MANUAL PARA PROJETO DE DEFENSA

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>> FENDER TEAMUma equipe de especialistas, totalmente dedica-dos a fornecer sistemas e acessrios de defensas de melhor desempenho e grande confiabilidade. Com escritrio central na Alemanha e escritrios region-ais na Frana e nos EUA e mais uma rede de repre-sentantes locais bem estabelecidos, a FenderTeam ganhou reputao de parceira confivel na rea de portos internacionais, ancoradouros e canais.

Defensas: Somos especialistas em projeto, fabrica-o e vendas de defensas e sistemas de defensas.Equipe: nossa equipe de parceiros, colaboradores, fornecedores aprovados e conceituados, todos com-partilham um ethos a paixo por defensas e por trabalhar na indstria dos portos.

E ainda, temos dcadas de conhecimento especial-izado e experincia neste nicho de mercado que altamente crtico segurana das pessoas, navios e infraestrutura dos portos. Nossa competncia e conhecimento asseguraram solues de defen-sas bem construdas, produtos de alta qualidade e preo justo.

>> PROJETO PARA DEFENSABem vindo ao Manual para projeto de defensa da FenderTeam.

As defensas so a interface entre o navio e o bero. Elas so sua principal e mais importantes barreiras de segurana para proteger as pessoas, embarca-es e estruturas. A maioria dos sistemas de defen-sas usam unidades de elastmero (borracha), ar ou espumas especiais que atuam como mola para ab-sorver a energia cintica do navio. Conforme a mola se comprime, foras crescentes so transmitidas a outras partes do sistema de defensa painis, n-coras, e correntes e assim para o caminho de carga selecionado dentro das estruturas de suporte.

Bons projetos de defensas encorporam diversas dis-ciplinas. O conhecimento dos livros no pode sub-stituir a experincia do mundo real das operaes de embarcao e manobras de atracao. A maio-ria dos cdigos e padres presumem que o usurio tenha um conhecimento prtico do assunto. A Fend-erTeam tem uma ampla e vasta experincia em to-dos os aspectos para o projeto de uma defensa.

Este guia pretende ser um recurso conciso, ajudan-do os projetistas e especificadores a identificarem os principais critrios de entrada, calcular as ener-gias de ancoragem e selecionar tipos de defensas adequados. Os especialistas da FenderTeam esto sempre disponveis para dar suporte neste processo e fornecer informaes sobre os detalhes e especifi-caes.

Excees: Este manual aplicvel aos navios mais convencionais e comerciais. Fale com a FenderTeam sobre aplicaes especiais e exigncias para as em-barcaes no convencionais tais como catamars, navios militares, plataformas de petrleo, etc.

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CONTEDO

CONTEDO (Seo 1 de 2)SEO 1 CLCULO DE ENERGIA DE ATRACAO Smbolos e Recursos de informaesProcessos do projeto NaviosDimenses do navioTerminologia martimaNavios-tanquesGraneleirosTransportadores de gsNavios contentoresCarga Geral (Cargueiros), Ro-Ro e FerriesTransportadores de automveis, navios cruzeiros, Ferries rpidosLimites do navioCargas do navioAproximao do navioFator de massa adicionada (CM)Fator de Excentricidade (CE)Configurao de atracao (CC) e Fator de suavizao (CS)Velocidades de atracaoEnergia de atracao

SEO 2 : GUIA PARA SELEO DE DEFENSAO processo completo para seleo da defensa, materiais, testes e informaes relacionadas so abordados na PARTE .

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Descrio do smbolo

BCCBCCCECMCSDDBDLDSEAEFENERPDELETFFBFLFSHHPKKCLLLOALBPLSLWLMBMDPRRBRFRRPDRHETTvvBvLx

C

SW

Unidadesmm

mmmm

kNm (kJ)kNm (kJ)kNm (kJ)kNm (kJ)kNm (kJ)

kNmmmm

kN/m (kPa)mmmmmmm

toneladatonelada

mmmkNkNkNkNm/sm/sm/sm

graugraugraum

grau

tonelada/m

DescriptionLata (boca) do navio, excluindo verdugoFolga entre o casco do navio e a face da estrutura Bloquear coeficiente do casco do navioCoeficiente de configurao de atracaoCoeficiente de excentricidadeCoeficiente de massa (adicionada) hidrodinmicaCoeficiente de suavizao Calado real do navio Calado do lastro do navioLastro ou calado no vau do navio Calado do escantilho do navio (mximo) Energia cintica de atracao do navio anormalEnergia da defensa (corrigida ao ngulo, temperatura, etc).Energia cintica de atracao normal da embarcaoEnergia da defensa (em datum de desempenho nominal)A energia da defensa em tolerncia final mnima (na tolerncia mnima do fabricante)Fora de impacto aplicada face da defensa ou painel pelo casco do navio.Bordo livre do lastro do navio ao nvel do convsBordo livre do vau ou lastro do navio ao nvel do convs Bordo livre (mnimo) do escantilho do navio ao nvel do convsAltura da defensa compressvel excluindo o painel, etc.Presso do cascoRaio de giro do navioEspao entre a quilha e o solo ocenicoComprimento total do maior navio usando o beroComprimento total do navioComprimento do navio entre perpendicularesComprimento total do menor navio utilizando o bero Comprimento do casco do navio na linha dgua em calado carregadoDeslocamento do navio em condio de lastro Deslocamento do navioEspaamento entre defensasDistncia do ponto de impacto ao centro de massa do navioCurva da proaReao da defensa (corrigida ao ngulo, temperatura, etc) Reao da defensa (em datum de desempenho nominal)Reao de defensa em tolerncia avanada (na tolerncia mxima do fabricante)Fora de cisalhamentoVelocidade do navioVelocidade do navio perpendicular linha de atracaoVelocidade do navio paralelo linha de atracaoDistncia da proa ao corpo paralelo meio do corpo (extremidade da curva da proa)ngulo de atracao (linha de centro do navio linha de atracao)ngulo de curvatura da proa (ngulo vertical do casco face do painel da defensa)ngulo vetor de velocidade (entre R e VB)Deflexo da defensa comprimidangulo horizontal com a defensa (permitido para curva de proa) Fator de segurana para energia de atracao anormalFator de segurana das correntesFator de fricoDensidade da gua do mar

Cdigos e padresCdigo de Prtica para Projeto de Sistemas deDefensa e Amarras: BS 6349: Parte 4 (1994) PIANC WG33 Diretrizes para projetosde defensas (2002)Recomendaes do Committee for WaterfrontStructures, Harbours and Waterways(EAU 2004)Relatrio PIANC para a comisso internacional demelhoria no projeto de sistemas de defensas:Suplemento do Boletim No.45 (1984)Aes em projetos em trabalhos de portos e martimos: ROM 0.2-90 (1990) Recomendaes para o projeto de configurao martima de portos, Canais de aproximao e baciasde ancoradouros: ROM 3.1-99(1999)Defensas para docas - Rosa 2000 Edio No.1Engenharia e projeto de portos militares: Critrios de facilidades unificados UFC 4-159-02 (2004) Projetos de piers e cais: Critrios unificados de facili-dades UFC 4-152-01 (2005)Diretrizes para o projeto de estruturas martimas Austrlia: AS4997 (2005) Padres Tcnicos e Comentrios para as Facilidades dos Portos e Ancoradouros no Japo (2009) Canais de acesso Um guia para projeto: Suplemento ao boletim PIANC No.95 (1997) Guia de bolso para projetistas de porto Recomenda-es e Princpios Bsicos:Carl Thoresen (2003) ISBN 9780727732886Planejamento e projeto de portos e marinasTerminais: Editado por Hans Agerschou 2a. Edio (2004) ISBN 0727732242Navios significativos: Royal Institute of Naval Architects (1992-2010) www.rina.org.uk Mtodos de testes padro para determinar erelatar energia de atracao e a reao dasdefensas martimas: ASTM F2192-05 (2005)Sistema de classificao padro para os produtos de borracha em aplicaes automotivas: ASTM F2192-05 (2012)

>> SMBOLOS >> RECURSOS

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PROCESSOS DO PROJETO

PROCESSOS DO PROJETOOs projetos de defensas trazem consigo muitas ha-bilidades e disciplinas. O engenheiro deve considerar todos os fatores que determinaro o tamanho da de-fensa, detalhes dos acessrios, o quanto ser confivel em condies martimas extremas.

A melhor qualidade do projeto de defensa resultar em uma estrutura de longa durao, baixa manuteno e segurana que beneficia a eficincia dos portos e for-nece os mais baixos custos de tempo vida til.

Uma questo importante quem ser o responsvel por fazer o pedido do sistema de defensa. O porto com-prar o sistema que melhor corresponder ao que ele precisa mas o contratante selecionar a defensa mais econmica que atender s suas necessidades. Isto sig-nifica que as propriedades e desempenho da defensa devem ser escolhidos cuidadosamente ou as conse-quncias podem ser onerosas ao operador.

ESTRUTURASAs defensas so montadas no costado da embarcao por vezes novas, por vezes atualizadas ou recuperadas. As estruturas se encaixam em duas principais categorias: estruturas de massa que podem suportar altas reaes das defensas e estruturas de cargas crticas que podem resistir as foras da defensa limitadas.

As estruturas de massa so tipicamente painis empilhados, blocos de concreto ou caixas a prova dgua. Estes so materiais bem slidos mas podem ser impraticveis em guas profundas e locais expostos por isso so mais instalados em canais de gua. As estruturas de cargas crticas incluem projetos de conveses suspensos e monoestacas onde as cargas da defensa e amarras so foras primrias do projeto.Os ancoradouros podem ser divididos em cais contnuo ou molhe, estruturas individuais (no contnua) normalmente conhecidas como dolfins. Alguns dolfins so projetos rgidos, com pilares inclinados ou outras amarraes. Os mono-piles so uma categoria especial de estrutura dolfin.

> Pode resistir a foras grandes de defensa> Fcil acomodao para conteno de concreto> Conexes de painis empilhados precisam de detalhamento cuidadoso> Cuidado ao fixar as juntas de expanso cruzadas

> Estrutura de carga sensvel> rea de footprint limitada para fixar defensas e correntes> Geralmente convs de concreto mas s vezes de ao

> Estrutura de carga sensvel> A monoestaca (monopile) contribui com a energia total> rea footprint limitada para defensas fixas e correntes

ESTRUTURAS DE MASSA ESTRUTURAS DE CARGAS CRTICAS DOLFINS & MONOESTACAS

> Classes> Carregado ou lastro> Arcos> Verdugo> Presso do casco

> Vida til> Calados> Construo> Conexo> Frequncia

> Cais ou dolfin> Rampa Ro-Ro> Dique ou dique seco> Assistncia do rebocador

> Exposio> Variao da mar> Correntes & ondas> Navios de passageiros> Acessibilidade

> Temperatura> Corrosividade> Fluxo de gelo> Eventos ssmicos> Oznio & UV

> Durabilidade> Teste> Revestimentos> Escoriao> Custos de capital> Manuteno

NAVIOS ESTRUTURA APROXIMAO LOCAL AMBIENTE MATERIAIS

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EMBARCAESExistem embarcaes de tamanhos e modelos inimaginveis. Os ancoradouros devem no somente acomodar os navi-os de grande porte, mas tambm as embarcaes de mdio e pequeno porte, particularmente se estas representarem a maioria das atracaes. Em muitos ancoradouros de exportao os navios devem chegar condio de ""em lastro"" com calado e deslocamento reduzidos. Se esta for a prtica padro, o projeto deve considerar defensas para esta situa-o, tambm avaliando o risco que um navio carregado pode precisar retornar ao ancoradouro totalmente carregado.

As caractersticas de uma embarcao afetaro a seleo e o projeto da defensa. Por exemplo, operadores de navios cruzeiros no gostam de terem as marcas pretas causadas pelo contato com as defensas cilndricas de borracha. Navi-os de contentores e transportadores de automveis podem ter grande curvatura de arco de forma que a defensa deva articular-se para encontrar o ngulo. Alguns navios possuem verdugo (tambm chamado de 'cintas' ou ' fiada') que po-dem estar repousados sobre ou pego abaixo dos painis da defensa, dessa forma pode ser necessrio chanfros maiores.

Navio tanque com casco duplo, transportadores de gs e outros navios de casco macio resistem apenas a presses de contato limitadas, o que significa que necessria uma grande rea de contato do painel da defensa.

A forma do casco ou a curvatura da embarcao so importantes. A curva da proa influencia onde o navio faz o contato com a defensa em relao ao seu centro de massa, e tambm o nmero de defensas comprimidas dependendo de seu espaamento. A torre da proa deve empurrar as pontas superiores da defensa para prximo estrutura de forma que as pontas superiores do painel, suporte da corrente, etc, precisam ser verificados quanto a folgas.

A seguir esto as classes mais comuns de embarcaes comerciais e as principais caractersticas que um projetista deve considerar:

> Carga perigosa> Grande mudana no calado> Baixas presses de casco > A assistncia do rebocador padro

NAVIO

S TAN

QUES > Pequenos navios tanque podem ter verdugos

> A atracao ocorre geralmente em lugares expostos> Muitos terminais usam o sistema a laser DAS*.

> Alguns navios so para diversas finalidades (OBO combinado universal)> Cargas podem ser perigosas> Grande mudana no calado

GRAN

ELEIRO

S

> Baixas presses de casco > A assistncia do rebocador padro> A atracao ocorre geralmente em lugares expostos

> Carga muito perigosa> Classe simples de navios em terminais dedicados> Baixas presses de casco GA

S

> Assistncia do rebocador na atracao padro> Pequenos navios tanque podem ter verdugos> A atracao ocorre geralmente em lugares expostos> Muitos terminais usam o sistema a laser DAS*

> Grande curva de proa pe em risco a conteno da grua> Grandes bocas limitam o tamanho da defensa> Baixas presses de cascoCO

NTAIN

ER

> Atracao assistida por rebocador padro exceto em rotas de alimentao> Pequenos navios podem ter verdugos> Defensas estveis ajudam na produtividade

> A segurana dos passageiros crtica> Diversas formas e tamanhos de navios> Atracao sem pilotos> Atracao lateral e pela popaRO

RO

> A maioria dos navios tem verdugos> Tempo de retorno rpido e uso intensivo do bero> Assistncia do rebocador raramente usada

> Diversas formas e tamanhos de navios> Prefervel defensas menores para reduzir alcance da grua> Grandes navios podem usar rebocador

CARG

UEIRO

> Podem ocupar os beros por longos perodos> Grande mudana no calado> Diversos tamanhos de navios usam o bero> Assistncia do rebocador somente para navios maiores

> Dificuldade de manobras em baixas velocidades devido a borda livre alta> Lateral achatada grande com torre de proa grande

TRAN

SPOR

TADO

RDE

AUTO

MVIL

ES > Podem possuir verdugos e portas laterais> Assistncia do rebocador na atracao padro> Atracao lateral e pela popa

> A segurana dos passageiros crtica> Pequenas mudanas no calado> Tamanhos de navios cada vez maiores para muitos portos

CRUZ

EIRO

> Grandes curvaturas de proa comum> Baixa presso do casco a menos que amarrado> Preferncia para defensas sem marcao> Diversos tamanhos de navios usam um bero

*Docking Aid Systems

Cargo (DWT)

Lastro(gua)

LOA

KC (carregado)DLDLFL

KC (Lastro)

FBDB

LBP

R

vB Ponto de impactono nvel da defensa

RBRB

LOA2

Linha de atracao

Centro de massa

x

a

B

LOA2 - x

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DIMENSES DA EMBARCAO

DIMENSES DA EMBARCAOOs projetistas devem considerar as dimenses de uma variedade de navios que utilizaro o bero e as defensas. As caractersticas mais importantes para definir esto descritas a seguir:

"Comprimento mximo do navio que define o tamanho do dique ou dique seco necessrios vezes referida como L.Comprimento entre o piv do leme e a interseco da proa com a linha dgua. Isto no o mesmo que comprimento na linha d'gua embora os dois sejam frequentemente confundidos.A largura do navio, geralmente no centro do navio. Dimenses da boca de algumas fontes podem incluir as amarraes mas isto no relevante aos clculos de energia de atracao.O calado carregado geralmente o calado mximo no vau para boas condies de operao. Navios operaro neste calado ou menos dependendo do total de carga carregada.O calado de navegao mnimo quando o navio no est carregado e navegando em condio de las-tro. Geralmente considerado apenas para navios tanques, graneleiros, navios de containers e carga geral. Lastro para navios tanques, graneleiros e navios de containers estimado em DB 2 + 0.02LOA.O calado mximo permitido para uma embarcao. Raramente utilizado em projetos de defensas.O bordo livre no meio do navio correspondente ao calado carregado (DL).O bordo livre no meio do navio correspondente ao calado em lastro (DB).A profundidade da gua abaixo do casco do navio (quilha). O efeito do compartimentoem lastro ou carregado,"O raio terico da proa do navio em um plano horizontal aproximadamente coincidentecom o nvel da defensa. O raio geralmente tomado como uma constante para projetos de defensas mas na prtica pode variar de acordo com o calado do navio. Geralmente no bem definido pois pode variar de acordo com o perfil do navio, ngulo de atraca-o, etc. A distncia comumente referida como quarto ponto (x = 0.25LOA), quinto ponto (x = 0.2LOA) etc. medidos a partir da proa (ou popa). Consulte 'Coeficiente de excentricidade' para mais detalhes. Esta dimenso usada ao determinar o coeficiente de Excentricidade (CE). Por conveno assumido como centro da massa o meio do navio (LOA/2) mas efetivamente pode ser 5~10% aps o meio do navio para navios graneleiro universal em lastro e/ou compassado por popa.

Extenso geral

Extenso entre perpendiculares

Lata (ou boca)

Calado carregado

Calado em lastro

Calado de escantilho (no mostrado)Bordo livre carregadoBordo livre do lastroEspao entre a quilha

Curva da proa

Distncia para impacto da proa

Impacto ao centro da massa

LOA

LBP

B

DL

DB

DSFLFBKC

RB

x

R

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TERMINOLOGIA MARTIMAO peso do navio, o mesmo que o peso do vol-ume de gua deslocada pelo casco quando carregado a determinado calado

O peso em que um navio projetado para transportar com segurana, incluindo cargas, combustveis, gua doce, e lastro de gua.

O peso de um navio livre excluindo carga, combustvel, etc.

Um tipo de medio obsoleta do volume interno do navio onde:1 GRT = 100 ft = 2.83 mGRT no est relacionado ao deslocamento e irrelevante ao projeto da defensa.

Um ndice sem unidade de dimension-amento do volume interno do navio usado por IMO Por vezes, erroneamente chamado de GRT que foi substitudo em 1982. GRT no est relacionado ao deslocamento e irrelevante ao projeto da defensa.

O tamanho de um nico container de 20 ps padro, usado como uma indicao de tamanho de navio container ou capacidade.

DeslocamentoMD

PorteDWT

Peso lquidoLWT

Registro brutoTonelagemGRT

Tonelagem brutaGT

Unidade equiva-lente a vinte psTEU

COEFICIENTE DE BLOCO (CB)O coeficiente de bloco (CB) a razo do volume real do casco ao volume da caixa do casco geralmente expressa como:

CB = LBP . DL . B . SWMD

Se conhecido, o CB pode ser utilizado para estimar des-locamento: MD = CB . LBP . DL . B . SWOs padres e cdigos sugerem algumas variaes tpi-cas do coeficiente de bloco em vrias classes de navios:

Para condies de carga diferentes de totalmente carregado (ex. D < DL) ento o Coeficiente de bloco pode ser estimado:

Forma do casco

CB (at DL) 0.75

CB (at DL)< 0.75

Calado total, D

DB < D < DL0.6DL < D < DLDB < D < 0.6DL

CB (at D < DL)

ConstanteConstante

0.9 x CB (at DL)

Classe do navioNavios tanquesGraneleiro (OBO)GsContainerRoRoCargueiroTransportador de automveisCruzeiro/FerryMonocasco rpidoCatamar*"

PIANC 20020.85

0.720.85

0.600.800.700.800.720.85

ROM 3.1-990.720.850.780.870.680.540.630.710.570.800.560.770.560.660.570.680.450.490.430.44

BS 63490.720.850.720.85

0.650.700.650.70

0.500.70

* Boca (B) o total de dois cascos individuais

Bem como suas velocidades de atracao s defensas, os navios podem ter outros movimentos causados pelo vento, ondas e correntes que movimentos angulares ou cisalhamento da defensa durante o contato inicial e en-quanto amarrado. Em particular:

MOVIMENTOS DO NAVIO

Navios de passageiros: Onda, agitao e guinadaVento: Balano, agitao e guinada Mars, correntes: Ondulao e hasteamentoOndas, swell: Onda e arfagem

Os projetistas devem considerar estes movimentos e o efeito que tm nas defensas tais como foras decisalhamento, fadiga, efeitos de abraso e vibraonas fixaes.

Balano

Guinada

Onda

Agitao

Suspender

Balano transversal

DLLBP

B Linha dgua do navio

050

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000

9>

NAVIOS-TANQUES

DWT

500,000441,585400,000350,000300,000275,000250,000225,000200,000175,000150,000125,000100,00080,00070,00060,00050,00040,00030,00020,00010,0005,0003,000

MD(tonelada)590,000*528,460475,000420,000365,000335,000305,000277,000246,000217,000186,000156,000125,000102,00090,00078,00066,00054,00042,00029,00015,0008,0004,900

LOA(m)41538038036535034033032031030028527025023522521721020018817414511090

LBP(m)39235935834533032131230329428527025523622321320620019017816513710485

B(m)73.068.068.065.563.061.059.057.055.052.549.546.543.040.038.036.032.230.028.024.519.015.013.0

HM(m)30.528.929.228.027.026.325.524.824.023.022.021.019.818.718.217.016.415.414.212.610.08.67.2

DL(m)24.024.523.022.021.020.519.919.318.517.716.916.015.114.013.513.012.611.810.89.87.87.06.0

DB(m)10.39.69.69.39.08.88.68.48.28.07.77.47.06.76.56.36.26.05.85.54.94.23.8

CB

0.8380.8620.8280.8240.8160.8140.8120.8110.8020.7990.8030.8020.7960.7970.8040.7890.7940.7830.7610.7140.7210.7150.721

* Cargueiros classe V-plus (atualmente o maior do mundo em servio - TI Europa & TI Oceana). Calado em lastro seguem as regras da Marpol

TipoPequenoHandysizeHandymax

Panamax

Aframax

Suezmax

VLCC (superpetroleiro)ULCC (petroleiro gigante)

Dimenses

DL10mLOA180mB32.3m

LOA289.6mDL12.04m41B44mDL21.3mB70m

LOA500mLOA300m

Tamanho do navio10,000DWT

10,000~30,000DWT30,000~55,000DWT60,000~75,000DWT

80,000~120,000DWT125,000~170,000DWT

250,000~320,000DWT350,000DWT

NAVIOS-TANQUESEslora en

tre Pe

rpen

dicular

es, L

PP (m

)

Porte, DWT (tonelada)

Pequ

eo

Han

dysize

Han

dymax

Pana

max

Afram

ax

Suezmax

VLCC

ULCC

0100

200

300

400

0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000

Pequ

eno

Handysize

Handymax

Pana

max

Capesize

VLBC

10 >

DWT

402,347400,000350,000300,000250,000200,000150,000125,000100,00080,00060,00040,00020,00010,000

MD(tonelada)*454,000464,000406,000350,000292,000236,000179,000150,000121,00098,00074,00050,00026,00013,000

LOA(m)362375362350335315290275255240220195160130

LBP(m)350356344333318300276262242228210185152124

B(m)65.062.559.056.052.548.544.041.539.036.533.529.023.518.0

HM(m)30.430.629.328.126.525.023.322.120.819.418.216.312.610.0

DL(m)23.024.023.021.820.519.017.516.515.314.012.811.59.37.5

DB(m)9.29.59.29.08.78.37.87.57.16.86.45.95.24.6

CB

0.8460.8480.8490.8400.8320.8330.8220.8160.8180.8210.8020.7910.7640.758

*MS Vale Brasil e 11 navios irmos em construo. Calado em lastro segue as regras da Marpol.

TipoPequenoHandysizeHandymax

Panamax

Capesize

ChinamaxVLBC (Graneleiro muito grande)

DimensesLOA 115mDL 10mLOA 190mB 32.3m

LOA 289.6mDL 12.04m41 B 44m

LOA 300m

Tamanho do navio 10,000 DWT

10,000 ~ 35,000 DWT35,000 55,000 DWT

60,000 ~ 80,000 DWT

80,000 ~ 200,000 DWT90,000 ~ 180,000 DWT

300,000 DWT 200,000 DWT

GRANELEIROSCo

mprim

ento en

tre Pe

rpen

dicular

es, L

PP (m

)

Porte, DWT (tonelada)

050

100

150

200

250

300

350

0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000

Pequeo

PequeoConvencional

GrandeConvencional

Q-flex

Q-max

11>

TRANSPORTADOR DE GASES NATURAIS

DWT

*125,000**97,00090,00080,00052,00027,000

75,00058,00051,000

60,00050,00040,00030,00020,00010,0005,0003,000

60,00040,00020,000

MD(tonelada)

175,000141,000120,000100,00058,00040,000

117,00099,00071,000

95,00080,00065,00049,00033,00017,0008,8005,500

88,00059,00031,000

LOA(m)

345.0315.0298.0280.0247.3207.8

288.0274.0249.5

265.0248.0240.0226.0207.0160.0134.0116.0

290.0252.0209.0

LBP(m)

333.0303.0285.0268.8231.0196.0

274.0262.0237.0

245.0238.0230.0216.0197.0152.0126.0110.0

257.0237.0199.0

B(m)

53.850.046.043.434.829.3

49.042.040.0

42.239.035.232.426.821.116.013.3

44.538.230.0

HM(m)

26.227.626.224.520.617.3

24.723.721.7

23.723.020.819.918.415.212.510.1

26.122.317.8

DL(m)

12.012.011.811.49.59.2

11.511.310.6

13.512.912.311.210.69.38.17.0

11.310.59.7

DB(m)

8.98.38.07.66.96.2

7.87.57.0

7.37.06.86.56.15.24.74.3

7.87.06.2

CB

0.7940.7570.7570.7340.7410.739

0.7390.7770.689

0.6640.6520.6370.6100.5750.5560.5260.524

0.6640.6060.522

*Navios transportadores de gases liquefeitos classe Q-max e **Q-flex. Calado em lastro seguem as regras da Marpol.

Tipo

Pequeno

Pequeno Convencional

Grande Convencional

Q-flex

Q-max

Med-maxAtlantic-max

DimensesLOA 250 mB 40 m

LOA 270298 mB 4149 m

LOA 285295 mB 4346 mDL 12 mLOA 315 mB 50 mDL 12 mLOA 345 mB 5355 mDL 12 m

Tamanho do navio 90,000 m

120,000150,000 m

150,000180,000 m

200,000220,000 m

260,000 m

Approx 75,000 mApprox 165,000 m

TRANSPORTADOR DE GASES NATURAIS

Capacity(m)

266,000210,000177,000140,00075,00040,000

145,000125,00090,000

131,000109,00088,00066,00044,00022,00011,0007,000

131,00088,00044,000

TRANSPORTADOR LNG- PRISMATIC

TRANSPORTADORES LNG ESFRICO, MOSS

TRANSPORTADOR LPG

TRANSPORTADOR DE METANO

Comprim

ento en

tre Pe

rpen

dicular

es, L

PP (m

)

LNG Capacidade (m)

050,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

0 3,000 6,000 9,000 12,000 15,000 18,0000

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

DeslocamentoDWT (Projeto)DWT (Escantilho) Des

locamie

nto

Ponte do es

cantilho

Porte do projet

o

Pequ

eo

Alim

entado

r

Pana

max

Post-Pan

amax

(existen

te)

New

Pan

amax

ULCV

12 >

TipoPequeno

Alimentador

Panamax

Post-Panamax (existente)

New Panamax

ULCS (Navios porta contentores)

DimensesB 23.0m (approx)23.0m B > 30.2m

B 32.3mDL 12.04mLOA 294.1mB > 32.3m

39.8m B > 45.6mB 48.8mDL 15.2m

LOA 365.8mB > 48.8m

Tamanho do navio< 1,000 teu

1,000~2,800 teu

2,800~5,100 teu

5,500~10,000 teu

12,000~14,000 teu

> 14,500 teu

NAVIOS CONTAINERS

DWT

*195,000**171,000157,000143,000101,00081,00067,00058,00054,00048,60043,20038,10030,800

30,80027,70022,40018,20013,80011,6009,3007,0004,800

MD(tonelada)262,566228,603190,828171,745145,535120,894100,89385,56574,39970,54565,00654,88542,389

43,16637,87932,20826,76219,21915,71913,70210,3907,472

LOA(m)420397366366349323300276294286269246211

222209202182160150140122107

LBP(m)395375350350334308286263283271256232196

210197190170149140130115100

B(m)56.456.448.448.445.642.840.040.032.232.232.232.232.2

30.030.028.028.025.023.021.819.817.2

HM(m)26.725.324.824.523.622.721.720.920.419.819.018.217.0

17.016.415.314.413.412.912.311.711.1

DL(m)15.014.015.013.513.013.013.012.512.012.011.811.310.7

10.610.09.28.68.07.67.47.06.5

DB(m)9.99.59.09.08.78.27.77.37.77.47.16.65.9

6.25.95.85.45.04.84.64.34.0

CB

0.7670.7530.7330.7330.7170.6880.6620.6350.6640.6570.6520.6340.612

0.6310.6250.6420.6380.6290.6270.6370.6360.652

Classe Triple-E 18,000 TEU devidamente em servio em 2014 **Classe E (Emma Maersk, Estelle Maersk etc) oito navios na frota Maersk.Capacidades e dimenses so compiladas a partir de mltiplas fontes incluindo ROM MAN e PIANC. Calado em lastro assume as Regras Marpol.

TEU

18,00015,50014,00012,50010,0008,0006,5005,5005,1004,5004,0003,5002,800

2,8002,5002,0001,6001,2001,000800600400

Classes Panamax e sub-Panamax (B 32.2m)

Deslo

camen

to, M

D (tone

lada)

Capacidad de TEU mxima

Porte

, DWT (tone

lada)

13>

CARGA GERAL

DWT

40,00035,00030,00025,00020,00015,00010,0005,0002,500

MD(tonelada)54,50048,00041,00034,50028,00021,50014,5007,5004,000

LOA(m)20919918817816615213310585

LBP(m)19918917916915814512710080

B(m)30.028.927.726.424.822.619.815.813.0

HM(m)18171615.413.812.811.28.56.8

DL(m)12.512.011.310.710.09.28.06.45.0

DB(m)6.185.985.765.565.325.044.664.103.70

CB

0.7130.7140.7140.7050.6970.6960.7030.7240.750

Calado em lastro seguem as regras da Marpol.

CARGA GERAL (CARGUEIROS)

DWT

50,00045,00040,00035,00030,00025,00020,00015,00010,0005,000

MD(tonelada)

87,50081,50072,00063,00054,00045,00036,00027,50018,4009,500

LOA(m)

287275260245231216197177153121

LBP(m)

273261247233219205187168145115

B(m)

32.232.232.232.232.031.028.626.223.419.3

HM(m)

28.527.626.224.823.522.021.019.217.013.8

DL(m)

12.412.011.410.810.29.69.18.47.46.0

CB

0.7830.7880.7750.7590.7370.7200.7220.7260.7150.696

Ro-Ro CARGA

Ro-Ro CARGA

TRANSPORTADOR DE AUTOMVEIS

DWT

15,00012,50011,50010,2009,0008,0006,500

MD(tonelada)

25,00021,00019,00017,00015,00013,00010,500

LOA(m)

197187182175170164155

LBP(m)

183174169163158152144

B(m)

30.628.727.626.525.324.122.7

HM(m)

16.515.715.314.914.514.113.6

DL(m)

7.16.76.56.36.15.95.6

CB

0.6130.6120.6110.6090.6000.5870.560

14 >

DWT

--------

GT

30,00025,00020,00015,000

MD(tonelada)48,00042,00035,50028,500

LOA(m)220205198190

LBP(m)205189182175

B(m)32.232.232.232.2

HM(m)31.229.427.526.5

DL(m)11.710.910.09.0

CB

0.6060.6180.5910.548

TRANSPORTADOR DE AUTOMVEIS

GT

225,282155,873148,528110,000102,58780,00070,00060,00050,00040,00035,000

MD(tonelada)105,75074,12672,19350,25352,23944,00038,00034,00029,00024,00021,000

LOA(m)362329345291273272265252234212192

LPP(m)308280293247232231225214199180164

B(m)47.040.041.035.436.035.032.232.232.232.232.2

HM(m)22.522.122.720.419.720.019.318.818.017.317.0

DL(m)9.38.710.18.28.28.07.87.67.16.56.3

CB

0.7670.7420.5800.6840.7440.6640.6560.6330.6220.6220.616

NOME DO NAVIO

Allure of the SeasNorwegian EpicQueen Mary 2

Carnival ConquestCosta Fortuna

Generic Post PanamaxGeneric PanamaxGeneric PanamaxGeneric PanamaxGeneric PanamaxGeneric Panamax

NAVIOS CRUZEIROS

DWT

--------

GT

20,00015,00010,0008,000

MD(tonelada)

3,2002,4001,6001,280

LOA(m)140128112102

LBP(m)13312010287.5

B(m)2119.216.915.4

HM(m)5.85.45.25.0

DL(m)2.92.72.52.5

CB

0.6060.6180.5910.548

Calado exclui hidroavies e estabilizadores que podem aumentar em 80% no calado do navio se estendido,A boca da linha dgua e 0.8~0.9 x boca no nvel do convs.

FERRIES RPIDOS MONOCASCO

DWT

--------

GT

30,00025,00020,00015,000

MD(tonelada)48,00042,00035,50028,500

LOA(m)220205198190

LBP(m)205189182175

B(m)32.232.232.232.2

HM(m)31.229.427.526.5

DL(m)11.710.910.09.0

CB

0.6060.6180.5910.548

Coeficiente de bloco calculado usando a largura total de ambos os cascos, boca da linha dgua mxima de cada casco aproxima-damente 25% da boca no nvel do convs (dado).

FERRIES RPIDOS - CATAMAR

Chinamax(calado areo ilimitado)

New Panamax

Panamax

Suezmax(extenso ilimitada)

Q-max

Seawaymax

15>

LIMITES DO NAVIO

Chinamax refere-se capacidade do porto em mltiplos ancoradouros na China. O mximo 380,000400,000dwt mas uma restrio de 380,000dwt foi imposta aos navios.CH

INAM

AXNE

W PA

NAMA

XPA

NAMA

XSU

EZMA

XQ-MA

XSEAW

AYMA

X

O novo (terceiro) dique no Canal do Panam est programado para abrir em 2015. Alguns navios existentes so muito grandes para os diques atuais (post-Panamax) e navios novos especificamente projetados estaro aptos a transitar.

Os diques (segundo) do Canal do Panam foram autorizados em 1914 e ditaram o projeto de muitos navios desde ento.

O canal permite praticamente passagens irrestritas, exceto para alguns poucos navios- tanquescarregados de petrleo.

Q-max um brilhante transporta-dor LNG no maior tamanhodisponvel para atracar nosterminais do Qatar, em particular limitados pelo calado na regio.

Seawaymax so os maiores navios que podem transitar em diques localizados em St Lawrence Seaway no Lago Ontrio. Navios maiores operam dentro de lagos mas no podem passar pelos diques.

LOA 360 m

B 65 m

DL 24 m

DA Sem limite

LOA 366 m

B 49 m

DL 15.2 m

DA 57.91 m

LOA 294.13 m

B 32.31 m

DL 12.04 m

DA 57.91 m

LOA Sem limite

B 50 m

DL 20.1 m

DA 68 m

LOA 345 m

B 53.8 m

DL 12 m

DA 34.7 m

LOA 225.6 m

B 23.8 m

DL 7.92 m

DA 35.5 m

LIMITES DO NAVIOEm muitas partes do mundo, os tamanhos dos navios so limitados devido aos diques, canais e pontes. As dimenses de limitao comuns so a extenso, boca, calado e calado areo.

LOA Extenso geral B Lata (ou boca) DL Calado carregado DA Calado areo

DL

DB

DL

DU

16 >

CARGAS DO NAVIOA maioria dos beros projetada para cargas de importao ou exportao, por vezes ambas. O calado diferente e o deslocamento do navio nestes casos podem ser importantes ao projeto da defensa.

Beros para importao

No caso das defensas serem projetadas para navios com calados em lastro ou parcialmente carregados, necessrio cuidado no caso do navio partir completamente carregado mas precisar retornar devido a algum problema tcnico. Em beros para importao/exportao o navio deve ser considerado como vazio ou no carregado.

Navios-Tanques e Graneleiros

Nos beros para importao os navios, em sua maioria, chegaro cheios ou parcialmente carregados.Navios grandes demais deveriam usar o bero mascom restrio de calado.

Beros para exportaoNos beros para exportao os navios geralmente chegam em condio de lastro, com tanques especiais cheios de gua para garantir que os navios esto adequadamente compassados, hlice e roda submersos, e o navio estvel emanobrvel. A gua do lastro descarregada conforme a carga carregada.

Beros para Passageiros, Cruzeiros e Ro-RoTais navios levam cargas muito pequenas de forma que ocalado varia muito pouco entre as condies carregadas edescarregadas. Nestes casos os navios devem sempre serconsiderados como totalmente carregados para o clculoda energia de atracao. O calado mnimo est geralmente pelo menos em 90% do calado carregado total.

EstaleirosApenas quando o navio est em construo ou em reparo possvel que eles estejam na condio vazio sem carga ou lastro. So necessrios cuidados especiais porque as caracter-sticas do casco, como os verdugos podem assentar-se sobreas defensas, ou podem aparecer salincias abaixo d'gua no nvel da defensa.

COEFICIENTE DE BLOCO EM LASTROEm navios na forma completa, particularmente nos navios-tanques ou graneleiros, comum assumir que o Coefici-ente de Bloco (CB) no varia com o calado real (D) sob nenhuma condio. Em outros tipos de navios o Coeficiente de Bloco reduzir levemente conforme a reduo do calado.

Outros tipos de navios

DL D DU

DL D 0.6 DL

D < 0.6 DL

CB =MD

LBP . B . DL . SW

CB = 0.9 . MD

LBP . B . DL . SW

vv

a bS/2 S/2

v

v

17>

APROXIMAO DO NAVIO

APROXIMAO DO NAVIODependendo do tipo do navio e do bero, os navios podem aproximar-se da estrutura de diferentes modos. Este tipo de aproximao deve ser cuidadosamente considerado para compreender o exato ponto de contato com o casco, a direo da velocidade (vetor) e outros fatores que pode fazer com que a defensa se comprima em ngulos, cisalhamento sob frico, cantlever etc. Os casos mais comuns so:

ATRACAO LATERAL> O navio est em paralelo ou em pequeno ngulo linha de atracao.> O vetor de velocidade est aproximadamente perpendicular linha de atracao.> O navio gira sobre o ponto de contato com a(s) defensa(s) que dissipa alguma energia cintica.> O contato feito tipicamente entre 20% e 35% da proa, dependendo da curvatura da proa e da geometria.> O navio pode atingir uma, duas, trs ou mais defensas dependendo de seus tamanhos e da curvatura da proa do navio.> Se a velocidade no for exatamente perpendicular linha de atracao poder haver algum cisalhamento nas defensas devido frico.

ATRACAO DOLFIN> O navio est em paralelo ou em pequeno ngulo linha de atracao.> Mtodo comum nos terminais de petrleo/gs onde a velocidade vetor em maioria perpendicular linha de atracao.> Tambm comum em alguns beros Ro-Ro onde a velocidade vetor deve incluir grande componente frente/ r que pode produzir grandes foras de cisalhamento.> O contato em terminais de petrleo/gs geralmente entre 30% e 40% de extenso da proa ou popa, geralmente na sesso do meio da parte chata do casco.> Contato em beros Ro-Ro so geralmente 25% e 35% de extenso da proa, mas geralmente a meia nau em dolfins externos.> Se a velocidade no for exatamente perpendicular linha de atracao poder haver algum cisalhamento nas defensas devido frico.

ATRACAO R> O navio move-se para frente ou para trs da estrutura.> Aproximao comum em rampa Ro-Ro e pontes mas algumas vezes aplicados s chatas e navios de carga pesada.> ngulos de atracao so geralmente pequenos mas pode resultar em uma nica defensa ou rea muito pequena entrando em contato com a proa do navio ou verdugo da popa.> As velocidades de atracao podem ser altas e h pouca ou qualquer rotao do navio sobre seu ponto de contato, dessa forma a defensa deve absorver toda energia cintica.> Massa virtual (massa adicionada) de entrada de gua bem baixa devido ao perfil mais aerodinmico do casco.

APROXIMAO DIQUE> A aproximao geralmente coaxial com a linha de centro do dique.> Se o navio estiver fora de centro a proa pode bater no canto do bero de forma que a linha de atracao uma tangente do casco do navio.> Vetor de velocidade tem um grande componente frente, que criar grandes e sustentveis foras de cisalhamento devido frico.> O ponto de contato pode estar frente de forma que a torre da proa deve ser considerada.> O ponto de contato tambm pode estar a uma distncia da parte traseira, 30% de extenso ou mais da proa de forma que uma pequena rotao dissipa a energia de atracao

DKc

VB

Kc/D

C M

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

18 >

FACTOR DE MASA AGREGADO (CM)Cuando un barco se mueve hacia los lados hacia el puerto arrastra consigo una masa de agua. Cuando co-mienza a reducirse el movimiento del barco a travs de las defensas, el momento del agua lo empuja contra el casco del barco que incrementa la energa cintica total que ser absorbida. El factor de masa agregado toma en cuenta la masa actual (desplaza-miento) del barco y la masa virtual del agua

Hay diferentes estimaciones sobre la verdadera masa virtual del agua movindose con el barco, pero se concuerda que el efecto es menor en aguas profundas y mayor en aguas poco profundas. Esto es debido al limitado espacio de bajo quilla (KC) disponible para el agua que empuja al barco para salir. Algunas frmulas para el Factor de Masa Agrega-do consideran esto, pero otras lo contabilizan separadamente dentro del Factor de Configuracin de Atraque (CC).Las formulas comunes para el Factor de Masa Agregado son:

Mtodo PIANC (2002)PIANC amalgam los mtodos de abajo y el Fac-tor de Configuracin de Atraque (CC) en su reporte del 2002, considerando el efecto de masa agregado y el espacio de bajo quilla dentro del mismo trmino. Este mtodo es adoptado por EAU-2004 y otros cdi-gos. Con este mtodo CC=1.

0.1 CM = 1.8DKC

< 0.5 CM = 1.875 0.75DKC0.1 < ( )DKC

0.5 CM = 1.5DKC

Mtodo Vasco Costa (1964)Propuesto primero en su publicacin "The Berthing Ship" ("El Atraque de Barco", en espaol) (1964), este mtodo permanece como el ms comnmente uti-lizado por los estndares internacionales incluyendo BS6349 y otros cdigos.

Mtodo Shigeru Ueda (1981)Basados en el modelo de prueba y observaciones en campo, este mtodo es utilizado ampliamente en Japn y en la produccin de valores similares o menores comparados con el Mtodo Vasco Costa.

CM = 1+ B2 . D

CM = 1+ 2 . B . CB . D

Onde DB D DL

Po

nto

Distncia da proa (x/LBP)

Fator d

e Excen

tricid

ade (

C E)

0 Graus5 Graus10 Graus15 Graus20 Graus

Po

nto

Po

nto

Po

nto

Meio

do na

vio

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50LBP/2

LBP/2 - xx

vB

R

LBP/2

vB

LBP/2

0

LBP/2-x

vB

LBP/2

vSR

v

Extremidade das defensas

Defe

nsas

late

rais

x

19>

FATOR DE EXCENTRICIDADE

FATOR DE EXCENTRICIDADE (CE)Se o vetor de velocidade (v) no passar atravs do ponto de contato com a defensa ento o navio gira bem como comprime a defensa. A rotao dissipa parte da energia cintica do navio e a que permanece deve ser absorvida pela defensa.

ATRACAO LATERALTipicamente: 0.4 CR 0.7 0 20 60 80

Se a distncia entre a velocidade vetor e o ponto de contato da defensa aumenta (ex. est mais perto da proa) entoCE reduz e vice versa. Se o ponto de contato da defensa diretamente oposto ao centro de massa do navio durante a atracao lateral ou a r ento o navio no gira (CE 1).

1Energia cintica total do navio

Energia cintica transmitida defensaCE =

CONTATO DE MEIA-NAUTpicamente: CE = 1.0 x = LBP/2

BEROS RO-ROTpicamente: 0.4 CE 0.7 (Side) CE = 1.0 (End)

Exemplo para um petroleiro totalmente carregado 100.000dwt (veja pag. 9), que assume um terceiro ponto de contato de atracao lateral (tpico em dol-fins) e ngulo de atracao 5:

O caso especial = 90 deve serusado comcuidado

Aproximaes comuns do Fator de Excentricidade so feitas para o clculo rpido da energia:

Quinto ponto de atracao: CE 0.45Quarto ponto de atracao: CE 0.50Terceiro ponto de atracao: CE 0.70Atracao meia nau: CE 1.00Atracao r (Ro-Ro): CE 1.00

CE =K + (R cos () )

K + R

K = (0.19 . CB + 0.11) . LBP

R = ( x) + ( )LBP2B2

= 90 asin( )B2R

MD = 125,000tLBP = 236m

CB =125000

1.025 . 236 . 43 . 15.1= 0.796

K = (0.19 . 0.796 + 0.11) . 236 = 61.7m

R = ( ) + ( )= 44.8m 2362432

2363

= 90 5 asin ( )= 56.3 432 . 44.8

B = 43.0mDL = 15.1m

CE =61.7 + (44.8 . cos (56.3) )

61.7 + 44.8 = 0.761

DKc

vB

D

Kc

vB

D

Kc

vB

f

Rf vB

20 >

FATOR DE CONFIGURAO DE BERO (CC)Durante o estgio final da atracao um navio empurra um volume de gua em direo estrutura. Dependendo do tipo de estrutura a gua pode fluir livremente atravs dos pilares ou pode ficar presa entre o casco e o concreto. O efeito de amortecimento da gua tambm depender do espao abaixo da quilha (KC) e o ngulo de atracao do navio (). O grande espao abaixo do casco do navio talvez uma mar alta ou quando atraca em condio de lastro permitir que gua escape para baixo do navio. Quando o navio no atraca em paralelo a gua pode escapar em direo a proa ou popa.

O mtodo PIANC para o fator de Massa Adicionada (CM) leva em considerao o espao abaixo da quilha de forma que nesse caso CC=1. Se os mtodos Vasco Costa ou Shigeru Ueda forem usados para Massa Adicionada, ento CC pode ser considerado de acordo as linhas gerais acima.

FATOR DE SUAVIZAO (CS)As defensas duras podem fazer com que o casco do navio desvie elasticamente o que absorver uma pequena quan-tidade de energia. As defensas modernas esto mais relacionadas ""maciez"" pois este efeito no absorve energia.

Estrutura slida

Estrutura parcialmente fechada

Estrutura de pilares abertos

~ 0.5 CC = 0.8 ( 5)KCD

~ > 0.5 CC = 0.9 ( 5)KCD

quando > 5 CC = 1.0

~ 0.5 CC = 0.9 ( 5)KCD

~ > 0.5 CC = 1.0 ( 5)KCD

quando > 5 CC = 1.0

CC = 1.0

f 0.15m CS 0.9

f 0.15m CS 1.0

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

10 10 10 10

d

e

c

a

b

21>

VELOCIDADES DE ATRACAO

"*Projetos de velocidades de atracao abaixo de 0.08m/s no so recomendados.**A PIANC estabelece que as curvas d e e podem ser altas e devem ser usadas com cuidado.

0.1790.1360.1170.0940.082

************

0.3430.2690.2360.1920.1690.1530.1330.1190.1100.0940.083******

0.5170.4040.3520.2870.2520.2280.1980.1780.1640.1410.1260.1070.0950.0860.080

**

0.6690.5240.4590.3770.3320.3030.2640.2390.2210.1900.1710.1460.1310.1200.1110.0990.090

0.8650.6490.5580.4480.3910.3550.3080.2790.2580.2230.2010.1740.1580.1460.1370.1240.115

DeslocamentoMD (tonelada)

1,0003,0005,00010,00015,00020,00030,00040,00050,00075,000100,000150,000200,000250,000300,000400,000500,000

VELOCIDADES DE ATRACAOAs velocidades de atracao so as variveis mais importantes no clculo de energia. A velocidade medida perpendicularmente linha de atracao (vB) e dependem de vrios fatores que o projetista deve considerar:

> Se a atracao do navio auxiliada ou no por rebocadores; > A dificuldade de aproximao de manobra no bero; > O quanto o bero pode estar exposto incluindo as correntes e ventos que empurram o navio: > O tamanho do navio e se uma atracao totalmente carregada, parcialmente carregada ou em lastro.

BS6349, PIANC e muitos outros padres adotam o grfico de velo-cidades de atracao Brolsma. Os valores selecionados das curvas tambm so fornecidos na tabela a seguir. As condies de atracao mais usadas so representadas pelas linhas 'b' e 'c'.

a: Atracao fcil, cobertab: Atracao difcil, cobertac: Atracao fcil, expostad: Atracao boa, expostae: Atracao difcil, exposta

As velocidades de atracao so para navios comerciais convencionais. Para tipos de navios no convencionaisincluindo os monocascos e catamars de alta velocidade, chatas, rebocadores e embarcaes similares consulte aFenderTeam. Os projetistas de navios da marinha devem consultar as regras do US Department of Defense,4-152-01 (figuras 5.3 e 5.4).

Atracao sem rebocadorTodas as velocidades no grfico e tabela assumem atracao de navio convencional com a

assistncia do rebocador.Se os rebocadores no forem utilizados o projetista dever consultar os grficos for-necidos em:

(i) EAU 2004 (Fig. R40-1)(ii) ROM 0.2-90 (Tabela 3.4.2.3.5.2)

Estes cdigos sugerem que as velocidades de atracao sem rebocadores podem ser de 2 a 3 vezes maiores em condies fa-vorveis, e de 1,3 a 2,3 vezes maiores em condies desfavorveis.

a b c d* e**

Velocid

ade d

e atra

cao -

Assist

ncia

do re

bocado

r, vB (m/s)

Deslocamento, MD (tonelada)

de BS6349 : Parte 4: 1994 : Figura 1

22 >

Salvo disposio contrria, os valores sugeridos so da PIANC 2002 (Tabela 4.2.5).

MAIORES1.25A1.25A

MENORES1.75B1.75B

COMENTRIOS E INTERPRETAESA: Suezmax e acima B: Handymax e menoresA: Capesize e acima B: Handymax e menoresNenhum padro PIANC Segurana crtica em fatores muito altos exigidosA: Post-Panamax e acima B: Panamax e menoresUtilize fatores mais altos e velocidades se os rebocadores estiverem disponveisFatores de segurana mais altos podem ser necessrios na maioria dos beros expostos.Nenhum padro PIANC rea com muito vento pode dificultar a atracao.Nenhum padro PIANC rea com muito vento pode dificultar a atracao.Nenhum padro PIANC Navios possuem limitada velocidade baixa de manobrabilidade.Existem em todas as formas e tamanhos. Muitos desconhecidos.

CLASSE DE NAVIONavios TanquesGraneleirosTransportadores de gases naturaisNavios contentoresCarga geral, cargueirosRo-Ro & FerriesTransportadores de automveisNavios cruzeirosFerries rpidosRebocadores, utilitrios

ENERGIA DE ATRACAOA energia de atracao do navio considerada em dois estgios:

ENERGIA NORMAL A energia cintica de atracao (EN) do navio determinada como:

FATOR DE SEGURANA ()O fator de segurana leva em considerao os eventos e circunstncias que podem fazer com que a energia normal exceda os padres PIANC que os "projetistas julgam ser de primordial importncia ao determinar o fator apropriado". Deve-se tomar cuidado para prevenir fatores de segurana excessivos que faro com que a defensa seja grande de-mais ou muito dura para navios menores, particularmente quando h uma grande variedade de tamanhos de navio que usam o bero. Alguns fatores de segurana so sugeridos pela PIANC (adotados tambm por EAU-2004, e outros cdigos e regras gerais):

Energia Normal (EN)A energia normal ocorre rotineira e regularmente durante o tempo de vida do bero sem causar danos defensa. Ela considerar:

> Todos os tipos de navios que usam o bero> Deslocamentos provveis na atracao (no necessariamente totalmente carregado)> Frequncia de atracao> Facilidade ou dificuldade nas manobras de aproximao> Condies de tempo local> Fora da mar ou das correntes> Disponibilidade e potncia dos rebocadores

Energia Anormal (EA)A energia anormal aparece raramente durante o tempo de vida da defensa e no deve resultar em danos significati-vos defensa. Ela considerar:

> O efeito da falha da defensa nas operaes no bero> Eventuais navios excepcionais> Grades navios com velocidades muito baixas que necessitam de habilidades excepcionais durante as manobras de atracao> Cargas perigosas e com impacto ambiental> Erro humano> Falha no equipamento

1.50~2.001.50A 2.00B

1.752.002.002.00

2.002.00

ENERGIA ANORMAL A energia cintica anormal de atracao (EN) do navio determinada como:

A capacidade de energia da defensa (ERPD) deve sempre ser maior que a energia anormal (EA). A seleo da defensa deve considerar tambm a temperatura de fabricao, o ngulo de compresso, temperatura operacional e velocidades de compresso. Consulte a pgina 26.

fTOL . fANG . fTEMP . fVELEAERPD

EA = EN .

EN = 0.5 . MD . VB . CM . CE . CC . CS

23>

CONTEDO

CONTEDO (SEO 2 de 2)03

23

24

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

40

41

42

44

45

46

47

48

49

50

51

52

54

55

SEO 1 : CLCULO DE ENERGIA DE ATRACAO

As tabelas do navio e metodologia para clculo de energia de atracao so abordadas na PARTE 1.

SEO 2 : GUIA PARA SELEO DE DEFENSA

Seleo da defensa

Capacidade de energia e fatores ambientais

Eficincia da defensa

Aplicaes da defensa

Espaamento da defensa

Contato mltiplo com a defensa

Momentos de angulao

Construo do painel

Painis da defensa e presses no casco

Distribuio de presses

Plataformas de baixa frico e fixaes

Projeto da corrente

Inclinao da corrente e projeto de suporte

Rodas e cilndricas

Projeto de defensa de espuma

Compresso angular

Instalao da defensa de espuma

Defensas tipo rosca

Aplicaes das defensas tipo rosca

Instalao da defensa pneumtica

Defensas hidropneumticas

Preveno ambiental e de corroso

Anodos, revestimentos por pintura, ao inoxidvel

Aperfeioamento de teste

Certificados de aprovao de modelo

Questionrio do projeto

Fatores de converso

Garantia ps-venda

24 >

SELEO DA DEFENSAAntes de escolher as defensas, o projetista deve rever todas as exigncias e outras informaes disponveis incluindo cdigos de referncia do projeto e diretrizes. A lista abaixo serve como uma lista de verificao muito til para identifi-car quais so as informaes conhecidas das especificaes e quais esto perdendo entradas e requerem pressupostos ou pesquisas futuros. Alguns dados do projeto so derivados de clculos de forma que importante destacar se estes clculos foram baseados em informaes conhecidas e/ou presumidas.

Tamanhos dos navios Tipos ou classes dos navios Condies carregadas ou lastro Espaos abaixo da quilha

Modo de atracao Frequncia de atracao Velocidade de aproximao ngulos de atracao Pontos de impacto

ngulos da torre da proa Curva da proa Verdugos Portas laterais e salincias no casco Nveis do bordo livre

Construo do bero Nvel de conteno e nveis de assoalho Largura disponvel para footprint da defensa Nvel do leito marinho Variao das mars do projeto Estrutura nova ou existente Construo ou juntas de expanso

Variaes de temperatura Fluxos de gelo Corroso local

25>

SELEO DA DEFENSA

SELEO DA DEFENSAOutros critrios de projetos para as defensas podem ser especificados ou presumidos de acordo com as melhores prti-cas, tipo do bero e condies locais utilizando a experincia do projetista. Existem muitos aspectos a considerar no projeto da defensa e a seleo correta aumentar o desempenho, aperfeioar as operaes e reduzir a manuteno. s vezes, o menor detalhe como utilizar plataformas com a face de frico-baixa mais grossa ou adicionar uma com-pensao a corroso para as correntes podem estender a vida til por um custo muito baixo.

Tipo de defensa (fixa, flutuante, etc) Tamanho e grau da defensa

Temperatura, fatores angulares e de velocidade Tolerncia da fabricao

Tipo de aprovao PIANC, ASTM ou ISO Teste, certificao e assistente

Presses no casco Altura e largura do painel

Pontas chanfradas ou angulares Momentos de angulao

Projeto do painel caixa aberta ou fechada Graduao do ao (produo, baixa temperatura etc.)

Compensaes corroso

Durabilidade da pintura (ISO12944 etc.) Espessura do filme seco

Tipo de pintura Cor do revestimento

Material da placa de baixa-frico Compensao de uso

Color Tamanho da placa frontal e peso

Mtodos de fixao e grau dos pinos

Peso, cisalhamento e tenso das correntes Tipo de ligao, grau e acabamento

Suportes de conexo sobre a estrutura Conexo com o painel da defensa Ajuste ou tolerncia das correntes

Fator de segurana de carga de trabalho Elo fraco (PIANC)

Compensao de corroso

ncoras cast-in ou retrofit Grau do material e acabamento

Arruelas ou contraporcas Arruelas especiais

0.91.01.11.21.31.41.51.6

-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60

Temperature, T (C)

23C

Tempe

ratu

re Fa

ctor, f T

EMP

0.991.001.011.021.031.041.051.06

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Compression Time, t = 2/vB (seconds)

Velo

city F

avto

r, fVE

L

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20ngulo de compresso, (graus)

Fator A

ngular, f A

NG

26 >

CAPACIDADE DE ENERGIAEm todos os casos as defensas devem ter uma capacidade de absoro de energia maior ou igual ao clculo de energia anormal de atracao do navio (ou as especificaes de Energia Exigida definida pela PIANC). Devida considerao deve ser feita para as tolerncias do fabricante da defensa (fTOL) e os efeitos da temperatura, velocidade de com-presso ou taxa e ngulos de compresso (horizontal e vertical).

Tipos diferentes de defensas e materiais respondem em diferentes maneiras a estes efeitos, de forma que voc deve consultar o catlogo de produtos FenderTeam ou pedir por informaes especficas para o tipo e material que est sendo utilizado. As informaes mostradas so para defensas SPC.

FATOR DE TEMPERATURA (fTEMP)A borracha e a espuma, bem como outros materiais, tornam-se mais macias quando quente e mais firmes quando frio. O ponto de referncia da temperatura 23C (fTEMP = 1).

A energia mnima da defensa ocorrer na temperatura operacional mais alta, a fora de reao mxima ocorrer na temperaturaoperacional mais baixa.

FATOR DE VELOCIDADE (fVEL)A borracha e a espuma tm propriedades viscoelsticas que significa que elas funcionam parcialmente como uma mola e parcialmente como absorvedora de choque. O ponto de referncia da velocidade de impacto inicial 0.15m/s.

Este fator depende da fora nominal e do tamanho da defensa, dessa forma, o fator velocidade determinado desde o tempo da compresso onde, t= 2/vB . A fora de reao mxima da defensa ocorrer na maior velocidade de impacto.

Na prtica, a maioria das compresses da defensa demoram mais que 4 segundos.

FATOR ANGULAR (fANG )Algumas defensas so afetadas pelo ngulo de compresso porque algumas reas de borracha ou espuma so mais comprimidas do que outras. Os dados do ngulo 0.

Energia mnima da defensa ocorrer no ngulo de compresso maior. fANG deve ser determinado usando o ngulo composto (verti-cal e horizontal) nas defensas cnicas e celulares . fANG deve ser determinado usando os fatores horizontais e verticais nas defensas tipos lineares como arco, cilndrico e de espuma.

Fatores angulares >1.0 so normalmente ignorados.

REAO MXIMA DA DEFENSA (RF)

fTOL a tolerncia do fabricante nos tipos de defensas, tipicamente 10% em defensas de moldados de borracha, 20% para as defensas de extrudados de borracha e 15% para as defensas de espuma.Por razes histricas a tolerncia da defensa pneumtica 0% de energia (denominado absoro de energia garantida ou GEA) e 10% da reao.

ENERGIA MNIMA DA DEFENSA (EF)

O RPD o desempenho publicado ou catalogado da defensa a 23C, 0.15m/s velocidade de impacto inicial, 0 ngulo de compresso e tolerncia mediana.

ERPD energia da defensa no RPDRRPD a reao da defensa no RPD

TOLERNCIA DA DEFENSA (fTOL)DADOS DO DESEMPENHO NOMINAL (RPD)

RF = RRPD . fTOL . fANG . fTEMP . fVELEF = ERPD . fTOL . fANG . fTEMP . fVEL

27>

EXEMPLO 1O maior navio atraca 12 vezes por ano.Ele atinge a defensa em sua maior velocidade uma vez a cada 100 atracaes. Ele atraca com seu maior ngu-lo uma vez a cada 40 atracaes A vida til do projeto da defensa (N) presumida, neste caso, em 25 anos.A probabilidade deste evento em qualquer nvel de mar :

Os projetistas podem considerar isto como significativo

EXEMPLO 2O maior navio atraca 12 vezes por ano.Ele atinge a defensa em sua maior velocidadeuma vez a cada 100 atracaes. Ele atraca comseu maior ngulo uma vez a cada 40 atracaesA vida til do projeto da defensa (N) presumida, neste caso, ter 25 anos.A probabilidade de este evento ocorrer em LAT(a cada 18.5 anos) :

Os projetistas podem considerar isto comoinsignificante

ANLISE DE RISCOCada pressuposto feito no projeto leva em considerao um risco. A probabilidade e a frequncia de eventos particula-res ocorrerem durante a vida til das defensas ou da estrutura podem ser estimadas. Pode ser comercialmente invivel proteger contra todos os pequenos riscos, mas se houver uma alta probabilidade de alguns eventos ocorrerem, e estes tm consequncias importantes, a anlise de risco ir ajudar os projetistas na escolha da melhor defensa.

P = A probabilidade de um evento ser igualado (ou excedido) pelo menos uma vez em um dado perodo de tempo Y = O perodo de retorno de um evento N = Vida til

EFICINCIA DA DEFENSA

EFICINCIA DA DEFENSACada tipo de defensa possui caractersticas diferentes. Qualquer comparativo comear com a reviso da taxa de en-ergia em baixa tolerncia (ELET) e a reao em tolerncia final alta (RHET). A eficincia da defensa (Eff) que a fora dentro da estrutura por unidade de energia absorvida.

Este comparativo considera apenas a energia, reao e tolerncias do fabricante. Um comparativo mais detalhado deve considerar os ngulos de compresso, temperatura e velocidade de impacto. Haver tambm outros fatores, incluindo a adequao para grandes ou pequenas mars, altura da defensa e deflexo, impactos de nvel baixo, presso do casco, verdugos, facilidade de instalao, manuteno, durabilidade e preo.

Cnica Sencilla1 p/sistemaSPC1000 G2.1

ELET: 501 x 0.9 = 451kNmRHET: 955 x 1.1 = 1051kNEff: 451/1051 = 0.43

Doble cnica2 p/sistemaSPC800 G2.0

ELET: 498 x 0.9 = 448kNmRHET: 1186 x 1.1 = 1305kNEff: 448/1305 = 0.34

Cilndrica1 p/sistema

1400x700x2300L

ELET: 506 x 0.9 = 455kNmRHET: 1771 x 1.1 = 1948kNEff: 455/1948 = 0.23

Neumtico1 p/sistema

2000x3500(0.8)

ELET: 491 x 1.0 = 491kNmRHET: 1315 x 1.1 = 1447kNEff: 491/1447 = 0.34

Espuma1 p/sistema

OG 2000x4000 STD

ELET: 540 x 0.85 = 459kNmRHET: 1005 x 1.15 = 1156kNEff: 459/1156 = 0.40

P = (1- (1- )N) . 100%1Y

Y = 1/ (12 . . ) = 333 anos1100140

P = (1- (1- )25 ) . 100% = 7.2%1333

Y = 1/ (12 . . . ) = 6167 anos1100140

118.5

P = (1- (1- )25 ) . 100% = 0.4%16167

TIPOS DE NAVIOS

APLICAES

Navios-tanques

Graneleiros

Transportadores de gs

Navios contentores

Carga Geral

Chatas

Ro-Ro FerriesTransportadores deautomveisNavios cruzeiros

Ferries rpidosNavios de superfcieda marinhaSubmarinos

Cais linear/doc

Dolfins

MonoestacasNavios de bordolivre baixoNavios com amarras

Torres da proa grandes

Zonas de grandes mars

Zonas de pequenas mars

Zonas com gelo

Estruturas Lead-in

Beros Lay-byDefensas paraRampas Ro-RoEntradas de dique

Paredes de dique

Estaleiros

Ship-to-ship

Defensas navio carregado

Atracaes temporrias

Geralmente adequadosao tipo de defensa

Adequado para algumasaplicaes nesta categoria

Requer conhecimento especializado doproduto - Pergunte FenderTeam

SPC

CSS

FE PM PVT

V-SX

V-SXP

V-SH

CYL

RF WF PNEU

HYD-PN

ESPU

MA

ROSC

A

EXT

SPC

CSS

FE PM PVT

V-SX

V-SXP

V-SH

CYL

RF WF PNEU

HYD-PN

ESPU

MA

ROSC

A

EXT

28 >

APLICAES DA DEFENSADefensas bem selecionadas sero uma vantagem para uma atracao, fornecendo operaes livre de problemase dificuldades.

RB

LOA/2 LOA/2 - x x

Corpo lateral paralelo (PSB)

B

S/2 S/2h HC

RB

29>

A distncia entre as defensas so:

S = espaamento entre as defensasRB = Curva da proaH = Altura da defensa no comprimidah = Altura da defensa comprimidaC = Folga ao cais = ngulo de atracao = ngulo tangencial com a defensa

O ngulo de contato com a defensa :

BS6349 sugere que:

LS = Comprimento total do navio mais curto

ESPAAMENTO DA DEFENSA

ESPAAMENTO DA DEFENSAOs padres de projetos como BS6349 dizem que a defensa pode ser um sistema simples ou diversos sistemas sufici-ente prximos para que todos sejam mobilizados durante o impacto de atracao. A curva da proa do navio, ngulo de curvatura da proa e ngulo de atracao determinaro a seleo da defensa e a distncia entre elas.

CURVA DA PROAPresume-se frequentemente que os navios tm uma curva constante a partir da proa ao corpo lateral paralelo (PSB). Navios aerodinmicos que so projetados para alta velocidade (ex. contentor, navios cruzeiros e alguns navios Ro-Ro) tero uma curvatura da proa que se estender alm da parte de trs do casco. Um navio projetado para carregar carga mxima (ex. graneleiros ou petroleiros) ter uma curvatura de proa menor.

BALANO LONGITUDINAL DA DEFENSAOs grandes espaos entre as defensas podem fazer com que os navios, especialmente os menores, entrem em contato com a estrutura. Em to-das as ocasies, deve haver uma folga entre o navio e a estrutura, ger-almente de 5 a 15% da projeo da defensa no comprimida (incluindo qualquer painel de defensa, carretis espaadores, etc.).

O montante da curvatura da proa s vezes, estimado com base nos coeficientes de bloco do navio:

Curva da proa pode ser calculada como:

CB < 0.6 0.3LOAx

0.6 CB < 0.8 0.25LOAx

CB 0.8 0.2LOAx

RB = + Bx

4B

S 2 RB - (RB - h + C)

= asin ( )2 . RBS

S 0.15 LS

C'C

Convs do navio

a

H h C H h1 h2 (=C)F1 F2 F1F1 F1

30 >

CONTATO MLTIPLO COM A DEFENSADependendo da curva da proa e do espaamento das defensas, os navios podem ter contato com mais de uma defensa ao atracar. Se isto ocorrer a energia de atracao total ser absorvida deflexo respectiva de cada defensa.

TORRE DA PROA O ngulo da proa do navio no ponto de contato pode reduzir a folga efetiva entre o casco e a estrutura:

C = C - a . sin ( )

C = folga na torre da proaC = folga devido curva da proa e a deflexo da defensa a = altura da defensa ao convs do navio (ou do topo da estrutura, qual seja o mais baixo) = painel da defensa de ngulo de curvatura da proa, carretis espaadores etc).

Contato compensado com a defensa (2, 4 etc)> A energia dividida igualmente entre as duas defensas> Deflexo reduzida para cada defensa> Reao total melhor dentro da estrutura do bero> Folga (C) depender da curva e da torre da proa> Navios com curva de proa pequena podem chegar mais perto da estrutura

Contato irregular com a defensa (1, 3 etc)> Energia absorvida por uma defensa mais as defensas de cada lado> Maior deflexo da defensa do meio tambm> Torre da proa importante> Provvel contato nico de defensa em navios menores> Provvel contatos mltiplos de defensa em navios maiores

DOLFINS E DEFENSAS DE EXTREMIDADEEm estruturas dolfin e nas defensas de extremidade em beros contnuos comum projetar com um ngulo de compresso da defensa igual ao do ngulo de atracao do navio (=).

M (R) =W . b2 . L

Verifique sempre a folga entre opainel da defensa ou suportes etambm da estrutura.

V(x) M(x)

xFa

a

RF

RF

V(x) M(x)

x

F

F a

b

a

RF

RF

V(x) M(x)

x

q

a

b

a

RF

RF

31>

L = 2a + bq = 2RF /LV ( x = a) = q . aM ( x = a) = q . a/2M ( x = L/2) = M ( x = a) q . b/8

MOMENTOS DE ANGULAO

MOMENTOS DE ANGULAOOs painis so projetados para distribuir as foras dentro do casco do navio. Geralmente, os navios fazem contato com o painel da defensa em um ou mais pontos ou como contato de casco plano. Isto cria momentos de angula-o e foras de cisalhamento na estrutura do painel. Os momentos de angulao e as foras de cisalhamento so estimados utilizando mtodos estticos simples. necessria uma anlise mais detalhada para estudar os efeitos complicados de casos de cargas assimtricas. preciso cuidado especial onde h concentrao de tenses tais como nos suportes de corrente e conexes aparafusadas. A FenderTeam est preparada para dar assistncia em anlises estruturais avanadas para os cdigos de projetos europeus e outros.

CASOS DE PROJETOSAlguns casos de projetos comuns so apresentados abaixo:

O verdugo de um navio que entra em contato com o meio do painel pode causar altos momentos de angula-o. As defensas superiores e inferi-ores so igualmente comprimidas e ambas podem atingir reaes de pico.

CONTATO DO VERDUGO AO MEIO

L = 2aF= 2RFV ( x = a) = RFM ( x = a) = F . L /4

Os contatos com o verdugo na parte inferior fazem com que o painel se in-cline com uma deflexo desigual das defensas. O topo pode fazer contato com o casco do navio, criando uma longa extenso do painel que deve resistir a angulao.

CONTATO DO VERDUGO NA PARTE INFERIOR

W . b2 . L

Fora de cisalhamento mxima V(x) e momento de angulaoM(x) podem coincidir com o centro do painel.

Fora de cisalhamento mxima V(x) e os momento de angulao M(x)coincidem com as posies da defensa. Se o contato com o verdugo est abaixo do ponto de equilbrio o painel empurrado para dentro na parte inferior.

O pico da fora de cisalhamento V(x) e o momento de angulaoM(x) frequentemente coincidem com as posies da defensa.Uma anlise simples presume um painel simtrico e reaesiguais (RF) das defensas.

Navios com bordo livres altos e later-ais planos podem entrar em contato com o painel de defensa inteiro. Os sistemas podem ter uma ou mais unidades de borracha que so igual-mente comprimidas.

FLAT HULL CONTACT

L = 2a + bF = RFV ( x = a) = FM ( x = a) = F . a

Eixo neutro

Placa frontal

Placa traseira

Travessas internasChanfraduralateral

Suportessoldados

32 >

Existem muitas demandas no pai-nel de defensa que causam angula-o, cisalhamento, toro, choque efadiga.

O ambiente marinho requer bom re-vestimento de pintura que previne que o ao seja corrodo e mantm a fora do painel.

Baixas temperaturas requerem graus especiais de ao que no se tornam frgeis.

As plataformas da face devem ser firmemente presas ao painel, mas ai-nda assim permitir uma substituio fcil durante a vida til da defensa.

CONSTRUO DO PAINELA maioria dos painis de defensa moderna usa uma construo tipo caixa fechada. Este mtodo de projeto tem uma grande fora em relao ao peso nominal e cria um exterior simples que mais fcil de pintar e manter. O interior do painel testado sob presso para confirmar se est totalmente vedado em relao ao ambiente e entrada de gua.

Um painel de defensa de seo cruzada tpico inclui diversas travessas verticais, geralmente canais ou sees T fabri-cados em placas de ao. A espessura da placa externa, tamanho e tipo de travessas dependero de muitos fatores. Os engenheiros da FenderTeam aconselharo o melhor projeto para cada caso.

AB

C

W

H

33>

CPSULAS DE PROJETOS

PAINIS DE DEFENSAESPESSURA DO AOA PIANC 2002 recomenda espessura de ao mnima na construo do painel. Frequentemente, as sees sero mais espessas que o mnimo exigido em sistemas de uso extremo e pesado.

Os painis de defensa so feitos em ao estrutural que podem ser soldados. O grau utilizado depende das condies locais e disponibilidade. Algumas graduaes de ao tpicas so mostradas abaixo:

GRAU DO AO

EN10025

S235JRS275JRS355J2S355J0

ProduoN/mm235275355355

TensoN/mm360420510510

TempCN/AN/A-200

ASTM

A36A572-42A572-50

ProduoN/mm250290345

TensoN/mm400414448

TempC***

A Ambos os lados expostos 12mm (1/2)

PESOS DO PAINEL DE DEFENSACada projeto de defensa diferente, mas esta tabela deve ser utilizada como regra geral para os clculos iniciais de outros componentes como as correntes.

Painis para servio padroPainis para servio pesado Painis para servio extremo

200300kg/m300400kg/mAcima de 400kg/m

*Grau ASTM para aplicaes em baixa temperatura deve especificar os valores Charpy necessrios e teste de temperatura.

B Um lado exposto 9mm (3/8)

C Interno (no exposto) 8mm (5/16)

Muitos navios podem resistir uma presso limita-da em seus cascos, de forma que importante de-terminar a presso de contato provvel de acordo com o bordo livre do navio e das mars para cer-tificar-se de que os limites permitidos no esto sendo excedidos.

Na ausncia de mais informaes especficas,as diretrizes PIANC abaixo so comumenteutilizadas.

Classe

Petroleiros

Graneleiros

Tamanho

HandysizeHandymax

Panamax ou maiorTodos os tamanhos

AlimentadorPanamax

Post-PanamaxULVC

20,000dwt>20,000 dwt

PressokN/m (kPa)

300 300 350 200 400 300 250 200

400700 400

No aplicvel geralmente com amarrasRo-Ro e Ferries

Carga Geral

Container HPRFWHA

HP =RF

W . H =RF

A

PRESSES DO CASCO

= presso mdia do casco (kN/m ou kPa)= reao total da defensa (kN)= largura painel plano (m)= altura do painel plano (m)= rea de contato do painel plano (m)

GRADUAO EUROPEIA COMUM GRADUAO AMERICANA COMUM

1/2 H

1/2 H 2/3 H

1/3 H1/6 H

5/6 H

1/3 H

HP

HP HP

HPMAX HPMAX

vvB

vL

RF

RF

34 >

PLACAS DE BAIXA FRICOAs placas de polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (UHMW-PE) so re-vestimentos substituveis montados nos os painis de defensa. A boa re-sistncia ao desgaste com superfcie de baixa frico ajudam a prevenir danos ao casco do navio e pintura. Elas tambm reduzem as foras de cisalhamento nas correntes da de-fensa.

Grandes folhas de UHMW-PE so moldados de snter de grnulos de polmero. Estes podem assim ser plainados (trefilados), corte lateral, perfurado e chanfrado para criar placas individuais. Estas so anexa-das ao painel com batentes, parafu-sos e fixadores de perfil baixo.

O UHMW-PE est disponvel em graus virgem e regenerado, diversas cores e espessuras param se adequar s aplicaes padro, servio pesado ou extremo.

A frico importante a um bom projeto de defensa. Inevitavelmente, os navios mover-se-o contra a face da defensa, gerando foras que podemalterar a geometria de deflao da defensa. Com a frico reduzida e umprojeto de corrente apropriado, estes efeitos so minimizados.

MateriaisMaterial AUHMW-PEUHMW-PEHD-PE

Borracha Madeira

Material B"Ao (wet) Ao (dry)

AoAoAo

Mnimo0.10.150.150.20.20.250.50.80.30.5

Projeto*0.20.20.30.80.6

Coeficiente de frico ()

*Recomenda-se um valor de projeto maior para considerar outros fatores tais como aspereza da superfcie, temperatura e presses de contato que podem afetar o coeficiente de frico.

DISTRIBUIO DA PRESSOA presso do casco distribuda mesmo que a reao da defensa dentro do painel seja simtrica. Quando a reao da defensa for descentralizada a presso de pico no casco maior, mesmo embora a presso mdia do casco permanea a mesma. Os exemplos abaixo mostram casos tpicos de projetos. comum utilizar combinaes de defensas onde a presso mxima do casco no exceda o dobro da presso mdia do casco.

HP =RF

AHPMAX =

2RF

A= 2HP HPMAX =

4RF

A= 4HP

Tw

E

D

E

B

A

C

Fixao de batente Fixao por parafuso Fixao com porca cega Fixao de perfil baixo

35>

PLACAS DE BAIXA FRICO

LOW FRICTION PADSA seleo da placa e dos mtodos de fixao de-vem considerar fatores como impacto, desgaste ou abraso causados pelo verdugo, agitao das ondas e frequncia de uso. Se o acesso for difcil, a permissopara uso extra pode ser til para reduzir os custos de manuteno e de tempo de vida til.

Peso(kg/m)28.538.047.566.595.0

STDM16M16M16M20M24

HDM16M20M20M24M30

EHDN/AM20M24M24M30

PlacaT (mm)30*40*5070100

STD613172743

HD37142337

EHDN/A241427

Tamanho do fixador (M) Desgaste, W (mm)

STD510

3004005070

HD510

2503505070

Outrasdimenses

Chanfro na borda, C Espaamento do parafuso, D Distncia da borda, E

EHD510

2503506080

STD = Standard duty HD = Heavy duty EHD = Extra heavy duty* 30-40mm pads STD can use half nut, all other cases use full nut

PLACAS COLORIDASAs placas UHMW-PE po-dem ser feitas em diversas cores (sob pedido especial) para adequar-se aos navios cruzeiros ou da marinha, para dar mais visibilidade ou maior diferenciao entre os beros. As cores comuns so preto, branco, cinza, amarelo, azul e verde.

PLACAS GRANDES OU PEQUENASAs placas maiores tm mais fixaes e devem durar mais. As placas pequenas so mais leves, mais fceis de substituir e menos caras. Em alguns pases o peso de iamento mximo (geralmente 25kg) pode ditar o maior tamanho de placa.

FIXAO DE PLACASAs faces das placas UHMW-PE so afixadas de vrias maneiras de acordo com o tipo de painel. Batentes ou porcas ce-gas com parafusos so frequentemente usados em painis tipo caixa fechados. Porcas padro so usadas em painis ou estruturas abertas. Baixo perfil de fixao pode fornecer uma permisso de uso maior. Arruelas grandes so exigi-das para espalhar a carga e evitar que se desprenda (tamanhos tpicos M16 x 42 de dim.) A espessura do PE abaixo da cabea da arruela geralmente de 25 a 35% da espessura da placa.

Correntesde corte

Corrente de peso

Suportede corrente

Tensionador

Correntetensora

x

L

G

G

FRF

0

1

RF

36 >

A extenso (L) e ngulo esttico (0) so os fatores mais im-portantes que determinam a carga e o tamanho das corretes.

T = Carga de trabalho por conjunto de corrente (kN)RF = Reao do sistema de reao (kN) = Coeficiente de fricoG = Peso do painel da defensa, PE placas etc (kN) L = Extenso da corrente de ponta a ponta (m) = Deflexo da defensa (m)n = Nmero de correntes agindo em conjunto0 = ngulo esttico das correntes(s), defensa sem deflexo (grau) 1 = ngulo dinmico das correntes(s), deflexo da defensa (grau)x = Movimento do painel devido ao arco da corrente (m)

OBSERVAES SOBRE O PROJETO G(1) Cargas maiores na corrente, frequentemente ocorrem quando a unidade da defensa alcana uma reao de pico prximo metade da deflexo nominal.(2) Para as correntes de corte, G = 0.(3) A FenderTeam recomenda um fator de segurana () de 2 para a maioria das aplicaes, mas um fator maior pode ser usado sob pedido.(4) Um elemento ou elo fraco barato e fcil de substituir pode ser includo no conjunto de corrente para evitar os danos de sobrecarga ao painel de defensa ou estrutura.

T = G + . RF

n . cos 1

x = L . (cos 1 cos 0 )

1 = sin-[( L . sin 0 ) ]

PROJETO DE CORRENTEAs correntes so usadas para controlar a geometria da defensa durante o impacto e para evitar movimentos excessivos do painel. Elas podem dar assistncia no suporte do peso de painis grandes, evitar inclinao ou bambeamento, e tambm para aumentar as deflexes da borracha e a absoro da energia em casos de impactos de golpe baixo.

> Correntes cortadas so usadas para limitar o movimento horizontal.> As correntes de peso limitaro o movimento vertical e reduziro a inclinao ou bambeamento.> As correntes tensoras trabalham em conjunto com as correntes de peso para limitar a inclinao, pode tambm melhorar o desempenho durante os impactos de golpe baixo. > Os suportes de corrente podem ser ancorados, aparafusados, soldados ou fundidos na estrutura.> Os tensionadores limitam o afrouxamento das correntes devido s tolerncias ou desgaste.

Sa

h0%

5%

10%

15%

20%

25%

0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16%

Afrouxamento da corrente, S-a (%S)

Incli

na

o da

corre

nte, (%

S)

OLHAL DUPLO FUNDIDO DUPLO FUNDIDO NCORA EM U

37>

PROJETO DE CORRENTE

PROJETO DE SUPORTEOs suportes da corrente podem ser projetados para adequar-se s estruturas novas ou existentes, de ao ou concreto. O suporte deve ser consideravelmente mais forte do que o componente mais fraco do conjunto de corrente. Seus pro-jetos devem permitir que a corrente gire livremente sobre seu arco e no deve interferir em outros suportes, o painel de defensa ou o corpo da defensa de borracha durante a compresso. A ala principal deve ser suficientemente espessa ou incluir placas espaadoras para suportar adequadamente o tamanho e tipo corretos de elo.

O tamanho da solda que segura a ala do suporte placa base fator crtico e deve-se consultar os engenheiros da FenderTeam para obter detalhes do projeto. Assim como, o grau e posies de ncoras ou parafusos de fixao devem ser avaliados na fase dos detalhes do projeto.

INCLINAO DA CORRENTEs vezes as correntes vm com especificao zero de afrouxamento ou inclinao, mas isto no reflete a realidade e desnecessrio. At mesmo um afrouxamento muito pequeno (S-a) por volta de 2% da extenso da corrente(S) far com que a corrente incline-se no centro (h) em quase 9% da extenso da corrente.

Por exemplo, uma corrente com 2000mm de comprimento com 40mm de afrouxamento inclinar no meio por mais de 170mm. A mesma corrente com 7mm de afrouxamento aindaassim inclinar cerca de 50mm.

NICO DUPLO DUAS POSIES

Consulte a FenderTeam para obter informaes sobre tipos e tamanhos de suporte, material e acabamento de suportes decorrente adequados.

Rotao Rotao

Defensa de rodaDefensas cilndricas

VBLinha de at

racao efetiva

38 >

RODAS E CILNDRICAAs defensas de roda tm um eixo deslizante e rodetes para aumentar a deflexo e a energia, de forma que so adequadas para entradas de diques e cantos vul-nerveis do bero.

Durante a aproximao do dique ou doca seca o navio est paralelamente perto do muro do dique, mas pode estar mais perto de um dos lados. O contato da proa com a defensa de roda desvia o navio. Assim, como o navio continua a entrar, as defensas cilndricas agem como guias para proteger o casco e o muro do dique.

As defensas cilndricas tem um ngulo fixo que per-mite rotao de resistncia quase zero, adequado para guiar navios dentro de diques e docas secas.

Alguns beros convencionais tem cantos expostos que precisam da proteo de uma defensa de roda. Embora o navio possa estar a um grande ngulo das defensas principais, a linha efetiva de atracao sobre a defensa de roda per-manece em 0. Em muitos casos o impacto a meia nau deve ser considerado.

DEFENSA DE RODA

DEFENSAS CILNDRICAS

V

Linha de atracao efetiva

R

VB

Dire

o do n

avio

Direo do navio

Direo d

o nav

io Direo do navio

39>

CASO ESPECIAL DE IMPACTOSe o navio estiver se movendo dentro do dique ou doca seca, o impacto com a defensa de roda pode ocorrer na seo da proa. A linha de atracao efetiva a tan-gente proa.

Para clculos de energia, o componente de velocidade perpendicular linha de atracao exigido:

Tais manobras so difceis e a velocidade a frente do navio bastante baixa. Os valores tpicos de projeto so:

O ngulo da linha de atracao efetiva maior para os VB impactos mais prximos proa, mas a distncia docentro de massa ao ponto de impacto (R) tambm aumenta. Os valores do Fator de excentricidade (CE) precisam de uma considerao cuidadosa. Consulte a FenderTeam para obter informaes.

RODAS E CILNDRICAS

RODA SIMPLES RODA DUPLA RODA TRIPLA

45 para cada bero Paralelo direo do navioIgualmente balanceadode cada bero

030 da linha deatracao principal

As defensas de roda so utilizadas onde h pequenas variaes no nvel da gua. Defensas de roda mltiplasou ""empilhadas"" so utilizadas em grandes mars ou grandes mudanas de nvel de gua.

Para melhor desempenho, as defensas de roda devem estar orientadas de acordo com o ngulo esperado do navio.

VB = V . seno

= ngulo de desvio do navio (curso verdadeiro)

V 1m/s 10 5VB < 1.0 . seno (5+ 10) = 0.26m/s

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50Temperatura, T (C)

Fator Tem

peratura, C

TEMP

SHCEHC

HC

STD

LR

40 >

PROJETO PARA DEFENSA DE ESPUMAAs defensas de espuma vm em diferentes configura-es. As defensas Ocean-Guard e OceanCushion podem ser utilizadas como flutuantes ou suspensas nas docas. As defensas tipo rosca so suportadas por pilares, que sobem ou descem conforme a mar. As defensas de espuma tm uma variedade de caractersticas nicas que devem ser consideradas durante o projeto. Isto in-clui a temperatura ambiente, ngulo de compresso e nmero de ciclos.

GRAUS DE ESPUMA E CICLOSO ncleo de espuma um amontoado de clulas entre-cruzadas de polietileno que incorpora muitas das mil-hares de pequenas bolsas de ar. Graus de espuma mais macias tem bolsas de ar maiores e uma densidade mais baixa. Espumas mais duras tem bolsas de ar menores e uma densidade mais alta.

Aps mltiplas compresses, o enrijecimento da espu-ma reduzido devido tenso de relaxamento. Os "pontos de referncia" de desempenho da defensa de espuma so considerados aps o terceiro ciclo de com-presso.

FATOR TEMPERATURATemperaturas elevadas reduzem a firmeza da espuma. Temperaturas baixas tornam a espuma mais dura. Recomenda-se utilizar os graus STD ou LR de espuma para cada tipo de clima muito quente ou muito frio porque elas so menos afetadas pelas variaes de temperatura.

A temperatura do ncleo da defen-sa mudar mais vigorosamente do que a da superfcie porque a espu-ma um isolante. Isto reduzir os efeitos de temperatura externa em defensas de espuma maiores.

GRAU DA ESPUMA

Reao baixa

Padro

Alta capacidade

Capacidade extra-alta

Capacidade super alta

LR

STD

HC

EHC

SHC

1

1.30

1.31

1.40

1.45

1.54

2

1.07

1.07

1.09

1.10

1.11

3

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

4

0.97

0.97

0.96

0.95

0.95

5

0.95

0.95

0.94

0.93

0.92

6

0.94

0.94

0.92

0.91

0.90

7

0.93

0.93

0.91

0.90

0.88

8

0.92

0.92

0.90

0.89

0.87

9

0.92

0.92

0.89

0.88

0.87

10

0.91

0.91

0.89

0.88

0.86

100

0.88

0.88

0.85

0.83

0.81

NMERO DE COMPRESSO (n)

010

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60Deflexo (%)

Fator s

eqe

ncial

, CVF (%

)

0

15

35

51%

47%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60Deflexo (%)

Fator lon

gitu

dina

l, CLF (%

)

0

5

15

72%

85%

41>

COMPRESSO VERTICAL

COMPRESSO VERTICALUm ngulo de compresso vertical pode ocorrer devido dilatao da proa ou ondulao do navio.

*Observe que o desvio restrito sob compresso vertical. I