aula10_obras_de_abrigo_parte 2

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AULA 10: 
OBRAS DE ABRIGO 
PORTUÁRIAS – parte 2 
Patrícia Dalsoglio Garcia 
ESCOLA DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 
 Disciplina: Portos, Rios e Canais II 
LOCALIZAÇÃO DAS OBRAS DE ABRIGO 
 Limites operacionais de Hs em portos marítimos 
 
 
mínimo máximo
De recreio 0,3
Pesqueiro 0,8
30.000 0,8
30.000 100.000 1,5
30.000 0,8
30.000 100.000 carga 1,5
30.000 100.000 descarga 1,0
Carga geral 30.000 0,7
Ro-ro 20.000 0,5
Ferry boat 20.000 0,5
75.000 0,5
75.000 125.000 0,7
Contêiner 20.000 0,3
Petroleiros 100.000 250.000 1,0
250.000 500.000 1,2
GLP
Granel líquido
Granel sólido
PORTE BRUTO (tpb)
TIPO DE NAVIO
Hs máx 
(m)
Operação
DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
 camadas graduadas de blocos: 
 Armadura: suporta ação direta das ondas 
 Camadas intermediárias e núcleo: 
• Critérios de filtro 
• Amortecimento de energia das ondas 
• Aproveitamento da granulometria 
 Bermas: Hidráulicas e/ou geotécnicas 
 
 
DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
 Ante-projeto de quebra-mar de talude 
 
 
P armadura>P int.>P núcleo. 
Blocos são de enrrocamento ou concreto. Blocos de concreto podem ser 
armados ou não. 
Blocos de concreto são muito mais caros que enrrocamento. 
DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
 Fórmula de Hudson 
 
 
DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
 Fórmula de Hudson 
 
 
Critério de dano nulo e mínimo galgamento 
 Corpo da estrutura Cabeço da estrutura 
Unidades de 
Armadura 
n
3
 Colocação K
2
 K 
Declivida
de do 
talude 
 
Onda 
arrebentand
o 
Onda não 
arrebentand
o 
Onda 
arrebentand
o 
Onda não 
arrebentand
o 
cot  
Enrocamento: 
Liso e 
arredondado 
2 Aleatório 
1,2 2,4 1,1 1,9 1,5 a 3 
Liso e 
arredondado 
>3 Aleatório 
1,6 3,2 1,4 2,3 
5
 
Rugoso e 
angular 
1 Aleatório
4
 
4 
2,9 
4 
2,3 
5
 
 1,9 3,2 1,5 
Rugoso e 
angular 
2 Aleatório 
2,0 4,0 1,6 2,8 2,0 
 1,3 2,3 3,0 
Rugoso e 
angular 
>3 Aleatório 
2,2 4,5 2,1 4,2 
5
 
Rugoso e 
angular 
2 Especial
6
 
5,8 7,0 5,3 6,4 
5
 
Paralelepipédic
o
7
 
2 Especial
1
 
7,0 – 20,0 8,5 – 24,0 -- 
 5,0 6,0 1,5 
Tetrápode e 
Quadrípodo 
2 Aleatório 
7,0 8,0 4,5 5,5 2,0 
 3,5 4,0 3,0 
 8,3 9,0 1,5 
Tribar 2 Aleatório 3,0 10,0 7,8 8,5 2,0 
 6,0 6,5 3,0 
Dolos 2 Aleatório 15,8 31,8 8,0 16,0 2,0
8
 
 7,0 14,0 3,0 
 
NOTAS: 
1 Os valores de k em itálico não são 
fundamentados em resultados de ensaios e são 
fornecidos somente para fins de projeto 
preliminar. 
2 Aplicável para taludes de 1 para 1,5 a 1 para 5. 
3 É o número de unidades que compõem a 
espessura da camada de armadura. 
4 O uso de armadura de enrocamento com uma 
camada composta por uma única unidade não é 
recomendada para estruturas sujeitas à 
arrebentaçâo das ondas e somente em 
condições especiais para estruturas sujeitas a 
ondas que não arrebentam. Quando utilizado os 
blocos devem ser cuidadosamente dispostos. 
5 Até mais informação estar disponível, o uso de 
k deve estar limitado a taludes 1 para 1,5 a 1 
para 3. 
6 Colocação especial com o eixo maior do bloco 
disposto perpendicularmente ao corpo de 
estrutura. 
7 Blocos de forma paralelepipédica: blocos 
alongados com dimensão maior cerca de 3 
vezes a menor dimensão. 
8 A estabilidade dos dolos em taludes mais 
ingrimes do que 1 para 2 deve ser verificada em 
ensaios em modelo para cada caso específico 
DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
 Espessura da camada 
 
 
 
 
 Tipos 
 Naturais 
 Artificiais de concreto 
 
 
3
s
P
n


DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
 Fórmula de Izbash (espigões) 
 
 
DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL 
 Altura mínimas recomendáveis 
 
 
DIMENSIONAMENTO 
 Comprimento da obra 
 Função do efeito da difração na estrutura 
 Métodos: 
• Métodos empíricos: hipóteses deduzidas de observações da 
natureza; resultados pouco precisos e utilizados apenas para 
estudos prévios – Iribarren 
• Métodos físico-matemáticos: mais antigos foram apresentados 
por Johnson e Blue-Johnson 
• Modelos físicos reduzidos: representação de todos os 
fenômenos em conjunto 
 
 
DIMENSIONAMENTO 
 Johnson e Blue-Johnson (gráficos de Wiegel) 
 
 
Exemplo de Ábaco para cálculo das alturas de ondas difratadas a 
partir de um obstáculo semi-infinito (U.S. ARMY, 1984) 
iH
H
K ´
H altura de onda 
Hi altura de onda incidente 
K´ índice de difração 
DIMENSIONAMENTO 
 Johnson e Blue-Johnson (gráficos de Wiegel) 
 exemplo 
 
Dados: 
Altura máxima admissível junto à linha 
de atracação: 0,5m 
Altura de onda significativa: Hs = 5,0m 
para direção de onda de 210° NV 
Comprimento de onda: L=156m 
dados do navio: 
Loa=200m, B=25m, T = 12,5m 
Resolução: 
DIMENSIONAMENTO 
 Método de Iribarren 
 
 
L/4 
L/4 
L/4 
DIMENSIONAMENTO 
 Método de Iribarren 
 
 
Passo1: A partir da extremidade do quebra-mar prolongar a linha de 
propagação das ondas segundo a direção dada (LE). Desenhar uma partindo 
da extremidade do quebra-mar à 45° da linha de propagação das ondas (LE) 
Passo 2: desenhar uma linha paralela a desenhada no passo 1 a uma 
distância de L/4 (L: comprimento da onda) 
LE 
DIMENSIONAMENTO 
 Método de Iribarren 
 
 
Passo 3: A partir das equações apresentadas definir valores de ai 
(distância da frente de ondas ao obstáculo) e calcular o comprimento do 
arco de circunferência da frente de ondas refratada (li) e o 
correspondente ângulo a. Desenhar o arco utilizando-se de transferidor 
ou Autocad. Repetir até que a linha resultante cruze com o cais. 
LE 
DIMENSIONAMENTO 
a (m) d(m) l (m) a 
L/2 
L 
3L/2 
5L/2 
3L 
... ... ... ... 
a
l
.2
.360

a 







iH
HLa
d arccos
4

4/Ladl 
DIMENSIONAMENTO 
 Método de Iribarren 
 
 
Passo 4: Repetir até que a linha resultante cruze com o cais. Determinar 
a distância final (c) entre a extremidade do quebra-mar e o cruzamento 
da linha (h/hi) 
LE 
DIMENSIONAMENTO 
Exercício de aplicação 
 Amplitude máxima admissível junto a linha de atracação: 1,2m 
 Período de onda: T=10s 
 Comprimento de onda: L=235m 
 Variação de maré: 2,5m 
 Largura da crista do quebra-mar = 5,0m 
 Considerar 2 berços de atracação 
 dados do navio 
 Comprimento Loa=290m, boca B=32,2m, calado T = 13,2m 
 
 
direção frequência amplitude 
180° NV 40% 2,0+(0,1.n1)+(0,9.n2) 
165° NV 60% 1,5+(0,1.n1)+(0,9.n2) 
n1: penúltimo número TIA 
n2: último número TIA 
DIMENSIONAMENTO