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Centro de gravidade e altura metacêntrica (GM)

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Estabilidade≈ 4 min de leitura

Pesos suspensos e cargas pesadas com meios de bordo

1A lição em palavras simples

Numa frase

O peso içado atua no ponto de suspensão. Verifica adornamento e GM em toda a manobra; altura da cabeça, alcance e lastro alteram a fase mais desfavorável.

Onde atua

Numa carga já a bordo, o peso atua no ponto de suspensão, a cabeça da lança da grua ou do pau de carga, assim que deixa de apoiar no convés ou no teto do duplo fundo. G sobe w × (altura da cabeça − Kg da carga) ÷ Δ. Esta fórmula para mover pesos a bordo aplica-se quer a carga esteja suspensa 1 m ou 10 m acima do convés.

Dois efeitos

A subida de G reduz GM. Numa carga já a bordo, G move-se transversalmente w × (posição da cabeça − posição original da carga) ÷ Δ. Mede ambas as posições desde a linha de mediania, com um sinal coerente para cada bordo. O alcance da grua, o raio desde o pedestal, pode diferir. Verifica em cada fase a altura e afastamento da cabeça, o lastro e o movimento do G da própria grua. Inclui as alterações dos momentos dos pesos da grua.

Içar do cais

Carregar de terra acrescenta o peso na cabeça: Δ aumenta em w. Usa o método de carregamento por momentos, com o novo deslocamento e os momentos acrescentados. As fórmulas para mover pesos já a bordo não se aplicam. Na descarga, calcula a condição suspensa e retira o peso e momento da carga quando a libertares em terra. Verifica toda a sequência antes de começar.

Preparar

O Código IS introduziu disposições de elevação em 2020, com limiares de data do navio e de operação. Confirma a aplicação com a autoridade do Estado de bandeira e a sociedade classificadora. Usa os limites do caderno aprovado e do manual da grua. Trata dos tanques parcialmente cheios, planeia lastro de compensação e ajusta as amarras para não romperem com adornamento súbito. Esta fórmula estima pequenos ângulos com GM líquido positivo; a aceitação exige a avaliação de elevação aprovada.

Durante a manobra

Iça devagar, impede a oscilação da carga e mantém as pessoas afastadas. Vigia o inclinómetro, que mostra o ângulo de adornamento. Se o navio adornar mais do que previsto, para e pousa a carga em segurança. Não improvises alterações de lastro; segue a sequência aprovada de elevação e lastro.

2Passo a passo

Exemplo resolvido: içar um volume do porão

  1. 1

    Dados: Δ 15 000 t, GM líquido 0,55 m, navio inicialmente direito. Um volume de 60 t começa na mediania a Kg 3,0 m. A cabeça da grua fica a 25,0 m acima da quilha; o lastro mantém-se.

    O volume já está incluído e começa centrado. Neste exemplo simplificado, os momentos da própria grua não mudam.

  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 o teto do duplo fundo.

  3. 3

    No afastamento máximo da cabeça, a 15 m da mediania: GGH = 60 × (15 − 0) ÷ 15 000 = 0,060 m.

    G desloca-se em direção à cabeça.

  4. 4

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

    Maior adornamento aqui: altura da cabeça fixa, lastro e momentos da grua constantes, afastamento máximo da cabeça.

  5. 5

    Compara com os limites do manual da grua e do caderno. Se forem excedidos, revê a manobra ou o plano aprovado de lastro de compensação e recalcula cada fase antes de içar.

    Verifica fases intermédias e condições inicial e final.

3Dados-chave

Subida de G: carga já a bordo
w × (altura da cabeça − Kg da carga) ÷ Δ
Deslocação transversal: carga já a bordo
w × (xcabeça − xcarga) ÷ Δ; posições desde a mediania
Adornamento
tan θ ≈ GGH ÷ GM líquido; pequenos ângulos, GM positivo
Fase mais desfavorável
Pior fase calculada, incluindo o alcance máximo

4Pontos-chave

  1. 1

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

  2. 2

    Verifica cada fase; o alcance máximo e o GM mínimo podem ocorrer em fases diferentes.

  3. 3

    Prepara: tanques parcialmente cheios tratados, lastro de compensação planeado e amarras ajustadas.

  4. 4

    Para e pousa a carga se o adornamento ultrapassar o previsto.

5Erros frequentes

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

    Correto: O peso atua na cabeça assim que deixa o convés. A subida de G é a mesma a 1 m ou 10 m.

  • Erro: Improvisa alterações de lastro para corrigir um adornamento inesperado com a carga suspensa.

    Correto: O lastro de compensação pode adornar o navio para o lado oposto quando a carga é libertada ou perdida de repente. Usa a sequência aprovada e verifica essa condição de falha.

6Caso prático e chaves de exame

Situação

Com os valores do exemplo, a elevação dá cerca de 7,4°, mas o plano permite 5°. Podes avançar sem alterações? Estima o momento de lastro oposto e indica o que verificar antes de içar.

Ver a resposta

Estimativa para pequenos ângulos, sem variações dos momentos da grua: a elevação dá 900 t·m. A 5°, 15 000 × 0,462 × tan 5° permite cerca de 606 t·m: faltam 294 t·m opostos, ou 300. Mover 25 t por 12 m só os fornece se KG e FSC não mudarem. Verifica centros dos tanques, FSC, todas as fases e condições inicial e final. Verifica também a perda súbita da carga no gato (gancho de elevação) com o lastro de compensação ainda aplicado.

Chaves de exame

  • Um peso suspenso atua no ponto de suspensão.
  • Carga já a bordo: subida = w × (altura da cabeça − Kg) ÷ Δ; GGH = w × (xcabeça − xcarga) ÷ Δ, posições desde a mediania. Estimativa de adornamento para pequenos ângulos com GM líquido positivo: tan θ ≈ GGH ÷ GM líquido.
  • Confere todas as fases previstas com o manual da grua e o caderno; carregar de terra exige novo deslocamento e momentos.

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Quando a tiveres lido, responde a três perguntas. Acerta as três para concluir a unidade; só abrir a página não conta.

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