CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTADUAL DA ZONA OESTE – UEZO

TECNOLOGIA EM CONSTRUÇÃO NAVAL

ELEMENTOS ESTRUTURAIS DE NAVIOS

Sâmara Pinto, 1011367282

RIO DE JANEIRO

2011

ELEMENTOS ESTRUTURAIS DE NAVIOS

Rio de Janeiro

2011

Trabalho apresentado como requisito parcial para a segunda avaliação semestral pela aluna Sâmara Pinto Souza, matrícula 1011367282, 4° período do curso de Tecnologia em Construção Naval, para a disciplina de Construção Naval 1, lecionada pelo professor Júlio César

RESUMO

A evolução das embarcações teve fundamental importância no progresso

das civilizações e no intercâmbio cultural entre os povos.

O projeto dessas embarcações só é possível com a análise dos elementos

estruturais fundamentais a qualquer tipo de embarcação. Cabe à engenharia

naval a definição da estrutura de uma embarcação, a distribuição de todos os

componentes e o projeto, instalação e funcionamento de seus equipamentos.

Este trabalho tem o objetivo de abordar os principais fundamentos

relacionados com a estrutura de embarcações. Apresentando-se a nomenclatura

dos principais sistemas que compõe a parte estrutural de um navio.

Todo o trabalho foi desenvolvido com o propósito de apresentar o tema de

maneira simples e de fácil interpretação. Com a intenção de destacar as principais

estruturas comuns às embarcações, principalmente as de grande porte e destacar

a importância da análise dessas na projeção e construção de veículos marinhos.

No Capítulo 3 fizemos uma breve análise sobre o arranjo estrutural de uma

embarcação dividido em arranjos primário, secundário e terciário. Essa análise é

de fundamental importância para projetistas.

Entretanto, no Capítulo 4 abordamos a estrutura principal dos cascos,

complementando e ilustrando a análise realizada no capítulo anterior.

Compreendemos todo o sistema estrutural básico de uma embarcação de grande

porte, composta por vigas, em sentido longitudinal e transversal, por reforços

locais e por chapeamento.

No Capítulo 5 consideramos as principais divisões externas do casco,

descrevendo apenas as de maior relevância.

Já no Capítulo 6 fazemos uma ilustração mais detalhada das divisões

descrevendo elementos importantes como os tanques, os compartimentos

estanques, paióis e túnel de eixo, por exemplo.

Contudo, percebemos a complexidade que envolve a projeção e a

construção de uma embarcação. Os itens apresentados nesse trabalho

correspondem a uma parcela mínima de definições que devem ser consideradas

na construção naval.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ..................................................................................... 3

2. EMBARCAÇÕES, EM GERAL ............................................................. 4

3. ARRANJO ESTRUTURAL DA EMBARCAÇÃO ................................... 7

3.1. Estrutura Primária ................................................................................ 8

3.2. Estrutura secundária ............................................................................ 10

3.3. Estrutura terciária ................................................................................. 12

4. ESTRUTURA PRINCIPAL DOS CASCOS ........................................... 13

4.1. Vigas e chapas longitudinais ................................................................ 15

4.2. Vigas e chapas transversais ................................................................. 16

4.3. Reforços locais ..................................................................................... 17

4.4. Chapeamento ....................................................................................... 18

5. DIVISÕES DO CASCO ........................................................................ 21

6. DIVISÃO INTERNA DO NAVIO ............................................................ 23

7. CONCLUSÃO ....................................................................................... 27

REFERÊNCIAS ............................................................................................ 28

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1. INTRODUÇÃO

Inicialmente, compreendemos que uma embarcação é uma construção cujo

objetivo é navegar, tanto no mar, como em lagos, rios, etc., independentemente

do tamanho, forma de propulsão, função ou material de construção.

As embarcações dividem-se por vários tipos, barcos, navios, botes, etc., e

estes ainda se subdividem em grupos, subgrupos, famílias, etc. com base em

inúmeros critérios, que não serão apresentados nesse documento.

A evolução das embarcações, desde a piroga (tronco escavado) e a balsa

(amarração de troncos) até os modernos petroleiros, teve fundamental

importância no progresso das civilizações e no intercâmbio cultural entre os

povos.

O projeto dessas embarcações só é possível com a análise dos elementos

estruturais fundamentais a qualquer tipo de embarcação. Cabe à engenharia

naval a definição da estrutura de uma embarcação, a distribuição de todos os

componentes e o projeto, instalação e funcionamento de seus equipamentos.

O planejamento da estrutura e dos componentes de uma embarcação

tornou-se progressivamente mais complexo, devido à automatização dos

controles de navegação e dos instrumentos propulsores, de refrigeração e outros.

Assim, a engenharia naval moderna não se limita a aperfeiçoar métodos de

construção de navios, mas se dedica ativamente ao desenvolvimento de

aparelhos de manobras e navegação automáticas, como o piloto automático, que

mantém o rumo e dispensa a permanência do timoneiro no controle da

embarcação.

Os modernos transatlânticos e petroleiros de grande tonelagem dispõem

também de uma vasta infra-estrutura de manutenção.

Os fundamentos da construção naval, no entanto, permanecem inalterados

desde que se começou a empregar o metal. Entre eles se contam a forma do

casco, a distribuição geral do volume interno do navio e a definição da seção

transversal.

Contudo, abordaremos de maneira simplória, uma introdução sobre a

análise do arranjo estrutural de uma embarcação e descreveremos alguns

elementos importantes a estrutura do navio.

4 | P á g i n a

2. EMBARCAÇÕES, EM GERAL

Consideramos que embarcação (vessel) é uma construção feita de madeira,

concreto, ferro, aço ou da combinação desses e outros materiais, que flutua e é

destinada a transportar pela água pessoas ou coisas. Barco (boat) tem o mesmo

significado, mas usa-se pouco. Navio (ship) designa, em geral, as embarcações

de grande porte. Abaixo temos a Figura 1 e a Figura 2, exemplificando os

diferentes tipos de embarcações.

Figura 1: Iate de luxo Maritimo Aegean 60 Figura 2: Veleiro Norueguês Christian Radich

O casco (hull) é o corpo do navio sem mastreação (conjunto de mastros), ou

aparelhos acessórios, ou qualquer outro arranjo. Geralmente os cascos de

embarcações são simétricos, ou seja, possuem um plano de simetria chamado

plano diametral, que passa pelo eixo da quilha. Entretanto, algumas embarcações

específicas possuem cascos assimétricos, como é o caso de embarcações para

competições de velocidade.

A forma do casco influencia as qualidades náuticas da embarcação, como

resistência mínima a propulsão, mobilidade e estabilidade.

Na Figura 3, abaixo, temos a visão superior e lateral de um casco

assimétrico de uma canoa de competição.

Figura 3: Casco assimétrico

de uma canoa SitFire

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A proa (bow) é a parte da frente da embarcação no sentido de sua marcha

normal. Tem formato adequado para fender, atravessar, o mar.

A popa (stern) é parte de trás da embarcação. Tem forma adequada para

facilitar a passagem da água que irá preencher o vazio produzido pela

embarcação em seu movimento, a fim de tornar mais eficiente a ação do leme e

do hélice.

Os bordos (boards) são as duas partes em que o casco é dividido pelo plano

diametral, ou seja, são os dois lados da embarcação. A parte da direita recebe o

nome de boreste ou estibordo (starboard), BE, e a parte da esquerda recebe o

nome de bombordo (port), BB. Isso supondo que o observador esteja olhando

para a proa.

A superestrutura (superstructure) é a construção feita sobre o convés

principal, estendendo-se ou não de um bordo a outro e cuja cobertura, é,

geralmente, outro convés.

O castelo (castle) é a superestrutura na parte extrema da proa,

acompanhada de elevação da borda. O tombadilho (poop) é a superestrutura na

parte extrema da popa, também acompanhado de uma elevação da borda.

AV e AR, na Figura 4, representam, respectivamente, a vante (foward) e a ré

(aft). A vante está relacionada a proa, e a ré está relacionada a popa.

A Figura 4 representa nomenclaturas básicas de uma embarcação.

Figura 4: Ilustração de uma embarcação

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Uma curiosidade interessante é sobre os termos bombordo e boreste. Como

já vimos, ao lado direito das embarcações dá-se o nome de estibordo, este é

assinalado com uma luz verde de navegação, que representa a esperança e o

descobrimento E o nome bombordo, relacionado ao lado esquerdo das

embarcações, vem do fato de os navios ao descerem o Atlântico ao logo da costa

africana ter à sua esquerda a terra e os respectivos portos – bom bordo –

enquanto que do lado direito só existia o mar e o desconhecido. Este lado é

representado com uma luz vermelha, cor do coração e da saudade.

Uma definição importante é sobre o que são obras vivas e obras mortas.

Obras vivas (quick works), também chamadas de carena (bottom), é a parte do

casco abaixo da linha de flutuação em plena carga, isto é, a parte que fica total ou

quase imersa. Recebe esse nome, pois é a parte do casco onde os danos podem

ser mais perigosos para a estabilidade da embarcação.

Obras mortas (upper works) é a parte do casco que fica acima da linha de

flutuação em plena carga e que está sempre emersa.

Costado (side) é o invólucro do casco acima da linha d’água. Em arquitetura

naval, durante a construção do navio, quando ainda não está traçada a linha

d’água, costado é o revestimento do casco acima do bojo.

As bochechas (bow) ou amuras são as partes curvas do costado de um e de

outro bordo, junto à roda de proa.

As alhetas (vanes ou quarters) são as partes curvas do costado, de um e de

outro bordo junto à popa.

Través (athwart) é a direção normal ao plano longitudinal do navio.

Abaixo, na Figura 5, temos a um esquema que ilustra algumas partes do

casco externo de uma embarcação.

Figura 5: Partes do costado

7 | P á g i n a

3. ARRANJO ESTRUTURAL DA EMBARCAÇÃO

Para seguir o seu propósito, a embarcação deve ser: um objeto flutuante

impermeável, capaz de transportar cargas e de resistir, sem sofrer falhas por

fraturas ou por deformações permanentes, a ações do ambiente e de sua própria

operação.

A estrutura de uma embarcação pode ser comparada a uma viga, projetada

para resistir ao momento fletor longitudinal, o esforço primário da embarcação.

Logo essa estrutura deve consistir, ser composta, de material contínuo no sentido

longitudinal, de popa a proa. O chapeamento deve ser estanque.

A principal tarefa dos projetistas é combinar os requisitos de resistência

longitudinal e de estanqueidade em uma única viga, buscando-se o mínimo peso

estrutural. O projetista deve escolher a orientação (longitudinal ou transversal, ou

seja, vertical ou horizontal) de cada tipo de reforço em cada região da estrutura,

como o fundo, costados, conveses e anteparas. Essa escolha se baseia

principalmente:

1 – Na eficiência estrutural. O arranjo que resulta no mínimo peso para uma

dada resistência é o melhor.

2 – O custo de material e de fabricação. Considerar quanto custo adicional

em material e fabricação é justificado em função da redução do peso da estrutura.

3 – A continuidade estrutural. Os membros estruturais devem ser capazes

de suportar as cargas e as transmitir ao resto da estrutura, evitando-se assim as

concentrações de tensões. O alinhamento e a união de membros estruturais

contínuos são de extrema importância.

4 – A melhor utilização do espaço.

Na Figura 6, a esquerda,

temos um modelo tridimensional do

bojo de uma estrutura.

Figura 6: Modelo tridimensional de uma parte

da estrutura de uma embarcação

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3.1. ESTRUTURA PRIMÁRIA

Considerando-se o navio uma viga, é fundamental saber que este é um

corpo, que se deforma na presença dos esforços devidos a pessoas e flutuações.

A deformação é causada pelas tensões impostas aos componentes estruturais do

casco.

Embora as previsões mais realistas, tensões e deformações associadas à

flexão longitudinal do navio em serviço requeiram um tratamento estatístico por

conta da imprevisibilidade dos carregamentos impostos pela natureza do mar não

serem conhecidos de maneira precisa, muito se pode inferir a partir do estudo da

teoria simples de viga.

O peso da carga e de outros itens que o navio transporta, faz com que o

navio, por alguns instantes, apresente a tendência de fletir para baixo, mas em

outras, ele é forçado a fletir para cima, quando as forças de flutuação se

rearranjam.

Os dois sentidos de flexão da viga navio são denominados de

alquebramento, quando a viga se arqueia para cima, e de tosamento, quando o

arco se dá para baixo. O alquebramento e o tosamento são denominados

solicitações primárias, quais devem ser suportadas por toda a estrutura da

embarcação.

Temos na Figura 7 ilustrada as solicitações primárias em uma embarcação

no mar.

Nível médio da superfície da água do mar

Figura 7: Solicitações primárias – (a) Alquebramento; (b) Tosamento

(b)

(a)

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O tosamento gera tensões de compressão no convés e tensões de tração no

fundo. Já o alquebramento gera tensões de tração no convés e de compressão no

fundo.

Importa destacar que inevitavelmente a distribuição de pesos e a distribuição

da flutuação ao longo do comprimento do navio raramente serão iguais uma à

outra. Assim, a viga navio estará sujeita a forças cortantes e momentos fletores e

as tensões e deformações oriundas destes esforços.

Na Figura 8 temos um esquema de esforços distribuídos ao longo da

estrutura de uma embarcação.

Figura 8: A diferença entre as distribuições de peso e flutuação gerando a flexão da viga navio.

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3.2. ESTRUTURA SECUNDÁRIA

A estrutura secundária de uma embarcação consiste de um chapeamento

reforçado por perfis leves e perfis pesados.

O conjunto de perfis leves e pesados é o que designamos como estrutura

secundária e como parte integrante da viga navio, contribui para a sua resistência.

Entretanto, juntamente coma estrutura terciária, tem fundamental importância na

resistência de cargas localizadas como cargas dispostas sobre os conveses e

pressões hidrostáticas e hidrodinâmica.

Para o dimensionamento secundário os perfis são divididos quanto:

- Ao tamanho: leves e pesados;

- À direção em que se dispõem: longitudinal e transversal.

1. Perfis leves, que limitando as dimensões das unidades de chapeamento,

e o enrijecem, tais como cavernas, vaus de conveses, longitudinais, etc. conforme

a Figura 9.

Figura 9: Estrutura do fundo de um navio tanque

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2. Perfis pesados, que sempre servem de apoio aos perfis leves, recebendo

destes a carga que lhes foi transmitida pelas unidades de chapeamento. São

perfis pesados os anéis gigantes, as sicordas, as hastilhas, as quilhas, as

longarinas e as escoas, ilustradas na Figura 10.

Figura 10: Detalhe de um painel do fundo: 1 – Quilha; 2 – Chapeamento; 3 – Hastilha; 4-Longitudinal leve; 5-Antepara transversal; 6-Antepara longitudinal

12 | P á g i n a

3.3. ESTRUTURA TERCIÁRIA

A estrutura terciária tem a função dupla de contribuir para a resistência

primária e na resistência à pressão lateral sobre o casco. Sua continuidade

estrutural garante a estanqueidade do casco e sua área transversal contribui

significativamente para a inércia da viga navio.

A estrutura terciária é composta pelas anteparas, reforços no nível

secundário, reforços transversais, reforços longitudinais e chapeamento, como é

ilustrado na Figura 11.

Figura 11: Ilustração da estrutura terciária do duplo-fundo de um navio

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4. ESTRUTURA PRINCIPAL DOS CASCOS

Borda (board ou edge) é o limite superior do costado, que pode terminar na

altura do convés, se recebe balaustrada (rail), ou elevar-se um pouco mais,

constituindo a borda-falsa.

A borda-falsa (bulwark) é o parapeito do navio no convés, que pode ser

visualizada na Figura 12. É feito de chapas mais leves que as outras chapas do

costado e tem por fim proteger o pessoal e o material que estiverem no convés,

evitando que caiam ao mar. Na borda-falsa há sempre saídas de água

retangulares, cujas portinholas se abrem somente de dentro para fora, a fim de

permitir a saída das grandes massas de água que podem cair no convés.

Figura 12: Imagem da borda falsa em construção de uma embarcação

O fundo do navio (bottom) é a parte inferior do casco, desde a quilha até o

bojo.

O forro externo (outer plating ou outer skin) é o revestimento exterior do

casco de um navio, no costado e na carena, constituído por chapas ou por

tábuas. E o forro interior do fundo (inner bottom plating ou inner skin) é o

revestimento interior do fundo donavio, constituindo o teto do duplo-fundo.

O bojo (bilge), detalhado na Figura 13, é a parte da carena, formada pelo

contorno de transição entre a sua parte quase horizontal, ou fundo do navio, e sua

parte quase vertical.

Borda falsa

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Figura 13: Imagem de um bloco de uma embarcação, do detalhe o bojo

Na Figura 14, abaixo, temos o detalhamento de algumas estruturas

importantes de uma embarcação.

Figura 14: Estrutura dos cascos

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A estrutura do casco do navio consta da ossada, ou esqueleto, e do forro

exterior (chapeamento, nos navios metálicos, ou tabuado, nos navios de

madeira).

Podemos dizer que o esqueleto do navio é constituído por uma combinação

de dois sistemas de vigas: as vigas longitudinais e as vigas transversais, além dos

reforços locais.

A continuidade das peças da estrutura, e particularmente das vigas

longitudinais, é uma das principais considerações em qualquer projeto do navio.

Assim, uma peça longitudinal para ser considerada uma viga da estrutura deve

ser contínua num comprimento considerável do navio.

4.1. VIGAS E CHAPAS LONGITUDINAIS

As vigas e chapas longitudinais contribuem, juntamente com o chapeamento

exterior do casco e o chapeamento do convés resistente, para a resistência aos

esforços longitudinais, que se exercem quando, por exemplo, sofre com a ação de

ondas; são as seguintes:

Quilha (keel) – Peça disposta em todo o comprimento do casco no plano

diametral e na parte mais baixa do navio. Constitui a “espinha dorsal” e é a parte

mais importante do navio, qualquer que seja o seu tipo; nas docagens e nos

encalhes, por exemplo, é a quilha que suporta os maiores esforços.

Longarinas ou longitudinais (longitudinal frames, girder ou keelson) – Peças

colocadas de proa a popa, na parte interna das cavernas, ligando-as entre si.

Trincaniz (stringer plate) – Fiada de chapas mais próximas aos costados, em

cada convés, usualmente de maior espessura que as demais, e ligando os vaus

entre si e às cavernas.

Sicordas (girder ou runner) – Peças colocadas de proa a popa num convés

ou numa coberta, ligando os vaus entre si.

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4.2. VIGAS E CHAPAS TRANSVERSAIS

Além de darem a forma exterior do casco, resistem, juntamente com as

anteparas estruturais, à tendência à deformação do casco por ação dos esforços

transversais; são as seguintes:

Cavernas (transverse frames) – Peças curvas que se fixam na quilha em

direção perpendicular a ela e que servem para dar forma ao casco e sustentar o

chapeamento exterior. Gigante (web frame) é uma caverna reforçada. Caverna

mestra (midship frame ou main frame) é a caverna situada na seção mestra.

Cavername (framing), Figura 15, é o conjunto das cavernas no casco. O intervalo

entre duas cavernas contíguas, medido de centro a centro, chama-se

espaçamento (frame spacing). Os braços das cavernas acima do bojo chamam-se

balizas (stations).

Vaus (beam) – Vigas colocadas de BE a BB em cada caverna, servindo para

sustentar os chapeamentos dos conveses e das cobertas, e também para atracar

entre si as balizas das cavernas; os vaus tomam o nome do pavimento que

sustentam.

Hastilhas (floor) – Chapas colocadas verticalmente no fundo do navio, em

cada caverna, aumentando a altura destas na parte que se estende da quilha ao

bojo.

Figura 15: Cavername de barco em construção nos estaleiros de Santo Amaro (ilha do Pico)

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4.3. REFORÇOS LOCAIS

Os reforços locais completam a estrutura, fazendo a ligação entre as demais

peças ou servem de reforço a uma parte do casco.

Roda de proa, ou simplesmente roda (stern ou stem) – Peça robusta que,

em prolongamento da quilha, na direção vertical ou quase vertical, forma o

extremo do navio a vante. Faz-se nela um rebaixo chamado alefriz, no qual é

cravado o topo do chapeamento exterior. Nos navios de madeira, há também

alefriz da quilha, para fixação das tábuas do resbordo.

Cadaste (propeller post ou stern post) – Peça semelhante à roda de proa,

constituindoo extremo do navio a ré; possui também alefriz. Nos navios de um só

hélice, há cadaste exterior e cadaste interior.

Pés-de-carneiro (stanchion) – Colunas suportando os vaus para aumentar a

rigidez da estrutura, quando o espaço entre as anteparas estruturais é grande, ou

para distribuir um esforço local por uma extensão maior do casco. Os pés-de-

carneiro tomam o nome da coberta em que se assentam.

Prumos (vertical bulkhead stiffener) – Ferros perfilados dispostos

verticalmente nas anteparas, a fim de reforçá-las.

Travessas (horizontal bulkhead stiffener) – Ferros perfilados dispostos

horizontalmente nas anteparas, a fim de reforçá-las.

Borboletas ou esquadros (bracket) – Pedaços de chapa, em forma de

esquadro, que servem para ligação de dois perfis, duas peças quaisquer, ou duas

superfícies que fazem ângulo entre si, a fim de manter invariável este ângulo. As

borboletas tomam o nome do local que ocupam.

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4.4. CHAPEAMENTO

O chapeamento (plating) é o conjunto de chapas que compõem um

revestimento ou uma subdivisão qualquer do casco dos navios metálicos. As

chapas dispostas na mesma fileira de chapeamento constituem uma fiada de

chapas.

Chapeamento exterior do casco – Constitui um revestimento externo

impermeável à água, mas é também uma parte importante da estrutura,

contribuindo para a resistência do casco aos esforços longitudinais. As fiadas

mais importantes do chapeamento exterior são: a da cinta (sheer strake), a do

bojo (bilge strake) e a do resbordo (garboard strake).

O resbordo é a primeira fiada de chapas (ou de tábuas, nos navios de

madeira) do forro exterior do fundo, de um e de outro lado da quilha.

O chapeamento exterior possui basicamente duas funções:

(1) estanqueidade – O chapeamento exterior constitui, com o convés

estanque superior, o invólucro impermeável do navio; e

(2) resistência estrutural – O chapeamento exterior é uma das peças mais

importantes da estrutura, constituindo uma viga longitudinal contínua em toda a

extensão do casco. O fundo do casco forma a aba inferior da viga do navio.

O chapeamento dos costados é sujeito aos esforços de tensão ou

descompressão, devido à tendência de flexão longitudinal a que é submetido o

navio no mar. Além disto, as chapas abaixo da linha d’água suportam o esforço

da pressão da água. A espessura das chapas e as ligações delas são calculadas

para resistir a esses esforços, dando-se uma margem para a deterioração pela

corrosão.

Chapeamento do convés e das cobertas – Dividem o espaço interior do

casco em certo número de pavimentos, permitindo a utilização adequada desses

espaços. Além disto, eles também contribuem para a estrutura resistente do navio

no sentido longitudinal; o pavimento resistente é o mais importante pavimento sob

este aspecto, se bem que as cobertas também contribuam, em menor extensão,

para a resistência longitudinal do casco.

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Chapeamento interior do fundo – Constitui o teto do duplo fundo e, além de

ser um revestimento estanque, contribui, com as demais peças de estrutura do

duplo-fundo, para a resistência longitudinal.

Anteparas (bulkhead) – São as separações verticais que subdividem em

compartimentos o espaço interno do casco, em cada pavimento. As anteparas

concorrem também para manter a forma e aumentar a resistência do casco. Nos

navios de aço, as anteparas, particularmente as transversais, constituem um meio

eficiente de proteção em caso de veio d’água; para isto elas recebem reforços,

são tornadas impermeáveis à água, e chamam-se anteparas estanques (tight

bulkhead). Sob o ponto de vista da estrutura resistente do casco, as que fazem

parte do sistema encouraçado de proteção são chamadas anteparas protegidas,

ou anteparas encouraçadas. Conforme a sua posição, as anteparas podem tomar

os seguintes nomes:

(a) antepara de colisão AV ou, somente, antepara de colisão (collision

bulkhead) – É a primeira antepara transversal estanque, a contar de vante; é

destinada a limitar a entrada de água em caso de abalroamento de proa, que é o

acidente mais provável. Por analogia, a primeira antepara transversal estanque a

partir de ré é chamada antepara de colisão AR;

(b) antepara transversal (transversal bulkhead) – Antepara contida num

plano transversal do casco, estendendo-se ou não de um a outro bordo. As

anteparas transversais principais são anteparas estruturais, estanques, e são

contínuas de um bordo a outro e desde o fundo do casco até o convés de

compartimentagem. A primeira função das anteparas transversais principais é

dividir o navio em uma série de compartimentos estanques, de modo que a

ruptura do casco não cause a perda imediata do navio;

(c) antepara frontal (front bulkhead) – Antepara transversal que limita a parte

de ré do castelo, a parte de vante do tombadilho, ou a parte extrema de uma

superestrutura;

(d) antepara longitudinal, ou antepara lateral (longitudinal bulkhead) –

Antepara dirigida num plano vertical longitudinal que não seja o plano diametral;

(e) antepara da bucha (sleeve bulkhead) – Antepara AR onde fica situada a

bucha interna do eixo do hélice.

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Na Figura 16, abaixo, temos um esquema para ilustrar a localização de

algumas anteparas importantes ao sistema estrutural do navio.

Figura 16: Esquema de anteparas de uma embarcação

Tanque de colisão AR

Antepara de colisão AR

Duplo-fundo

Antepara do porão

Antepara AR da casa de máquinas

Antepara AV da casa de máquinas

Anteparas do porão

Duplo-fundo

Antepara de colisão AV

Tanque de colisão AV

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5. DIVISÕES DO CASCO

No sentido da altura, o casco de um navio é dividido em certo número de

pavimentos, denominados conveses, como pode ser visto na Figura 17.

O convés principal (main deck ou deck) é o primeiro pavimento contínuo de

proa a popa, contando de cima para baixo, que é descoberto totalmente ou

parcialmente. A palavra convés, sem outra referência, é utilizada para designar,

de modo geral, o convés principal.

Abaixo do convés principal, que é considerado o primeiro, os conveses são

numerados: segundo convés, terceiro convés, etc., a contar de cima para baixo, e

também podem ser chamados de cobertas (tween decks).

É importante saber que quando um convés não é contínuo de proa a popa

este é considerado um convés parcial (platform deck ou partial deck). Quando

contínuo, é denominado convés corrido (flush deck).

Temos também o convés resistente (strength deck) que é o convés mais alto

que faz parte integral da estrutura do casco do navio e que se estende, no

mínimo, por meio comprimento da embarcação, a meia nau; é usualmente o

convés principal.

O convés de castelo (forecastle deck), na proa, e de tombadilho (poop deck),

na popa, e convés superior (bridge deck ou upper deck), na meia nau, são

conveses parciais.

Um convés parcial, acima do convés superior, do castelo ou do tombadilho,

será chamado convés da superestrutura (superestructure deck).

O convés do poço (well deck) é o espaço entre o castelo (forward well deck),

ou o tombadilho (after well deck), e a superestrutura central, num navio mercante;

este espaço é limitado inferiormente pelo convés principal e, lateralmente, pelas

amuradas e pelas anteparas frontais do castelo, ou do tombadilho, e as da

superestrutura central.

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Figura 17: Conveses expostos

Chamamos de porão (bilge ou hold) o espaço entre o convés mais baixo e o

teto do duplo-fundo, ou entre o convés mais baixo e o fundo, se o navio não tem

duplo-fundo. Num navio mercante, porão é também o compartimento estanque

onde se acondiciona a carga, também chamado de porão de carga (cargo hold);

estes porões são numerados seguidamente de vante para ré, e são forrados por

tábuas que se chamam sarretas (batten), nos lados, e cobros (botton ceiling), no

fundo.

Como já vimos anteriormente a superestrutura é a construção sobre o

convés do navio onde se encontram os postos de navegação. O pavimento mais

elevado toma o nome tijupá (compass bridge). O pavimento imediatamente abaixo

deste, dispondo de uma ponte na direção de BB a BE, de onde o comandante

dirige a manobra, chama-se passadiço (bridge ou pilot house) e nele ficam

usualmente a casa do leme, os camarins de navegação e de rádio e a plataforma

de sinais.

O pavimento mais elevado de qualquer outra superestrutura, e de modo

geral qualquer pavimento parcial elevado e descoberto, chama-se plataforma

(platform). As plataformas tomam diversos nomes conforme sua utilização, e

assim temos: plataforma dos holofotes, plataforma de sinais, plataforma do

canhão, etc.

Ponte (bridge) é qualquer construção ligeira, acima do convés principal,

servindo apenas de passagem entre o convés do castelo ou o do tombadilho e

uma superestrutura, ou entre duas superestruturas. Quando esta passagem fica

situada junto à borda, toma o nome de talabardão (rough-treerail).

Convés do castelo

Convés principal

Poço AV

Convés superior Superestrutura

Convés do tombadilho

Poço AR

Convés principal

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6. DIVISÃO INTERNA DO NAVIO

São considerados compartimentos as subdivisões internas de um navio. As

principais divisões serão apresentadas a seguir.

Os compartimentos estanques (tight compartment) são limitados por um

chapeamento impermeável a certo tipo de fluido. Geralmente, esses

compartimentos são impermeáveis a água, entretanto podem ser estanques de

gases ou óleo, dependendo da utilização desse compartimento. Nesse trabalho, a

palavra estanque, sem outra referência, indica impermeabilidade à água somente.

O duplo fundo (double bottom) é a estrutura do fundo de alguns navios de

aço, constituída pelo forro exterior do fundo e por um segundo forro (forro interior

do fundo), colocado sobre a parte interna das cavernas.

O duplo-fundo é subdividido em compartimentos estanques que podem ser

utilizados para tanques de lastro, de água potável, de água de alimentação de

reservadas caldeiras ou de óleo.

Um duplo-fundo que não ocupa todo o comprimento do fundo da carena

chama-seduplo-fundo parcial.

O tanque (tank) é o compartimento reservado para certo fluido, água, gás,

óleo por exemplo. Pode ser constituído por uma subdivisão da estrutura do casco,

como os tanques do duplo-fundo, tanques de lastro etc., ou ser independente da

estrutura e instalado em suportes especiais.

A parte superior dos tanques principal de um navio-tanque não se estende

de um bordo a outro, constituindo um túnel de expansão (expansion trunk), isto é,

um prolongamento do tanque no qual o líquido pode se expandir ao aumentar a

temperatura.

Desse modo evita-se o movimento de uma grande superfície líquida livre na

parte superior do tanque, o que ocasionaria esforço demasiado nas anteparas e

no convés, e perda de estabilidade do navio.

Os tanques de óleo (oil tank) são ligados à atmosfera por meio de tubos

chamados suspiros (air scape pipe), que partem do teto. Esses tubos permitem a

saída de gases quando os tanques estão sendo cheios, e por eles entra o ar

quando os tanques estão se esvaziando. Geralmente os tanques de óleo são

denominados de acordo com o uso, como por exemplo:

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(a) os tanques de combustível (fuel tank) são destinados ao transporte de

combustível para uso do navio. Em um navio cargueiro são chamados de tanques

permanentes (permanent tank).

(b) os tanques reservas (reserve tank) são espaços de um navio cargueiro

para o transporte de combustível ou de uma carga líquida.

(c) os tanques de verão (summer tank), em um navio-tanque, são os tanques

quais se podem transportar óleo adicional nas zonas tropicais, onde os

regulamentos da borda-livre permitem maior calado ao navio, ou quando a carga

é um óleo leve. São tanques laterais (de um lado e de outro do túnel de

expansão) situados imediatamente acima dos tanques principais. Podem ser

utilizados para o transporte de óleo diesel para uso do navio.

Os tanques fundos (deep tank) são tanques que se estendem, nos navios

cargueiros, de um bordo a outro, do fundo do casco ou do teto do duplo-fundo, até

o convés mais baixo. O objetivo é permitir um lastro líquido adicional sem abaixar

muito o centro de gravidade do navio, em alguns cargueiros cuja forma não

permite acondicionar nos duplo-fundos a quantidade necessária de água de

lastro. No teto há uma escotilha especial de modo que, eventualmente, o tanque

pode receber carga seca.

Cóferdã ou coferdam (cofferdam), Figura 18, também chamado de espaço

de segurança, espaço vazio ou espaço de ar é o espaço entre duas anteparas

transversais próximas uma da outra, que tem por fim servir como isolante entre

um tanque de óleo e um tanque de água, um compartimento de máquinas ou de

caldeiras etc.

(

(a) (b)

Figura 18: (a) Entrada para o coferdam; (b) coferdam com acesso ao tanque

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Os tanques de colisão (peak tanks) são compartimentos extremos AV e AR,

limitados pelas anteparas de colisão. São compartimentos estanques e devem ser

conservados vazios.

O túnel do eixo (shaft alley), Figura 19, é o conduto de chapa que aloja as

seções do eixo propulsor desde a praça de máquinas até a bucha do eixo. O túnel

do eixo é também um compartimento estanque.

O paiol de amarra (chain locker) é o compartimento na proa para a

colocação, por gravidade, das amarras das âncoras.

Os paióis (locker, store ou storeroom) são compartimentos situados

geralmente nos porões, onde são guardados mantimentos, munição, armamento,

ou material de consumo. O paiol onde são guardados o poleame (cargo block) e o

massame (cordage) do navio tem o nome de paiol do mestre. Em um navio de

guerra, o paiol destinado ao armamento portátil denomina-se escoteria.

Poleame é o conjunto de peças que servem para fixar ou dar retorno aos

cabos do aparelho do navio. Já o massame é o conjunto de todos os cabos

existentes a bordo.

As praças são alguns dos principais compartimentos em que o navio é

subdividido. Temos a praça d’armas (ward room) que é o refeitório dos oficiais

num navio de guerra; a praça de máquinas (engine room ou machinery room) que

é o compartimento onde ficam situadas as máquinas principais e auxiliares; e a

Mancal

Jazente do mancal

Eixo do hélice

Anteparas do túnel

Figura 19: Imagem do túnel do eixo de uma embarcação

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praça de caldeiras (boiler room ou fire room), onde ficam situadas as frentes das

caldeiras e onde permanece habitualmente o pessoal que nelas trabalha.

Os camarotes (cabin ou bed room) são os compartimentos destinados a

alojar de um a quatro tripulantes ou passageiros. E os alojamentos (quarter) são

compartimentos destinados a alojar mais de quatro tripulantes ou passageiros.

A câmara (chamber) é o compartimento destinado ao comandante de um

navio ou deuma força naval.

O camarim (room) é o compartimento onde trabalha o pessoal de um

departamento do navio. O camarim de navegação (chart room), onde se acham

instalados os instrumentos de navegação, é situado no passadiço ou numa

superestrutura. O camarim do leme, onde se encontra a roda do leme, é

usualmente chamado de casa do leme. Camarim de rádio, onde está instalada a

estação de rádio do navio, é também, em geral, situado numa superestrutura. O

camarim da máquina é, usualmente, aquele em que trabalha o oficial de serviço

na máquina.

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7. CONCLUSÃO

Diante do que foi apresentado nesse trabalho podemos concluir que

embarcações são construções destinadas à navegação e ao transporte de

pessoas ou cargas.

O casco é tido um item fundamental a ser considerado pelo projetista. A ele

é concedida, em grande parte, a função de manter o equilíbrio, além de atribuir a

embarcação as suas características de navegação.

Foram apresentados termos importantes a ciência náutica, como o nome

dos bordos e das extremidades do navio.

Foi abordado também o arranjo estrutural comum a todas as embarcações

de casco metálico (estas por possuírem arranjos complicados) considerando a

divisão da estrutura em primária, secundária e terciária, consideração importante

na arquitetura naval.

Para detalhar as principais estruturas que compõem uma embarcação,

estasforam divididas em seções para facilitar a compreensão do trabalho. Foi

descrita a estrutura principal do casco, composta por vigas longitudinais e

transversais, que formam a ossada da embarcação, pelos reforços locais e pelo

chapeamento.

Entretanto, foram apresentadas também as principais divisões da

embarcação, analisando-se o casco e a parte interna da embarcação.

Contudo, percebemos a complexidade que envolve a projeção e a

construção de uma embarcação. Os itens apresentados nesse trabalho

correspondem a uma parcela mínima de definições que devem ser consideradas

na construção naval.

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REFERÊNCIAS

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Documentação da Marinha, 2005 (livro)

Fujarra, A. C., “Arquitetura Naval”, Apostila do Curso de Especialização em

Engenharia Naval, Volume 1, USP e UFPE, São Paulo, 2001

Augusto, O. B., “Análise Estrutural de Navios”, Apostila do Curso de

Especialização em Engenharia Naval, Volume 4, USP e UFPE, São Paulo, 2001

Eyres, D. J., “Ship Construction”, 5° edição, Londres, Editora Butterworth

Heinemann, 2000

Dokkum, K., “Ship Knowledge a Modern Encyclopedia”, 7° edição, Editora

Dokmar, 2003

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Disponível em: <http://www.canoekayak.com/gear/boat-book-placid-

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Disponível em: <http://www.globalsecurity.org/military/systems/ship/hull.htm>

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Disponível em: <http://forshipbuilding.com/ship-types/cargo-ship/> Acessado

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Novembro 2011