “encalhagem” das

embarcações.

� Largura Máxima: define a largura entre da seção da dragagem,

derrocagem ou do canal artificial.

� Inclinação: a inclinação ocorre em projetos de canais artificiais,

garantindo assim o fluxo contínuo de água a uma velocidade constante.

� Gabarito de Obras de Arte: o gabarito de obras de arte especiais é

determinada através da máxima altura da superestrutura naval,

construída sobre o convés principal da embarcação. Pontes projetadas

sem considerar gabaritos de navegação são gargalos operacionais para

o aproveitamento hidroviário de um rio.

Page 14: Aula 1 -  Introdução

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Figura 10: Hidrovia operacional, com restrições de embarcações – gabarito de ponte (Liege, Bélgica)

As principais obras civis em vias navegáveis são:

� Dragagem: retirada de material arenoso ou argiloso do fundo do leito do

rio ou da área de acesso a porto marítimo, através de uma embarcação

denominada Draga;

� Derrocamento: consiste na retirada de rochas ou maciços rochosos do

fundo do leito do rio ou da área de acesso a porto marítimo através da

utilização de dispositivos de detonação de rochas. Conseqüentemente,

as rochas fragmentadas são retiradas por retro-escavadeiras.

� Sinalização e Balizamento: nas vias hidroviárias são instalados

sinalizações (placas) e/ou balizas indicando regras de operação ou

locais de não-navegabilidade.

� Eclusas: Compartimento em rio ou canal, com portas em cada

extremidade, usado para elevar ou descer embarcações de cotas

distintas de água, instalado para transpor barreiras como usinas

hidroelétricas ou barragens.

Os terminais portuários tem como objetivo realizar o processamento de

transbordo de cargas rodoviárias para hidroviária. Em terminais marítimos, é

usual apresentar acessos por um sistema de transporte terrestre de alta

Page 15: Aula 1 -  Introdução

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capacidade de carga: Ferrovia. Também apresentam-se acessos rodoviários

para movimentação local de contêineres e cargas. De acordo com o tamanho

do terminal portuário, aumenta-se também o grau de complexidade do sistema

viário.

Os terminais também apresentam a necessidade de uma série de infra-

estruturas correlacionadas, tais como: locais de transbordo de cargas

ferroviárias, correias transportadoras para granéis sólidos, equipamentos de

movimentação e içamento, construções civis (arquitetônico) para acomodação

de escritórios e Controle Operacional dos equipamentos portuários.

As principais obras portuárias, envolvendo a interface veículo hidroviário

– porto são:

� Quebra-mares: construção que recebe recebe e rechaça o ímpeto das

ondas ou das correntes, defendendo as embarcações que se recolhem

num porto, baía ou outro ponto da costa.

� Molhes: projeção das partes laterais das docas ou portos e rios, ao

longo do qual os navios podem acostar para carga ou descarga.

� Derrocagem e dragagem.

� Píer: infra-estrutura que se projeta dentro do mar e oferece atracação

para os navios, pelas laterais. Oferece condições de atracagem de

embarcações com maiores calados.

� Berço: Espaço destinado ao navio em um cais no qual ocorre o

processamento de transbordo de carga.

Conceitos sobre terminais de Transportes Aeronáutico A principal infra-estrutura do transporte aeronáutico compreende o terminal aeroportuário, aonde são realizados o processamento de embarque e desembarque de carga, bagagens e passageiros. O objeto que provêm a interface veículo aeronáutico e o solo e a pista de pouso. Constitui-se de uma obra de engenharia de transportes que segue padrões e normatizações internacionais de projeto geométrico, sinalização, drenagem e capacidade de suporte mecânico. A orientação e a quantidade de pistas de pouso de um aeroporto dependem das condições de vento, da geometria da área, do relevo, das tecnologias de transporte que irão ser operadas (aeronaves) e da demanda.

Page 16: Aula 1 -  Introdução

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• Ventos: O número e a orientação das pistas é tal que o coeficiente de utilização do aeródromo não seja inferior a 95% para as aeronaves às quais o aeródromo é construído. Caso contrário, este deverá possuir pistas em diferentes direções e alinhadas na direção dos ventos predominantes. Não deverão acontecer operações de pouso e decolagem, se o valor da componente transversal do vento for superior a:

o 20 nós: para aeronaves cujo comprimento de pista de referência seja superior ou igual a 1.500 m;

o 13 nós: para aeronaves cujo comprimento de pista de referência esteja entre 1.200 m e 1.500 m;

o 10 nós: para comprimentos inferiores a 1.200 m.

• Topografia / Obstáculos: Convém a realização de uma análise prévia da declividade do terreno, evitando-se grandes movimentações de terra (corte/aterro) e é necessário atentar-se para a existência de possíveis obstáculos (morros e edificações) às rampas de aproximação do aeródromo.

• Mix de aeronaves: Deverá ser verificado o mix de aeronaves (tipo /

freqüência) para analisar a influência do vento na imposição da direção da pista.

• Rotas aéreas / Localização de pistas próximas: Não havendo

influência do vento e nem significativos movimentos de terra, deve-se procurar orientar as pistas de maneira mais compatível com as rotas aéreas existentes e também, de forma a restringir o mínimo possível as operações de pouso e decolagem de outros aeródromos próximos.

• Demanda de tráfego: Deverá ser verificado se o numero de pistas é

compatível com o movimento previsto de aeronaves. Quando a demanda oscilar entre 50 a 100 operações por hora, recomenda-se a utilização de pista simples sob condições VFR; em condições IFR, a pista simples é recomendada entre 50 a 70 operações por hora.

O comprimento da pista dependerá do mix de aeronaves e das condições físicas do local de instalação do aeroporto. Referente ao mix de aeronaves, dimensiona-se a pista em relação ao maior padrão de aeronave (padrão atual ou previsão futura de dimensões). Essa aeronave será definida como a aeronave de projeto. A aeronave de projeto é a que precisar de uma maior espessura de pavimento para a referida previsão de freqüência. Será determinado o comprimento básico de pista, em função dos itens abaixo relacionados:

o Carga paga (pay-load)

Page 17: Aula 1 -  Introdução

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o Peso do combustível, em função da etapa a ser realizada, através da utilização de ábacos específicos do manual da aeronave.

Outros fatores ponderados para o dimensionamento da pista de pouso são a altitude (cota topográfica), a temperatura e a declividade do local de instalação. Assim, através das ponderações desses fatores o comprimento da pista adicionam coeficientes de segurança perante condições do local.

Classificação da Pista

A classificação depende do comprimento básico da pista e das dimensões da aeronave de projeto, conforme as tabelas a seguir, que contêm os Números Códigos e as Letras Códigos:

Tabela 1: Número e Letra código de classificação de pista de aeródromos

Número Código Comprimento de Referência de Pista de uma Aeronave

1 Menos de 800 m

2 De 800 m até 1.199 m

3 De 1.200 m até 1.799 m

4 Mais de 1.800 m

Letra Código Envergadura (m) Distância entre os bordos externos do trem de pouso principal (m)

A Menos de 15 Menos de 4,5

B De 15 a 23 De 4,5 a 5,9

C De 24 a 35 De 6,0 a 8,9

D De 36 a 51 De 9,0 a 13,9

E De 52 a 64 De 9,0 a 13,9

F De 65 a 79 De 14,0 a 15,9

Page 18: Aula 1 -  Introdução

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Geometria das Pistas de Pouso

Na prática a geometria é toda decorrente da classificação da pista.

a) Largura

Tabela 2: Larguras de pista em relação ao número e letra código da pista

NÚMERO LETRA CÓDIGO

CÓDIGO A B C D E

1 18 m 18 m 23 m - -

2 23 m 23 m 30 m - -

3 30 m 30 m 30 m 45 m -

4 - - 45 m 45 m 45 m

Para pistas 4F são acresentadas a largura de 60,0m.

b) Declividades longitudinais: As declividades longitudinaiis recomendadas não podem exceder:

o 1,25 % quando o número código for 4, exceto quando no primeiro e último quarto do comprimento da pista, nos quais a declividade não deverá exceder 0,8 %;

o 1,5 % quando o número código for 3, exceto no primeiro e último quarto do comprimento da pista, quando esta for de aproximação de precisão de categoria II ou III, nos quais a declividade não deverá exceder 0,8 %;

o 2,0 % quando o número código for 1 ou 2.

c) Acostamento da pista: A construção de acostamentos na pista de pouso, em aeródromos letra código D ou E ou F com largura de pista inferior a 60 m, tem a finalidade de criar uma superfície lateral devidamente tratada, de tal forma que: suporte a passagem eventual de aeronaves que saiam da pista sem que estas se acidentem; evite a injeção por parte das turbinas das aeronaves, de partículas sólidas que possam causar sérios danos; e sirva de superfície de rolagem para veículos de apoio que necessitem transitar ao longo da pista.

o Largura: É recomendado que os acostamentos deverão estender-se simetricamente a ambos os lados da pista, de forma que a largura total da pista mais o acostamento não seja inferior a 60 m.

Page 19: Aula 1 -  Introdução

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o Declividade: É recomendado que as superfícies do acostamento deverão estar no mesmo nível da pista e suas declividades transversais não deverão exceder 2,5 %.

d) Stopway (zona de parada): Durante o procedimento de decolagem, ainda na pista, o piloto sabe que até atingir a velocidade de decisão (V1), estabelecida previamente para operação, se ocorrer algum problema de falha, ele deverá abortar a decolagem e imediatamente iniciar a desaceleração da aeronave. Para garantir a existência de um espaço suficiente para completa desaceleração da aeronave, pode haver um prolongamento da pista, uma área chamada Stopway, com a mesma largura da pista e geralmente de mesmo comprimento que a Clearway e especialmente destinada para servir de complemento desta nos casos de decolagens interrompidas.

A principal diferença entre a pista e o Stopway geralmente é verificada na estrutura do pavimento, sendo a do Stopway consideravelmente mais econômico.

e) Resa (Runway end safety areas): Uma área de Segurança no final da pista, deve ser provida em cada extremidade de uma pista.

f) Clearway (Zona Livre de Obstáculos): Logo após o lift-off (momento da decolagem em que aeronave se desprende do solo), quando a aeronave não atingiu uma velocidade suficientemente alta, a razão de subida é da ordem de 1% a 3%. Este fato justifica a preocupação de se manter um espaço aéreo desobstruído (Clearway), logo após a cabeceira da pista. A função do Clearway é portanto semelhante à da rampa de decolagem prevista na zona de proteção de aeródromos. A diferença básica é que a área afetada pelo Clearway pertence normalmente ao aeródromo, enquanto que as áreas abrangidas pela zona de proteção de aeródromos se prolongam além dos limites do aeródromo.

Figura 11: Detalhamento da geometria de pistas de pouso e decolagem

Page 20: Aula 1 -  Introdução

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g) Baías de Espera: Recomendável para aeródromos com mais de 50.000 operações anuais. Tem a finalidade de permitir ao controle de tráfego a mudança na seqüência de partidas após a aeronave ter saído do pátio. Tipos:

o Holding bays: Área onde a aeronave pode permanecer ou ser ultrapassada seu tamanho depende do número de posições de espera a serem criadas, do tamanho e da freqüência da aeronave a utilizá-la. Em geral se utilizam as seguintes distâncias livres mínimas entre eixo da pista de taxi e objeto (asas):

Tabela 3: Distância livre entre as asas

LETRA CÓDIGO DISTÂNCIA LIVRE ENTRE ASAS (m)

A 13,5

B 19,5

C 28,5

D 42,5

E 49

O exemplo a seguir é o de uma pista de precisão ou não, de número código 3 ou 4.

Page 21: Aula 1 -  Introdução

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Figura 12: Detalhamento de baías de espera

o Dual taxyways ou taxyway bypasses: Separam o fluxo de partidas em duas partes. Os taxyway bypasses tem custo menor, e as dual taxiways só se justificam em aeródromos de elevada atividade onde houver a necessidade de movimento em sentidos opostos na direção paralela à pista de pouso. A figura 12 mostra alguns exemplos desses dispositivos:

Page 22: Aula 1 -  Introdução

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Figura 12: Exemplos de pista de taxiamento e by-pass

o Dual runway entrances: Reduz o comprimento de pista para a aeronave que a utiliza, o que pode ser compatibilizado com uma aeronave que exija menor comprimento de pista .Por outro lado quando sua disposição é oblíqua permite a entrada com velocidade inicial.

Seu uso combinado com dual taxiways dá um grau de flexibilidade comparável com o da holding bay.

A figura 13 mostra alguns exemplos desse dispositivo:

h) Pistas de Rolamento (taxiways)

As pistas de rolamento têm a função de permitir o trânsito rápido e seguro entre a pista de pouso e o pátio.

Page 23: Aula 1 -  Introdução

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Figura 13: Exemplos de pista de taxiamento e by-pass

Tabela 4: Largura de pista de taxiamento

LETRA

CÓDIGO

LARGURA DA PISTA DE TAXI (m)

A 7,5

B 10,5

C 15, se a pista de táxi for prevista para aviões com base de rodas inferior a 18m

18, se a pista de táxi for prevista para aviões com base de rodas superior a 18m

D

18, se a pista de táxi for prevista para aviões cuja distância entre as rodas do trem de pouso principal seja inferior a 9 m

23, se a pista de táxi for prevista para aviões cuja distância entre as rodas do trem de pouso principal seja igual ou superior a 9 m

E 23

Para a letra código F a largura mínima é de 25 m.

Page 24: Aula 1 -  Introdução

24

VEÍCULOS

Conceitos sobre Locomoção de Veículos Ferroviários

Uma composição ferroviária é constituída por um conjunto de uma ou

mais unidades de tração – locomotivas – e vagões de carga ou passageiros. O

início e a permanência do movimento dependem da resultante de um conjunto

de forças que atuam sobre composição ferroviária e de regras estabelecidas

pela operação da via. As regras determimam a velocidade operacional, as

reduções de velocidade em trechos com passagens de nível e as paradas em

terminais de carga/descarga. As forças que atuam sobre a composição

determinam a velocidade a e aceleração em função de fatores como potência

dos motores, peso da composição, declividade de rampas, etc.

A locomotiva é a unidade de tração da composição ferroviária.

Apresenta dois truques de tração, contendo quatro eixos motrizes. A força

mecânica atribuída aos eixos motrizes é gerada através de um sistema diesel-

elétrico. O motor diesel aciona um gerador elétrico de corrente contínua, que

fornece eletrecidade para os motores de tração, movendo rodas motrizes

através de um conjunto de engrenagens do tipo “coroa e pinhão”. A Figura 14

mostra o esquema de uma locomotiva diesel-elétrica.

Figura 14: Locomotiva diesel-elétrica e componentes do sistema de tração (SETTI, 2002)

A potência de uma locomotiva é dada pelo produto da força de

propulsão e a velocidade por ela desenvolvida. Assim sendo, consegue-se

estimar a Força de Propulsão que uma locomotiva produz, dentro de uma

eficiência de transmissão (perdas de energia com iluminação, compressores,

Page 25: Aula 1 -  Introdução

25

perdas elétricas e mecânicas). Nas Equações (2) a (4) são mostradas as

expressões para o cálculo da Força de Propulsão de uma locomotiva. Quando

trabalha-se com número maior do que uma locomotiva basta somar as forças

de propulsão relativas a cada unidade de tração.

Ft = n 3600 (P / V) (2)

Ft = n 2685 (P / V) (para Potência fornecida em hp) (3)

Ft = n 2649 (P / V) (para Potência fornecida em cv) (4) onde,

Ft: Força motriz (N) P: Potência da locomotiva (kW) V: Velocidade (km/h) n: Eficiência de transmissão ( ≈ 0,81)

O uso da transmissão elétrica permite a operação do motor diesel em

rotação constante, minimizando assim o consumo de combustível. O controle

da velocidade do trem é realizado com a variação de voltagem e a da corrente

elétrica aplicada aos motores de tração. Uma das características dos motores

elétricos de tração é a possibilidade com o aumento da corrente elétrica

aumenta-se o torque e reduz-se a rotação do motor. Porém os motores de

tração possuem limites tanto quanto à corrente elétrica máxima na armadura

como quanto a velocidade de rotação do eixo, influenciando diretamente na

operação das locomotivas.

No projeto do motor estabelece-se o limite máximo para a corrente

elétrica, estando definido qual a menor velocidade admissivel de rotação do

eixo do motor e conseqüentemente a menor velocidade que a locomotiva pode

manter sem prejudicar os motores. Quando o motor funciona em alta rotação, a

velocidade do trem é alta e conseqüentemente a diferença de potencial

aplicada ao motor. Assim também determina-se o limite de voltagem da maior

velocidade de rotação do eixo do motor e conseqüentemente a velocidade

máxima da locomotiva.

Page 26: Aula 1 -  Introdução

26

Outro limitante ao movimento é a tração por aderência. A limitação pela

aderência é mais percebida em velocidades baixas, quando a locomotiva está

iniciando o movimento. Conforme a Figura 15, o torque T (produto entre Ft e o

raio r) movimenta o peso P aplicado ao eixo. Na zona de contato entre roda e o

trilho surge uma força de atrito Fa = N . f, que se opõe ao movimento, chamada

de aderência. A força N é a normal ao peso e f é o coeficiente de atrito estático.

Nas condições de aplicação do torque T, existem duas possibilidades:

� Ft > Fa: o torque é tão grande que o atrito é

insuficiente e o trem patina, sem sair do lugar.

� Ft ≤ Fa: a força de atrito é suficiente para impedir

que a roda patine e o composição se movimente.

Figura 15: Forças atuando em roda motriz

Na Figura 16, observa-se empiricamente um gráfico de esforço trator e

velocidade aonde estão os limites de corrente elétrica, voltagem e o limite de

aderência

Figura 16: Efeito da aderência na força motriz

A resistência total ao movimento de uma composição ferroviária é dada

pela equação:

R = Rr + Ra + Rg + Rc (5) onde,

R: Resistência total ao movimento (N) Rr: Resistência de rolamento (N)

Ra: Resistência aerodinâmica (N)

Rg: Resistência de rampa (N)

Page 27: Aula 1 -  Introdução

27

Rc: Resistência de curva (N)

Rr = {0,65 + (125 x / G) + c V} G (6) onde,

Rr: Resistência de rolamento (N) X: Número de eixos da locomotiva ou vagão G: Peso da locomotiva ou vagão (kN) V: Velocidade de operação (km/h) C: Coeficiente: 0,009 vagões passageiros e locomotivas / 0,013 vagões de carga

Ra = ca A V2 (7) onde,

Ra: Resistência aerodinâmica (N)

ca: Constante aerodinâmica para locomotivas e vagões A: Área frontal do veículo (m2) V: Velocidade de operação (km/h)

Rg = 10 G i (8)

onde, Rg: Resistência de rampa (N) G: Peso total da composição (kN) I: Inclinação da rampa (%)

Rc = 698 G / r (9)

onde, Rc: Resistência de curva (N) G: Peso total da composição (kN) R: Raio da curva (m)

Figura 17: Diagrama de forças de resistência que atuam em curvas e rampas

(SETTI, 2002)

Exemplo 1: Dimensionar o número de locomotivas para um trecho entre uma

mineradora e um porto, apresentando uma rampa crítica de 1,3% (subida) e um raio

de curva crítico de 250m. A composição é de 40 vagões de minério, com peso de

Page 28: Aula 1 -  Introdução

28

1000kN cada. Sabe-se que a área frontal dos vagões é de 8,4m2. os vagões

apresentam quatro eixos. A velocidade média de viagem no esperada para atender os

prazos de entrega ao porto é de 50km/h No pátio ferroviário estão dispostas 5

locomotivas de 3000hp e peso de 1300kN. A área frontal das locomotivas são de

10m2, possuem quatro eixos, sendo todos motrizes. A velocidade máxima de cada

locomotiva é de 105km/h, velocidade mímima é de 15km/h e a aderência das

locomotivas e vagões é de 0,2. A quantidade de locomotivas no pátio são suficientes

para a operação?

Resposta 1: Para as condições descritas serão necessários 7 locomotivas. Os dados

mostram que para operar com 5 locomotivas de tração serão necessários reduzir a

quantidade de vagões da composição para 30 vagões. O exercício mostra que as

Resistências de Rampa e de Curva são críticas para o trecho. Também conclui-se que

para o prpjeto geométrico de ferrovias a diretriz para realização de curvas horizontais

é a utilização de raios superiores a 1000m. Pela norma brasileira de projetos de via

permanente ferroviária recomenda-se a utilização de rampas de no máximo 2%.

130,491.0 N.L. = 711,240.0 + 23,609.6 N.L.106,881.4 N.L. = 711,240.0

N.L. = 6.7

= 7Número de Locomotivas

Força Tração = Força Resistência

Número de Eixos 4c 0.013G (kN) 1000ca 0.009

A (m2) 8.4

Vagões

V (km/h) 50total vagões 40i crítico (%) 1.3r crítico (m) 250

g (m/s2) 9.806

Dados Operacionais

Número de Eixos 4c 0.009G (kN) 1300ca 0.046

A (m2) 10.0Eficiência motor elétrico 0.81Potência (hp) 3000Aderência 0.2

LocomotivasFtmáx (aderência 1 locomotiva) = 260,000.0 [N] Ft < Ftmáx (ok!)

Rrlocomotiva = 1,930.0 [N]

Rrvagão = 1,800.0 [N]

Ralocomotiva = 1,150.0 [N]

Ravagão = 189.0 [N]

Rglocomotiva = 16,900.0 [N]

Rgvagão = 13,000.0 [N]

Rclocomotiva = 3,629.6 [N]Rcvagão = 2,792.0 [N]

Ft (1 locomotiva) = 130,491.0 [N]

Rvagão (1 unidade) = 17,781.0 [N]

Rvagões (n unidades) = 711,240.0 [N]

Rlocomotiva (1 unidade) = 23,609.6 [N]

Page 29: Aula 1 -  Introdução

29

Participação das Resistências da composição ferroviária1.5 8.2 0.9

0.9

13.5

59.3

2.9

12.7

Rrolamentol

Rrolamentov

Raerodinâmical

Raerodinâmicav

Rrampal

Rrampav

Rcurval

Rcurvav

Figura 18: Participação das resistências de 7 locomotivas e 40 vagões composição do exemplo 1

A frenagem de uma composição férrea é realizada através de sistemas

mecânicos e sistemas dinâmicos. Os freios mecânicos são sapadas (Figura 19)

que comprimem as rodas, aplicando uma força de desaceleração, desde que

não ocorra um deslizamento das rodas nos trilhos. Os freios dinâmicos

utilizam-se da propriedade dos motores de tração elétricos poderem atuar

como geradores, quando acionados sem alimentação elétrica. Desta forma, a

corrente elétrica gerada pelo movimento do trem na rampa produz resistência

ao movimento.

Figura 19: Forças atuantes na frenagem de uma roda

A força de frenagem é dada pela equação:

Ff = η f (nL NL + nV NV) (10) onde,

Ff: Força de frenagem efetiva máxima (N)

Page 30: Aula 1 -  Introdução

30

η: Fator de eficiência de frenagem (≈ 30%) f: Coeficiente de atrito trilho roda

nL: Número de locomotivas

NL: Normal ao peso da locomotiva (N)

nV: Número de vagões

NV: Normal ao pedo do vagão (N)

Exemplo 2: Determine a força de frenagem e distância de frenagem da composição

do exercício anterior, considerando a operação com a resposta obtida. Sabe-se que a

rampa crítica de declive é de 1,8%, eficiência do sistema de frenagem é 30% e

coericiente de atrito é 0,1.

As forças horizontais que atuam na composição se concentram nos

engates entre os vagões. O engate entre o primeiro vagão e a última

locomotiva devem suportar a força necessária para o movimento de todos os

vagões do trem. A Figura 20 mostra o detalhamento de um engate ferroviário.

Figura 20: Engate automático para unidades composição férrea (SETTI, 2002)

Conceitos sobre Locomoção de Veículos Rodoviários

O veículo de carga rodoviário é movido através de um motor de

combustão interna. A explosão do combustível dentro do motor movimenta um

conjunto de pistões para baixo e para cima, ritmadamente. Estes pistões

G (kN) 1300 G (kN) 1000 i crítico (%) 1.8N (kN) 1299.789 N (kN) 999.838 θ: 0.017998n: 7 n: 40 cosθ: 0.999838

η: 0.3f : 0.1

Ff = 1,472.8 [N] Vo (km/h) 50V (km/h) 0

d = 327.7 [m] N = G cosθ

Locomotivas Vagões Dados Operacionais

?

100m

1.8m

Page 31: Aula 1 -  Introdução

31

encontram-se conectados a um eixo de manivelas, criando assim um

movimento de rotação e, portanto, em um esforço de torção. Um volante

conectado ao eixo de manivelas serve para abrandar a aspereza do movimento

rotativo causada pelo rápido e brusco movimento dos pistões. O esforço de

torção que pode ser obtido no virabrequim é usado para fornecer a força de

propulsão do veículo.

Um motor de combustão interna só funciona adequadamente após

alcançar uma velocidade mínima de rotação, a “marcha lenta”. Num motor

diesel típico, o torque atinge o máximo e o consumo de combustível é mínimo

quando a velocidade de rotação do motor está numa região intermediária entre

o número mínimo e máximo de rotações. É nesta faixa de rotação que o motor

deve ser operado. Se a velocidade de rotação do motor continuar crescendo, a

pressão média efetiva na câmara de combustão reduz-se, causando uma

diminuição no torque produzido. A potência, entretanto, continua a crescer até

o ponto em que atinge o máximo. A partir desse ponto, o torque produzido pelo

motor começa a reduzir-se de forma mais acentuada à medida em que a

velocidade do motor aumenta, resultando num declínio na potência fornecida.

Para compatibilizar a velocidade de rotação do motor com a velocidade

do veículo na via usa-se uma transmissão que permite a utilização de potência

elevada (motor trabalhando em alta rotação) com velocidade baixa (roda motriz

girando em baixa rotação).

A transmissão mecânica dos caminhões é realizada conforme o

esquema da Figura 21. O motor diesel fornece a potência necessária para a

locomoção. A combustão do diesel no motor faz com que os pistões acionem o

virabrequim, que é conectado a um volante cujo peso ajuda a suavizar a

movimentação do motor. O torque produzido pelo motor no virabrequim é

transmitido ao eixo cardan através da caixa de câmbio. A caixa de câmbio

dispõe de uma série de conjuntos de engrenagens com reduções diferentes, o

Page 32: Aula 1 -  Introdução

32

que possibilita compatibilizar a velocidade de rotação do motor com a

velocidade na qual se deseja viajar.

Figura 21: Sistema de transmissão de um veículo rodoviário de carga (SETTI, 2002)

A embreagem permite que a troca de marchas seja feita sem danificar

as engrenagens. Cada marcha produz uma multiplicação na velocidade de

rotação do eixo cardan, determinada pela relação entre o número de dentes

das duas engrenagens.

O torque transmitido pelo eixo cardan é conduzido aos semi-eixos

motores pelo diferencial, que aplica uma redução adicional na velocidade de

rotação do eixo cardan. Além disso, o diferencial tem a importante função de

girar o fluxo de potência produzido pelo motor num ângulo de 90°. O diferencial

conecta-se aos semi-eixos motrizes que, por sua vez, acionam as rodas

tratoras do caminhão. O uso de semi-eixos motrizes permite que uma roda gire

em velocidade diferente da outra, necessário para fazer uma curva ou quando

a força de tração é diferente em cada roda.

Existem quatro tipos de tração para caminhões (Figura 22). O sistema

mais simples apresenta a relação 4x2 (total de dois eixos e sendo um de

Page 33: Aula 1 -  Introdução

33

tração). Ambos os caminhões 6x2 e 6x4 apresentam três eixos no total, porém

diferem em um e dois eixos de tração, respectivamente. Estas três

configurações são utilizadas no transporte rodoviário de carga. O cavalo-

mecânico de relação 8x6 é utilizado para trabalhos off-road, apresentando

quatro eixos no total sendo três de tração.

Figura 22: Tipos de tração para caminhões (BAUER, 2000)

Cada marcha, de um caminhão, deve ser utilizada para um determinado

intervalo de velocidade, que é determinado pela faixa de rotações do motor.

Observando o gráfico da Força Motriz e a Velocidade (Figura 23) para um

caminhão com potência máxima de 110kw (a 2800 rpm), PBTC (Peso Bruto

Total Combinado) igual a 6300kg, com reduções de caixa de câmbio de 6,36:1,

3,31:1, 2,14:1, 1,41:1 e 1:1 e redução de diferencial de 3,9:1, nota-se que a

velocidade mínima na terceira marcha é de 16,5 km/h. A velocidade máxima

para a terceira marcha deverá ser de 46,2 km/h.

A locomoção de veículos terrestres é baseada na tração por aderência.

O esforço trator máximo desenvolvido por um caminhão depende do

coeficiente de atrito entre pneu a superfície da via e do peso que atua no eixo

trator. O coeficiente de atrito estático depende do tipo de superfície, do estado

da superfície, das características do pneu e da velocidade.

Page 34: Aula 1 -  Introdução

34

Figura 23: Variação da força motriz com a velocidade – rotação máxima 2800rpm

A resistência ao movimento para veículos rodoviários é composta por

três parcelas: resistência de rolamento (Rr), resistência de arrasto (Ra) e

resistência de rampa (Rg). As resistências de rolamento e arrasto estão sempre

atuando sobre o veículo em movimento. A resistência de rampa é a

componente do peso do veículo quando se desloca em uma rampa. Caso a

rampa for negativa esta resistência torna-se “a favor” do movimento veicular.

Assim, temos a seguinte equação:

( )[ ] [ ]iGVACg

GVccR D ××±

××××+××+= 10

2

1 2

21

ρ (11)

onde, R: Resistência ao movimento; c1: Constante que reflete o efeito da deformação do pneu e da via; c2: Constante que reflete o efeito dos outros fatores na resistência de rolamento V: Velocidade do caminhão; G: Peso do veículo; ρ: Densidade do ar; g: Aceleração da gravidade;

CD: Coeficiente de arrasto; A: Área frontal do veículo; i: Declividade da rampa (%).

A velocidade de equilíbrio de um caminhão é aquela em que o esforço

trator é igual à resistência ao movimento, isto é, apresentando assim

aceleração e a frenagem for nula e a velocidade constante. A Figura 24 ilustra

Page 35: Aula 1 -  Introdução

35

os principais esforços que atuam no movimento de um veículo rodoviário de

carga.

Figura 24: Esquema simplificado das forças que atuam num caminhão (SETTI, 2002)

Através do equacionamento da velocidade de equilíbrio, calcula-se as

velocidades de equilíbrio para os intervalos de forças motrizes de cada marcha

e para o respectivo motor, determinando assim um modelo relacionando o peso

útil máximo, peso bruto total e a potência do caminhão.

Assim, através das características técnicas dos modelos de caminhões,

um engenheiro apresenta ferramentas para gerir a melhor escolha do

caminhão a ser adquirido para uma determinada operação de transporte.

Existem dois tipos principais de veículos rodoviários de carga: Veículos

Unitários e Combinações de Veículos de Carga. Os Veículos Unitários

apresentam a unidade motriz acoplada a unidade de acondicionamento de

carga (baú), formando uma unidade indivisível. As Combinações de Veículos

de Carga (CVC) apresentam a unidade motriz (cavalo-mecânico) separada da

unidade de acondicionamento (semi-reboque). Assim, o item que une as duas

inidades é o engate, denominado dole. Os principais tipos de doles são

observados na Figura 25, sendo o tipo A e o tipo B os mais difundidos no

Brasil.

Page 36: Aula 1 -  Introdução

36

Figura 25: Tipos de engates rodoviários para CVC

Tipos de Vagões Ferroviários

Os vagões ferroviários são as unidades da composição ferroviária aonde

são acondicionadas as cargas. São constituídos de um chassi apoiado sobre

dois truques ferroviários, conforme mostrado na Figura 26.

Figura 26: Truque de vagões ferroviários

Os principais tipos de vagões ferroviários são:

Figura 27: Double Stack Intermodal Rail Cars – plataforma porta-contêineres (2 x 40TEU)

A dole

B-dole

C-dole

Page 37: Aula 1 -  Introdução

37

Figura 28: Covered Hoper Rail Cars – granéis sólidos (agrícolas ou químicos)

Figura 29: Box Rail Cars – vagão básico para carga geral. Utilizado em cargas agrícolas no Brasil

Figura 30: Flat Rail Cars – vagão plataforma adequada para transporte de toras

Figura 31: Flat Rail Cars (Piggypack) – vagão plataforma para transporte de contêineres. Utilizado no Brasil

Figura 32: Gondola Rail Cars – vagão para transporte de minérios. Utilizado no Brasil

Figura 33: Coil Rail Cars – vagão para transporte de bobinas metálicas protegidas do intemperismo

Figura 34: Reffer Rail Cars – vagão para transporte frigorificado

Page 38: Aula 1 -  Introdução

38

Figura 35: Autorack Rail Car – vagão para transporte de automóveis (padrão norte-americano)

Figura 36: Autorack Rail Cars – vagão para transporte de automóveis (padrão europeu)

Figura 37: Stock Rail Cars – vagão para transporte de animais vivos

Figura 38: Coal Rail Cars – vagão para transporte de granéis sólidos (minérios, insumos agrícolas, grãos). Apresenta sistema basculante abaixo do chassi

Figura 39: Tank Rail Cars – vagão tanque para transporte de granéis líquidos ou gasosos (combustíveis, GLP, produtos químicos)

Page 39: Aula 1 -  Introdução

39

Tipos de Combinações de Veículos de Carga Rodoviários

Através da melhoria da eficiência e da eficácia no transporte é

observado o fenômeno do aumento da capacidade unitária das tecnologias de

transporte. Este incremento está ligado à evolução tecnológica dos materiais,

dos sistemas motrizes, dos sistemas de controle e dos métodos empregados

na construção de navios, aviões, trens e caminhões.

Esta evolução tecnológica proporcionou o aumento das dimensões

físicas dos veículos e conseqüentemente das áreas destinadas a acomodação

de carga e de passageiros. São observados esses incrementos nos aviões

wide body, nos navios porta-contêineres com capacidade superior a 6000TEU,

e nos caminhões do tipo Turnpike Double.

O aumento das dimensões dos veículos rodoviários de carga é

observado nestes últimos 50 anos. A Figura 40 nos mostra o aumento do

comprimento do cavalo-mecânico e do implemento rodoviário para o semi-

reboque configuração 3S2.

Figura 40: Incremento do comprimento da configuração 3S2 norte-americana

Page 40: Aula 1 -  Introdução

40

Paralelamente as dimensões dos veículos geraram-se maiores

capacidades de carga para os veículos e conseqüentemente maiores esforços

de cargas pontuais por eixo do veículo transmitido ao pavimento rodoviário. A

Tabela 5 mostra o incremento dos pesos por eixos simples, eixos tandem duplo

e peso bruto para veículos de carga norte-americanos.

Tabela 5: Incremento dos pesos para veículos de carga norte-americanos

A intervenção nos pesos e medidas, no ano de 1956, foi praticada

através do Federal-Aid Highway Act, legislada pelo Governo Federal Norte

Aericano, porém a autonomia e as diferenças na legislação dos Estados

ocasionaram uma falta de uniformidade na operação dos veículos. Os

legisladores do transporte rodoviário, impulsionados pela crise do petróleo

ocorrida entre os anos de 1974 e 1978, buscaram a homogeneidade na

regulamentação dos pesos através do desenvolvimento da Bridge Formula B,

que determina os limites de peso bruto total (PBT) em função da distância entre

eixos extremos e o número de eixos do veículo (FHA, 1995). A partir de 1982, a

Bridge Formula B, obteve maior efetivação na regulamentação dentro dos

Estados. Isso ocasionou a criação da National Network for Large Trucks and

Longer Combination Vehicles Networks: rodovias capazes de suportar o tráfego

de composição de veículos maiores.

A Figura 41 mostra a localização da National Network for Large Trucks

and Longer Combination Vehicles Networks nos Estados Unidos.

Simples Tandem Largura Comprimento

1956 8,2 14,5 33,3 2,44 Variável Interstate highways

1975 Interstate highways

1982 9,1 15,4 36,3 2,6014,6 (carretas semi-reboque) 8,53 (carretas composição)

National network

Fonte: FHA (1995)

Carga Eixos (t)Peso Bruto (t) Tráfego

Dimensões (m)

Ano

Bridge Formula B

Page 41: Aula 1 -  Introdução

41

As principais composições de veículos rodoviários de carga utilizadas

nos Estados Unidos são: veículos unitários, semi-reboques e os veículos

longos combinados (VLC). O conjunto de VLC é formado pelo Rocky Mountain

Double, Turnpike Double, Western Double, B-Train Double Trailer e o Triple

Trailer, conforme observado na Figura 42.

Figura 41: National Network for Large Trucks and Longer Combination Vehicles Networks (RORATO, 2003)

Figura 42: Veículos rodoviários norte-americanas: unitários e semi-

reboques (RORATO, 2003)

No Brasil, a diversidade de veículos de carga, modelos de caminhões e

de implementos rodoviários é vasta. As principais CVC utilizadas são veículos

unitários, semi-reboques e configurações acopladas. Essas configurações são

constituídas por veículos unitários ou semi-reboques acoplados a reboques

conectados por engates do tipo dole. As principais Configurações de Veículos

de Carga existentes no Brasil estão expostas na Figura 43.

Page 42: Aula 1 -  Introdução

42

Figura 43: Principais tipos de CVCs, conforme Resolução 12 e 68 do Código

Brasileiro de Trânsito

A geometria dos veículos rodoviários de carga é o principal item que

influencia o projeto das vias, terminais, áreas de manobra, obras de arte

especiais, docas, sistemas de unitização, entre outros. A altura de um veículo

irá definir ao projetista quais os gabaritos de pontes, viadutos, passarelas,

estacionamentos e docas. O comprimento e a largura definem itens como

vagas/ de estacionamento, interseções rodoviárias, docas, raios de curvas

horizontais e verticais.

A geometria dos veículos também é de extrema importância para a

escolha da CVC. O gerente de frota de uma empresa deve levar em conta os

aspectos geométricos dos cavalos-mecânicos e dos implementos,

confrontando as informações de manuais dos equipamentos e as dimensões

permitidas na legislação brasileira. Os itens de geometria de veículos

rodoviários de carga, conforme Figura 44, são: comprimento total, balanço

traseiro, distância entre eixos (eixos equivalentes no caso de conjunto tandem),

balanço dianteiro, largura do veículo, bitola traseira, bitola dianteira e ângulo de

deflexão da direção.

Código Configuração Eixos PBTC (t) Lot (t) Código Configuração Eixos PBTC (t) Lot (t)

2S3

E spa çado s

43,5

3S36 48,5 32,0 3S3B3 9 74,0 50,0

8 65,5 43,5

3S25 40,0 26,0 3S3B2 8 65,5

5 45,0 32,0 3S2B3

3S2B2 7 57,0 36,02S3

5 41,5 27,0

3S2A2S2 9 74,0 49,02S2

4 33,0 19,0

3S3A1S2 9 74,0 49,02S1

3 26,0 13,0

3S2A1S2 8 67,0 44,03UR3

6 50,0 30,0

2S2A1S1 6 53,0 31,03UR2

5 43,0 26,0

2S1A1S1 5 46,0 25,03U

3 23,0 15,0

3UR2R2 7 63,0 38,02U

2 16,0 9,5

Page 43: Aula 1 -  Introdução

43

Figura 44: Geometria dos veículos rodoviários

Além dos aspectos geométricos, o peso dos veículos é outro fator

relevante que o engenheiro considera no dimensionamento de estruturas, tais

como, pavimentos, obras de arte e o veículo propriamente dito. Na operação de

sistemas de transporte o peso de um veículo serve para especificar as

capacidades máximas e mínimas de produção de um veículo. O mais relevante

da componente peso é o peso total do veículo e as cargas geradas por esse

peso transmitidas aos eixos motrizes. Operacionalmente, ocorre a necessidade

da criação de Planos de Carregamento de Veículos de Carga. Este plano tem

como objetivo evitar sobrecarga de eixos, através da distribuição adequada da

carga no baú, ocasionando assim uma vida útil melhor da CVC e também se

evita multas por excesso de peso. O peso de um veículo rodoviário de carga é

composto pelas seguintes componentes:

� Peso útil máximo: definido como capacidade máxima em peso

de carga que o veículo pode transportar;

� Tara: definido como o peso do equipamento rodoviário contendo

somente combustível e operador;

� Peso bruto total: soma do peso útil e a tara;

� Peso bruto total combinado (PBTC): soma dos pesos brutos

das unidades que compõem o veículo.

Os pesos e dimensões dos veículos de carga no Brasil são

regulamentos pelo Código de Trânsito Brasileiro, do Conselho Nacional de

Page 44: Aula 1 -  Introdução

44

Trânsito. A lei que estabelece os limites de peso por eixo, comprimento e

largura para veículos que transitam por vias terrestres está descrita na

Resolução N° 210 de 13 de novembro de 2006.

A Resolução N° 210 determina que as dimensões autorizadas para

veículos de carga são as seguintes:

� Largura máxima: 2,60m

� Altura máxima: 4,40m

� Comprimento total

o Veículo simples: 14,00m

o Veículo articulado: 18,60m

o Veículo com reboque: 19,80m

Os limites máximos de peso bruto total e peso bruto transmitido por eixo

de veículo, nas vias públicas são os seguintes:

� Peso bruto total por unidade ou combinações de veículo: 45t;

� Peso bruto por eixo isolado: 10t;

� Peso bruto por dois eixos isolados, sendo direcionais,

distanciados a 1,20m: 12t

� Peso bruto por conjunto de dois eixos tandem, quando a distância

entre os dois planos verticais, que contenham os centros das

rodas, for superior a 1,20m e inferior ou igual a 2,40m: 17t

� Peso bruto por conjunto de dois eixos não em tandem, quando a

distância entre os dois planos verticais, que contenham os centros

das rodas, for superior a 1,20m e inferior ou igual a 2,40m: 15t

� Peso bruto por conjunto de três eixos tandem, aplicável somente

a semi-reboque, quando a distância entre os três planos verticais,

que contenham os centros das rodas, for superior a 1,20m e

inferior ou igual a 2,40m: 25,5t

� Peso bruto por conjunto de dois eixos, sendo um dotado de

quatro pneumáticos e outro de dois pneumáticos interligados por

Page 45: Aula 1 -  Introdução

45

suspenção especial, quando a distância entre os dois planos

verticais que contenham os centros das rodas for:

� Inferior ou igual a 1,20m:9t

� Superior a 1,20m e inferior ou igual a 2,40m: 13,5t

A lei prescreve que o uso de Combinações de Veículos de Carga (CVC)

apresentando comprimento entre 19,8m e 30,0m necessita a utilização da

Autorização Especial de Trânsito (AET) descrita na Resolução Nº 211 de 13 de

novembro de 2006, apresentando restrições de horário de tráfego e rodovias,

sistemas de sinalização e qualificação do motorista.

Sabe-se que as cargas fisicamente são arranjadas de maneiras muito

diferentes. Elas podem ser cargas granéis, cargas unitizadas, cargas não

unitizadas, cargas fracionadas e cargas volumétricas. As cargas à granel são

classificadas em granéis sólidos (soja, milho, minério, areia, etc.) ou granéis

líquidos (combustíveis, óleo de soja, gás liquefeito). As cargas unitizadas são

cargas acondicionadas em uma ferramenta que apresenta a função de unificar

várias unidades de carga em uma unidade de movimentação (paletes,

contêineres, tambores, cilindros). As cargas não unitizadas são cargas de

mesmo tipo, carregadas diretamente no veículo de carga, sem nenhuma forma

de unitização. As cargas fracionadas são cargas mistas (diferentes pesos

específicos) acondicionadas com ou sem ferramentas de unitização em um

veículo. As cargas volumétricas apresentam ou uma extrapolação nas

dimensões (colheitaderas agrícolas, turbinas hidroelétricas, etc) ou cargas de

baixo peso e de grandes dimensões (refrigeradores, colchões, etc).

Assim, o conhecimento do peso específico do produto a ser transportado

é de extrema importância para o dimensionamento de uma frota e para a

verificação da capacidade máxima de carga a ser transportado para o veículo.

A teoria da física determina que o peso específico de um objeto é a

razão da massa pelo volume, conforme Equação (12). As principais unidades

Page 46: Aula 1 -  Introdução

46

trabalhadas em estudos de dimensionamento de frota de transportes são:

[kg/m³; t/m³; kg/l].

hlc

mp

××= (12)

onde, m: massa do produto (kg ou t); c: comprimento (m ou cm); l: largura (m ou cm); h: altura (m ou cm).

A cubagem é definida como a capacidade volumétrica, em m³ ou l, do

baú, caçamba ou tanque de um implemento.

Dimensões em metros

h1: 2,78m

h2: 2,40m

Figura 45: Dimensões internas de um baú Facchini tipo sider rebaixada – ano 2000

Os principais tipos de Combinações de Veículos de Carga são:

Veículos unitários (2U e 3U)

- Veículo urbano de carga (VUC)

O VUC foi um veículo desenvolvido para tráfego na região central das

grandes cidades brasileiras. Este veículo apresenta uma capacidade

operacional de 6 paletes PBR.

Figura 46: Veículo unitário 2U – VUC: transporte de bebidas

Page 47: Aula 1 -  Introdução

47

- ¾

O veículo unitário ¾ apresenta uma capacidade operacional de 8 paletes

PBR. É uma configuração de veículo muito utilizada para entregas urbanas.

(a) (b)

Figura 47: Veículo unitário 2U – ¾: carga frigorífica (a) e botijões de GLP (b)

- Toco

O veículo toco também é uma configuração utilizada para entregas

urbanas. Existem várias configurações deste veículo unitário, variando em

capacidade de 8 a 10 paletes PBR e um Peso Útil Máximo de 9,5 toneladas.

(a) (b) (c)

Figura 48: Veículo unitário 2U – Toco: carga seca (a), bebidas (b) e cilindros gás industrial (c)

- Truck

O veículo unitário 3U, conhecido como caminhão truck, é um veículo

utilizado para viagens rodoviárias de curtas e médias distâncias. Para cargas

de pequeno volume, este veículo também pode realizar viagens longas.

Apresenta uma capacidade do baú para acondicionar 12 paletes PBR ou no

máximo 15 toneladas de Peso Útil Máximo.

Page 48: Aula 1 -  Introdução

48

Há disponíveis no mercado configurações de carrocerias do tipo furgão

seco, carroceria com fechamento por lona tipo sider, grade baixa carga seca,

tanque granel líquido, entre outros.

(a) (b) (c) (d) Figura 49: Veículo unitário 3U – Truck: carga frigorífica (a),

bovinos (b), cana picada (c) e canavieiro (d)

(a) (b) (c) Figura 50: Veículo unitário 3U – Truck: carga seca em geral (a),

botijões de GLP (b) e graneleiro (c)

Veículos unitários acoplados a reboques (3UR2, 3UR3 e 3UR2R2)

As CVC do tipo 3UR2 e 3UR3 são constituídos de veículos unitários de

carga, do tipo truck, acoplado a um reboque de dois e três eixos,

respectivamente. Estes veículos são popularmente conhecidos como Romeu-e-

Julieta e são conectados por um sistema de engate do tipo A dole. A utilização

desta CVC é observada no transporte de cana-de-açúcar e madeira, pois

apresentam uma boa manobrabilidade necessária nas áreas de plantação e

reflorestamento. Algumas destas configurações são utilizadas no transporte de

carga fracionada. As/ CVC do tipo 3UR2 e 3UR3 apresentam uma capacidade

de Peso Útil Máximo de 26 e 30 toneladas, respectivamente.

(a) (b)

Figura 51: Veículo 3UR2 e 3UR3 – Romeu-e-julieta: carga seca em geral (a) e bovinos (b)

Page 49: Aula 1 -  Introdução

49

A CVC 3UR2R2 tem utilização muito difundida no transporte de cana-de-

açúcar. É constituído por um veículo unitário de três eixos, acoplados a dois

reboques, de dois eixos cada, e com capacidade máxima de carga de 38

toneladas. É conhecido como treminhão.

Figura 52: CVC 3UR2R2 – treminhão canavieiro (WIDMER, 2002)

Semi-reboques (2S1, 2S2, 2S3, 2S3espaçados, 3S2 e 3S3)

Essas configurações de veículos são as mais difundidas no Brasil para

viagens de curta, média e longas distâncias. As carrocerias do tipo baú têm

capacidade para o transporte de 28 paletes.PBR Existem alguns implementos

que apresentam capacidade para 30 paletes PBR.

As configurações do tipo 2S1 e 2SS são próprias para o transporte de

cargas de baixo peso específico, tais como eletrodomésticos, móveis,

colchões, entre outros. O Peso Útil Máximo para cada CVC é de,

respectivamente, 13 e 19 toneladas.

Os semi-reboques com configurações 2S3 e 3S2 apresentam

praticamente o mesmo Peso Útil Máximo de 26 toneladas. Porém o veículo

2S3 é economicamente mais vantajoso que a configuração 3S2, pois o custo

de aquisição de um cavalo-mecânico 4x2 é menor.

Page 50: Aula 1 -  Introdução

50

A geometria do implemento de configuração 2S3 com eixos espaçados

também se torna economicamente mais vantajosa 3S3, pois acaba também

utilizando-se de um cavalo 4x2 de menor custo de aquisição. A configuração

2S3 com eixos espaçados é muito utilizada em implementos do tipo tanque,

para transporte de suco de laranja a granel.

A configuração do tipo 3S3 apresenta uma capacidade máxima de carga

de 32 toneladas. Encontram-se implementos dessa configuração adequados

para o transporte de carga frigorífica, carga seca paletizada, carga seca

fracionada, granéis sólidos e líquidos, entre outros.

(a) (b)

Figura 53: Implementos para cana picada (a) e botijões GLP (b)

(a) (b) (c)

Figura 54: Implementos para carga geral (a), granéis sólidos (b)

e granel líquido – químico (c)

(a) (b)

Figura 55: Implementos para bebidas – eixo tandem duplo e um eixo isolado(a) e tandem triplo (b)

Page 51: Aula 1 -  Introdução

51

(a) (b) (c) Figura 56: Implementos para bovinos – convencional com um eixo para (a),

convencional com dois eixos (b) e double deck com dois eixos (c)

(a) (b) Figura 57: Implementos para equipamentos de terraplanagem,

com dois eixos (a) e com três eixos (b)

(a) (b) Figura 58: Implementos para carga frigorífica – eixo tandem

duplo e um eixo isolado(a) e tandem triplo (b)

(a) (b) Figura 59: Implementos para carga seca – dois eixos espaçados

(a) e tandem triplo (b)

(a) (b)

Figura 60: Implementos tanque para cimento – eixo tandem duplo e um eixo isolado(a) e tandem triplo (b)

Page 52: Aula 1 -  Introdução

52

(a) (b) (c)

Figura 61: Implementos para granéis agrícolas: fechamento metálico, conjunto de eixos tandem duplo e um isolado (a), três eixos espaçados (b) e conjunto

tandem triplo (c)

(a) (b) (c)

Figura 62: Implementos porta-contêineres: para um contêiner de 20 pés – tandem triplo e 32t (a) e tandem duplo (b) e para um contêiner de 40 pés ou

2x20 pés – conjunto tandem triplo e 32t (c)

(a) (b)

Figura 63: Implementos tanque para sucos: para de 35.000l e tandem triplo (a) e, para 30.000l e três eixos espaçados (b)

(a) (b)

Figura 64: Implementos silo para farinha: vista lateral (a) e silo basculado (b)

Page 53: Aula 1 -  Introdução

53

(a) (b) Figura 65: Implementos tanque combustível para 35.000l: tandem triplo (a) e

conjunto de eixos tandem duplo e um isolado (b)

(a) (b) Figura 66: Implementos tanque combustível em alumínio: capacidade para 35.000l (a) e capacidade para 40.000l (b)

(a) (b) (c) Figura 67: Implementos sider para carga seca: abertura lateral (a), abertura

total (b) e rebaixada com abertura lateral (c)

CVC (2S1A1S1, 2S2A1S1 e 3S2A1S2)

Estas CVC têm tráfego permitido nas rodovias brasileiras, de acordo

com os critérios exigidos por lei. Os comprimentos permitidos para estas

configurações são no intervalo de 19,80 a 30m. Conforme a configuração e

número de eixos totais do conjunto estas CVC são utilizáveis para cargas de

baixo peso específico, atingindo os seguintes Pesos Úteis Máximos:

� 2S1A1S1: 25 toneladas;

� 2S2A1S1: 31 toneladas;

� 3S2A1S2: 44 toneladas;

Page 54: Aula 1 -  Introdução

54

São CVC compostas por cavalos mecânicos 4x2, 6x2 ou 6x4 conectados

a implementos mecânicos por um dole A (Figura 67). O implemento é

composto por conjuntos de eixos tandem duplo e eixos isolados.

Figura 67: Dole A

Estas CVC apresentam boas condições operacionais para carga de

peso específico inferior a 180kg/m³, fracionada e divisível em mais de duas

entregas.

CVC (3S2B2) “Bitrem”

O veículo 3S2B2 de 19,80m e PBTC de 57 toneladas tem sido a

configuração de CVC de maior crescimento de utilização e emissões de AET

nos últimos 4 anos. Esta configuração apresenta um Peso Útil Máximo de 36

toneladas e primeiramente foi utilizada no transporte de granéis agrícolas. Nas

rodovias compatíveis com esta CVC não existe restrição de horários de tráfego.

Estas configurações são constituídas de cavalo-mecânico com tração

6x2 ou 6x4 e implemento rodoviário, acoplados por um dole B, constituído por

conjuntos de eixos tandem duplo, somando um total de 7 eixos.

Atualmente esta CVC vem sendo aplicada em diversos segmentos do

setor de transporte de carga rodoviário. Granéis sólidos, granéis líquidos, carga

seca, bebidas, contêineres, entre outros.

(a) (b) (c) Figura 68: Implementos para bitrem: bebidas (a), cimento (b) e sider (c)

Page 55: Aula 1 -  Introdução

55

(a) (b) (c) Figura 69: Implementos para bitrem, tipo tanque: isotérmico alimentício (a),

químico (b) e combustíveis (c)

(a) (b) Figura 70: Implementos para bitrem granéis agrícolas:

fechamento metálico (a) e convencional (b)

(a) (b) Figura 71: Implementos para bitrem: porta contêineres (a) e carga seca (b)

CVC (3S2A2S2) “Rodotrem”

A CVC 3S2A2S2 é um veículo composto por um cavalo mecânico 6x2

ou 6x4 acoplados por uma conexão dole A e implemento formado por três

conjuntos de eixos tandem duplo, somando 9 eixos no total. O PBTC desta

CVC é de 74 toneladas, apresentado assim um Peso Útil Máximo de 49

toneladas. Os comprimentos permitidos para esta configuração eram idênticos

ao bitrem de 7 eixos – 19,80 a 30m. Porém estudos técnicos comprovaram de

CVC do tipo 3S2A2S2 de comprimento inferior a 25 metros são danosos a

infra-estutura de transportes como pavimento das vias, pontes, viadutos e

obras de drenagem. Hoje, o DER de Estado de São Paulo não certifica mais

AET para rodotrens de 9 eixos e comprimento inferior a 25m. Contudo, esta

CVC com comprimento igual a 25m, apresenta liberação para tráfego diurno

para rodovias paulistas compatíveis para o tráfego.

Page 56: Aula 1 -  Introdução

56

O uso desta CVC iniciou-se na indústria sucroalcooleira e no transporte

de toras de madeira. A utilização expandiu-se para os granéis líquidos como

combustíveis. Atualmente existem várias configurações de implementos para

rodotrens, porém deve-se tomar cuidado perante a aquisição de rodotrens cujo

comprimento total do veículo seja inferior a 25 metros.

(a) (b)

Figura 72: Implementos para rodotrem: graneleiro (a) e porta-contêiners (b)

(a) (b)

Figura 73: Implementos para rodotrem:

silo (a) e combustíveis (b)

Figura 74: Rodotrem combustíveis: 30m, PBTC de 74t e 9 eixos – legalizado (WIDMER, 2002)

Page 57: Aula 1 -  Introdução

57

Figura 75: Rodotrem graneleiro: 20m, PBTC de 74t

e 9 eixos – embargado (WIDMER, 2002)

Figura 76: Rodotrem canavieiro: 30m, PBTC de 74t

e 9 eixos – legalizado (WIDMER, 2002)

CVC (3S3A1S2, 3S2B3, 3S3B2 e 3S3B3)

A legislação brasileira não permite a utilização de conjuntos tandem

triplo em Configurações de Veículos de Carga, com reboques acoplados.

Estudos enfatizam que a CVC 3S3B3 de PBTC de 74 toneladas e

comprimento superior a 25 metros é menos danosa a infra-estrutura de

transportes do que configurações analizadas pela legislação brasileira atual.

Maiores informações sobre o assunto verifique a seguinte literatura:

� Influência das CVCs em pavimentos: FERNANDES JR. (1994) e

FABBRI et al. (1990);

� Influência das CVCs em obras de arte: DER-SP (2001);

Page 58: Aula 1 -  Introdução

58

� Tempo de ultrapassagem de veículos unitários e composições de

veículos de carga: MACHADO NETO (1995);

� Tempos e as distâncias de visibilidade para cruzamentos em interseções

viárias: DEMARCHI (1995);

� Sobrelargura de curvas de baixa velocidade e o problema de arraste

para CVC: RUSSO (1995);

� Desempenho mecânico da frenagem de CVC: FERNANDES et al.

(1995a e 1995b) e FERNANDES (1997, 2000)

� Eficiência de frenagem de algumas CVCs: WIDMER (2002)

Os principais tipos de cavalos-mecânicos, da classe pesados e semi-

pesados, encontrados no Brasil são modelos 4x2, 4x2, 6x2 e 6x4, com variação

de potência de 320 a 480cv. As principais marcas são Volvo, Scania e

Volkswagen. Caminhões leves para veículos unitários são domínio de mercado

das marcas Mercedes-Benz e Volkswagen. A seguir alguns exemplos de

cavalos-mecânicos disponíveis no mercado brasileiro:

Scania GA6x4NZ 420cv (motor inferior) Scania GA6x4NZ 420cv (motor frontal)

]

Scania R124LA4x2NA 360cv (motor inferior) Scania T124LA4x2NA 360cv (motor frontal)

Figura 77: Exemplos de cavalos-mecânicos

Page 59: Aula 1 -  Introdução

59

TRANSPORTE AQUAVIÁRIO

O objetivo deste Capítulo é apresentar ao leitor alguns aspectos

introdutórios sobre Tecnologia dos Transportes Aquaviário, compreendendo o

transporte Marítimo (Longo Curso e Cabotagem) e o transporte Hidroviário.

Serão apresentados alguns conceitos sobre os veículos – navios e chatas – e

sobre as vias – hidrovias.

Conceitos sobre de Veículos Aquaviários

Os veículos hidroviários constituem-se de uma tecnologia totalmente

diferente dos veículos rodoviários. Uma das grandes diferenças está no

deslocamento da tecnologia, que ocorre envolvida por dois diferentes tipos de

fluidos: a água e o ar. Para FONSECA (1989), os principais fatores de

dimensões lineares e de carregamento, relevantes ao projeto e a operação

desta tecnologia são definidos a seguir:

� Perpendiculares: duas retas normais à linha d’água projetada, contidas

no plano diametral e traçadas em dois pontos especiais na proa e na

popa, no desenho de linhas do navio;

� Comprimento entre Perpendiculares: distância entre as

perpendiculares à vante e à ré (Figura 78);

Figura 78: Comprimento entre perpendiculares (FONSECA, 1989)

� Comprimento de Roda a Roda: é a distância medida entre os extremos

da embarcação (Figura 79);

Page 60: Aula 1 -  Introdução

60

Figura 79: Comprimento de roda a roda (FONSECA, 1989)

� Pontal: distância vertical medida sobre o plano diametral e a meia-nau,

entre a linha reta do vau do convés principal e a linha da base moldada;

� Calado: distância vertical entre a superfície da água e a parte mais

baixa do navio;

� Boca: é a largura da seção transversal da embarcação (Figura 80);

Figura 80: Geometria de embarcações marítimas (FONSECA, 1989)

� Deslocamento: peso da água deslocado por um navio;

Page 61: Aula 1 -  Introdução

61

� Peso Morto (deadweight, total deadweight ou gross deadweight):

peso total da embarcação, do combustível e da tripulação;

� Tonelagem de Arquação (tonnage): volume interior do navio, em

metros cúbicos ou litros;

� Tonelagem Líquida (net tonnage): capacidade máxima de carga, em

peso.

As embarcações mercantes apresentam configurações distintas,

variando conforme o tipo de carga a ser transportada, conforme observado na

Figura 81. Os principais navios mercantes, segundo FONSECA (1989) e

EYRES (1988) são: navios de carga geral (multipurpose e general cargos),

navios de granéis sólidos ou líquidos (bulk carriers), navios para produtos

químicos (chemical), navios porta-contêineres (full containers), e navios

rolantes (roll on – roll off).

Figura 81: Tipos de navios mercantes (EYRES, 1988 e FONSECA, 1989)

A evolução do aumento da capacidade de carga nos veículos

hidroviários foi impulsionada pelos seguintes itens: estrutura do casco formada

Carga geral Tanque (petroleiro)

Roll on / roll off (ro-ro) Lift on / lift off (lo-lo)

Porta contêineres

Graneleiros

Page 62: Aula 1 -  Introdução

62

Ano Classe/tipo Capacidade máxima (TEU)

1964 1ª geração 1000

2ª geração 1500

3ª geração 3000

1984 4ª geração 4500

1995 5ª geração > 6000

Fonte: CULLINANE & KHANNA (2000)

1967-1972

por chapas metálicas soldadas, aumento da tensão máxima admissível dos

materiais estruturais, sistemas de propulsão e automação.

O crescimento da capacidade dos navios também se deve a maior

unitização das cargas proveniente do uso de contêineres. No ano de 1984, as

cargas transportadas nas três principais rotas comerciais mundiais (Trans

Pacífico, Trans Atlântico e Europa-Extremo Leste) apresentaram um percentual

de 75% da carga transportada, em contêineres, relacionadas com toda a carga

possível de ser contenerizada. No ano de 1985, o percentual aumentou para

níveis de aproximadamente 95% (CULLINANE & KHANNA, 2000). A Tabela 6

mostra a evolução do desenvolvimento de projeto e capacidade de carga, em

TEU (Twenty-feet Equivalent Unit), para navios porta-contêineres.

Tabela 6: Evolução dos navios porta-contêineres

As embarcações hidroviárias para navegação lacustre ou em rios

navegáveis aprensentam a característica de serem compostas, tal como as

Combinações de Veículos de Carga rodoviários. São compostos por uma

unidade de tração e uma unidade de acondicionamento de carga, e são

chamadas de embarcações compostas. Essas embarcações podem ser de

dois tipos:

� Comboios fluviais de bacos com dirigibilidade mas sem capacidade de

locomoção própria, tracionados por um rebocador, chamados de

Comboios de Puxa;

Page 63: Aula 1 -  Introdução

63

� Comboios fluviais de chatas sem dirigibilidade e locomoção próprias,

que são unidas rigidamente através de cabos de amarração e

impulsionados por um ou mais empurradores.

Figura 82: Comboio de empurra

Em ambos os casos, as dimensões relevantes para o projeto geométrico

da infra-estrutura, tanto para embarcações estacionárias como para

embarcações em movimento linear, são:

� Comprimento total

� Largura máxima

� Calado

� Altura emersa da embarcação

O deslocamento das embarcações é influenciado por correntezas e

oscilações do meio fluido em que se desloca, fazendo com que o controle do

veículo seja relativamentedifícil. Portanto os projetos de hidrovias e de portos

devem considerar folgas adequadas.

O movimento curvilíneo e as sobrelarguras das embarcações nas vias

são de difícil determinação. O comprimento entre perpendiculares e a forma

empregada para dar dirigibilidade à embarcação são os fatores determinantes

dos raios mínimos de curvatura.

Existem duas formas de dar dirigibilidade e tração a uma embarcação. A

primeira é através da combinação hélice-leme tradicional, em que a

Page 64: Aula 1 -  Introdução

64

embarcação é impulsionada por uma ou mais hélices e dirigida pela relação de

um leme que se desloca no meio fluído, como mostra a Figura 83. Esse leme

só funciona a partir de uma velocidade mínima do escoamento no entorno,

limitando assim, no caso de grandes embarcações, a capacidade de curvas de

raio pequeno. Por essa razão grandes navios são auxiliados por rebocadores

nas manobras nos portos.

Figura 83: Sistema de controle e tração de navios

A segunda forma é o chamado sistema Kort, normalmente utilizada em

comboios fluviais de empurra, que necessitam de maior manobrabilidade para

negociar meandros de rios. No sistema Kant um tubo concentra o fluxo de água

no entorno da hélice. Como o leme fica acoplado a esse tubo, o jato d'água é

desviado pelo leme ao sair do tubo, gerando uma força lateral mesmo se a

embarcação estiver parada.

CARGA

� Apresentação dos tipos de carga

o Cargas indivisíveis especiais

� Máquinas automotrizes (mineração e construção pesada)

� Eletro-mecânica

� Outros

o Cargas genéricas manufaturadas ou não-manufaturadas

� Cargas unitizadas

• Contêineres metálicos

o Fechados:

Contêiner Seco 40 pés

Contêiner Seco 20 pés

Contêiner Refrigerado 20 pés

Page 65: Aula 1 -  Introdução

65

Contêiner plataforma 20 e 40 pés

Contêiner Ventilado

Contêiner Tanque 20 pés

Contêiner Insulado (clip-on) 20 pés

Contêiner graneleiro (bulk) 20 pés

Contêiner Flack Rack 20 e 40 pés

Aeronáuticos

o Abertos:

Caçamba estacionária (Brooks)

• Estrados

o Madeira, plástico ou metálico:

Paletes padrão PBR ou outro

o Outro:

Slip Sheet - palete de papel

• Contentores

o Aramados (padrão PBR ou outro)

o Metálicos (padrão PBR ou outro)

o Madeira e Papelão (padrão PBR ou outro)

o Líquidos (padrão PBR ou outro)

• Tambores

• Sacaria

o Convencional

Diversos padrões de dimensões: Tecido / Fibra

/ Lona / Plástico / Papel

o Big Bag (padrão definido)

• Engradados

o Caixa plástica para garrafas de bebidas

� Cargas não-unitizadas

• Granéis

o Líquidos

� Químicos

� Combustíveis

� Alimentício

o Sólidos

� Minérios

� Pós, clínquer, cimento, cal

� Químicos

� Agrícolas

• Unitários

Page 66: Aula 1 -  Introdução

66

Dispositivos de Unitização de Cargas (DUC) e equipamentos de

movimentação de cargas

DUC

Uma parte importante do transporte de pessoas e mercadorias é o

processo de carregamento e descarregamento dos veículos. No transporte de

passageiros, as pessoas entram e saem dos veículos, muitas vezes

carregando pequenos volumes de carga ou bagagem. No transporte de carga,

os volumes devem ser colocados e retirados de dentro dos veículos, num

processo que muitas vezes é demorado e dispendioso. Uma das formas de

reduzir os tempos de carga e descarga consiste em providenciar equipamentos

para facilitar o carregamento e descarregamento dos veículos. Quando se

trabalha com pequenos objetos, a unitização de cargas permite agrupar certo

número desses objetos numa plataforma ou caixa, para permitir o uso de

equipamentos mecânicos que facilitam e apressam o processo de carga e

descarga.

Ainda que o transporte em larga escala de cargas unitizadas seja

relativamente recente, a idéia de unitizar cargas é bem antiga. Já em 1830,

apenas cinco anos depois da implantação da primeira ferrovia comercial na

Inglaterra, alguns produtos eram acondicionados em caixas padronizadas,

menores do que a capacidade volumétrica dos vagões, com o objetivo de

aumentar a velocidade no carregamento e descarregamento das mercadorias.

Unitizar a carga significa agregar vários volumes pequenos em um único

maior, com o intuito de facilitar a movimentação, armazenagem e transporte,

fazendo com que esta transferência, do ponto de origem até o seu destino final,

possa ser realizada, tratando o total de volumes envolvidos em cada unitização

como apenas um volume. A unitização de cargas é usada com cargas

fracionadas, que são as que ocupam um espaço menor que a capacidade do

veículo. Denomina-se transbordo o translado da carga de um veículo para um

Page 67: Aula 1 -  Introdução

67

depósito ou para outro veículo – por exemplo, transferir carga de um vagão

ferroviário para um caminhão. A mecanização do manejo da carga nos

transbordos visa reduzir os custos dos transportes, através da redução do

tempo total de viagem, da mão-de-obra, e dos seus custos de estocagem

estática e dinâmica.

Como existem muitos tipos e muitas formas de unitizar cargas e, em

muitos casos, a unitização se confunde com o próprio processo de embalagem

de mercadorias para o transporte, é conveniente apresentar alguns consenso

em nosso país: A embalagem de consumo é o recipiente ou invólucro que está

mais próximo do produto, como por exemplo: potes, bisnagas, garrafas, latas,

sacos, etc. A embalagem de transporte é o recipiente ou invólucro que protege

o produto ou a embalagem de consumo durante os processos de

armazenagem, movimentação e transporte, assegurando características

originais até o seu consumidor final. Embalagens de transporte podem ser em

muitos casos as embalagens de consumo.

O dispositivo de unitização de carga (DUC) é uma unidade de carga

maior que reúne uma certa quantidade de embalagens de transporte, ou até

mesmo de dispositivos de unitização de cargas menores. O dispositivo de

unitização de carga pode ter dimensões padronizadas ou não e sua

movimentação e feita de forma mecanizada. Os dispositivos de unitização de

carga podem, em muitos casos, ser as próprias embalagens e transporte ou

mesmo as embalagens de consumo.

Para entender melhor estes conceitos tomem-se, por exemplo, um pote

de margarina. O recipiente plástico que contém a margarina é a embalagem de

consumo. A margarina é transportada da fábrica para o supermercado em

caixas de papelão – a embalagem de transporte – que contém algumas

dezenas de potes. Para facilitar o transporte de grandes quantidades para um

grande supermercado ou um grande atacadista, as caixas de margarina da

fábrica podem se arranjadas sobre uma plataforma de madeira – o dispositivo

Page 68: Aula 1 -  Introdução

68

de unitização de carga – de tal forma que seja possível carregar e descarregar

os caminhões usando-se uma empilhadeira mecânica.

Entretanto, a unitização de cargas pode ser realizada também para

granéis líquidos e sólidos nos próprios veículos transportadores. Desta forma,

os produtos com pesos e volumes elevados recebem tratamento especiais,

com enfoque nos veículos de transporte onde são unitizados. As operações de

carga e descarga, para qualquer que seja o produto, têm que obedecer sempre

aos mesmos princípios que regem a unitização, isto é, agilização no

escoamento de mercadorias.

Dentro do conceito de unitização de cargas, inclusive porque os modais

cada vez mais requerem este procedimento, várias são as vantagens

resultantes como:

� Redução do número de volumes a manipular;

� Menor número de manuseios da carga;

� Menor utilização de mão-de-obra;

� Possibilidade do uso de mecanização;

� Melhoria do tempo e redução de custo de operação de embarque e

desembarque;

� Redução de custo de embalagens;

� Diminuição de avarias e roubos de mercadorias;

� Incentivo da aplicação do transporte porta-a-porta;

� Padronização internacional dos recipientes de unitização.

- Paletes

O termo palete é normalmente utilizado para definir uma plataforma que

pode ser movimentada por uma empilhadeira, sobre a qual se fixa uma carga.

Sua movimentação é mecanizada por meio de veículos com garfos. Os paletes

possuem duas ou quatro entradas para o garfo da empilhadeira a face simples

ou dupla. Podem ser descartáveis ou retornáveis e de vários tipos de materiais.

Page 69: Aula 1 -  Introdução

69

As dimensões de paletes são diversificadas. No Brasil, existe uma

padronização denominada padrão PBR. As dimensões dos paletes padrão

PBR são:

� Largura: 1,20m

� Comprimento: 1,00;

� Altura: 15cm.

Os principais tipos de paletes são:

Figura 84: Palete de madeira

Figura 85: Palete de metálico

Figura 86: Palete de plástico

Existem algumas formas de melhorar a estabilidade da carga

acondicionada nos paletes. As mais usadas são o uso de filmes esticáveis, do

tipo stretch, e montantes metálicos sobre paletes.

Figura 87: Envolvedoras de paletes Figura 88: Montantes metálicos

Page 70: Aula 1 -  Introdução

70

A aplicação dos paletes é vastamente observada na indústria de

manufatura, tais como, alimentos, químicos, eletro-eletrônicos, materiais de

construção, entre outros.

- Contentores

Os contentores são uma variação do palete tradicional. Constituem-se

de contentores colapsíveis com laterais aramadas. Utilizados geralmente, para

estocagem e transporte de materiais de difícil estabilidade, tais como: cargas

fracionadas, autopeças, produtos químicos (granéis líquidos e sólidos). Existe

também a derivação do contentor flexível do tipo big-bag para o transporte de

granéis sólidos.(produtos alimentícios: açúcar, farinha; produtos químicos:

poliuretano).

Figura 89: Contentores aramados

Figura 90: Contentores flexíveis (big-bag)

Figura 91: Contentores IBC (Intermediate Bulk Container)

Figura 92: Caixas de madeira

Figura 93: Contentores metálicos

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71

Figura 94: Contentores de papelão

- Contêineres

O contêiner é um receptáculo de carga, geralmente feito de metal, que

possui aberturas em uma ou mais faces, para a acomodação da carga no seu

interior. Existe uma grande variedade de tipos de contêineres, dependendo do

tipo de produto a ser transportado e do modo de transporte utilizado. Carne

congelada, por exemplo, é transportada em contêineres refrigerados por um

sistema diesel-elétrico.

As vantagens dos contêineres são de tal ordem que houve uma grande

proliferação desses dispositivos, pois o transbordo de um modo para o outro é

rápido, fácil e econômico. A grande utilização dos contêineres é sem dúvida,

um dos fatores que possibilitaram maior eficiência e eficácia no transporte, por

permitir uma redução no custo de movimentação.

As primeiras movimentações de contêineres nos portos brasileiros foram

verificadas no ano de 1967, quando se registraram somente no porto do Rio de

Janeiro cerca de 102 unidades mobilizadas. Em 1972 esse número já havia

sido elevado para 3323. O total de contêineres movimentados nos portos

brasileiros foi estimado em 1975 estava acima de 8000. Hoje este número

ultrapassa 500000 unidades.

A internacionalização do contêiner exigiu a normalização de suas

dimensões, características de resistência, dispositivos de fixação a

equipamentos de movimentação e empilhamento, marcação e classificação. A

International Standards Organization (ISO) desenvolveu esta normalização,

Page 72: Aula 1 -  Introdução

72

tendo publicado em 1968 a primeira edição da ISO R668. No Brasil, as normas

da ISO para contêineres foram adotadas pela ABNT em 1971.

As dimensões (externas) dos contêineres foram padronizadas em duas

unidades:

� 20 pés:

� Comprimento: 6,058m

� Largura: 2,438m

� Altura: 2,591m

� 40 pés:

� Comprimento: 12,192m

� Largura: 2,438m

� Altura: 2,591m

Os principais tipos de contêineres são:

Figura 95: Contêiner Seco 40 pés

Figura 96: Contêiner Seco 20 pés

Figura 97: Contêiner Refrigerado 20 pés

Figura 98: Contêiner plataforma 20 e 40 pés

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73

Figura 99: Contêiner Ventilado

Figura 100: Contêiner Tanque 20 pés

Figura 101: Contêiner Insulado (clip-on) 20 pés

Figura 102: Contêiner graneleiro (bulk) 20 pés

Figura 103: Contêiner Open Top 20 e 40 pés

Figura 104: Contêiner Flack Rack 20 e 40 pés

Figura 105: Contêiner aéreo

Page 74: Aula 1 -  Introdução

74

Equipamentos de movimentação

No projeto de terminais de transportes, tais como: aeroportos, portos,

terminais rodoviários e ferroviários de carga, a movimentação de dispositivos

de unitização de carga ocupa um papel de destaque. Quanto mais rápidas a

carga e a descarga maior a eficiência do terminal e menores os seus custos

operacionais, o que influi diretamente na sua atratividade comercial. Uma

ampla gama de equipamentos especialmente projetados para melhor

movimentar contêineres e paletes foi desenvolvida com o intuito de reduzir o

tempo de carga e descarga e de facilitar o manejo desses dispositivos de

unitização de carga. Alguns exemplos desses equipamentos são apresentados

a seguir:

- Movimentação de paletes

A empilhadeira é o equipamento mais comum empregado no manejo de

paletes. O sistema motriz pode ser elétrico ou equipado com motor a explosão

(gasolina ou GLP). Para movimentação horizontal de paletes em distâncias

pequenas, as transpaleteiras manuais são muito usadas. Elas são

equipamentos simples e de baixo custo que permitem a uma única pessoa

movimentar com sua força física um palete que não poderia ser movido sem a

ajuda de uma máquina. Para a movimentação de um grande número de

paletes em distâncias médias a longas, as transpaleteiras elétricas dispensam

o uso de força física para o transporte de paletes. Os modelos mais

sofisticados são capazes de movimentar paletes tanto horizontalmente como

verticalmente, podendo ser usadas pra estocagem em estantes ou carga e

descarga de veículos. Os principais tipos de equipamentos para movimentação

de paletes são:

Figura 106: Empilhadeira de patola e contrapeso

Page 75: Aula 1 -  Introdução

75

As empilhadeiras de patola são movidas à bateria elétrica, gasolina, gás

ou diesel. São as que mais se adaptam a pisos irregulares, percursos longos e

serviços externos aos terminais.

Figura 107: Empilhadeira de deslocamento manual

As empilhadeiras de deslocamento manual possuem elevação que pode

ser operada manualmente ou por eletricidade e deslocamento horizontal

manual.

Figura 108: Empilhadeira pantrográfica

As empilhadeiras pantográficas operam em corredores estreitos.

Algumas são equipadas com mecanismo pantográfico duplo, que permite

alcançar a segunda profundidade da estrutura porta-paletes.

Figura 109: Empilhadeira selecionadora de pedidos

As empilhadeiras selecionadoras de pedidos posicionam o operador

numa plataforma elevatória junto aos garfos. O próprio operador estoca e

separa os itens.

Figura 110: Empilhadeira trilateral e selecionadora de pedidos

Page 76: Aula 1 -  Introdução

76

As empilhadeiras trilaterais selecionadoras de pedidos são capazes de

elevar o operador ao mesmo nível da carga. Estes veículos movimentam

cargas unitizadas ou caixas em corredores muito estreitos, de ambos os lados.

Figura 111: Empilhadeira trilateral

As empilhadeiras trilaterais também são projetadas para movimentar

cargas unitizadas em corredores muito estreitos. O mastro ou os garfos são

rotatórios para permitir empilhamento sem manobras da empilhadeira.

Figura 112: Transpaleteira elétrica

As transpaleteiras são altamente versáteis para deslocamento de cargas

unitizadas na movimentação horizontal. Existe uma versão de transpaleteira

mecânico-hidráulica de menor custo de aquisição. Estes equipamentos são os

mais difundidos e utilizados em pequenos, médios e grandes sistemas

logísticos de armazenagem.

Também há equipamentos para movimentação de paletes em armazéns

que são guiados sobre trilhos, apresentando ou não o operador a bordo. Esses

equipamentos são os transelevadores.

Figura 113: Transelevador

O modelo de transelevador da Figura 114 eleva o operador, para

separar ou estocar unidades de carga usando uma plataforma elevatória. Um

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77

terminal de computador pode ser instalado na plataforma para comunicação

direta com o sistema de controle.

Figura 114: Transelevador de separação de pedidos

- Movimentação de contêineres

A movimentação de contêineres é feita por equipamentos mecânicos a

diesel apresentando locomoção livre ou sobre trilhos. Estes equipamentos

movimentam os contêineres pela base, topo e até mesmo pelas laterais. Os

contêineres, estando carregados ou vazios, podem ser empilhados entre 3 a 8

unidades, respeitando assim os limites estruturais dos mesmos. Esta

característica exige do equipamento de movimentação um sistema telescópico

resistente a um momento.

Em função das características estruturais e por causa das condições

muito diferentes que podem surgir durante a transferência de contêineres entre

veículos de carga, existe uma variedade de equipamentos para a

movimentação.

Os contêineres ISO são erguidos através de um quadro de engate

(spreader bar), que pode ser ligada a um guindaste ou um carregador frontal

como os reachstackers e o toplift: equipamentos para a movimentação e

empilhamento de contêineres; os transtainers são guindastes montados sobre

estruturas que correm sobre trilhos e se movimentam ao longo do cais,

empilhando e transferindo contêineres de um ponto a outro. Esses

equipamentos são capazes de movimentar um contêiner segurando-os pelas

laterais ou pelo topo. Apresentam uma boa agilidade e versatilidade na

movimentação, porém não podem ser usados para carregar e descarregar um

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78

navio. Os principais tipos de transtainers encontrados em portos brasileiros são

o stranddle carrier e o stranddle crane.

(a) (b)

Figura 115: Toplift (a) e Reachstackers (b)

O stranddle carrier apresenta um vão suficiente para servir a um único

caminhão ou um único vagão de cada vez. Quando empregado no

carregamento e descarregamento de trens, existe o inconveniente de ser

preciso percorrer todo o comprimento do trem para carregar e descarregar

cada contêiner.

Os stranddle cranes possuem vãos maiores que lhes permitem atender

um número maior de conjunto de vagões de diferentes composições em linhas

férreas paralelas ou de filas de caminhões também em paralelo, apresentando

assim uma maior produtividade no transbordo.

(a) (b)

Figura 116: Stranddle carrier (a) e Stranddle cranes (b)

O equipamento de movimentação utilizado para a estiva de navios porta-

contêineres é o crane, mais conhecido como pórtico marítimo.

Conceitualmente, o pórtico marítimo é uma viga em balanço que se estende

sobre a largura do navio e é apoiado em uma estrutura móvel sobre trilhos no

cais.

Page 79: Aula 1 -  Introdução

79

Figura 117: Pórtico marítimo

- Movimentação de granéis

A grande parte da movimentação de produtos à granel em um terminal

logístico de processamento é feita através de transportadores contínuos.

Os transportadores contínuos são equipamentos de controle com operador

remoto, gerenciado em uma CCO (Centro de Controle Operacional). Existe

uma variedade de transportadores contínuos para o transporte de granéis

sólidos, sacarias e caixas, tais como: os transportadores de correias planas, os

transportadores de taliscas, os transportadores de rodízios, os transportadores

aéreos de correntes, os transportadores heliocoidais, os transportadores

monotroles aéreos eletrificados, os transportadores de sacarias, os

transportadores de correias côncavas, os transportadores de rosca, entre

outros.

Figura 118: Transportador de sacarias

Os transportadores de sacarias são transportadores móveis de correia

plana ou taliscas, usados principalmente para carregar veículos de carga e

empilhar sacarias em terminais.

Os transportadores contínuos de correias côncavas são utilizados para o

transporte de graneis como minérios e rochas. São utilizados em portos e em

Page 80: Aula 1 -  Introdução

80

canteiros de obras de grande porte (hidroelétricas, barragens, etc). Geralmente

não apresentam proteção contra intempéries, não sendo indicadas no uso de

transporte de granéis como soja ou açúcar para o carregamento de navios ou

caminhões, por exemplo.

Figura 119: Transportador de correia côncava

O transporte de granéis sólidos, como a soja, o açúcar, o milho, o trigo, é

indicado o uso de transportadores contínuos de arraste e de rosca sem-fim

acoplados a silos de gravidade e por sistemas de pneumáticos de sucção.

Figura 120: Transportador de arraste

Figura 121: Transportador de rosca sem-fim

Estruturas de armazenagem

As estruturas de armazenagem têm com objetivo a organização e a

maximização da capacidade de estoque de um armazém. Os principais itens

que devem ser levadas em consideração para a escolha e o dimensionamento

de uma estrutura de armazenagem são:

� Tipo de carga;

� Dimensões;

� Pesos;

� Tempo de armazenagem;

� Controle de temperatura, umidade ou iluminação;

� Equipamentos de movimentação utilizados;

� Tipo de processamento;

� Resistência do piso industrial, das fundações ou da geotecnia local.

Page 81: Aula 1 -  Introdução

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Os principais tipos de estruturas de armazenagem são:

Figura 122: Estanteiras

As estanteiras são adequadas para a estocagem de itens estáveis ou

que podem ser acondicionados em mini-contentores. Estrutura é adequada

para a organização de “cargas fracionadas” (picking) com pequenas

dimensões, grande número de itens e rápido giro.

Figura 123: Armários modulares

Os armários modulares têm a função de maximizar a densidade de

estocagem, possibilitando fácil acesso a pequenos itens ou ferramentas.

Figura 124: Estruturas porta-paletes convencional

Os porta-paletes são estruturas metálicas com a função de estocagem

de unitizadores do tipo palete. Estas estruturas aumentam a densidade e a

seletividade da estocagem e minimizam danos aos produtos. Apresentam

vários níveis (andares) de estocagem, separados por longarinas (vigas

horizontais) de altura regulável.

Figura 125: Estruturas porta-paletes dinâmicas por gravidade

As estruturas porta-paletes dinâmicas por gravidade servem como uma

interface para a desunitização de paletes e a composição das cargas de

picking em regimes FI-FO (First In – First Out) de emissão de pedidos. Os

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paletes com carga avançam automaticamente, por gravidade, sobre roletes

para frente de separação e são repostos por trás da estrutura.

Figura 125: Estruturas porta paletes com trânsito interno

As estruturas de armazenagem de paletes com trânsito interno são

classificadas por estruturas drive-in e estruturas drive-thru. A estocagem se faz

em vários níveis de profundidade e possibilita uma melhor utilização do espaço

de estocagem. Nestes sistemas a empilhadeira entra na estrutura e

acondiciona o palete em perfis metálicos laterais. A empilhadeira não deve

apresentar eixo dianteiro fixo sobre patola e mastro de garfo muito alto. Os

sistemas drive-in e drive-thru são recomendados para armazenagem de carga

padrão, onde não são variáveis as alturas e os pesos do paletes.

Figura 126: Estruturas de braços em balanço

As estruturas de braços em balanço, do tipo cantilever são usadas para

a estocagem de tubos, chapas ou matérias compridos.

Figura 127: Carrosséis horizontais

Figura 128: Carrosséis verticais

Os carrosséis servem para estocar pequenas peças, materiais em

processo e produtos acabados. Possibilitam uma alta densidade de estocagem

Page 83: Aula 1 -  Introdução

83

onde o espaço é limitado. Estocam esses itens em caixas ou em prateleiras

que rotacionam na vertical ou na horizontal. Alguns carrosséis são

autocarregáveis através de equipamentos automáticos.

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