CARGAS, geral,granel e especiais

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CARGAS GERAL, GRANEL E ESPECIAIS 
 
 
O modal aquaviário consolida-se em todo o mundo com a construção e 
modernização de portos em diversos países, visando aumentar sua integração no 
comércio internacional. 
O grande fluxo mundial de mercadorias, interrompido pela crise de 2008, voltou 
a crescer e está próximo de retomar o patamar anterior à crise. Isso significa a retomada 
da construção de embarcações de grande porte para atender a todos os tipos de carga 
hoje movimentadas pelo modal. 
Navios maiores demandam portos maiores ou mais ágeis, com investimentos 
vultuosos em equipamentos portuários de todos os tipos. Há uma enorme indústria por 
trás disto tudo, que mantém milhões de postos de trabalho e gera riqueza para todos os 
países que dela usufruem. 
A escolha correta de equipamentos, e seu dimensionamento para cada trabalho a 
ser feito, devem focar na redução do tempo gasto em cada tarefa, para minimizar seus 
custos. 
Quando se pensa no comércio exterior atual, uma referência é o livro A Caixa, 
de Marc Levinson, que relata detalhadamente a história do contêiner, desde sua criação 
até sua disseminação mundial, que o tornaram um dos inventos mais importantes do 
século XX, o vetor tecnológico da globalização, que revolucionou a logística do 
transporte internacional. 
Este material foi preparado exclusivamente para uso na disciplina Cargas Geral e 
Especiais, do curso de Gestão Portuária da Fatec RL – Baixada Santista. 
Espero que o material seja útil aos alunos. Aceito críticas e sugestões para 
melhorar a qualidade para turmas futuras. 
Agradeço ao amigo e professor de Engenharia de Transportes, Creso de Franco 
Peixoto, que permitiu a utilização de material por ele pesquisado e desenvolvido para 
sua apostila Introdução à Engenharia Portuária, utilizada nos cursos em que leciona. 
 
Álvaro Camargo Prado 
Fevereiro de 2015 
 
1. COMPARAÇÃO ECONÔMICA DO TRANSPORTE MARÍTIMO E 
FLUVIAL COM OUTROS SISTEMAS DE TRANSPORTES 
Vários são os fatores determinantes para a escolha dos modais de transporte, como 
capacidade, velocidade e custos, entre outros. A capacidade de carga influencia 
diretamente cons custos de transporte, conforme vemos a seguir. 
 
1.1. Capacidade de carga 
A Capacidade de Carga (Cc) é a relação entre a carga transportada e o peso total do 
veículo carregado. 
 Aquaviário: a partir do calado e de um fator de segurança definido pela 
Capitania dos Portos, tem-se: 
𝐶𝑐 =
𝐷𝑐
𝐷𝑐 +𝐷𝑝𝑝
 
Onde: 
Dc: deslocamento devido à carga. 
Dpp: deslocamento devido ao peso próprio. 
Aquaviário: Cc vai de 0,75 a 0,85. 
 Ferroviário: 
Vagão de carga CP: lotação de 48000 kg, tara de 17500 kg, o que resulta em Cc = 0,73. 
 Rodoviário: 
Caminhão de 6 ton: lotação de 6000 kg e tara de 2000 kg, resultando Cc = 0,75. 
 
1.2. Peso morto 
É o peso deslocado pelo veículo para transportar uma tonelada de carga líquida, 
conforme mostra a Tabela 1: 
Tabela 1: Peso morto de veículos de transporte. 
Peso morto 
Barco 300 kg 
Trem de carga 800 kg 
Caminhão 700 kg 
 
1.3. Força necessária ao deslocamento: 
Para obter a força de deslocamento os fatores considerados são: 
 Potência do motor. 
 Transmissão mecânica. 
 Atrito. 
 Concentração de esforços estruturais devido ao peso próprio: barcos – cargas 
distribuídas ao longo de toda estrutura; caminhões e ferrovias – cargas aplicadas 
em poucos pontos. 
 
 
1.4. Capacidade de carga por viagem: 
 Aquaviário: utilização de menor número de unidades de transporte pela alta 
capacidade de carga por viagem. 
Fluvial: 150 a 3000 ton 
Marítima: 10000 a 450000 ton (mais os superpetroleiros) 
 Ferroviário: de 12 ton a 100 ton 
 Rodoviário: 1 ton a 40 ton. 
 
1.5. Custos de equipamentos para transportar 1000 toneladas úteis: 
 Rodoviário: 50 caminhões de 20 ton com reboque – US$ 1 milhão (vida útil de 
10 anos). 
 Ferroviário: 50 vagões e uma locomotiva ̶ US$ 0,83 milhões (vida útil de 30 
anos). 
 Aquaviário: 1 barco automotor – US$ 0,25 milhões (vida útil de 50 anos). 
Desvantagens: transporte lento, exige transporte auxiliar e inviável para 
pequenas distâncias ( < 200 km). 
 
A comparação mostra que, com exceção da aplicação em pequenas distâncias, o 
modal aquaviário apresenta grande vantagem em relação aos custos. 
A questão das curtas distâncias recaem, em parte, sobre o tempo total gasto com o 
ciclo de carregamento e descarregamento, formado pelas ações de atracação – 
descarregamento – carregamento – saída. Portos rápidos, com grande 
disponobilidade de equipamentos de alta velocidade podem minimizar o tempo do 
ciclo, tornando o modal mais atrativo. 
 
2. EMBARCAÇÕES 
Este capítulo traz informações técnicas sobre as diferentes embarcações de carga. 
2.1. Estabilidade das embarcações. 
As principais diferenças entre as embarcações fluviais e marítimas referem-se à 
estabilidade destas em suas aquavias. Os barcos fluviais têm pequenao calado para 
adequar-se aos canais navegáveis. As embarcações marítimas tem grande calado para 
garantir estabilidade com ondas e outros fenômenos dos oceanos. As figuras 1 e 2 
mostram a diferença de estabilidade entre as embarcações. 
 
Figura 1: Embarcação fluvial. 
 
 
Figura 2: Embarcação marítima. 
 
 
 As formas das embarcações não são excludentes, entretanto em transporte 
marítimo as fluviais não são recomendadas para mar aberto, podendo ser utilizadas em 
canais de navegação ao até mesmo em portos internos, sem a criação de ondulações de 
superfície. 
2.2. Dimensões das embarcações. 
As dimensões básicas das embarcações para uso marítimo são mostradas na figura 3 
e a explicação dos termos está na tabela 2. 
Figura 3: Dimensões das embarcações. 
 
 
Tabela 2: Dimensões típicas das embarcações. 
Dimensões típicas 
Código Significado Depende do peso 
LOA Comprimento total Não 
LPP Comprimento entre perpendiculares Sim* 
B Boca Sim** 
T Calado Sim 
P Pontal Não 
A Altura da superestrutura Não 
BL Borda Livre Sim 
 
* Se considerado igual ao comprimento do nível d’água. 
** Se considerada igual à largura total da embarcação. 
 
2.3. Nomenclatura dos pesos 
 Peso da embarcação vazia (PV): estrutura, equipamentos de propulsão e 
acessórios necessários. 
 Peso bruto (TPB): peso máximo que a embarcação pode transportar, excetuando 
seu peso vazio. Define-se também o Porte Útil (PU), que é o máximo peso de 
carga paga que a embarcação pode transportar. 
 Peso operacional (PO): peso de combustível, água potável, tripulação e 
pertences lubrificantes, material de bordo e de consumo. 
 Peso total deslocado (Pdesl): peso total da embrcação. 
Assim, tem-se: 
TPB = PU + PO 
Pdesl = PV + TPB 
 
2.4. Coeficiente de Bloco: caracteriza a eficiência mais eficiente das formas do casco. A 
figura 4 mostra as dimensões consideradas no cálculo do coeficiente. 
Figura 4: Dimensões do Bloco 
 
Coeficiente de bloco = Volume imerso/(LxCxB) 
L: comprimento total 
C: Calado 
B: Boca 
Valores típicos do coeficiente de bloco: 
Ideal: 0,8 a 0,85 
Porta-contêiner: 0,7 
Chata: 1,0 
 
2.5. Estabilidade: função do calado. 
 Calado mínimo: garantia do hélice e do leme atuarem plenamente na massa 
líquida; redução do empuxo de vento na parte exposta, que poderia tombar a 
embarcação. 
 Calado máximo: segurança de operação. A carga pode ser colocada até a “marca 
de carga”. A figura 5 mostra a marca de carga. 
Figura 5: Marca de carga 
 
 
3. Porto Comercial. 
Compreende-se por porto comercial aquele que está em uma área protegida e que 
conta com equipamentos de transbordo de cargas.4. Terminologia de marés. 
 Preamar: cheias de maré, ocorre duas vezes por dia. 
 Baixamar: vazante da maré. 
 
5. Estabelecimento do porto: horário em que ocorre a preamar e que permite o acesso de 
embarcações com calado pouco menor que a profundidade local, com segurança. 
Define-se a folga de segurança (pé do piloto) como sendo a diferença entre a 
profundidade e o calado (H – C). 
A folga de segurança em caso estático assume os seguintes valores: 
 Fundo de lama: 0,6 m. 
 Fundo rochoso: 1,5 m. 
 
6. CARGA GERAL 
6.1. Navios 
Os navios cargueiros dedicados ao transporte de carga geral hoje são considerados 
navios de 2ª classe. Foram gradativamente substituídos pelos graneleiros e pelos porta-
contêineres, mas ainda são utilizados na maioria dos portos. 
Dimensões: 
 
 
Dimensões típicas das embarcações 
Carga geral 
Porte 
bruto 
(TPB) 
Deslocamento 
(t) 
Comprimento0A 
(m) 
Comprimentopp 
(m) 
Boca 
(m) 
Calado 
(m) 
Coeficiente 
de bloco 
40000 54500 209 199 30,0 12,5 0,73 
35000 48000 199 189 28,9 12,0 0,73 
30000 41000 188 179 27,7 11,3 0,73 
25000 34500 178 169 26,4 10,7 0,72 
20000 28000 166 158 24,8 10,0 0,71 
15000 21500 152 145 22,6 9,2 0,71 
10000 14500 133 127 19,8 8,0 0,72 
5000 7500 105 100 15,8 6,4 0,74 
2500 4000 85 80 13,0 5,0 0,77 
 
6.2. Instalações Portuárias para Carga Geral 
 
6.2.1. Berços 
 
 Cota: combinação de preamar (nível máximo diário da maré) e ação de 
agitação de ondas. Até oscilações de nível de 2 m pode-se usar guindastes 
das embarcações, mas para oscilações maiores deve-se usar os guindastes 
portuários. 
 Largura de plataforma (praça de movimentação de carga): distância da frente 
do cais à faixa de trânsito (área de pátio de armazenagem): 
Antigo: combinação de via de rodagem, ferrovia, espaço para guindastes 
portuários em trilhos dirtamente para as embarcações, sem deslocamento horizontal – 
satisfatória: 13m, sendo 5,5 m para pista de rodagem; 4,5 m para ferrovia; 2x0,75m para 
as pernas do guindaste; 1,5 m para os cabeços do cais. 
Atual: mais uma via de rodagem entre embarcação e estocagem em trânsito nos 
veículos e área de estocagem pulmão; largura média entre 20 e 40 m. Comprimento do 
berço: um comprimento mais uma boca. 
 
6.2.2. Armazenamento coberto. Cargas gerais (sacarias, caixas, pequenos volumes) 
exigem cobertura, como galpões (1 m2/tonelada). Os armazéns devem ter 
portas de 5 a 6 m de largura com 5 m de altura mínima, para passagem de 2 
empilhadeiras, ventilação e iluminação. O peso da carga por área de 
estocagem depende de: 
 Fator de estiva (m3/tonelada) para diferentes produtos e unidades de 
carga. 
 Altura média de empilhamento (fundação e altura disponível dos 
equipamentos). 
 Espaço requerido para movimentação e acesso de carga. 
 
6.2.3. Pátios de estocagem. Cargas que não sofrem danos por intempéries e difíceis 
de roubar (veículos, máquinas encaixotadas, produtos siderúrgicos, etc.). 
Deve ser prevista iluminação para operação noturna. 
 
6.2.4. Equipamentos para movimentação de carga. 
 
Princípios: 
 Os sistemas de movimentação não podem ser planejados de modo que 
um componente deva aguardar por outro. Por exemplo, o guindaste da 
embarcação não deve movimentar carga diretamente da empilhadeira. 
 A carga deve ser colocada na plataforma e ser movimentada a partir dela, 
para economizar tempo de operação. 
 Equipamentos versáteis: aumenta a capacidade e disponibilidade; reduz 
custos de investimento, operação e manutenção. 
 Assistência técnica e peças sobressalentes são recomendáveis. 
 
6.2.5. Movimentação entre embarcação e plataforma: utilizados guindastes de 
pórtico entre trilhos, guindastes das embarcações ou guindastes sobre pneus. 
Taxas de movimentação: 
 carga geral variada → menos de 10 ton/hora; 
 carga geral unitizada → mais de 30 toneladas/hora. 
A movimentação anual de um cais de carga geral pode chegar entre 600 a 800 
toneladas por metro de cais. 
Utiliza-se muito a combinação entre guindastes de embarcação e guindastes móveis 
sobre pneus, porque estes podem movimentar-se por toda a área portuária, sendo mais 
versáteis que os guindastes sobre trilho. 
6.2.6. Movimentação entre plataforma e área de estocagem: a escolha do 
equipamento depende das unidades de carga, da altura de empilhamento e de 
considerações sobre o maior uso de equipmanetos ou de mão de obra. 
 Distâncias menores que 100 m: empilhadeiras. 
 Distâncias maiores que 100 m: carretas. 
 
6.2.7. Movimentação nas áreas de estocagem em trânsito: 
 Áreas cobertas: predominam empilhadeiras, esteiras transportadoras e trabalho 
manual. 
 Pátios a céu aberto: guindastes móveis e empilhadeiras. 
 
6.2.8. Características de operação dos equipamentos. 
Equipamento para movimentação de carga geral 
Tipo Características 
gerais 
Vantagens Desvantagens 
Empilhadeiras Capacidade: 2 – 
45 t 
Erguimento: 2.5 
– 5 m 
Indicada para 
erguimento, transporte 
a curta distância, 
carga e empilhamento. 
Altas cargas nas rodas 
dianteiras. 
 Acionamento: 
Gasolina Aceleração. CO nos gases de 
escapamento. Diesel Longa vida útil. 
Elétrica Não polui; ideal para 
porões dos navios. 
Recarga de baterias 
demorada. 
Guindastes 
móveis sobre 
pneus 
Capacidade: 2 – 
40 t 
Versátil: pode ser 
usado em todo o 
terminal e para todos 
tipos de carga. 
Somente para 
erguimento estacionário, 
não usado para 
transporte. 
São normalmente 
patolados. 
Cabine muito baixa 
impede visão do 
operador do porão do 
navio, seguindo 
sinalização da tripulação. 
Cavalos 
motores e 
trailers 
Capacidade: 10 
– 20 t 
Potência: 50 – 
100 HP 
Barato e de 
manutenção simples. 
Somente para transporte 
horizontal, deve 
trabalhar combinado 
com equipamento de 
erguimento. 
 
 
Exemplo de planejamento de carga geral: 
1. Um terminal de carga geral recebe um navio de 30000 ton com 6 porões. O 
terminal opera com dois guindastes sobre trilhos com produtividade de 20 ciclos 
por hora e capacidade máxima de erguimento de 30 ton. Pede-se: 
a. Quantas horas são necessárias para carregar o navio? 
b. Sabendo que o terminal opera com empilhadeiras de 20 ton, na velocidade de 5 
km/h, que a distância da embarcação até o armazém é de 40 m e que o tempo 
total de carga e descarga é de 1 min, qual é a quantidade de empilhadeiras 
necessária? 
c. Qual é o comprimento do berço para acomodar dois navios de 30000 ton e mais 
um de 20000 ton?