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Centro de gravidade e altura metacêntrica (GM)

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Pesos suspensos e içamento de cargas pesadas com equipamento de bordo

1A lição em palavras simples

Em uma frase

O peso içado atua no ponto de suspensão. Verifique inclinação e GM em todo o içamento; altura da ponta, alcance e lastro podem mudar a pior etapa.

Onde atua

Para uma carga já a bordo, seu peso atua no ponto de suspensão, a ponta da lança do guindaste ou do pau de carga, assim que ela deixa de se apoiar no convés ou no teto do duplo fundo. G sobe em w × (altura da ponta − Kg da carga) ÷ Δ. Essa fórmula de movimento a bordo vale tanto com a carga a 1 m como a 10 m acima do convés.

Dois efeitos

A subida de G reduz GM. Para uma carga já a bordo, G se desloca transversalmente em w × (posição da ponta − posição original da carga) ÷ Δ. Meça ambas as posições a partir da linha de centro, mantendo um sinal para cada bordo. O alcance do guindaste, o raio a partir do pedestal, pode ser diferente. Verifique cada etapa quanto à altura da ponta, afastamento, lastro e movimento do G do próprio guindaste. Inclua as mudanças nos momentos do peso do guindaste.

Içamento a partir do cais

Carregar de terra acrescenta o peso na ponta: Δ aumenta em w. Use o método de carregamento por momentos com o novo deslocamento e os momentos acrescentados. As fórmulas de movimento para carga já a bordo não se aplicam. Na descarga, calcule a condição suspensa e depois retire peso e momento da carga quando ela for liberada em terra. Verifique toda a sequência antes de começar.

Preparação

O Código IS incluiu disposições sobre içamento em 2020, com critérios de data do navio e de operação. Confirme a aplicação com a autoridade de bandeira e a sociedade classificadora. Use os limites do caderno aprovado e do manual do guindaste. Cuide dos tanques parcialmente cheios, planeje o contralastro e ajuste as espias de amarração para uma inclinação súbita não as romper. Esta fórmula de banda é uma estimativa para pequenos ângulos com GM fluido positivo; a aceitação depende da avaliação aprovada do içamento.

Durante o içamento

Ice devagar, evite o balanço da carga e mantenha as pessoas afastadas. Observe o inclinômetro, que mostra o ângulo de inclinação. Se o navio adquirir mais banda que o previsto, pare e apoie a carga com segurança. Não improvise mudanças de lastro; siga a sequência aprovada de içamento e lastro.

2Passo a passo

Exemplo resolvido: içamento de um volume do porão

  1. 1

    Dados: Δ 15.000 t, GM fluido 0,55 m, inicialmente aprumado. Um volume de 60 t parte da linha de centro a Kg de 3,0 m. A ponta da lança fica a 25,0 m acima da quilha; o lastro não muda.

    O volume já está incluído e centrado. Neste exemplo simplificado, os momentos do próprio guindaste permanecem iguais.

  2. 2

    Subida de G = 60 × (25,0 − 3,0) ÷ 15.000 = 0,088 m. GM = 0,55 − 0,088 = 0,462 m.

    Assim que deixa de se apoiar no teto do duplo fundo.

  3. 3

    No afastamento máximo da ponta, a 15 m da linha de centro: GGH = 60 × (15 − 0) ÷ 15.000 = 0,060 m.

    G se move em direção à ponta.

  4. 4

    Estimativa para pequenos ângulos: tan θ ≈ 0,060 ÷ 0,462 = 0,130; θ ≈ 7,4°.

    A maior banda aqui: altura da ponta fixa, lastro e momentos do guindaste iguais, afastamento máximo da ponta.

  5. 5

    Compare com os limites do manual do guindaste e do caderno. Se forem excedidos, revise o içamento ou o plano aprovado de contralastro e recalcule cada etapa antes de içar.

    Verifique as etapas intermediárias e as condições inicial e final.

3Dados-chave

Subida de G: carga já a bordo
w × (altura da ponta − Kg da carga) ÷ Δ
Movimento transversal: carga já a bordo
w × (xponta − xcarga) ÷ Δ; posições a partir da linha de centro
Banda
tan θ ≈ GGH ÷ GM fluido; pequenos ângulos, GM positivo
Pior etapa
Pior etapa calculada, incluindo alcance máximo

4Pontos-chave

  1. 1

    Uma carga suspensa atua no ponto de suspensão assim que deixa de se apoiar no convés.

  2. 2

    Verifique cada etapa do içamento; alcance máximo e GM mínimo podem ocorrer em etapas diferentes.

  3. 3

    Prepare-se: tanques parcialmente cheios tratados, contralastro planejado e espias ajustadas.

  4. 4

    Pare e apoie a carga se a banda exceder o previsto.

5Erros frequentes

  • Erro: Enquanto a carga está pouco acima do convés, quase não afeta a estabilidade.

    Correto: Seu peso atua na ponta assim que deixa o convés. A subida de G é igual a 1 m ou 10 m.

  • Erro: Improvise mudanças de lastro para corrigir uma banda inesperada enquanto a carga está suspensa.

    Correto: O contralastro pode inclinar o navio para o outro bordo quando a carga é liberada ou perdida de repente. Use a sequência aprovada e verifique essa condição de falha.

6Caso prático e dicas de prova

Situação

Com os valores do exemplo, o içamento causa cerca de 7,4°, mas o plano permite 5°. Você pode prosseguir sem mudanças? Estime o momento oposto de lastro e diga o que verificar antes de içar.

Ver a resposta

Estimativa para pequenos ângulos, sem mudanças nos momentos do guindaste: o içamento gera 900 t·m. A 5°, 15.000 × 0,462 × tan 5° permite cerca de 606 t·m: faltam 294 t·m opostos, ou cerca de 300. Mover 25 t por 12 m só fornece isso se KG e FSC não mudarem. Confira centros dos tanques, FSC, todas as etapas e condições inicial e final. Verifique também a perda súbita da carga no gancho com o contralastro ainda aplicado.

Dicas de prova

  • Um peso suspenso atua no ponto de suspensão.
  • Carga já a bordo: subida = w × (altura da ponta − Kg) ÷ Δ; GGH = w × (xponta − xcarga) ÷ Δ, posições a partir da linha de centro. Estimativa de banda para pequenos ângulos e GM fluido positivo: tan θ ≈ GGH ÷ GM fluido.
  • Confira todas as etapas planejadas no manual do guindaste e no caderno; carregar de terra exige novo deslocamento e novos momentos.

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