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AULA 7: Dimensionamento do canal de acesso e bacia de evolução Patrícia Dalsoglio Garcia ESCOLA DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE Disciplina: Portos, Rios e Canais II INTRODUÇÃO A Norma Brasileira NBR 9782/1987 (ABNT, 1987) fixa os valores representativos das ações que devem ser consideradas nos projetos de estruturas portuárias marítimas ou fluviais, aplicando-se estes valores às estruturas de abrigo e acostagem, sendo consideradas as ações provenientes de: Cargas permanentes Sobrecargas verticais Cargas móveis Meio ambiente Atracação Amarração Terreno INTRODUÇÃO Meio ambiente Correntes valor mínimo: 1 m/s Marés e níveis d’água estruturas de acostagem: altura que não seja ultrapassada em 95% do tempo de recorrência Estruturas de proteção: 80% ondas • H1 (média aritmética das alturas do centésimo superior das maiores ondas) : estruturas rígidas (muros e paredes) • Entre H1 e H10: estruturas semi-rígidas (sobre estacas) • Hs (média aritmética das alturas do terço superior das ondas): estruturas flexíveis de blocos naturais ou artificiais ventos a velocidade média em 10 minutos, medida no local de implantação da estrutura portuária a uma altura de 10 m máxima velocidade admitida: 20 m/s DEFINIÇÕES Berço: local destinado a atracação do navio Canal de acesso: via navegável balizada, por onde os navios chegam e saem dos portos (proporcionar águas tranqüilas e profundas para que os navios de maior porte possam navegar seguramente) Bacia de evolução: área circular destinada ao giro do navio durante a atracação ou desatracação DEFINIÇÕES Navio Tipo DEFINIÇÕES Dimensões típicas de navios Porte Bruto (tpb) Desloca- mento (ton) Comprim. OA (m) Comprim pp (m) Boca (m) Calado (m) Coeficiente de Bloco Petroleiros (ULCC) 500000 590000 415 392 73.0 24.0 0.86 400000 475000 380 358 68.0 23.0 0.85 350000 420000 365 345 65.5 22.0 0.85 Petroleiros (VLCC) 300000 365000 350 330 63.0 21.0 0.84 275000 335000 340 321 61.0 20.5 0.84 250000 305000 330 312 59.0 19.9 0.83 225000 277000 320 303 57.0 19.3 0.83 2000000 246000 310 294 55.0 18.5 0.82 Petroleiros 175000 217000 300 285 52.5 17.7 0.82 150000 186000 285 270 49.5 16.9 0.82 125000 156000 270 255 46.5 16.0 0.82 100000 125000 250 236 43.0 15.1 0.82 80000 102000 235 223 40.0 14.0 0.82 70000 90000 225 213 38.0 13.5 0.82 60000 78000 217 206 36.0 13.0 0.81 Navios Tanques de Produtos Químicos 50000 66000 210 200 32.2 12.6 0.81 40000 54000 200 190 30.0 11.8 0.80 30000 42000 188 178 28.0 10.8 0.78 20000 29000 174 165 24.5 9.8 0.73 10000 15000 145 137 19.0 7.8 0.74 5000 8000 110 104 15.0 7.0 0.73 3000 4000 90 85 13.0 6.0 0.74 Graneleiros 400000 464000 375 356 62.5 24.0 0.87 350000 406000 362 344 59.0 23.0 0.87 300000 350000 350 333 56.0 21.8 0.86 250000 292000 335 318 52.5 20.5 0.85 200000 236000 315 300 48.5 19.0 0.85 150000 179000 290 276 44.0 17.5 0.84 125000 150000 275 262 41.5 16.5 0.84 100000 121000 255 242 39.0 15.3 0.84 80000 98000 240 228 36.5 14.0 0.84 60000 74000 220 210 33.5 12.8 0.82 40000 50000 195 185 29.0 11.5 0.80 20000 26000 160 152 23.5 9.3 0.78 10000 13000 130 124 18.0 7.5 0.78 Nota: As dimensões das embarcações podem variar de até 10%, dependendo do projeto e país de origem. Porte Bruto (tpb) Desloca- mento (ton) Comprim. OA (m) Comprim pp (m) Boca (m) Calado (m) Coeficiente de Bloco Porta Containers (Post Panamax) 70000 100000 280 266 41.8 13.8 0.65 65000 92000 274 260 41.2 13.5 0.64 60000 84000 268 255 39.8 13.2 0.63 55000 76500 261 248 38.3 12.8 0.63 Porta Containers (Panamax) 60000 83000 290 275 32.2 13.2 0.71 55000 75500 278 264 32.2 12.8 0.69 50000 68000 267 253 32.2 12.5 0.67 45000 61000 255 242 32.2 12.2 0.64 40000 54000 237 225 32.2 11.7 0.64 35000 47500 222 211 32.2 11.1 0.63 30000 40500 210 200 30.0 10.7 0.63 25000 33500 195 185 28.5 10.1 0.63 20000 27000 174 165 26.2 9.2 0.68 15000 20000 152 144 23.7 8.5 0.69 10000 13500 130 124 21.2 7.3 0.70 Navios Ro-Ro 50000 87500 287 273 32.2 12.4 0.80 45000 81000 275 261 32.2 12.0 0.80 40000 72000 260 247 32.2 11.4 0.79 35000 63000 245 233 32.2 10.8 0.78 30000 54000 231 219 32.0 10.2 0.75 25000 45000 216 205 31.0 9.6 0.75 20000 36000 197 187 28.6 9.1 0.75 15000 27500 177 168 26.2 8.4 0.74 10000 18400 153 145 23.4 7.4 0.73 5000 9500 121 115 19.3 6.0 0.71 Carga Geral 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 Navios Transportadores de Veículos 30000 48000 210 193 32.2 11.7 0.66 25000 42000 205 189 32.2 10.9 0.63 20000 35500 198 182 32.2 10.0 0.61 15000 28500 190 175 32.2 9.0 0.56 DEFINIÇÕES Movimentos dos navios BERÇO DE ATRACAÇÃO Comprimento do berço NTNTBerço BLL CANAL DE ACESSO PROFUNDIDADE MÍNIMA nível mínimo de maré (incluindo efeito meteorológico) calado estático squat (afundamento dinâmico paralelo + trim) efeito do cavado da onda (canais externos) folga líquida sob a quilha (pé do piloto) ~ 0,60 m incertezas do nível d’água e do leito tolerâncias na execução de dragagens e sobredragagem CANAL DE ACESSO PROFUNDIDADE MÍNIMA CANAL DE ACESSO PROFUNDIDADE MÍNIMA Efeito de onda (efeito de cavado) Squat: Imersão da embarcação em função da sua velocidade ao transitar em águas confinadas 2 4 2 2 1 2 , ( ) Lpp Fr Fr Squat(m) = 2 4 2 2 1 2 , ( ) Lpp Fr Fr hg V Fr toDeslocamenTBLC PPB : Lpp: comprimento da embarcação entre perpendiculares B: boca T: Calado Estático CB: Coeficiente de Bloco V: velocidade da embarcação h: profundidade do canal CANAL DE ACESSO PROFUNDIDADE MÍNIMA Folga líquida sob a quilha • Na prática marítima adota-se o valor de 2 pés 0,60m como margem de segurança de folga líquida sob a quilha (pé do piloto) Tolerância da dragagem As folgas recomendadas pelas Normas Brasileiras são: Águas tranqüilas: até 0,30m Águas agitadas: até 0,50m Obs.: a folga é devido ao fato do fundo do canal não ser regular Mínimo para canais e bacias internas (abrigados de ondas) 10,1 T hmín CANAL DE ACESSO LARGURA MÍNIMA Manobrabilidade Velocidade Ventos transversais Correntes transversais Correntes longitudinais Ondas Auxílios à navegação Superfície do fundo Periculosidade da carga Folga com a margem CANAL DE ACESSO LARGURA MÍNIMA CANAL DE ACESSO LARGURA MÍNIMA Manobrabilidade da Embarcação Boa Moderada Ruim Largura Adicional 1,3 B 1,5 B 1,8 B Veloz Maior que 12 Moderada Maior que 8; Menor que 12 Lenta Maior que 5; Menor que 8 Severo Maior que 33; Menor que 48 Moderado Maior que 15; Menor que 33 Fraco Menor que 15 Forte Maior que 1,5; Menor que 2,0 Moderada Maior que 0,5; Menor que 1,5 FracaMaior que 0,2; Menor que 0,5 Negligenciável Menor que 0,2 Forte Maior que 3,0 Moderada Maior que 1,5; Menor que 3,0 Fraca Menor que 1,5 Categoria Carga Baixa Passageiros; cargas em geral; containers; Granéis Sólidos Média Petróleo Alta Combustíveis, Gás Liquefeito de Petróleo, Metaneiros, Butaneiros, Produtos Químicos de todas as classes Velocidade (nós) Ventos transversais (nós) Correntes transversais (nós) Correntes longitudinais (nós) Periculosidade da carga Categoria Densidade de Tráfego (Embarcações/hora) Leve 0 - 1 Moderada 1 - 3 Pesada > 3 Densidade de encontro de tráfego (mão dupla) Largura Adicional Velocidade da Embarcação Canal Externo (não-abrigado) Canal Interno (abrigado) Canal com Laterais Taludadas e com Bancos de Areia Veloz Moderado Lento 0,7 B 0,5 B 0,3 B - 0,5 B 0,3 B Margens íngremes e rígidas, estruturas Veloz Moderado Lento 1,3 B 1,0 B 0,5 B - 1,0 B 0,5 B Largura de passagem Largura Adicional Canal Externo (não-abrigado) Canal Interno (abrigado) Velocidade da Embarcação Veloz Moderada Lenta 2,0 B 1,6 B 1,2 B - 1,4 B 1,0 B Densidade de Tráfego Leve Moderada Pesada 0 0,2 B 0,5 B 0 0,2 B 0,4 B Folga com as margens CANAL DE ACESSO LARGURA MÍNIMA Tabela 28 - Larguras Adicionais para Canais com Seção Transversal Reta Largura Velocidade da Embarcação Canal Externo Canal Interno (a) Velocidade da Embarcação Veloz Moderada Lenta 0,1 B 0,0 0,0 0,1 B 0,0 0,0 (b) Ventos Transversais Prevalescentes Fraco Todas 0.0 0.0 Moderado Veloz 0,3 B - Moderada 0,4 B 0,4 B Lenta 0,5 B 0,5 B Severo Veloz 0,6 B - Moderada 0,8 B 0,8 B Lenta 1,0 B 1,0 B c) Correntes Transversais Prevalescentes Negligenciável Todas 0.0 0.0 Fraca Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,1 B Lenta 0,3 B 0,2 B Moderada Veloz 0,5 B - Moderada 0,7 B 0,5 B Lenta 1,0 B 0,8 B Forte Veloz 0,7 B - Moderada 1,0 B - Lenta 1,3 B - d) Correntes Longitudinais Prevalescentes Fraca Todas 0.0 0.0 Moderada Veloz 0.0 - Moderada 0,1 B 0,1 B Lenta 0,2 B 0,2 B Forte Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,2 B Lenta 0,4 B 0,4 B e) Altura Significativa HS e Comprimento de Onda (m) HS 1 eL Todas 0.0 0.0 3 > HS > 1 e = L Veloz 2,0 B - Moderada 1,0 B - Lenta 0,5 B - HS > 3 e > L Veloz 3,0 B - Moderada 2,2 B - Lenta 1,5 B - (f) Auxílios à Navegação excelente com controle de tráfego 0.0 0.0 bom 0,1 B 0,1 B moderado (rara ocorrência pobre visibilidade) 0,2 B 0,2 B moderado (frequente ocorrência pobre visibilidade) 0,5 B 0,5 B (g) Superfície do Fundo do Canal se profundidade 1,5 T 0.0 0.0 se profundidade < 1,5 T e lisa e macia 0,1 B 0,1 B lisa ou taludada e rígida 0,1 B 0,1 B rugosa e dura 0,2 B 0,2 B (h) Profundidade do Canal 1,5 T (interno e externo) 0.0 0.0 1,25 T e l,5 T (externo) 1,15 T e l,5 T (interno) 0,1 B 0,2 B 1,25 T (externo) < 1,15 T (interno) 0,2 B 0,4 B (i) Nível de Periculosidade da Carga Baixa 0.0 0.0 Média 0,5 B 0,4 B Alta 1,0 B 0,8 B CANAL DE ACESSO LARGURA MÍNIMA Tabela 28 - Larguras Adicionais para Canais com Seção Transversal Reta Largura Velocidade da Embarcação Canal Externo Canal Interno (a) Velocidade da Embarcação Veloz Moderada Lenta 0,1 B 0,0 0,0 0,1 B 0,0 0,0 (b) Ventos Transversais Prevalescentes Fraco Todas 0.0 0.0 Moderado Veloz 0,3 B - Moderada 0,4 B 0,4 B Lenta 0,5 B 0,5 B Severo Veloz 0,6 B - Moderada 0,8 B 0,8 B Lenta 1,0 B 1,0 B c) Correntes Transversais Prevalescentes Negligenciável Todas 0.0 0.0 Fraca Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,1 B Lenta 0,3 B 0,2 B Moderada Veloz 0,5 B - Moderada 0,7 B 0,5 B Lenta 1,0 B 0,8 B Forte Veloz 0,7 B - Moderada 1,0 B - Lenta 1,3 B - d) Correntes Longitudinais Prevalescentes Fraca Todas 0.0 0.0 Moderada Veloz 0.0 - Moderada 0,1 B 0,1 B Lenta 0,2 B 0,2 B Forte Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,2 B Lenta 0,4 B 0,4 B e) Altura Significativa HS e Comprimento de Onda (m) HS 1 eL Todas 0.0 0.0 3 > HS > 1 e = L Veloz 2,0 B - Moderada 1,0 B - Lenta 0,5 B - HS > 3 e > L Veloz 3,0 B - Moderada 2,2 B - Lenta 1,5 B - (f) Auxílios à Navegação excelente com controle de tráfego 0.0 0.0 bom 0,1 B 0,1 B moderado (rara ocorrência pobre visibilidade) 0,2 B 0,2 B moderado (frequente ocorrência pobre visibilidade) 0,5 B 0,5 B (g) Superfície do Fundo do Canal se profundidade 1,5 T 0.0 0.0 se profundidade < 1,5 T e lisa e macia 0,1 B 0,1 B lisa ou taludada e rígida 0,1 B 0,1 B rugosa e dura 0,2 B 0,2 B (h) Profundidade do Canal 1,5 T (interno e externo) 0.0 0.0 1,25 T e l,5 T (externo) 1,15 T e l,5 T (interno) 0,1 B 0,2 B 1,25 T (externo) < 1,15 T (interno) 0,2 B 0,4 B (i) Nível de Periculosidade da Carga Baixa 0.0 0.0 Média 0,5 B 0,4 B Alta 1,0 B 0,8 B Tabela 28 - Larguras Adicionais para Canais com Seção Transversal Reta Largura Velocidade da Embarcação Canal Externo Canal Interno (a) Velocidade da Embarcação Veloz Moderada Lenta 0,1 B 0,0 0,0 0,1 B 0,00,0 (b) Ventos Transversais Prevalescentes Fraco Todas 0.0 0.0 Moderado Veloz 0,3 B - Moderada 0,4 B 0,4 B Lenta 0,5 B 0,5 B Severo Veloz 0,6 B - Moderada 0,8 B 0,8 B Lenta 1,0 B 1,0 B c) Correntes Transversais Prevalescentes Negligenciável Todas 0.0 0.0 Fraca Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,1 B Lenta 0,3 B 0,2 B Moderada Veloz 0,5 B - Moderada 0,7 B 0,5 B Lenta 1,0 B 0,8 B Forte Veloz 0,7 B - Moderada 1,0 B - Lenta 1,3 B - d) Correntes Longitudinais Prevalescentes Fraca Todas 0.0 0.0 Moderada Veloz 0.0 - Moderada 0,1 B 0,1 B Lenta 0,2 B 0,2 B Forte Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,2 B Lenta 0,4 B 0,4 B e) Altura Significativa HS e Comprimento de Onda (m) HS 1 eL Todas 0.0 0.0 3 > HS > 1 e = L Veloz 2,0 B - Moderada 1,0 B - Lenta 0,5 B - HS > 3 e > L Veloz 3,0 B - Moderada 2,2 B - Lenta 1,5 B - (f) Auxílios à Navegação excelente com controle de tráfego 0.0 0.0 bom 0,1 B 0,1 B moderado (rara ocorrência pobre visibilidade) 0,2 B 0,2 B moderado (frequente ocorrência pobre visibilidade) 0,5 B 0,5 B (g) Superfície do Fundo do Canal se profundidade 1,5 T 0.0 0.0 se profundidade < 1,5 T e lisa e macia 0,1 B 0,1 B lisa ou taludada e rígida 0,1 B 0,1 B rugosa e dura 0,2 B 0,2 B (h) Profundidade do Canal 1,5 T (interno e externo) 0.0 0.0 1,25 T e l,5 T (externo) 1,15 T e l,5 T (interno) 0,1 B 0,2 B 1,25 T (externo) < 1,15 T (interno) 0,2 B 0,4 B (i) Nível de Periculosidade da Carga Baixa 0.0 0.0 Média 0,5 B 0,4 B Alta 1,0 B 0,8 B CANAL DE ACESSO LARGURA MÍNIMA Tabela 28 - Larguras Adicionais para Canais com Seção Transversal Reta Largura Velocidade da Embarcação Canal Externo Canal Interno (a) Velocidade da Embarcação Veloz Moderada Lenta 0,1 B 0,0 0,0 0,1 B 0,0 0,0 (b) Ventos Transversais Prevalescentes Fraco Todas 0.0 0.0 Moderado Veloz 0,3 B - Moderada 0,4 B 0,4 B Lenta 0,5 B 0,5 B Severo Veloz 0,6 B - Moderada 0,8 B 0,8 B Lenta 1,0 B 1,0 B c) Correntes Transversais Prevalescentes Negligenciável Todas 0.0 0.0 Fraca Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,1 B Lenta 0,3 B 0,2 B Moderada Veloz 0,5 B - Moderada 0,7 B 0,5 B Lenta 1,0 B 0,8 B Forte Veloz 0,7 B - Moderada 1,0 B - Lenta 1,3 B - d) Correntes Longitudinais Prevalescentes Fraca Todas 0.0 0.0 Moderada Veloz 0.0 - Moderada 0,1 B 0,1 B Lenta 0,2 B 0,2 B Forte Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,2 B Lenta 0,4 B 0,4 B e) Altura Significativa HS e Comprimento de Onda (m) HS 1 eL Todas 0.0 0.0 3 > HS > 1 e = L Veloz 2,0 B - Moderada 1,0 B - Lenta 0,5 B - HS > 3 e > L Veloz 3,0 B - Moderada 2,2 B - Lenta 1,5 B - (f) Auxílios à Navegação excelente com controle de tráfego 0.0 0.0 bom 0,1 B 0,1 B moderado (rara ocorrência pobre visibilidade) 0,2 B 0,2 B moderado (frequente ocorrência pobre visibilidade) 0,5 B 0,5 B (g) Superfície do Fundo do Canal se profundidade 1,5 T 0.0 0.0 se profundidade < 1,5 T e lisa e macia 0,1 B 0,1 B lisa ou taludada e rígida 0,1 B 0,1 B rugosa e dura 0,2 B 0,2 B (h) Profundidade do Canal 1,5 T (interno e externo) 0.0 0.0 1,25 T e l,5 T (externo) 1,15 T e l,5 T (interno) 0,1 B 0,2 B 1,25 T (externo) < 1,15 T (interno) 0,2 B 0,4 B (i) Nível de Periculosidade da Carga Baixa 0.0 0.0 Média 0,5 B 0,4 B Alta 1,0 B 0,8 B Tabela 28 - Larguras Adicionais para Canais com Seção Transversal Reta Largura Velocidade da Embarcação Canal Externo Canal Interno (a) Velocidade da Embarcação Veloz Moderada Lenta 0,1 B 0,0 0,0 0,1 B 0,0 0,0 (b) Ventos Transversais Prevalescentes Fraco Todas 0.0 0.0 Moderado Veloz 0,3 B - Moderada 0,4 B 0,4 B Lenta 0,5 B 0,5 B Severo Veloz 0,6 B - Moderada 0,8 B 0,8 B Lenta 1,0 B 1,0 B c) Correntes Transversais Prevalescentes Negligenciável Todas 0.0 0.0 Fraca Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,1 B Lenta 0,3 B 0,2 B Moderada Veloz 0,5 B - Moderada 0,7 B 0,5 B Lenta 1,0 B 0,8 B Forte Veloz 0,7 B - Moderada 1,0 B - Lenta 1,3 B - d) Correntes Longitudinais Prevalescentes Fraca Todas 0.0 0.0 Moderada Veloz 0.0 - Moderada 0,1 B 0,1 B Lenta 0,2 B 0,2 B Forte Veloz 0,1 B - Moderada 0,2 B 0,2 B Lenta 0,4 B 0,4 B e) Altura Significativa HS e Comprimento de Onda (m) HS 1 eL Todas 0.0 0.0 3 > HS > 1 e = L Veloz 2,0 B - Moderada 1,0 B - Lenta 0,5 B - HS > 3 e > L Veloz 3,0 B - Moderada 2,2 B - Lenta 1,5 B - (f) Auxílios à Navegação excelente com controle de tráfego 0.0 0.0 bom 0,1 B 0,1 B moderado (rara ocorrência pobre visibilidade) 0,2 B 0,2 B moderado (frequente ocorrência pobre visibilidade) 0,5 B 0,5 B (g) Superfície do Fundo do Canal se profundidade 1,5 T 0.0 0.0 se profundidade < 1,5 T e lisa e macia 0,1 B 0,1 B lisa ou taludada e rígida 0,1 B 0,1 B rugosa e dura 0,2 B 0,2 B (h) Profundidade do Canal 1,5 T (interno e externo) 0.0 0.0 1,25 T e l,5 T (externo) 1,15 T e l,5 T (interno) 0,1 B 0,2 B 1,25 T (externo) < 1,15 T (interno) 0,2 B 0,4 B (i) Nível de Periculosidade da Carga Baixa 0.0 0.0 Média 0,5 B 0,4 B Alta 1,0 B 0,8 B CANAL DE ACESSO RAIO DE CURVATURA MÍNIMO função do ângulo de leme que se pretende para a manobra (limitado pelo ângulo máximo~30º) e da relação profundidade x calado SOBRELARGURA função dos parâmetros anteriores e da boca do navio ASSISTÊNCIA DE REBOCADORES < 60.000 tpb: 2 rebocadores acrescentar 1 rebocador a mais a cada 60.000 tpb BACIA DE EVOLUÇÃO protegida de ondas, fortes correntes e ventos, bem como livre de passagem de dutos e cabos submarinos, e outras obstruções Dimensões: f (LNT, Manobrabilidade NT, Janela Temporal) Diâmetro com e sem assistência de rebocadores Profundidade (usado também para Berço) NTLD 42 0,1Thmín
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