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7 Estimativas Preliminares de Peso do Aço

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Prof. Luiz Minioli 
 
 
Estimativas Preliminares do 
Peso do Aço 
Projetos de 
Navios I 
 
1 
Estimativa do Peso do Aço 
Para cada navio, há uma tabela de "equilíbrio de pesos“. Abaixo o 
exemplo dos valores reais para de navio cargueiro geral com 128 m de 
comprimento entre perpendiculares (LBP). 
2 
Estimativa do Peso do Aço 
O engenheiro naval deve sempre tentar manter o navio o 
mais leve possível, sem comprometer a segurança e a 
resistência da nova embarcação. A Agência Nacional de 
Transportes Aquaviários, a Marinha Nacional e a 
Organização Marítima Internacional (IMO) se preocupam 
com as normas de segurança, enquanto as Sociedades 
Classificadoras estão mais preocupadas com as 
considerações da resistência estrutural. 
3 
Estimativa do Peso do Aço 
Fatores que mais afetam o peso de aço dos navios: 
 
Dimensões – L, B, D, H Coeficiente de bloco 
Proporções – L/B, B/H, L/H, etc. Convés 
Comprimento da superestrutura Cabine de comando 
Número de decks Deck sheer 
Número de anteparas Berço do motor 
4 
Estimativa do Peso do Aço 
Peso líquido do escantilhonamento: 
 
Este é o peso de aço que é realmente solicitado pelo 
estaleiro. A espessura das chapas possuem uma 
margem de laminação de - 2,5% a + 2,5% da 
espessura nominal 
Peso de Nota Fiscal: 
 
É o peso de aço total comprado pelo estaleiro 
5 
Estimativa do Peso do Aço 
Peso líquido de aço: 
Este é o peso de aço usado no novo navio. O aço 
perdido nos cortes pode ser de 8 -10% da placa 
entregue. A Figura abaixo mostra o layout de corte de 
uma chapa com regiões de material desperdiçado 
6 
Métodos de Estimativa do Peso do Aço 
Existem vários métodos para a obtenção do peso de aço de 
um novo navio, sendo alguns deles: 
 
1. Método do Número Cúbico 
2. Método do Peso por Metro 
3. Método Slog-slog 
4. Método das Diferenças 
5. Técnicas Computacionais. 
7 
Método do Número Cúbico 
Método do Número Cúbico 
 
Ele somente deve ser usado nas avaliações preliminares 
ou na tentativa de estima 
Pontal 
8 
Método do Número Cúbico 
Se em navios semelhantes as dimensões principais 
variarem na proporção de L, os pesos irão variar na 
proporção de L ao cubo. Isso só é verdadeiro se B, D e 
a espessura das chapas variarem na mesma 
proporção em que L. Isto raramente ocorre. 
9 
Exemplo - Método do Número Cúbico 
Seja um navio básico de 121,95 m x 16,46 m x 9,15 m de pontal 
moldado com um peso total de aço “Ws”. Um novo projeto 
semelhante possui 131,1 m x 17,07 m x 10,06 m de pontal moldado. 
Demonstre o método para a obtenção do peso de aço para o novo 
navio de 131,1 m. 
131,1
121,95
= 1,075 
 
16,46 × 1,075 = 17,70 
9,15 × 1,075 = 9,84 
10 
Exemplo - Método do Número Cúbico 
Assim, 
O peso do aço para o novo projeto = 𝑊𝑆 x 
131,10
121,95
3
 
 
Porém, com uma dedução de 0,63 m na boca e um acréscimo de 
0,23 m no pontal. 
 
O quarto método irá demostrar como os ajustes são feitos 
para esta dedução e esta adição. 
11 
Método do Peso por Metro 
Neste método, é necessário ter as seções de meia nau do 
navio base e do novo navio. Os cálculos são feitos para se 
obter o peso por metro corrido a meia nau para ambos os 
navios. Nestes cálculos, apenas o chapeamento longitudinal 
e os enrijecedores longitudinais são considerados. As 
estruturas de aço transversais são ignoradas. 
12 
Exemplo - Método do Peso por Metro 
O peso por metro corrido (𝑊𝑏 ) de um navio básico é 13,12 
toneladas / m. LBP é de 118 m e peso de aço é 2.350 toneladas. A 
partir da seção mestra preliminar para o novo projeto, o peso por 
metro corrido (𝑊𝑑) é 13,76 toneladas / m. LBP é de 124 m. 
Estimar o peso de aço para o novo design. 
Peso do aço do navio base = 𝑊𝑏 
Peso do aço para o novo projeto = 𝑊𝑑 
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝐴ç𝑜2= 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝐴ç𝑜1 x 
𝑊𝑑
𝑊𝑏
×
𝐿2
𝐿1
 
13 
Método do Peso por Metro 
Note-se que esta é apenas uma primeira aproximação e deve sempre ser 
tratado como tal. 
Existem certos pressupostos com este método: 
 
• Um é que as várias partes dos dois navios têm as mesmas proporções entre 
si ao longo do seu comprimento, da mesma forma como suposto a meia nau. 
• Supõe-se também que os navios mantêm proporcionalidades, de sheer line, 
na extensão dos decks, nas aberturas dos decks, etc. 
• Além disso, presume-se que a graduação das bitolas dos escantilhões em 
direção às extremidades de cada navio é igualmente proporcional à 
espessura de aço de meia nau. 
Modificações ou correções de não-conformidade com estes pressupostos 
devem ser feitas. Diferenças nas medidas gerais de ambos os navios devem 
igualmente ser tidas em conta. 
Devido a essas premissas, será necessário então, fez ajustes para a primeira 
estimativa de 2.590 toneladas calculadas no exemplo anterior. 
14 
Método Slog-Slog 
Este método é utilizado quando um navio base não está 
disponível. Ele exige um conjunto preliminar dos planos de aço 
para o novo projeto. O comprimento, a largura e a espessura das 
chapas de aço e reforços são multiplicados juntos e em seguida, 
somados para obtenção do volume total de aço. Quaisquer 
aberturas no aço têm de ser deduzidas deste volume. 
Considerando-se o peso específico do aço de cerca de 7,85 t/m³ 
com volume pode-se calcular o peso de aço total. 
Sendo muito repetitivo, este processo é muito tedioso. Ele pode 
levar um longo tempo para se obter o peso de aço final. É por isso 
que é conhecido como método 'slog-slog'! 
15 
Método das Diferenças 
16 
Exemplo 1 - Método das Diferenças 
17 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Exemplo 1 - Método das Diferenças 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básico, também são 
usados ​​para o novo projeto. Também deve ser compreendido que qualquer 
uma ou todas as três modificações podem ser positivas, nulas ou mesmo 
negativas. 18 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Exemplo 2 - Método das Diferenças 
19 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Exemplo 2 - Método das Diferenças 
20 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Diferenças 
Depois de modificar os pesos considerando 
apenas as dimensões principais, é necessário 
ajustar ainda mais o peso do aço, 
considerando outras diferenças nas estruturas 
entre o navio base e o novo navio, como: 
 
Ajustes devido ao CB 
Ajustes devido ao escantilhonamento 
Ajuste devido ao Deck Sheer 
21 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Diferenças – 
Ajustes Devido ao CB 
A correção é de 1 2 % para cada 0.010 de mudança no CB da linha 
dágua de verão carregada (SLWL).Reconsiderar o exemplo anterior, 
onde o aço, segundo as estimativas preliminares de pesos por grupo 
para um novo projeto após correção para dimensões foi 3.005 toneladas. 
Suponha que os respectivos valores de CB em suas respectivas SLWLs 
foram 0,725 para o navio básico e 0.740 para o novo projeto. 
22 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Diferenças – 
Ajustes Devido Escantilhonamento 
23 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Diferenças – 
Ajustes Devido ao Escantilhonamento 
Refazendo o resultado final do Exemplo 1 – Método das 
Diferenças onde os ajustes calculados foram +169, +57 
e +79 toneladas: 
 
 
 
 
 
 
24 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Diferenças – 
Ajustes Devido ao Deck Sheer 
Sf1 
Sf2 
Sf2 
25 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Diferenças – 
Ajustes Devido ao Deck Sheer 
Suponha, por exemplo, que o primeiro navio básico tenha à ré, sheer 
de 1,27 m, e à vante de 2,75 m. Consideremos o novo projeto com 
sheer de 1,38 m à ré, e de 3,5 m para à vante. Calcular correção 
devido a altura da sheer line em toneladas. 
 
 
 
 
 
26 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Diferenças – 
Ajustes Totais 
Tabela de correções ou modificações no peso de aço do navio base 
de 2700 toneladas. 
27 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Técnicas Computacionais 
Muitas fórmulas têm foram sugeridas por pesquisadores 
para estimar o peso de aço acabado. Três deles foram J. 
M. Murray, I. Buxton e S. Sato. 
Elas foram derivadas de análises dos pesos de aço dos 
navios superpetroleiros já construídos e em serviço. Estes 
pesos foram achados por digitação e plotagem dos 
detalhes referentes as quantidades de aço nos navios. 
28 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Técnicas Computacionais 
29 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Método das Técnicas Computacionais 
Essas fórmulas servem apenas para dar as primeiras 
aproximações do peso de aço. Como as principais proporções 
navio têm mudado ao longo dos anos e como aço de alta 
resistência tornou-se mais utilizado nestes superpetroleiros, 
os coeficientes também mudaram com o tempo. 
 
Dos cinco métodos discutidos, o "Método das Diferenças“ é o 
que apresenta resultados mais precisos. 
30 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Estimativa de Pesos - Alternativa 
Deslocamento: 
 
∆= 𝑊 = 𝑊𝐿 + 𝐷𝑊𝑇 
 
∆ = deslocamento; 
𝑊 = somatória das massas a bordo; 
𝑊𝐿 = peso leve; 
𝐷𝑊𝑇 = porte bruto. 
31 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 175) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso leve 
Peso Leve: 
 
𝑊𝐿 = 𝑊𝐻 +𝑊𝑀 + 𝑅 
 
𝑊𝐿 = peso leve; 
𝑊𝐻 = massa do casco; 
𝑊𝑀 = massa do maquinário; 
𝑅 = margem residual. 
32 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 175) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Massa do casco 
Massa do casco: 
 
𝑊𝐻 = 𝑊𝑆𝑇 +𝑊𝑂𝑇 
 
𝑊𝐻 = massa do casco; 
𝑊𝑆𝑇 = massa do aço; 
𝑊𝑂𝑇 = massa de outfitting. 
33 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 176) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 
Inclui a massa de todos os elementos de aço da estrutura. 
 
Além disso, a base de montagem do motor, superestrutura e 
deckhouses, mesmo se forem construídos em outros 
materiais, mastros, lemes, eixos dos motores, abas 
sobressalentes do acesso aos porões de carga, borda-falsa 
do costado, etc. 
34 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 176) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
1) Métodos simplificados: 
 
 a) Método de Harvald e Jensen, 2002. 
 
 - Baseado em informações de embarcação 
dinamarquesas construídas nas décadas de 80 e início de 90. 
 - Utiliza o valor VC como a aproximação do volume 
fechado da estrutura de aço, que inclui o casco, 
superestrutura e deckhouses. 
 - Além disso, emprega o coeficiente da densidade 
estrutural em aço CS. 
35 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 186) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
VC ≈ LBD + Volume das superestruturas e deckhouses 
 
e 
 
WD ≡ DWT, 
 
CS = 𝑊𝑆/VC , 
 
𝑊𝑆 ≡ 𝑊𝑆𝑇 
36 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 186) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
37 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 187) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
38 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 188) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Pesoem aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
39 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 189) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
(Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 186) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
1) Métodos simplificados: 
 
 b) Método de Watson e Gilfillan, 1976. 
 
 - Baseado no numeral E (Equipment Numerical) do 
navio conforme a definição da Lloyd’s Register (LR): 
 
 
 
 
onde 
 
 
 
41 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 190) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
 Com base no gráfico a seguir: 
 
 Hipóteses: 
 
 - 𝑊𝑆𝑇 é apresentado em função de 𝐸𝑁; 
 - O peso em aço definido em um coeficiente de bloco 
padrão 𝐶𝐵* com a altura igual a 0,8D e com valor igual a 0,7, 
pode ser encontrado diretamente pelo uso do gráfico. 
 
 Caso contrário (𝐶𝐵* ≠ 0,7) poderá ser feita a correção: 
 
 
 e 
 
42 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 191) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
43 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 191) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
44 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 192) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Peso em aço 𝑊𝑆𝑇 - Métodos 
45 (Fonte: Papanikolaou, 2014, p. 192) 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Exercícios 
46 
Observe como as três taxas de toneladas / m para o navio básica, também são 
usados ​​para o novo design. Também deve ser compreendido que qualquer uma 
ou todas as três modificações um ser positiva, nula ou mesmo negativa. 
Exercícios 
47

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