Projeto Do Navio III

Projeto do Navio III

Professor: Protsio Dutra Martins

Projeto de um Navio Roll On Roll OffPure Car Carrier

ROMI-ISETA RORO

PAULO CESAR FRUCTUOSODRE: 100171763THIAGO JUNQUEIRO SEABRA DRE: 103136097

INTRODUO:

O sistema Ro/Ro foi introduzido, inicialmente, mais ou menos ao mesmo tempo dos navios porta-containers, e somente h pouco tempo ganhou uma aceitao geral. A introduo do sistema roll-on/roll-off (Ro/Ro) nas principais rotas de comrcio do mundo, acrescentou novas dimenses s tcnicas de manuseio de carga disponveis aos armadores.Exemplos de cargas que foram literalmente "rodadas" bordo de navios so: maquinarias pesadas de terraplanagem, automveis, equipamentos agrcolas, grandes peas de madeira, polpa de madeira, chapas de ao, tubulaes e outras mercadorias similares. O estoque de um Ro/Ro est pronto para descarregamento no ato da chegada ao porto, e as operaes de carga, armazenamento e descarga so muito simplificadas.A categoria roll-on/roll-off inclui vrios tipos de navios. Quanto ao tipo de carga e caractersticas de arranjo, podem ser classificados nos seguintes tipos bsicos principais:1. Ro Ro Passager Passageiros e Veculos1. Ro Ro Contentos (Ro Lo)1. Pure Car Carrier Apenas Automveis1. Pure Car and Truck Carrier Automveis e CaminhesO objetivo deste relatrio determinar uma estratgia de projeto capaz de desenvolver um caminho eficiente para a concepo de uma embarcao tipo Roll On Roll Off Pure Car Carrier.Este tipo de embarcao tem a caracterstica de transporte de automveis onde possui vrios conveses, h navios com 12 conveses para carga, de pequena altura com acesso por rampas internas (rampas e conveses so projetadas para veculos de 1~2 toneladas). Os automveis so embarcados rodando. Atualmente, alm de sua consolidao como soluo ideal para rotas curtas ou pioneiras, e para o transporte especfico de veculos (automveis, vages), o sistema de transporte roll-on/roll-off apresenta uma participao razovel em rotas longas, inclusive em linhas entre o Brasil e a Europa e o Mediterrneo.

METODOLOGIA:

A metodologia adotada para o projeto apresentado, consiste no detalhamento minucioso dos principais caminhos a serem seguidos para o desenvolvimento de uma embarcao tipo Roll On Roll Off. O Objetivo desenvolver uma formulao que possibilite a concepo de uma embarcao destinada a atender os requisitos impostos pelo armador.

Para isso, necessrio ordenar as etapas determinando o que se deve ser feito primeiro. Construindo um plano seqencial para direcionar os caminhos do projeto, verificando a interdependncia dos elementos determinantes que atendem aos quesitos do armador.

A interdependncia dos elementos define a ordem na qual se deve execut-las para que as modificaes que ocorram sem acarretar mudanas drsticas no decorrer do projeto.

Para termos a idia de qual caminho utilizar para que nosso projeto transcorra de forma eficiente, utilizaremos o conceito das Matrizes de Influncia e de Qualidade. Estas matrizes correlacionam os quesitos de qualidade reconhecendo a intensidade que as caractersticas de influncia asseguram a qualidade em questo. Ambas as matrizes devem ser visualizadas separadamente para que sirvam como base conceitual para se estabelecer uma estratgia a ser adotada no processo de projeto.

A Matriz de Influncia utilizada para identificar a interdependncia das etapas julgadas relevantes pelo projetista para o projeto em questo, ordenando em forma de pesos arbitrrios cada etapa a ser seguida.

A Matriz de Qualidade ordena as etapas de projeto de acordo s necessidades do Cliente/Armador e critrios tcnicos determinantes para o projeto. Nesta matriz cada etapa ter um parmetro de anlise, avaliando o melhor resultado para aquela etapa.

Aps a determinao das matrizes de influncia e qualidade, necessrio imaginar os elementos determinantes do projeto em forma de sntese. Esta sntese a idia principal da fase a ser trabalhada, na qual ser concebida de forma racional (modelagem, numrica, experimental ou emprica) na anlise e depois avaliada utilizando critrios previamente determinados ou escolhidos pelo projetista na seguinte cadncia:

No caso da embarcao Roll On Roll Off, a capacidade de carga e descarga e sua dinmica so os principais parmetros de avaliao, alm da sua velocidade de servio. Assim sendo, a determinao da forma e sua integrao casco-motor-hlice tambm dependem das etapas de projeto.

importante ter completo entendimento do objeto de projeto para que possamos explorar seus pontos chaves e priorizar os parmetros mais crticos conforme demonstrado na seguinte matriz de influncia:

Forma do CascoArranjo GeralCompartimentaoTopologia EstruturalSistema PropulsivoLeme

Forma do Casco51111

Arranjo Geral10105111Pouca Influncia

Compartimentao1105115Mdia Influncia

Topologia Estrutural10111110Muita Influncia

Sistema Propulsivo51111

Leme11115

Influencia2718141395

MATRIZ DE INFLUNCIA

Capacidade de CargaFlexibilidade do CarregamentoViabilidade EconmicaResistncia ao AvanoVelocidade de ServioPeso LeveEquilbrio / EstabilidadeManobrabilidadeAnlise EstruturalComportamento no Mar / Aceleraes (Seakeeping)

Forma do Casco10111010510515

Arranjo Geral51051115151

Compartimentao5551115151

Topologia Estrutural111111011101

Sistema Propulsivo11111051511

Leme11111111011

MATRIZ DE QUALIDADE

Na matriz de qualidade, determinaram-se os pesos dos parmetros de anlise, evidenciando a ordem das etapas de projeto definindo sua seqncia e os processos de avaliao. J na matriz de interao observamos quais as etapas que influenciam as outras se forem modificadas.

Com a montagem das matrizes, possvel montar o fluxograma de projeto, determinando suas etapas relevantes e analisando, segundo os critrios da matriz de qualidade e com isso avaliando o que foi feito verificando se est satisfatrio ou no.

CompartimentaoArranjo GeralAvaliaoViabilidadeEconmicaAvaliaoFlexibilidade doCarregamentoAvaliaoCapacidade deCargaForma Do CascoNoNoNoTopologia EstruturalAvaliaoEquilbrio /EstabilidadeLemeAvaliaoManobrabilidadeSistema PropulsivoAvaliaoVelocidade deServioNoNoResistncia aoAvanoAvaliaoNoAvaliaoAnlise EstruturalNoAvaliaoSeakeepingAvaliao GlobalAvaliao do MtodoNo

DETERMINAO DA ROTA:

MERCADO:

Foram produzidas 2,61 milhes automveis no pas em 2006, 3,1% a mais que em 2005. A Associao Nacional de Fabricantes de Veculos Automotores (Anfavea). Previa aumento de 4% na produo. As exportaes atingiram US$ 12,1 bilhes e ficaram dentro do previsto pela associao. Em relao a 2005, as vendas externas cresceram 8,4%. Deste total, 82,6% vieram do segmento de autoveculos e 17,4% do setor de mquinas agrcolas.

O Brasil est entre os 10 maiores produtores e exportadores de carros do mundo, e no mix de produo e de vendas externas, cerca de 80% so compactos, classe de veculo em que se encaixa o motor de 1.0, preferido pelo brasileiro por seu preo - o menor do mercado.

A alta escala interna permitiu que o Pas se tornasse altamente especializado na produo de carros pequenos destinados aos mercados emergentes. Em nenhum lugar do mundo se atingiu o mesmo equilbrio verificado nas montadoras locais entre qualidade e custo neste segmento.

O Brasil est muito adiantado na disputa global e a sua fora no mercado externo est associada com a qualidade dos carros feitos nas fbricas locais. Alm de ter uma longa tradio na produo de autopeas e uma cadeia altamente integrada, a indstria nacional inovou seu sistema de produo e hoje exemplo para outras partes do mundo.

PORTOS EXPORTADORES:

Para a determinao da rota da embarcao em questo, determinamos os principais portos exportadores de veculos no Brasil com base no Texto de Discusso de Carlos Alveres da Silva Campos Neto, Fevereiro 2006 Portos Brasileiros: rea de Influncia, Ranking, Porte e os Principais Produtos Movimentados do qual identificamos que existem diversos portos qualificados para exportao de carros no Brasil; mas no nosso trabalho utilizaremos os portos do Rio de Janeiro e Salvador por terem grandes fluxos de embarcaes do mesmo tipo da nossa.

1. Porto do Rio de Janeiro Rio de Janeiro (RJ)

O setor automotivo ocupa a segunda colocao dentre os principais produtos de exportao totalizando US$ 451 milhes: automveis (US$ 251,9 milhes); caminhes (US$ 80,5 milhes); partes de motores (US$ 71,4 milhes) e partes e acessrios de veculos (US$ 47,3 milhes).

Nas importaes, o setor automotivo totalizou US$ 254,3 milhes no ano de 2003.

1. Porto de Salvador Bahia (BA)

Destaca-se na importao de automveis e caminhes com valor total de US$ 270,6 milhes em 2003

PORTO DE DESTINO:

Para determinarmos a melhor opo de destino para nosso produto, utilizamos o programa ALICEWEB (http://aliceweb.desenvolvimento.gov.br/default.asp) do Ministrio de Desenvolvimento da Indstria e Comrcio que fornece informaes dos produtos e locais de exportao e importao.

Com base no site apresentado, verificamos que nos ltimos anos o Brasil tem exportados automveis para o Mxico e Argentina; porm com maior volume para o Porto de Veracruz Mxico determinando ento nosso porto de origem.

A ROTA:

Utilizando o site www.dataloy.com podemos determinar a rota da nossa embarcao e o tempo de viagem utilizando uma velocidade de servio de 20 ns, velocidade comum do tipo de embarcao.

DEFINIO DAS CARACTERSTICAS PRINCIPAIS:

Seguindo a ordenao apresentada pela matriz de qualidade, comea-se a definir os itens que constituem o projeto do navio em questo, determinando sua forma como parmetro principal do projeto.

Com isso, adotamos a embarcao como um objeto complexo, onde o armador determina os requisitos de qualidade determinantes para sua embarcao e o projetista reage a esses requisitos traando o melhor caminho para o desenvolvimento do projeto que atenda aos requisitos do seu cliente.

Para termos a idia de como projetar uma embarcao Roll on Roll Off do tipo Pure Car Carrier efetuamos uma pesquisa de algumas embarcaes semelhantes para determinarmos as dimenses da embarcao requerida pelo armador.

As embarcaes estudadas foram da IMAZO[footnoteRef:1] do Japo, armadora com estaleiro prprio especializado na construo de embarcaes deste tipo. Apresentando as seguintes embarcaes: [1: http://www.imazo.co.jp/html/english/html/products/en_pro_pcc.html]

L (m)B (m)D (m) CarsL/BL/D

199.9432.2634.8065006.205.75

199.9732.2634.4864006.205.80

199.9432.2033.7464006.215.93

199.0032.3333.5062006.165.94

199.0032.3433.4562006.155.95

Com estes dados, percebe-se que existe uma relao tendenciosa nas dimenses apresentadas. Para qualquer projeto para qualquer armador, necessrio determinar uma relao entres estas embarcaes e a capacidade proposta de projeto.

Com isso, consideramos uma vaga para estacionamento de veculos paralelo a uma calada, encontrado no projeto de acessibilidade conforme a ABNT (NBR-9050 Desenhos de Acessibilidade), para saber as dimenses necessrias para uma vaga de um automvel convencional.

Com um comprimento de 5,00 metros e largura de 1,70 metros, pode-se considerar o convs de carga como um grande estacionamento, determinando o comprimento do convs de carga e sua boca, dividindo por estes valores considerados e a quantidade de conveses:

Aps estas consideraes, utilizamos os dados das embarcaes semelhantes para determinar uma formulao que consiga traduzir as dimenses reais da nossa embarcao, utilizando a ferramenta otimizadora do SOLVER, da seguinte forma:

Resultado:Quantidade de Carros (Formulao apresentada acima)

Variveis:N Conveses (Quantidade de conveses de carga)

LConvs (Comprimento do Convs de Carga)

BConvs (Boca do Convs de Carga)

RESTRIES: Retirados de Semelhantes

MnimoVarivelMximo

7 N de Conveses12

100 mLConvs300 m

25 mBConvs40 m

Para validarmos nossa formulao, utilizamos os dados dos semelhantes para chegarmos numa formulao que seja confivel suficiente para qualquer embarcao que se encontre nestes limites, chegando na seguinte concluso:

Para determinarmos o comprimento total da nossa embarcao, somamos ao comprimento de convs, uma parcela referente a regio de r e outra referente a regio de vante, multiplicados por alguns coeficientes de ambas as formas:

Para a determinao da Boca da embarcao, somamos 4 metros boca do convs de carga, de ambos os costados duplos (2 metros cada um).

E por fim, o pontal da embarcao ser dado pela quantidade de conveses de carga, multiplicados por uma altura de 4 metros de convs somando com 2 metros de fundo duplo.

Ao final do processo, podemos comparar nossa formulao com base nos semelhantes existentes, utilizando o ATINGIR METAS, considerando o nmero de conveses igual a 8.

L (m)B (m)D (m) Cars ProjCars Form.Erro

199.9432.2634.80650048511649

199.9732.2634.48640048041596

199.9432.2033.74640046841716

199.0032.3333.50620046461554

199.0032.3433.45620046401560

Apesar da diferena entre o nmero de carros projetados e o calculado ser relativamente grande, nossa formulao considera caractersticas balizadas pelos semelhantes. Podendo ser mais refinada posteriormente com maior experincia deste tipo de projeto.

Aplicando nossa formulao para a embarcao projetada temos as seguintes dimenses da nossa embarcao de projeto:

L (m)B (m)D (m) Cars Convses

240,0030,0033,0051688

OTIMIZAO DA FORMA / RESISTNCIA AO AVANO:Com base no mesmo estudo de semelhantes acima, utilizamos o programa MAXSURF para a modelao da forma do casco. Para determinarmos o melhor casco para nossa embarcao com a menor resistncia ao avano. Utilizaremos uma forma com proa bulbosa, uma forma sem bulbo e utilizaremos um casco utilizando variaes paramtricas com o coeficiente de bloco para alterar o LCB.No projeto da proa bulbosa, a preocupao principal a reduo da resistncia de onda e de presso viscosa. Para a determinao precisa da influncia do bulbo na resistncia ao avano, a nica soluo o tanque de provas. Porm, para estimativas preliminares de projeto, podem-se utilizar as formulaes propostas por Holtrop-Mennem, onde se considera dois parmetros: 1. rea seccional do Bulbo na PV 1. Altura do centride de tal rea Com o auxlio do paper "Design of Bulbous Bows", de Alfred M. Kracht a forma de bulbo escolhida foi a do tipo Nabla, porque o navio trabalha dominantemente apenas em dois calados: projeto e lastro. Deste modo, no h grandes variaes de calado viabilizando a utilizao deste tipo de bulbo. Alm disso, este tipo de bulbo foi notado em vrios navios semelhantes.

Dimensionamento do Bulbo

Baseado no paper: "Design of Bulbous Bows

Autor: Alfred M. Kracht - por: Yves R. Borges e Eduardo dos Santos Santana

LOA:240mLPR:7mComprim. Max. Do bulbo medido a partir da PV

LPP:230mZB:3.67mAltura do ponto mais a vante do bulbo

B:30mABT:12.56m2rea Seccional do Bulbo medido na PV

D:21mBoca Bulbo:6mBoca mxima do bulbo

T:9.5mABL:12.46m2rea Seccional Longitudinal do Bulbo a partir da PV

rea de SM:267.113m2VNB:56.28m3Volume do Bulbo

Volume Navio:51159.34m3Tipo do Bulbo:NablaOpes: Delta, Nabla, "O"

Vel. Servio:25nsFr:0.271Necessidade de bulbo de grandes dimenses

ZB Lpr Bb/2 Abl Abt 2

Os 3 parmetros lineares do bulbo so:

Coeficiente de Boca do Bulbo:0.200000000CBB

Coeficiente de Comprimento do Bulbo:0.030434783CLPR

Coeficiente de Altura do Bulbo:0.386315789CZB

Os 3 parmetros no lineares do bulbo so:

Coeficiente de rea Transversal do Bulbo:0.047021298CABT

Coeficiente de rea Longitudinal do Bulbo:0.046646925CABL

Coeficiente Volumtrico do Bulbo:0.001100000CVPR

CBB0,17 a 0,20Valor Mdio:0.1930

CLPR0,018 a 0,031Valor Mdio:0.0290

CZB0.26 a 0.55Valor Mdio:0.2250

CABT0,064 a 0,122Valor Mdio:0.0760Bb=5.79Lpr=6.67

CABL0,068 a 0,146Valor Mdio:0.1070Abt=20.30Zb=2.14

CVPR0.0011 a 0.00272Valor Mdio:0.0011Abl=28.58Vpr=56.28

Resistncia ao Avano com Proa bulbosa

Resistncia ao Avano com proa sem bulbo

Resistncia ao Avano da forma paramtrica

Analisando os resultados acima, temos os seguintes dados avaliando uma velocidade de 20 ns:

FORMARESISTNCIA AO AVANOVOLUME DESLOCADO

Romi Isetta Bulbo Nabla1441,17 KN50.263,567 m3

Romi Isetta sem Bulbo2246,61 KN51.436,992 m3

Romi Isetta forma paramtrica939,78 KN38.079,600 m3

Temos que a embarcao com forma parametrizada possui menor resistncia ao avano, e tambm um menor volume interno para carga se compararmos com o volume de deslocado no calado de projeto, com isso descartaremos esta forma. A forma sem bulbo possui maior volume para carga utilizando o mesmo tipo de comparao porm maior resistncia ao avano.

Percebemos ento que a embarcao com bulbo do tipo Nabla a mais apropriada uma vez que teremos uma menor resistncia ao avano do que no casco sem o bulbo e maior volume de carga do que a forma parametrizada.

Temos abaixo as variaes obtidas dos coeficientes da forma do casco determinado (Bulbo Nabla) com base nas variaes de calado:

ARRANJO GERAL & COMPARTIMENTAO:

Arranjo Geral:

A eficincia deste tipo de navio depende seriamente da configurao do arranjo geral. Todas as decises de projeto devem levar em considerao a necessidade de uma operao de carga e descarga rpida. Em anexo est o arranjo geral. Outros aspectos chaves do projeto so: 1. Arranjo adequado dos espaos de carga para garantir a estabilidade 1. Flexibilidade dos espaos de carga 1. Posicionamento de portas estanques (Watertight doors) visando uma perda mnima da flexibilidade 1. Boas condies de Acesso 1. Segurana da carga 1. Mximo aproveitamento dos espaos de carga

Carga considerada:

1. Carros de PasseioAcesso de carga

A configurao dos acessos de carga um dos fatores chaves do projeto deste tipo de embarcao. Com base neste fato, foi decidido que as rampas de acesso seriam os primeiros elementos a terem a sua posio definida nos conveses.

Rampa inclinada de popa (Acesso principal) Quarter Ramp

A maior parte da carga depende desta rampa externa, portanto, esta deve permitir um fluxo de ininterrupto em duas mos. Para o dimensionamento e especificao de tal rampa utilizamos os seguintes aspectos: 1. Dimenses das cargas transportadas 1. Meios de Carga e Descarga 1. Peso das Cargas 1. Configurao do Cais dos Portos 1. Inclinao mxima da Rampa 1. Variaes nas alturas em relao linha dgua nos diversos Portos 1. Variao de Calado do Navio 1. Aspectos de Segurana Como requisito do fabricante devia-se garantir uma inclinao mxima da rampa de 6.5 em relao horizontal, pode-se determinar o comprimento da rampa que permitisse a operao para as diversas condies de carregamento do navio nos diversos portos visitados.

Como o nmero de portos visitados de mais de 35, um alcance (range) de alturas de 7 m ficou coberto com esta rampa.

A largura da rampa foi definida de forma a permitir duas mos de trafego contnuo com segurana.

As especificaes da rampa so:1. Comprimento.............................................................................................50.00m Largura.....................................................................................................13.40 m 1. Largura da rampa na entrada do navio..................................................... 24.81 m 1. Capacidade de carga................................................................................. 350 t

Rampas internas Two Way Tiltable Ramp

As rampas internas so posicionadas nos conveses de carga e requerem ainda um espao para a manobra dos veculos e dos transportes de carga. Uma boa escolha da configurao das rampas internas um fator chave na eficincia e flexibilidade deste navio. Um estudo da logstica das operaes de carga e descarga muito importante para se maximizar a utilizao dos espaos internos e se minimizar os movimentos da carga.

As rampas internas tm a seguinte largura: 1. Rampas largas: 9 m

A inclinao de todas as rampas foi fixada em 6.5.

Praa de Mquinas

O arranjo da praa de mquinas deve prover um espao adequado para a alocao dos motores, do sistema de transmisso de potncia e dos sistemas de gerao de energia eltrica. Uma vez que a regio mais crtica de um navio ro-ro a entrada, que fica posicionada acima da praa de mquinas, outros aspectos relevantes deste tipo de embarcao devem receber considerao especial: 1. Altura da praa de mquinas 1. Posio da chamin dos gases de exausto 1. Forma da regio de popa Uma soluo encontrada em muitos navios existentes a utilizao de motores de mdia rotao, que reduzem a altura da praa de mquinas, permitindo um espao menor para se alocar a praa de mquinas.

Watertight Subdivisions

Como requisito de estabilidade em avaria, o navio deve ter uma subdiviso mnima para garantir a segurana..

Para ro-ros, onde os conveses devem ter uma rea o mais livre possvel para a passagem e movimentao da carga, as portas estanques foram instaladas na entrada da regio de carga.

As portas estanques foram consideradas foram do tipo Internal Top Hinged Door:

Compartimentao:

A distribuio dos elementos estruturais de uma embarcao dever satisfazer as normas de segurana e desempenho de modo a atender todas as exigncias previstas em projeto. O dimensionamento dos compartimentos e o cavernamento so processos interativos, desenvolvidos em conjunto.

A escolha do tipo de cavernamento do navio est relacionada com a forma que o casco apresenta em algumas regies: nas de grandes variaes, o sistema transversal de cavernamento normalmente utilizado devido facilidade de construo em relao ao sistema longitudinal; todavia, em regies onde a forma do navio se apresenta mais uniforme, a construo ser do tipo longitudinal.

Todo o processo iniciou-se com o posicionamento das perpendiculares de r e vante. Posteriormente foram definidas as regies de praas de mquinas, juntamente os compartimentados de tanques de lastro e carga.

Pique tanque de vante e de r

Conforme o item A 400 do Pt.3 Ch.1 Sec.3 da regra da DNV Position of collision bulkhead escolheu xb= 10m, levando-se em considerao as especificaes da regra.

No h nenhuma regra quanto localizao da antepara de coliso de r, sendo que, a prtica na construo naval posicion-la quando o casco toca a linha de base.

Comprimento da Praa de Mquinas

Desenvolveram-se algumas regresses relacionando o comprimento da praa de mquinas e do motor principal de navios semelhantes. A relao obtida:LMCP / LMOTOR = 2,25

Para o MCP selecionado de 15890 mm de comprimento, determina-se uma praa de mquinas de 34200 mm; situada entre cavernas 12 e 48. O mesmo localizado o mais r possvel, fixado em uma base estrutural acima do fundo duplo e acoplado a um eixo propulsor de ligao direta sem caixa de reduo (motor de baixa rotao).

rea de Carga:

Utilizaremos a Conveno internacional de Salvaguarda da Vida Humana no Mar (SOLAS Safaty of Life at Sea) que cobre diversos aspectos de segurana martima, construo, salvatagem, de comunicao, de navegao e de transportes. Conforme a regra, Parte B se aplica para navios de passageiros ou navios de passageiros ro-ro, como a embarcao em referncia neste relatrio no transporta passageiros, esta regra no ser aplicvel.

Como a embarcao em referncia efetua o transporte de carga apenas, passaremos para a regra B 1 para Navios de Carga, onde de acordo com o regulamento 25-1, se aplica para navios de carga acima de 100 m de comprimento de subdiviso excluindo os que j atendam a outros regulamentos da IMO (ANEXO I da MARPOL 73/78 e Regulamento 27 da conveno de Borda Livre).

Com isso possvel definir o Arranjo Geral da embarcao:

VIABILIDADE ECONMICA:

Baseando-nos na embarcao de projeto, o Romi-Iseta Ro Ro, com o objetivo de levar 5168 carros, devemos estimar os seus custos de capital, custo operacional e custos de viagem bem como os custos de construo estimando a receita a ser gerada para possuirmos uma embarcao economicamente vivel.

O custo de capital, ou custo de compra do navio, a quantia necessria, financiada ou no, para a compra do navio. O custo operacional relativo aos gastos para que a embarcao se mantenha operante: tripulao, suprimentos, seguro, manutenes, reparos, administrativos, lubrificantes, etc. E os custos de viagem so dependentes das viagens efetuadas pela embarcao: leo combustvel pesado, leo diesel e despesas porturias.

Para isso, foi feita uma anlise dos custos utilizando artigo The Pratical Application of Economics to Merchant Ship Design de Herry Benford, que compem os custos de construo em: custos da estrutura do casco, custo de outfitting, custos de Hull Engineering, custos com acomodao e outros custos de construo.

A configurao de peso e custos com base no artigo utilizado foi:

Sumrio dos Custos de Construo

Hull StructureOutfittingHull EngineeringProp. MachineryTotal

Custos de Construo$4 507 371$4 017 323$5 489 795$3 777 528$17 792 016

Custos de Homem-Hora$3 644 414$1 674 236$2 352 427$843 208$8 514 284

Custo de Overhead$3 097 752$1 423 100$1 999 563$716 726$7 237 142

Custos de Acomodao$260 716$737 211$740 180-$1 738 107

Profit$562 477$355 733$492 089$266 873$1 677 172

Total$12 072 730$8 207 603$11 074 054$5 604 335$38 714 261

Para o calculo do custo operacionais, foram considerados os custos de combustvel em porto e viagem o valor do barril de $30, custos salariais dos tripulantes, suprimentos, seguro e indenizao, gastos em portos e custos de manuteno.

Dados da Operao

Dias de Operao por Ano350dias

Comprimento da Viagem5451milhas nuticas

Dias de Porto/Canal por Viagem20.1765dias

Dias de Viagem31.53dias

Nmero de Viagens por Ano11.10viagens

Consumo de Combustvel

Consumo em Trnsito1203.18barris/dia

Consumo em Porto105.25barris/dia

Custo por Barril30$/barril

Custo Anual de Combustvel5256899$/ano

Custo dos Tripulantes (Wages)

Cst1.25

Cdk13

Ceng10

Nc50.94

Custo Anual dos Tripulantes626605$/ano

Custo de Subsistncia36190$/ano

Custo de Manuteno e Reparo

CN53395.29296

Custo M&R (hull)141797.52$/ano

Custo M&R (machinery)46966.92$/ano

Outros Custos Operacionais

Custo de Suprimentos53857$/ano

Seguro e Indenizao49155$/ano

Seguro de Casco e Mquinas281000$/ano

Gastos com Portos102534$/ano

Custo Total Operacional$6 595 003$/ano

Com os custos fixos da embarcao (construo) e os custos variveis (operacionais), pode-se fazer a anlise financeira da operao do navio ao longo de sua vida til. Adotaremos para esta anlise, os dados utilizados pelo Fundo da Marinha Mercante e informaes de financiamento do BNDES.

1. Financiamento de 90% do custo do Navio1. 8 trimestres (2 anos) de carncia1. Taxa de Juros de 12,5% (5% de remunerao do BNDES e 7,5% da Taxa a Longo Prazo)1. Vida til do Navio de 20 anos (80 trimestres)1. Financiamento pelo SAC (Sistema de Amortizao Constante)

A anlise financeira da embarcao de projeto ficou da seguinte forma:

TrimestreSaldo DevedorJurosPrestaoCusto OperacionalGanhosFluxo de CaixaValor Presente

0$34 842 834.67$1 041 228.36$3 871 426.07$0.00$0.00-$3 871 426.07-$3 871 426.07

1$32 012 636.96$956 651.94$0.00$0.00$0.00$0.00$0.00

2$32 969 288.90$985 240.12$0.00$0.00$0.00$0.00$0.00

3$33 954 529.01$1 014 682.61$0.00$0.00$0.00$0.00$0.00

4$34 969 211.62$1 045 004.95$0.00$0.00$0.00$0.00$0.00

5$36 014 216.58$1 076 233.43$0.00$0.00$0.00$0.00$0.00

6$37 090 450.01$1 108 395.13$0.00$0.00$0.00$0.00$0.00

81$3 442 281.77$102 867.67$594 622.21$1 648 750.84$3 124 415.01$881 041.96$473 330.67

82$2 950 527.23$88 172.29$579 926.83$1 648 750.84$3 124 415.01$895 737.34$477 548.49

83$2 458 772.69$73 476.91$565 231.45$1 648 750.84$3 124 415.01$910 432.72$481 674.21

84$1 967 018.15$58 781.53$550 536.07$1 648 750.84$3 124 415.01$925 128.10$485 709.00

85$1 475 263.62$44 086.15$535 840.68$1 648 750.84$3 124 415.01$939 823.49$489 654.01

86$983 509.08$29 390.76$521 145.30$1 648 750.84$3 124 415.01$954 518.87$493 510.37

87$491 754.54$14 695.38$506 449.92$1 648 750.84$3 124 415.01$969 214.25$497 279.20

88$0.00$0.00$0.00$1 648 750.84$3 898 700.23$2 249 949.39$1 145 570.96

Para a determinao do navio timo, consideramos algumas embarcaes existentes e nossa embarcao de projeto na mesma rota, e atravs da ferramenta SOLVER no Excel, buscamos as caractersticas do Navio timo, o que significa determinar uma embarcao dentro das restries impostas, a menor taxa de frete requerida para obtermos um valor lquido presente VLP igual a zero (0).

Para que fosse gerado o SOLVER neste caso, utilizamos restries que se encontravam na faixa de semelhantes apresentados anteriormente e comparamos os resultados com diversas outras embarcaes para termos uma idia de como ficaria nosso VLP.

LBTDCBCarrosFreteCusto Operacional AnualVLP

Romi Iseta240.0030.009.5033.000.785168$41.47$6 595 003.00$15 192 057.91

TITUS199.1032.3011.0035.000.785900$35.83$7 580 021.00$5 931 286.41

TALABOT228.4132.2611.1733.000.773900$30.54$7 482 034.00$1 745 098.29

UNDINE227.9032.3011.0033.000.787200$30.83$7 545 309.00$709 706.04

MAERSK WAVE179.9032.209.6032.000.755300$41.14$7 654 357.00$8 545 578.12

Navio timo227.9032.2911.0026.400.784167$30.64$7 590 228.00$0.00

possvel perceber que nossa embarcao possui maior VLP do navio timo, apesar de ser um pouco maior, nossa formulao determinou um maior nmero de carros possibilitando maior Valor Lquido Presente.

TOPOLOGIA ESTRUTURAL:

A primeira considerao que deve ser feita concernente as dimenses principais, que foram de certa forma especificadas pelo armador.De forma a aumentar a flexibilidade operacional do navio e garantir a estabilidade e o equilbrio do navio nas diferentes condies de carregamento, faz-se necessrio a presena de tanques de lastro com dimenses apropriadas. Desta forma, um casco duplo foi adotado.

De acordo com a regra da DNV Parte 3, Captulo 1 Seo 5 B106.

Resumo da Topologia Estrutural:

ElementoEspessura (mm)

Fundo19,0

Duplo Fundo19,0

Costado19,0

Costado Duplo12,5

Conveses de Carros12,5

ElementoEspessura (mm)

Longarinas15,0

Hastilhas15,0

Longitudinais de Fundo12,5

Longit. Teto Duplo Fundo9,0

Longitudinais de Costado6,0

Longitudinais de Convs6,0

Escoas12,5

Sistema Propulsivo

Foi realizada uma investigao de sistemas propulsivos de navios semelhantes, bem como de tendncias futuras, para a seleo do sistema propulsivo do navio deste projeto. Trs configuraes bsicas foram encontradas:

1. Um propulsor 1. Dois propulsores 1. Dois propulsores tipo AZIPOD

A terceira opo apresentou-se muito interessante, pois alm de inovadora, dispensaria a instalao de lemes e de um Thruster na popa. Porm, no foi possvel coletar dados suficientes para a utilizao deste tipo de sistema. Alm disso, como este sistema muito novo, poderia trazer problemas de instalao e de manuteno.

A Segunda opo pareceu ser, a primeira vista, o melhor sistema do ponto de manobrabilidade, ainda mais com propulsores de passo controlvel. Porm, ao se realizar uma anlise de potncia verificou-se que esta seria 25% maior do que a obtida para um sistema com somente um propulsor.

Desta forma, a melhor soluo para o sistema propulsivo, foi a primeira. Esta soluo amplamente utilizada em navios similares.

SELEO DO CONJUNTO MOTOR PROPULSOR A PARTIR DA FORMA DO CASCO:Aps a gerao do casco pelo programa MAXSURF, fez-se necessrio estimar o valor da resistncia ao avano do casco, com isso utilizamos o programa HULLSPEED pelo mtodo de Holtrop. O valor obtido para a resistncia ao avano foi de 1443,35 KN a uma velocidade de 20 ns (10.2889 m/s).De base dos dados obtidos do HULLSPEED, utilizaremos a planilha baseada no paper de Holtrop para a estimativa da potncia propulsiva para a determinao dos coeficientes referentes ao Casco da embarcao; so eles:1. Coeficiente de esteira (w) = 0,346461. Coeficiente de reduo da fora propulsiva (t) = 0,178931. Eficincia Rotativa Relativa (rr) = 1,00617Com base nos dados apresentados e a Memria de Clculo do Sistema Propulsivo, podemos selecionar o motor com base no ponto de operao especificado. O motor escolhido ser o Sulzer modelo 8RT-flex60U. Com um propulsor Srie B de 5 Ps (5 B 75) P/D = 1,1.

EQUILBRIO E ESTABILIDADE:

Depois de compartimentar , calcular o peso leve do navio e a localizao do centro de gravidade, partimos para a anlise de estabilidade intacta. A anlise foi feita no programa HYDROMAX, considerando o trim a r com 1,5% do Lpp (3,80 m).

Desta maneira fizemos oito tipos de anlises:

Navio Navegando com 100% dos consumveis (partida) Navio Navegando com 10% dos consumveis (chegada) Navio carregado Carros com 100% dos consumveis (partida) Navio carregado com Carros com 10% dos consumveis (chegada)

CONDIES DE EQUILBRIO INTACTA

CondiesVCG (m)TrimDeslocamento (ton)

Navio Leve15,7411,12518165

Navegando 100%11,1872,58545668

Navegando 10%11,2421,40943887

Carregado 100%12,5591,08554942

Carregado 10%12,6510,07053150

Os critrios para anlise de estabilidade A. 749 da IMO foram usados. Os seguintes critrios devem ser respeitados:

A rea sob a curva de GZ (GZ x ngulo de banda) no dever ser menor que 0,055 rad.m at 300. Esta tambm no dever ser menor que 0,09 rad.m at 400, ou at o ngulo de alagamento progressivo, caso este seja menor que 400. Alm disso, esta rea tambm no dever ser menor que 0,03 entre os ngulos de 300 e 400 , ou entre 300 e o ngulo de alagamento progressivo, caso este seja menor que 400.

brao de endireitamento (GZ) dever ser de pelo menos 0,20 m, em um ngulo de banda igual ou superior a 300.

mximo brao de endireitamento (GZ) dever ocorrer em um ngulo de banda maior que 300, preferencialmente, mas nunca menor que 250.

A altura metacntrica inicial (GM0) no dever ser menor que 0,15 m.

3.2.2 - Critrio de vento: Este critrio exatamente o mesmo que os critrios combinados (relao do tipo 2 das reas) - brao de inclinao do vento geral a no ser que aquele o valor do brao de inclinao seja calculado automaticamente da presso do vento- 504 Pa (ou da velocidade), da informao projetada da rea.

CASO 1: Navio Leve

Na condio do navio leve, consideramos a embarcao sem carga e sem Lastro

CASO 2: Navegando Partida

Na condio do navio leve, consideramos a embarcao sem carga, utilizando apenas seus tanques de lastro para garantir a imerso do propulsor e do leme com todos seus consumveis a bordo.

CASO 3: Navegando Chegada

Na condio do navio leve, consideramos a embarcao sem carga, utilizando apenas seus tanques de lastro para garantir a imerso do propulsor e do leme com 10% seus consumveis a bordo aps a chegada no porto.

CASO 4: Carregamento com Carros Partida

Na condio de carregamento com carros, considera a embarcao , toda carregada com carros e com 100% de consumveis para a partida.

CASO 5: Carregamento com Carros Chegada

Na condio de carregamento com carros na chegada ao porto, considera a embarcao , toda carregada com carros e com 10% de consumveis.

Os critrios (regra 25) da MARPOL foram adotados para anlise de estabilidade em avaria. As regras da MARPOL para anlise em avaria so:

1. Avaria de Costado:

1. Extenso Longitudinal: 1/3 L 2/3 ou 14.5 metros o que for menor. Como 1/3 L 2/3 = 12,87, o valor adotado para a anlise de 12,87 metros.

1. Extenso Transversal: B/5 ou 11.5 , o que for menor. Como B/5 = 6 , o valor adotado para a anlise de 6 metros.

1. Extenso Vertical: todo o costado.

1. Avaria de fundo:

Para 0.3 L r da perpendicular de vante:

1. Extenso Longitudinal: 1/3 L 2/3 ou 14.5 metros o que for menor. Como 1/3 L 2/3 = 12,87 m , o valor adotado para a anlise de 12,87 metros.

1. Extenso Transversal: B/6 ou 10 , o que for menor. Como B/6 = 5 , o valor adotado para a anlise de 5 metros.

1. Extenso Vertical: B/15 ou 6 metros , o que for menor. Como B/15= 2 , o valor adotado para a anlise de 2 metros.

Para qualquer outra parte do navio:

1. Extenso Longitudinal: 1/3 L 2/3 ou 5 metros o que for menor. Como 1/3 L 2/3 = 12,87 , o valor adotado para a anlise de 5 metros.

1. Extenso Transversal: B/6 ou 5 metros , o que for menor. Como B/6 = 5 , o valor adotado para a anlise de 5 metros.

1. Extenso Vertical: B/15 ou 6 metros , o que for menor. Como B/15= 2 , o valor adotado para a anlise de 2 metros.

Segundo a mesma regra da MARPOL, as permeabilidades a serem consideradas so:

EspaoPermeabilidade

Apropriados para estocagem0.6

Acomodaes0.95

Mquinas0.85

Vazios0.95

Lquidos consumveis0 a 95

Outros lquidos0 a 95

Os critrios de estabilidade so apresentados a seguir (MARPOL) :

Mximo ngulo de banda permitido pelo Critrio: 30o Valor mnimo permitido para GZ (GZ positivo): 0,10 m Faixa mnima da curva de GZ onde este dever ser positivo: 20o Borda Livre mnima no ponto de alagamento progressivo: 0,00 m

Para anlise das condies em avaria, adotaremos a embarcao carregada com 100% dos consumveis, com base nas seguintes avarias:

CompartimentosProaFundoPMPopa Costado

Forward Peakx

Deck 1xxx

Deck 2xx

Deck 3xx

Deck 4

Deck 5

Deck 6

Deck 7

Deck 8

Side Tank 1 BB

Double Botton 1 BB

Side Tank 1 BE

Double Botton 1 BE

Side Tank 2 BB

Double Botton 2 BB

Side Tank 2 BE

Double Botton 2 BE

Side Tank 3 BB

Double Botton 3 BBx

Side Tank 3 BE

Double Botton 3 BE

Side Tank 4 BBx

Double Botton 4 BB

Side Tank 4 BE

Double Botton 4 BE

Side Tank 5 BBx

Double Botton 5 BB

Side Tank 5 BE

Double Botton 5 BE

Engine Roomx

Fuel Tank BBx

Fuel Tank BEx

DB Eng. Room BBx

DB Eng. Room BEx

Steering Gear Compartmentx

After Compart.x

Aft Peakx

Avaria na Regio de Proa:

CodeCriteriaValueUnitsActualStatus

Regulation 25 3c3c: Range of positive stabilityPass

from the greater of

angle of equilibrium0.0deg0.0

to the lesser of

first downflooding anglen/adeg

angle of vanishing stability90.0deg90.0

shall not be less than (>=)20.0deg90.0Pass

Regulation 25 3c3c: Residual righting leverPass

in the range from the greater of


to the lesser of

spec. heel angle20.0deg20.0

angle of max. GZ82.3deg


shall not be less than (>=)0.100m1.710Pass

Intermediate values

angle at which this GZ occursdeg20.0

Regulation 25 3c3c: Area under GZ curvePass

from the greater of


to the lesser of



angle of vanishing stability90.0deg

shall be greater than (>)1.031m.deg18.568Pass

Avaria na Regio de Fundo:



from the greater of


to the lesser of







to the lesser of





Intermediate values



from the greater of


to the lesser of





Avaria na Praa de Mquinas:



from the greater of


to the lesser of







to the lesser of





Intermediate values



from the greater of


to the lesser of





Avaria na Regio de Popa:



from the greater of


to the lesser of







to the lesser of





Intermediate values



from the greater of


to the lesser of





Avaria na Regio de Costado:



from the greater of


to the lesser of







to the lesser of





Intermediate values



from the greater of


to the lesser of





Seleo e Projeto do Leme

O leme adotado para este navio foi o do tipo p (Spade Rudder), devido s vantagens hidrodinmicas concernentes a eficincia.

A rea do leme calculada segundo as recomendaes do artigo:

Tipo de NavioPorcentagem de L X D

Large cargo and passenger ships1.4 2.0 %

Adotamos 1,5%.

O comprimento escolhido para o leme foi 7 m.

Calculando a corda temos:

Calculando a razo de aspecto temos:

O recomendvel na faixa de 1,3 a 2,5. Portanto o leme est na faixa

A posio da madre do leme fica a 21% da corda mdia do leme a partir do bordo de ataque:

0,21 x 4,88 = 1,02m

A fora exercida sobre o leme foi calculada pela seguinte frmula:

A = 34,20 m k1= 1,1 (vante)k1= 0,8 (r)

k2= 1,0k3= 4V = 23 ns = 33,76 ft/s(para frente)V = 5 ns = 8,44 ft/s(para trs) = 35B= 4,61m

QV = 3502,57 kN(para frente)

QR = 120,38 kN(para trs)

O centro de presso do leme calculado por:

Cp = 0,375 corda = 0,375. 4,88

Cp= 1,83 m do bordo de ataque.

A r este valor contado a partir do bordo de fuga.

Brao de torque:

MTRmin= 0,1*3502,57*4,61 (vante)

MTRmin= 1614,68 kNm (vante)

MTRmin= 0,1*120,38*4,61 (r)

MTRmin= 55,50 kNm (r)

= 0,33 (vante)= 0,66 (r)AF= 14,75m2k= 0,43B= 4,61mxe= 0,461 (vante)xe= 1,06 (r)

MTR= 3502,57*0,461 (vante)

MTR= 1614,68 kNm (vante)

MTR= 120,38*1,06 (r)

MTR= 127,60 kNm (r)

Aps feitos os clculos a mquina do leme deve ser selecionada para gerar um torque de 1614,68 kNm.

O perfil usado para construo do leme o NACA 0018.

ANEXOS

Clculo da Borda Livre:Os requerimentos abaixo descritos para a determinao da borda livre esto de acordo com a International Conventional on Load Lines (ICLL), rgo da IMO (International Maritime Organization).A borda livre foi encontrada a partir das tabelas contidas no Regulamento 28, modificadas segundo as correes dos Regulamentos 30, 31, 37, 38 e 40. Os outros Regulamentos no so aplicveis. A determinao da borda livre segundo os regulamentos aplicveis ser descrita a seguir.

Regulamento 27 - Tipo de navio

De acordo com o quinto pargrafo deste regulamento o navio em questo classificado como do TIPO B (navio de carga seca).

Regulamento 28 - Tbuas de Borda Livre

Para L = 240 m, a borda livre tabular deve ser de 3708,30 mm

Regulamento 29 Correo para navios com menos de 100 m

No aplicvel pois o navio possui mais que 100 m.

Regulamento 30 - Correo para o coeficiente de bloco

Como Cb = 0,776 > 0,68, tem-se que: Correo = 3880 x (Cb + 0,68)/1,36 = 3970,06 mm

Regulamento 31 - Correo para o pontal

Quando o pontal (D) for maior que L/15, a borda livre dever ser aumentada. L/15 = 240/15 = 16 m. D = 33 m, como D > L/15, tem-se: R = 250 (para navios com comprimento superior a 120 m) Correo = (D - L/15)*R = (33 16)*250 = 4250 mmEnto: Borda Livre = 4250 + 4153,88 = 8220,06 mm

Regulamento 32 Correo devido posio da linha de convs

No aplicvel pois o navio no precisa de correo para a linha de convs, visto que no h diferena entre o pontal e este, e no possui cintado. Regulamento 37 - Deduo para superestruturas e casariasA superestrutura da embarcao em questo tem um comprimento efetivo (E) menor que 1.0L. Dessa forma, deve-se realizar uma correo, de acordo com a tabela III. Para um comprimento de superestrutura de aproximadamente 200 m, tem-se um comprimento efetivo (E) de 0,833L

Percentagem de Deduo

ComprimentoTipo ATipo B

Efetivo TotalTodosIII

0.0L000

0.1L756.3

0.2L141012.7

0.3L211519

0.4L3123.527.5

0.5L413236

0.6L524646

0.7L636363

0.8L75.375.375.3

0.9L87.787.787.7

1.0L100100100

Tipo I - Castelo sem Ponte Separada

Tipo II - Castelo e Ponte Separados

Interpolando 0,833L na tabela achamos uma porcentagem de deduo de 79,36%. Essa deduo um percentual dos valores da tabela II :Superestruturascom Comprimento Efetivo de 1.0L

L (m)Deduo (mm)

24350

85860

1221070

Assim temos que a deduo ser de:0,7936 * 1070 = 849,15 mm

Ento: Borda Livre = 8403,88 849,15 = 7370,91 mm

Regulamento 38 Tosamento Clculo do tosamento padro: Metade de rSeoOrdenada (mm)Fator

Perpendicular de R22501

1/6L da A.P.9993

1/3L da A.P.2523

Meia nau01

Metade de VanteMeia nau01

1/3L da F.P.5043

1/6L da F.P.19983

Perpendicular de Vante45001

Onde o tosamento for diferente do padro a seguinte correo ser feita:Correo = [(Soma padro Soma atual) / 16] x 0,75A soma padro dada pelo produto das ordenadas obtidas pelos respectivos fatores, fornecidos pelo regulamento, e a soma atual igual a zero visto que o navio em questo no apresenta tosamento. Correo = [(2500 x 1 +999 x 3 + 252 x 3 + 0 + 504 x 3 + 1998 x 3 + 4500 x 1 0) / 16] x 0,75 = 844,17 mm.Borda livre = 7554,73 + 844,17 BL = 8215,08 mmRegulamento 39 Altura mnima de Proa

Tal medida definida na perpendicular de vante a partir da linha dgua de projeto. Esta medida tambm exigncia de regra. Encontra-se na Part 3 Chapter 1 Section 3 A900 - Minimum bow height da regra da Det Norske Veritas.Para navios com comprimento < 250 m, tem-se que: Altura da mnima de Proa (BH) = 56 x L x ( 1 L / 500 ) x ( 1,36 / Cb + 0,68) mm

Onde:L = 228,22 m (L de Escantilho) CB = coeficiente de bloco no inferior a 0,68Ento: BH = 6488,84 mmRegulamento 40 - Borda Livre MnimaBorda Livre de Vero

A borda livre mnima de Vero dever ser a borda livre derivada das tabelas no Regulamento 28 e modificada pelas correes nos Regulamentos, se aplicveis, 29, 30, 31, 32, 37, 38 e 39.BLvero = 8215,08 mm

Borda Livre Tropical

a borda livre obtida por uma reduo da borda livre de vero igual a 1/48 do calado de vero, medido no topo da quilha at o centro do disco da marca de linha de carga.Calado de Vero = 15,86 mBLtropical = BLvero (1/48*Tvero) = 8398,90 330,45

BLtropical = 7884,67 mm

Borda Livre de Inverno a borda livre obtida somando-se borda livre de vero 1/48 do calado de vero, medido do topo da quilha at o centro do disco das marcas de linhas de carga.Calado de Vero = 15,86 mBLinverno = BLvero + (1/48*Tvero) = 8398,90 + 330,45

BLinverno = 8545,50 mm

Para os navios com mais de 100m de comprimento, a borda livre de inverno do Atlntico Norte a borda livre de inverno.

Peso LevePara o clculo do peso leve, dividiu-se o clculo nas seguintes etapas:

1. Peso estrutural (peso de ao)0. Elementos longitudinais0. Elementos transversais0. Superestrutura0. Rampas1. Motores (principal e auxiliares)1. Outfitting 1. Superestrutura

Elementos Longitudinais

Com a estrutura longitudinal definida para a seo mestra (meia nau), pode-se extrapolar os escantilhes para as demais sees. Assim, temos uma distribuio da rea de ao que permite o clculo do peso e do centro de gravidade atravs da integrao da curva de reas.A extrapolao mencionada acima foi realizada atravs dos passos abaixo:

Costado, duplo fundo e Convs principal (com os reforadores e vigas dos respectivos chapeamentos) proporcionais ao permetro da seoOutros conveses proporcionais a meia boca da seo na altura do convs em questo

Esta proporo dada por:

f = (Permetro da seo em questo) / (Permetro da Seo Mestra)Ao se calcular os fs para cada seo, e ento multiplicando pela rea de ao em questo. Baliza Inicial (m)Baliza Final (m)reaPeso Seo (t)Fator de multiplicaoPeso Total (t)

00,0210,252,690,040,05

0,025,4212,823,370,0518,20

5,4210,8317,44,570,0624,75

10,8321,6468,6318,040,24195,05

21,6432,45126,433,230,45359,23

32,4543,26187,8849,390,67533,96

43,2654,07222,9858,620,79633,71

54,0764,88247,0264,940,88702,03

64,8875,69263,7769,350,93749,64

75,6986,5276,4272,670,98785,59

86,597,31282,1174,171,00801,76

97,31108,12282,1174,171,00801,76

108,12118,93282,1174,171,00801,76

118,93129,12282,1174,171,00755,77

129,12140,55282,1174,171,00847,74

140,55151,36281,9774,131,00801,36

151,36162,17281,1573,921,00799,03

162,17172,98279,8173,560,99795,22

172,98183,79277,2372,890,98787,89

183,79194,6270,3771,080,96768,39

194,6205,41253,7366,710,90721,10

205,41216,22209,9755,200,74596,74

216,22227,03117,830,970,42334,79

227,03232,4467,9717,870,2496,68

232,44237,840,0130,0030,000,02

237,842400,0130,0030,000,01

Peso Total do Casco = 13712,23 t

Elementos Transversais

Os elementos transversais considerados foram: Vaus, Cavernas, hastilhas e pilares. A soma de cada grupo acima foi considerada para fins de peso e de centro de massa como cargas concentradas no centro de massa do grupo.

Mtodo Kalef para clculo do peso de ao do casco

Esse mtodo inspirado no Modelo de Viga-Navio. O modelo se baseia no fato de o comprimento do navio (Loa) ser uma dimenso muito maior que as outras (boca e pontal). O modelo aproxima a forma real do navio para uma viga, chamada viga-navio. O pontal e a boca considerados para essa viga sero aqueles medidos na seo mestra do navio. O peso de ao do navio consiste, de maneira geral, nas chapas, nos seus reforos longitudinais, transversais e ainda na superestrutura.Os esforos principais a que esta viga est sujeita so os de cisalhamento, os chamados esforos cortantes, e os momentos fletores. Estes esforos provm da distribuio do carregamento ao longo desta mesma viga.Assim, o momento de inrcia da rea do longitudinal as seo mestra em relao ao eixo neutro, desprezando a inrcia centroidal do fundo e do convs, com fundo duplo, pode ser aproximado por:

Onde:1. B = boca da embarcao;1. D = pontal da embarcao;1. n = nmero de anteparas transversais;1. teq = espessura equivalente do chapeamento;

A tenso mxima na seo mestra da viga navio devido aos esforos de flexo dada pela seguinte expresso:

Onde MFmax o momento fletor mximo a que submetido viga, e Z o mdulo de seo.O valor mnimo do mdulo de seo deve ser igual ao momento mximo dividido pela tenso admissvel do material, conforme estabelecido pelas regras das Sociedades Classificadoras. As regras da DNV estabelecem adm = 220 N/mm2. Assim, tem-se:

e .

Onde Zmin = I/y, o mdulo de resistncia mnimo obrigatrio para a seo-mestra da viga navio, este valor pode ser retirado das regras das sociedades classificadoras, no nosso caso, usamos o regra da sociedade classificadora DNV - Det Norske Veritas, Pt.3 Ch.1 Sec.5, que diz : Z= (Cwo/f1*L*B(Cb+0.7)) /106 Onde:Cwo = 10.75-[(300-Lpp) /100]3/2Cwo um coeficiente para se considerar cargas de onda, para navios com Lpp menores que 300 metros Cb o coeficiente de bloco da embarcao de referncia f1 o tipo de ao usado,Igualando o mdulo de seo da viga navio ao mdulo de seo mnimo exigido pela Sociedade Classificadora obtm-se uma espessura equivalente do chapeamento com reforos e, com ela, temos uma boa aproximao para o volume e o peso do ao da estrutura longitudinal do navio, segundo a expresso:

A espessura equivalente pode ser dada pela expresso:

teq= Z/ ((B*D/2) + (D/6)) *2

Na equao do peso longitudinal pchap o permetro do chapeamento da viga navio que, para o caso descrito, ser:

e ao o peso especfico do ao (7,85 para o ao naval normal).Alm do peso da estrutura longitudinal, contabilizado acima, tem-se o peso dos reforos transversais, anteparas e estruturas acima do convs.O peso dos reforos transversais podem ser estimados como sendo 20% do peso da estrutura longitudinal. Desta forma, efetuando os clculos explicitados acima, temos para o peso de ao do casco um valor total de 13718,44 t.Comparando esse valor com a integrao da baliza temos uma diferena de 0,05% o que nos d confiana no valor de nossa aproximao para o peso.

Superestrutura

O peso da superestrutura foi estimado atravs de uma expresso emprica que leva em considerao o nmero de conveses da superestrutura, a rea de cada um deles, a altura de cada um. Assim, temos um peso de 678,25 t.Rampas

Foi realizada uma vasta pesquisa do peso das rampas internas nos sites dos fabricantes. O peso das rampas de 340 t.

Motores

Obteve-se o peso de cada um dos motores selecionados (principal e auxiliar) a partir da pgina da Wartsila na internet. Assim, temos um peso de 949,43 t.

Outfitting

Outfitting inclui tubulaes, cabos, dutos, bombas, etc. O peso de tais elementos foi estimado em 2484 t.

O peso leve total mostrado na tabela abaixo.ElementoPeso (t)

Ao do Casco13712,23

Superestrutura

678,25

Rampas

340

Praa de Mquinas949,43

Outfitting2484

TOTAL18163,91

ARQUEAO BRUTA E LQUIDA:Arqueao Bruta

a expresso do tamanho total de uma embarcao, sendo funo do volume de todos os espaos fechados. A arqueao bruta um parmetro adimensional.

Segue-se o regulamento 3 [6] da ICTMS 69 (International Convention on Tonnage Measurement of Ships, 1969),

GT = K1 Vsendo:

V = Volume total de espaos fechados, m3 K1 = 0,2 + 0,02log10V= 0,30

O volume do casco obtido do programa MAXSURF, aps anlise das tabelas hidrostticas, foi de 122.086 m3. Para os demais volumes, como: casaria ,chamin e gaita, estipulou-se 7.000 m3 utilizando estudos de semelhantes. Com isto, o volume total de espaos fechados de 129.086 m3.

logo:

GT = 38.726

Arqueao lquida

a expresso da capacidade til de uma embarcao, sendo funo do volume dos espaos fechados destinados ao transporte de carga, do nmero de passageiros transportados, do local onde sero transportados os passageiros, da relao calado / pontal e da arqueao bruta. A arqueao lquida tambm um parmetro adimensional.

Conforme a regulamentao 4 [6] da ICTMS 69 (International Convention on Tonnage Measurement of Ships, 1969):

NT = K2 Vc (4d / 3D)2 + K3 (N1 + N2 / 10)Consideraes:

(4d / 3D)2 < 1; K2 Vc (4d / 3D)2 > 0,25 GT; NT > 0,30 GT.

onde:

Vc = volume total de carga, em m3 = *38.046K2 = 0.2 + 0.02log10Vc = 0.29K3 = 1.25 (GT + 10.000) / 10.000 = 6,09D = Pontal moldado meio navio como definido no Regulamento 2(2), em m = 21d = calado moldado meio navio como definido no pargrafo (2), em m = 9,5N1 = nmero de passageiros em camarotes, limite de oito dormitrios = *50N2 = nmero de outros passageiros = 0

portanto:

NT = 4.015

SISTEMA DE FUNDEIO E AMARRAO:Pelo livro de regras da DNV [3], captulo 3, os equipamentos foram dimensionados pelo seguinte clculo:

NE = 2/3+2Bh+0,1A

= Deslocamento da Embarcao no Calado de vero(15,87): 95.852,773 ton B = Boca Moldada (30 m)h = Altura em metros da linha dgua no Calado de vero at o ltimo convs de super estrutura: (19,13 m)A = rea em m2 do perfil do casco, superestrutura e casarias acima da linha dgua de vero ( rea projetada do casco atravs do programa MAXSURF = 4.688 m2 + rea projetada total de superestruturas = 150 m2. = 4.838 m2)

1. Nmero de equipamento: NE = 3.800

Na tabela C1 da DNV [3] encontramos o numeral de equipamento referente ao valor de NE calculado: R. Para este numeral obtivemos os seguintes valores de equipamento:

ncoras

Numero de ncoras patentes e de leva: 3

Peso por ncora: 11.700 kg

Comprimento da amarra: 687,5 m

Dimetro da amarra: 95mm (usando ao de alta resistncia grau 2)

Na tabela C1 da DNV [3], o mesmo numero de equipamento e os valores de equipamento obtidos foram:

Cabo de reboque (ao ou fibra)Espias:

Nmero: 06

Comprimento: 300 mComprimento de cada espia: 200

Carga de ruptura: 1471 KNCarga de ruptura: 647 KN

Paiol de Amarras

Para o dimensionamento do paiol de amarras, foi usado como referncia a figura abaixo.

Com o peso da ncora 11,7 ton, com o comprimento total das amarras (688 m, sendo 344 m para cada bordo) e com o dimetro do elo (d = 95 mm), determina-se todas dimenses do paiol de amarras, mostradas na tabela abaixo:

Smbolos e FrmulasValores

n = 8*d760 mm

s = (25~30)*d2375 mm < s < 2850 mm

D= (26~32)*d2470 mm < D < 3040 mm

h = 1,1*(0.92 * 10-5 * L* d2) / A3600 mm

H = n + s + h7,21 m

Ht = (Paiol + Caixa de lama)8,11 m

D1 = 7*d665 mm

D2 = D1 + 2*(400 * tg300)1127 mm

Sistema de Fundeio

Com os resultados do clculo do numeral de equipamento e com a superfcie de todo o casco projetada no MAXSURF, foi determinado o ponto no costado da sada da amarra, no qual deveria localizar-se numa posio onde a ncora no se choque com o casco do navio.

Sabendo que d o dimetro da amarra, a tabela a seguir mostra uma srie de valores utilizados na prtica para o dimensionamento e os valores atuais de todo o sistema de fundeio:

Smbolos e FrmulasValores UtilizadosValores Atuais

18o > > 10o18o > > 10o15

45o > > 35o45o > > 35o40

20o > > 17o20o > > 17o18,5

c > 32.dc > 3,04m3,0 m

5.5.d > l > 6.5.d5,22m > l > 6,17m5,00 m

l = 5.0.dl = 4.75 m4,75 m

l1 = l. sin ()l1 = 3,35 m3,35 m

l2 = l. cos ()l2 = 3,35m3,35 m

Onde:

= ngulo entre a horizontal e o cabo que sai do paiol no plano; = ngulo entre a vertical e o escovm no perfil; = ngulo entre a horizontal e o cabo que sai do paiol no perfil;c = distncia mnima entre os paios de amarra;l = distncia horizontal entre o paiol e abertura do escovm;l = comprimento do escovm;l1 = comprimento do escovm no perfil;l2 = altura do escovm no perfil.

Folga para evitar choques da ncora com o casco

Os valores da tabela anterior foram determinados com a preocupao de que a ncora no atingisse a proa bulbosa, ento, verifica-se se o critrio satisfeito:

CREQ > CB/2 + 250mmOnde:C = distncia entre o casco e a linha de centro do escovmB = largura da ncora

Avaliao das Exportaes de Automveis do Brasil e Principais Portos ExportadoresINTRODUO:

Foram produzidas 2,61 milhes automveis no pas em 2006, 3,1% a mais que em 2005. A Associao Nacional de Fabricantes de Veculos Automotores (Anfavea). Previa aumento de 4% na produo. As exportaes atingiram US$ 12,1 bilhes e ficaram dentro do previsto pela associao. Em relao a 2005, as vendas externas cresceram 8,4%. Deste total, 82,6% vieram do segmento de autoveculos e 17,4% do setor de mquinas agrcolas.

O Brasil est entre os 10 maiores produtores e exportadores de carros do mundo, e no mix de produo e de vendas externas, cerca de 80% so compactos, classe de veculo em que se encaixa o motor de 1.0, preferido pelo brasileiro por seu preo - o menor do mercado.

A alta escala interna permitiu que o Pas se tornasse altamente especializado na produo de carros pequenos destinados aos mercados emergentes. Em nenhum lugar do mundo se atingiu o mesmo equilbrio verificado nas montadoras locais entre qualidade e custo neste segmento.

O Brasil est muito adiantado na disputa global e a sua fora no mercado externo est associada com a qualidade dos carros feitos nas fbricas locais. Alm de ter uma longa tradio na produo de autopeas e uma cadeia altamente integrada, a indstria nacional inovou seu sistema de produo e hoje exemplo para outras partes do mundo. PORTOS EXPORTADORES:

Para avaliarmos o cenrio da exportao de automveis no Brasil, faremos uma anlise dos portos com base na localizao do municpio de origem do produto-alvo de exportao que provm do cruzamento do banco de dados da Secretaria de Comrcio Exterior / Ministrio do Desenvolvimento, Indstrias e Comrcio Exterior (Secex/MDIC) com o banco de dados do relatrio anual de informaes sociais (Rais). Os dados da Secex so atualizados at 2003 e os dados da Rais de 2000.

O porte dos portos Brasileiros:

Na metodologia gerada para a classificao dos portos brasileiros por seus portes utilizaram-se os seguintes critrios:

1. Pequeno porte portos que apresentaram em 2003, valores de comrcio internacional (exportaes e importaes) at US$ 500 milhes.

1. Mdio porte portos que apresentaram em 2003, valores de comrcio internacional (exportaes e importaes) acima de US$ 500 milhes at US$ 5 bilhes.

1. Grande porte portos que apresentaram em 2003, valores de comrcio internacional (exportaes e importaes acima de US$ 5 bilhes.Os resultados obtidos encontram-se no quadro abaixo:

rea de influncia dos portos Brasileiros (HINTERLNDIA):

Considera a importncia de cada porto na economia de cada estado quanto relevncia, em termos de valor monetrio na balana comercial movimentada pelo porto.

Denomina-se hinterlndia primria a rea de participao de cada porto no comrcio internacional da UF superior a 10% da balana comercial (critrio 1) e os valores movimentados pela UF iguais ou superiores a US$ 100 milhes (critrio 2).

Pela relevncia dos valores movimentados (maiores ou iguais a US$ 100 milhes), porm as UFs tambm podem ser consideradas como pertencentes rea de influncia do porto, denominada de hinterlndia secundria.

Para os valores movimentados inferiores aos US$ 100 milhes, os percentuais de comrcio exterior acima de 10% significam impacto relevante nas economias estaduais, considerando este caso como sendo de hinterlndia terciria.

Os resultados apresentados abaixo mostram as reas de influncia de cada porto.

OBS: Critrios de classificao em ordem decrescente do nmero de estados dentro da hinterlndia, com prioridade, tambm decrescente, de hinterlndias primria, secundria e terciria.

Participao do comrcio internacional de cada porto no PIB.

Para a determinao da participao do comrcio internacional de cada porto do PIB brasileiro, levantamos por meio de dados do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica) os valores reais dos PIB estaduais em 2002, transformando os valores em dlares pelo cmbio mdio em 2002[footnoteRef:2]. Calculou-se o valor das transaes de comrcio internacional de cada porto no PIB estadual com base no valor do quadro de Hinterlndia dos Portos e por fim calculou-se o percentual encontrado em relao ao PIB Brasileiro conforme demonstrado no quadro abaixo: [2: Fonte: Bacen (Banco Central do Brasil)]

Classificao dos portos em Nacional, Regional ou Local.

Os critrios utilizados para a classificao dos portos foram:

1. Ser de grande porte;

1. Ter pelo menos quatro estados compondo as suas hinterlndias primria e secundria;

1. Ter 19 ou mais UFs operando no porto (> 70% do nmero de estados);

1. Ter 5% ou mais de participao do comrcio internacional do porto no PIB brasileiro

1. Ter pelo menos nove (70%) setores de atividade industrial com mais de US$ 100 milhes transacionados pelo porto.

O enquadramento de cada um dos 24 portos estudados em nacional, regional ou local foi feito da seguinte forma:

1. Nacional atender simultaneamente a todos os cinco critrios

1. Regional atender a quatro critrios

1. Local atender a trs critrios ou menos.

Ranking dos portos Brasileiros.

Seis variveis foram utilizadas no clculo do ranking dos portos Brasileiros: porte, hinterlndia, nmero de estados que operam no porto, participao do porto no PIB, setores de atividade e valor movimentado.

Foram gerados critrios que permitiam qualificar as variveis de tal forma que elas pudessem ser somadas, gerando o ranking nacional, da seguinte forma:

1. Grande porte = 3 pontos.1. Mdio porte = 2 pontos.1. Pequeno porte = 1 ponto.

1. Hinterlndia: total do nmero de estados que compem as hinterlndias primria, secundria e terciria (cada estado equivale a 1 ponto).

1. Estados: nmero de estados que registraram movimento de comrcio exterior no porto (cada UF corresponde a 1 ponto).

1. Participao no PIB: participao do comrcio internacional de cada porto no PIB brasileiro. Como os percentuais passam a ser muito reduzidos, multiplicou-se por dez, ou seja, cada ponto percentual vezes dez.

1. Setores de atividade: nmero de setores de atividade que cada porto movimentou com valores superiores a US$ 100 milhes (cada setor equivale a 1ponto).

1. Valor movimentado: valor do comrcio internacional movimentado em cada porto, por bilhes de dlares (US$1 bilho igual a um ponto).

1. Valor agregado: valor agregado mdio dos produtos transacionados por porto (dlares por tonelada). Cada ponto corresponde ao valor agregado do porto dividido por cem [(US$/t) /100].

ANLISE DOS PORTOS NO COMRCIO INTERNACIONAL DE AUTOMVEIS:

1. Porto de Itaja Santa Catarina (SC)

Veculos automotores, tratores e suas partes e acessrios totalizam US$ 55,2 milhes: nibus e tratores; valores de 2003.

1. Porto de Paranagu Paran (PR)

Destaque no setor automobilstico: automveis (US$ 565,8 milhes); motores de pisto a exploso (US$ 285,6 milhes); partes e acessrios de veculos (US$ 45 milhes); caminhes (US$ US$ 32,2 milhes) e tratores (US$ 31,3 milhes).

Neste porto, o setor automobilstico, responsvel por importaes totais de totais de US$ 549,7 milhes em 2003

1. Porto do Rio de Janeiro Rio de Janeiro (RJ)

O setor automotivo ocupa a segunda colocao dentre os principais produtos de exportao totalizando US$ 451 milhes: automveis (US$ 251,9 milhes); caminhes (US$ 80,5 milhes); partes de motores (US$ 71,4 milhes) e partes e acessrios de veculos (US$ 47,3 milhes).

Nas importaes, o setor automotivo totalizou US$ 254,3 milhes no ano de 2003.

1. Porto de Rio Grande Rio Grande do Sul (RS)

A indstria automobilstica possui a quarta posio com US$ 87,5 milhes em importao de automveis, exportando US$ 81,2 milhes em partes e acessrios de veculos.

1. Porto de Salvador Bahia (BA)

Destaca-se na importao de automveis e caminhes com valor total de US$ 270,6 milhes em 2003

1. Porto de Sepetiba Rio de Janeiro (RJ)

Baixa exportao de automveis com apenas US$ 14,9 milhes.

1. Porto de Santos So Paulo (SP)

No setor de automveis e autopeas, as exportaes no ano de 2003 corresponderam a US$ 2.752,4 milhes em exportaes.

No setor de autopeas, o porto recebeu US$ 406,1 milhes e partes de motores US$ 205,5 milhes em importaes.

1. Porto de Vitria Esprito Santo (ES)

Recebeu em 2003 US$ 506,5 milhes em importao de automveis e caminhes.

ANLISE GERAL DOS RESULTADOS:

Com base nos resultados obtidos, conclumos que o porto de Santos o principal porto brasileiro de comrcio exterior. Classificado como o nico porto de influncia nacional de grande porte com 13 estados sua Hinterlndia (5 primria, 5 secundria e 3 terciria). Todas as 27 Unidades de Federao operam no porto de Santos parte de seus comrcios internacionais. Paranagu tambm foi o nico porto a registrar valores acima de US$ 100 milhes em todos os 14 setores de atividade industrial em 2003.

Atualmente, com base nas exportaes de automveis, Paranagu teve um aumento de 47% entre janeiro a 19 de maro de 2007 com vendas de 21.170 veculos devido ao aquecimento dos mercados mexicanos e argentinos, para onde so enviados modelos da Volkswagen, Renault e Nissan.

Da receita atual do porto de Paranagu, US$ 1,2 bilho gerados pelas exportaes, US$ 154,7 milhes so da exportao de veculos, 12% da receita total do porto. O ndice de operaes alcana entre 150 e 200 veculos movimentados por hora, sendo embarcados para pases como Venezuela, Guatemala, Mxico, Colmbia e Estados Unidos. Todos embarcados em navios Pure Car Carrier.

BIBLIOGRAFIA:

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