TENSÕES NO CASCO DO NAVIO
Um navio está sujeito a tensões de um sistema complexo de forças e a estrutura deve ser contraventada e apoiada para suportar quaisquer combinações razoáveis de carga em um determinado momento. O custo e o peso na construção de um navio devem ser equilibrados com a resistência, a rigidez, a navegabilidade e a capacidade de carga. A estrutura de um navio está sujeita a dois tipos básicos de forças, nomeadamente forças estáticas e dinâmicas. O primeiro é produzido pela gravidade, ou seja, pelas forças exercidas pelo peso e pela pressão da água. Estas últimas são produzidas por ações como rolar, arremessar e levantar.
Tensões longitudinais.
Existem quatro tipos principais de tensões longitudinais:
- Sagging. As tensões de sagging são causadas pela distribuição desigual de peso e flutuabilidade no comprimento do casco. Se um navio for apoiado em cada extremidade pela crista de uma onda, a tensão exercida pelas ondas sobre a flutuabilidade do navio tenderia a levantar as extremidades, enquanto o centro do navio sofreria uma perda de flutuabilidade e tenderia a ceder. . Esse tipo de estresse é conhecido como sagging.
- Hogging. Quando a onda passa, ocorre a situação inversa, ou seja, o meio da embarcação fica apoiado na crista enquanto as duas extremidades pendem sobre a crista de cada lado. Esta ação é conhecida como hogging.
- Forças de cisalhamento verticais. Como um navio mercante possui vários compartimentos ao longo do casco, pode haver uma diferença no carregamento desses compartimentos. As forças da gravidade e da flutuabilidade tenderiam então a diferir de compartimento para compartimento e onde as anteparas transversais estivessem situadas, ocorreriam forças de cisalhamento verticais. Isto seria particularmente verdade quando um compartimento está vazio e o outro próximo a ele está carregado.
- Forças de torção. Se uma embarcação for sujeita a inclinação e balanço ao mesmo tempo, ou seja, receber a onda em qualquer uma das proas, a embarcação tende a torcer longitudinalmente. Estas são conhecidas como tensões ou forças de torção.
Tensões transversais.
Existem três tipos principais de tensões transversais:
- Racking. Quando um navio está navegando em mar aberto, a seção transversal tentará distorcer nos cantos devido às tensões de trasfega.
- Pressão da água. A água atua perpendicularmente à superfície do casco submerso e aumenta com a profundidade. Isto produz tensões de colapso que devem ser resistidas.
- Tensões de acoplamento. Quando um navio está em doca seca, o impulso da água é removido. O casco de cada lado da quilha tende a ceder para baixo e as vigas ficam tensionadas. Blocos de quilha, blocos de esgoto e escoras laterais são necessários para apoiar o navio. Os arranjos dos blocos de quilha e porão são diferentes para cada classe de navio. As escoras laterais (bascos de madeira) também diferem de navio para navio.
Tensões locais.
Novamente, existem três tipos principais de estresse local:
- Panting. Quando o navio está navegando no mar, ele fica sujeito às mudanças de pressão causadas pelas ondas e pelo balanço do navio. A variação de pressão nas extremidades faz com que o navio vibre devido às tensões ofegantes. A respiração ofegante tem um efeito tipo concertina no casco.
- Pounding. À medida que o navio se inclina para a proa do mar, podem ocorrer batidas excessivas na seção dianteira do casco se o navio não estiver totalmente carregado.
- Tensões de peso médio. A concentração de pesos pesados ao longo da linha central do porão faz com que os lados tendam a colapsar para dentro.
