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Exemplos de aplicações numéricas Forças de ventos e Correntes Sobre Navios - Amarração Você como engenheiro civil faz parte de uma equipe de dimensionamento de um novo cais portuário. Sabe-se que o navio padrão de projeto é um petroleiro com 60.000 (t) de deslocamento e suas dimensões de uso (em metros), de lastro e de carga, são representadas no esquema abaixo. Considerando a profundidade da bacia portuária de 13,00m, a velocidade do vento de 34 m/s e a velocidade da corrente marítima de 0,5 m/s (1 nó), determine o conjunto de forças devido aos ventos e as correntes marítimas atuantes no navio, para posterior dimensionamento dos dispositivos de amarração. A boca do navio é de 20m. Primeiro Passo Calcular as Áreas Sentido Transversal Área em lastro Avt = 11 * 220 + 12 * 60 = 3140 m² Act = 5*220 = 1100 m² Sentido Transversal • Área em carga • Avt = 6 * 220 + 12 * 60 = 2040 m² • Act = 10*220 = 2200 m² Sentido Longitudinal • Área em lastro • AvL = 11*20+12*15 = 400 m² • AcL = 5*20 = 100 m² Sentido Longitudinal • Área em Carga • AvL = 6*20+12*15 = 300 m² • AcL = 10*20 = 200 m² Forças devido aos ventos • Velocidade do vento 34 m/s • K = 1.2 • K * 1/16* v² = 86,7 Forças devido aos ventos • Navio em lastro • FVL = 86,7 * 400 = 34,7tf • FVT = 86,7 * 3140 = 272,2tf • Navio em carga • FVL = 86,7 * 300 = 26,0tf • FVT = 86,7 * 2040 = 176,9tf Forças devido as correntes Forças devido as correntes Forças devido as correntes • Calculo do coeficiente de forma • Em Lastro - H = 13 e D = 5 • Kcl = 1 + 5/13 = 1,38 • Kct = 1 + (1+5/13)³ = 3,65 • Em Carga - H = 13 e D = 10 • Kcl = 1,77 • Kct = 6,54 Forças devido as correntes Navio em Lastro FcL = 1,38*52,5*0,5² * 100 = 1,81tf FcT = 3,65*52,5*0,5² * 1100 = 52,7tf Navio em Carga FcL = 1,77*52,5*0,5² * 200 = 4,65tf FcT = 6,54*52,5*0,5² * 2200= 188,9tf Combinações das forças devido ao vento e às correntes • Navio em Lastro • Longitudinal: 34,7 + 1,81 = 36,51tf • Transversal: 272,2 + 52,7 = 324,9tf • Navio em carga • Longitudinal: 26 + 4,65 = 30,65tf • Transversal: 188,9 + 176,9 = 365,8tf
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