20191112_12498_AULA 8- Portos e vias navegáveis

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Portos e vias 
navegáveis
Prof: Ma. Monigleicia Alcalde Orioli
AULA 8
MOLHES E QUEBRA-MARES
DEFENSAS e ESTRUTURAS DE AMARRAÇÃO
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Molhes e quebra-mares
Uma vez que o porto é o espaço físico no qual é feita a ligação dos modos
hidroviário e terrestre, ocorrendo a transferência de mercadorias e passageiros, é
preciso que as obras portuárias estejam adequadamente protegidas dos efeitos
das ondas e correntes, de forma a garantir uma agitação tolerável das águas do
porto.
As obras de proteção não serão tão importantes se o porto estiver em uma
região da costa já protegida por obstáculos naturais, mas, caso contrário, são
imprescindíveis. Os problemas básicos que devem ser considerados ao se
projetar obras desta natureza são: o nível de agitação após a implantação da
obra e a própria estabilidade destas obras
Molhes e quebra-mares
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As obras de proteção, também chamadas de obras externas ou de abrigo,
podem ser classificadas segundo diferentes aspectos. Segundo a sua posição,
podem ser
• MOLHE - apresenta uma das extremidades ligada à costa;
• QUEBRA-MAR - não tem nenhuma ligação com a costa;
•
Molhes
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Um molhe é uma obra marítima de
engenharia hidráulica que consiste numa
estrutura costeira semelhante a um
pontão ou estrutura alongada que é
introduzida nos mares ou oceanos apoiada
no leito submarino pelo peso próprio das
pedras ou dos blocos de concretos
especiais, emergindo da superfície
aquática. É uma longa e estreita
estrutura que se estende em direção ao
mar. Essa estrutura tem como função
proteger a costa ou portos, das ondas
do mar, para que os navios possam
acostar com segurança para carga ou
descarga. O molhe possui uma
extremidade em terra e a outra em mar.
Quebra-mar
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Os quebra-mares são calculados , normalmente, para uma determinada altura
de onda com um período de retorno especificado. O cálculo de uma estrutura
marítima deste porte, assim como de diques, molhes, portos e outras é realizado
por especialistas em engenharia hidráulica usando como ferramentas modelos
físicos e/ou modelos matemáticos.
O quebra-mar se diferencia do molhe por
não possuir ligação com a terra, tendo
também como finalidade principal proteger
a costa ou o porto da ação das ondas do
mar. Para essa obra são utilizados blocos
de concreto cúbicos e paralelepípedos de
contenção às ondas marinhas
Defensas
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Defensa
Acessórios empregados para proteção
das embarcações e das obras de
acostagem durante as manobras de
atracação/desatracação e enquanto as
embarcações estiverem atracadas
Tipos mais comuns
–Madeira
–Pneus
–Borracha
Instalação deve atender às 
seguintes exigências:
–Evitar contato direto entre barco e cais
–Reduzir o risco de movimento do barco 
com ondas
–Absorver os impactos da atracação
Defensas
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As defensas são uma parte integrante e de importância preponderante das
instalações portuárias. Os sistemas de defensas são a primeira fronteira entre
um navio e a estrutura de acostagem, garantindo a segurança dos navios que
atracam nos portos e das estruturas portuárias
A NBR 11240:1990 define defensa como “Elementos indispensáveis para
proteção das obras de acostagem, bem como das embarcações, objetivando a
absorção da energia de impacto na atracação, proporcionando a estas proteção
enquanto estiverem atracadas”
Defensas
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As informações básicas para o projeto dos sistemas de defensas de
instalações portuárias são fornecidas pelo estudo do impacto dos
navios contra as estruturas de atracação. Ao tocar na estrutura da
instalação portuária, o navio transmite a ela parte da energia cinética
de que está animado. O restante desta energia será empregada no
movimento de rotação do navio, em torno do ponto de impacto e em
dissipações diversas
Ações de atracação
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Segundo as prescrições da NBR 9782:1987, a energia cinética característica
transmitida pelo navio durante a atracação, e que deve ser considerada no
dimensionamento das estruturas e defensas é determinada pela seguinte
expressão:
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A massa M1 depende do tipo de instalação portuária. Nas instalações de
descarregamento de navios, a massa (M1) a ser considerada é a máxima que o
navio pode deslocar. Nas instalações em que ocorrerá exclusivamente
carregamento, a massa a ser considerada corresponde a situação do navio em
lastro ou parcialmente carregado. Admite-se nesta situação considerar como
massa deslocada pelo navio o valor de 0,9 M1, onde M1 é a massa
correspondente a capacidade de carga total do navio (TPB).
A massa M2, corresponde à massa de água que se movimenta em conjunto com 
o navio durante a atracação, é a consideração da massa hidrodinâmica pela 
NBR 9782:1987. Pode ser determinada pela expressão a seguir.
Onde:
D = calado do navio nas condições da 
atracação;
L = comprimento do navio;
a  = massa específica da água.
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De acordo com norma NBR 9782, a velocidade (V) de aproximação dos navios
perpendicular à linha de atracação é afetada por uma série de fatores, quais sejam:
tamanho dos navios, condições de abrigo, uso de rebocadores, habilidade do piloto e
condições meteorológicas. Os valores mínimos a serem adotados para o cálculo da
energia de atracação característica, segundo a referida norma, são os indicados na Tabela
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O coeficiente de excentricidade segundo a NBR 9782:1987 leva em consideração a
energia dispendida no movimento de rotação do navio, e é determinado pela
expressão:
Onde:
l = distância entre o ponto de contato e o centro de gravidade do navio, medida
paralelamente à linha de atracação;
r = raio de giro do navio (podendo ser considerado como aproximadamente igual a 25% do 
comprimento do navio).
Os valores de Ce podem variar de 0,20 a 1,0. Pianc (2002) recomenda que
Ce tenha um valor mínimo de 0,5.
O coeficiente de rigidez (Cr) leva em
consideração a parcela da energia de atracação
absorvida pela deformação do costado no navio.
Segundo a NBR 9782:1987, dependendo da
rigidez do sistema de defensas o valor adotado
pode variar entre 0,90 e 0,95. Segundo PIANC
(2002), o valor de 0,90 é aconselhável para
defensas rígidas.
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Para a obtenção do valor final da força de impacto é necessário
ainda majorar o valor característico, considerando que ações
variáveis provocam efeitos desfavoráveis para a segurança da
estrutura, é recomendado pela NBR 9782:1987, que essa
majoração seja de 1,4 para combinações normais características
(em serviço).
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Considerando um ângulo de inclinação de atracação de 5°,
bem como outras incertezas, convém considerar uma
queda de eficiência da defensa (Adoremos 10%).
Defensas elásticas
O princípio de funcionamento dessas defensas é o da
deformação elástica, ou seja, toda e energia absorvida
é devolvida ao sistema (navio-estrutura) sem
deformação residual na defensa.
Geralmente feitas de borracha
No caso de cais corrido (ao longo da costa) as defensas
devem estar dispostas em intervalos regulares e não
superiores a 30 m de espaçamento
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Exemplo
Determine a energia cinética e a energia final para
dimensionamento de um sistema de defensa,
considerando:
• V= 15 cm/s
• Peso bruto= 60.000 t
• Lpp= 217 m
• Boca= 32 m
• Calado= 12,00
• Ce= 0,5
• Cr= 0,95
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Estruturas de 
atracação/amarração
Cabos e cabeços de amarração
Estruturas destinadas à atracação ou 
à amarração dos navios no berço
Materiais rígidos ou flexíveis 
– Aço 
– Madeira 
– Concreto 
Para os esforços de fixação dos navios nas obras de
acostagem, chamados de esforços de amarração, devem ser
levados em conta a ação dos ventos, ondas e correntes
marítimas
Estruturas de atracação/amarração
Para os esforços de fixação dos navios nas obras
de acostagem, chamados de esforços de
amarração, devem ser levados em conta a ação
dos ventos, ondas e correntes marítimas
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Estruturas de atracação/amarração
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Lançantes 
(cabo 1)
forças de correntes e ventos com os navios 
alinhados com a direção das mesmas
Transversais 
(cabo 2)
esforços transversais de correntee vento
Linhas 
‘spring/springlines’ 
(cabo 3)
complemento dos esforços longitudinais e 
transversais
Estruturas de atracação/amarração
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A figura a seguir apresenta da amarração, no qual se considera a força do
vento atuando na direção transversal ao navio e a força da correnteza
atuando em uma direção inclinada a 20º do eixo longitudinal do navio.
Neste caso, a força do vento e a componente transversal da corrente são
divididas em 6 (seis) cabeços de amarração, e a componente longitudinal
da corrente é lançada em um cabo apenas, qual seja o lançante de proa,
ligado a um dolfin de atracação.
Estruturas de atracação/amarração
Para dimensionar o número de cabos, deve-se
primeiro considerar a decomposição dos
esforços, levando em conta a combinação mais
desfavorável de vento e corrente com o navio
em carga ou em lastro. É importante verificar a
força de ruptura do cabo.
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Estruturas de atracação/amarração
O dimensionamento do cabeço de amarração e
suas disposições são, em função dos esforços de
amarração citados, do tamanho dos navios e dos
tipos de obras de acostagem
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PERGUNTAS SOBRE PORTOS 
NACIONAIS 
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a) Porto Ponta da Madeira
b) Porto de Ilhéus 
c) Porto de Tubarão
d) Porto de Santos
e) Porto de Itaguaí
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Porto ocupa o 1° lugar no país na importação de 
fertilizantes
a) Porto Ponta da madeira
b) Porto de Ilhéus 
c) Porto de Paranaguá
d) Porto de Santos
e) Porto de Itaguaí
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a) 836 m
b) 1575 m
c) 2616 m
d) 3118 m
e) 4120 m
O Porto de Paranaguá conta com um cais 
comercial com extensão acostável de
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a) 8 berços de atracação
b) 12 berços de atracação
c) 16 berços de atracação
d) 20 berços de atracação
e) 24 berços de atracação
O Porto de Paranaguá conta com um cais 
comercial acostável composto por 
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O Porto de Paranaguá movimentou em maio/2019 a maior
quantidade de grãos para exportação da história dos
Portos do Paraná. O navio chinês Lan Hua Hai foi
carregado com
a) 60 mil toneladas de farelo de soja
b) 90 mil toneladas de farelo de soja
c) 120 mil toneladas de farelo de soja
d) 180 mil toneladas de farelo de soja
e) 300 mil toneladas de farelo de soja
Prof: Ma. Monigleicia Alcalde Orioli
Referências
ALFREDINI, P.; ARASAKI, E. Obras e Gestão de Portos e Costas. Editora Blucher. 
São Paulo: 2009.
COMIM, C. Estruturas portuárias – distribuição de esforços na infraestrutura 
devidos à amarração e atracação de embarcações. Dissertação de mestrado: 
Universidade Federal do Pará, Belém, 2015.
NBR 9782/1987. Ações em estruturas portuárias, marítimas ou fluviais –
Procedimento (revogada)