INDICE Introduzione Cap. 1 - Considerazioni generali sul progetto: dal profilo di missione al progetto esecutivo

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1 INDICE Introduzione 1 Cap. 1 - Considerazioni generali sul progetto: dal profilo di missione al 9 progetto esecutivo 1 - Cosa è un progetto Cosa è il progetto di una nave e chi è il progettista Lo studio di fattibilità ed il profilo di missione Le diverse fasi del progetto di una nave La formazione professionale del progettista navale 29 Cap. 2 - Cenni storici sul trasporto, le rotte e le navi Le vie terrestri e fluviali Le vie marittime e le navi dalla preistoria alla Rivoluzione 33 Industriale 3 - L evoluzione della nave e l espansione dei trasporti dalla Rivoluzione 40 Industriale alla fine della II Guerra Mondiale 4 - La nave ed i trasporti dopo la II Guerra Mondiale 50 Cap. 3 - Cenni di geografia economica e di economia marittima Il trasporto come attività produttiva Requisiti del trasporto L accesso alle risorse Le vie del mare Il costo di produzione del trasporto marittimo Il nolo come prezzo del trasporto marittimo o per l uso della 107 nave. La locazione della nave Cap. 4 - La nave: definizione, categorie, tipi, navigabilità, iscrizione nei 122 pubblici registri 1 - Definizioni di nave Tipi di navigazione Categorie di navi Suddivisione delle navi secondo la tipologia Tipi di navi militari e loro classificazione Iscrizione della navi nei pubblici registri Navigabilità della nave 147 Cap. 5 - Organizzazioni e convenzioni internazionali. I registri di 150 classificazione navale 1 Importanza di uniformare la normativa; l azione del Comitè 150 Marittime International 2 - Organismi non specializzati nel settore marittimo Lo International Marittime Organization (IMO) Organizzazioni non governative per la navigazione marittima I registri di classificazione navale 154 Cap. 6 - Le merci a bordo delle navi Generalità Carichi solidi e liquidi alla rinfusa Angolo di naturale declivio di alcuni prodotti solidi caricabili alla 169

2 rinfusa 4 - Carichi solidi trasportabili sciolti e senza imballaggio Prodotti trasportabili in sacchi Prodotti trasportabili in balle Prodotti trasportabili in barili, barilotti, botti e latte Prodotti trasportabili in fusti e bidoni Prodotti trasportabili in imballaggi a gabbia Prodotti trasportabili in casse Prodotti trasportabili in cassette Prodotti trasportabili in scatole di cartone Prodotti confezionati in rotoli, bobine, rulli, ecc Gas liquefatti trasportabili alla rinfusa con navi cisterna 188 specializzate 15 - Prodotti alimentari refrigerati Brevi considerazioni su alcune merci Carichi pallettizzati e nascita del container Il trasporto di prodotti a mezzo di container Il trasporto di automobili e fuoristrada Il trasporto di materiale rotabile e di veicoli commerciali, 204 industriali e da lavoro 21 - Misure di pesi e capacità in uso in alcuni paesi e loro equivalenza 208 nel sistema metrico Cap. 7 - Le persone a bordo delle navi Generalità Cenni di ergonomia ed elementi utili per dimensionare gli spazi abitati 3 - Il benessere termico ed i fattori climatici Il riscaldamento artificiale ed il condizionamento L illuminazione Il rumore Le vibrazioni Norme relative alle sistemazioni e condizioni abitative per l equipaggio 250 Cap. 8 - Banca dati ad uso del progettista Introduzione Raccolta dei dati di navi realizzate da un cantiere Pubblicazioni contenenti dati di navi realizzate Conclusioni 276 Cap. 9 - Studio di fattibilità, progetto di concetto e progetto preliminare 277 svolto da uno studio specializzato 1 - Introduzione Studio di fattibilità Programmi di simulazione ad uso delle società armatrici per il 279 progetto di concetto o di idea di una o più navi della stessa tipologia 4 - Dati ed informazioni ricavabili dallo studio di fattibilità e necessari 283 per il progetto preliminare 5 - Progetto di concetto 286

3 6 - Progetto preliminare o progetto di concetto approfondito svolto 289 da uno studio specializzato di ingegneria navale Cap Il progetto per l offerta Introduzione Sintesi del percorso per la stesura del progetto per l offerta Elementi di guida nel progetto per l offerta Programmi elettronici di ausilio per il progetto per l offerta Dal progetto per l offerta al progetto per il contratto 302 Cap Il progetto di contratto. Il contratto di costruzione. penalità e 303 premi 1 - Introduzione Il progetto di contratto Aspetti fondamentali del contratto di costruzione Rifiuto della nave, penalità e premi Esempio di contratto di costruzione 313 Cap La specifica tecnica Introduzione Generalità sulla specifica tecnica di massima e dettagliata Articolazione della specifica tecnica di massima e dettagliata Esempio di un capitolo di specifica tecnica di dettaglio 335 Cap Progettazione, organizzazione generale e della produzione, 348 gestione del progetto 1 - Introduzione Organizzazione del lavoro di progettazione; il responsabile del 349 progetto 3 - Organizzazione generale e del lavoro tecnico in una impresa di 353 costruzioni navali 4 - Il Project Management 363 Cap Considerazioni preliminari sulla impostazione del progetto di 370 una nave mercantile 1 - Introduzione Navi da portata lorda Navi da volume Navi da volume adibite al trasporto di unità di carico caratterizzate 382 dall essere una o più dimensioni costanti (o quasi) 5 - Navi da volume adibite al trasporto di unità di carico unificate, 386 cioè di carichi modulari 6 - Navi per soli passeggeri e da crociera Navi per carichi speciali 390 Cap Considerazioni generali sul dislocamento, i pesi che lo 392 costituiscono 1 - Introduzione Componenti del peso scafo Componenti del peso apparato motore Componenti del peso allestimento Pesi costituenti la portata lorda 412

4 6 - Classificazione dei diversi pesi costituenti la nave 412 Cap Stima del dislocamento nella prima fase del progetto Introduzione Valutazione del dislocamento in relazione alla sola portata lorda Valutazione del dislocamento in relazione alla portata lorda ed 418 alla velocità 4 - Determinazione del dislocamento leggero per alcuni tipi di navi 420 mercantili senza fare ricorso ad una nave base 5 - Metodi per la stima del peso della nave vacante e delle coordinate 421 del suo baricentro in una seconda fase del progetto Cap Trattazione generale dell equazione del dislocamento scritta 424 utilizzando i dati di una nave analoga a quella in progetto 1 - Introduzione Impostazione generale dell equazione del dislocamento Considerazioni sui diversi termini presenti nell equazione del dislocamento 429 Cap Determinazione del dislocamento utilizzando i dati di una nave 442 analoga a quella in progetto 1 - Introduzione Determinazione del dislocamento per una nave avente solo diversa 442 portata rispetto alla nave presa a riferimento 3 - Determinazione del dislocamento per una nave avente solo diversa 445 portata rispetto alla nave presa a riferimento usando l equazione linearizzata del dislocamento 4 - Equazione del dislocamento nel caso in cui la nave in progetto e 448 quella di riferimento differiscano solo per i valori della portata lorda e della velocità massima 5 - Soluzione differenziale dell equazione del dislocamento Soluzione binomia dell equazione del dislocamento Considerazioni conclusive 460 Cap Determinazione delle dimensioni principali e dei coefficienti di 464 finezza nelle diverse fasi del progetto 1 - Introduzione Prima stima delle dimensioni principali Stima del coefficiente di finezza totale di carena Stima del coefficiente di finezza prismatico longitudinale Stima del coefficiente di finezza della sezione maestra Stima del coefficiente di finezza della figura di galleggiamento Coefficienti di finezza di carena ad immersione diversa da quella 484 di progetto 8 - Stima della lunghezza del corpo cilindrico Stima della posizione longitudinale del centro di carena Considerazioni generali sull influenza delle dimensioni principali 487 e dei coefficienti di finezza di carena Cap Determinazione, nelle diverse fasi del progetto, degli spazi da 491 adibire alle diverse funzioni: equazione dei volumi 1 - Introduzione 491

5 2 - Stima del volume complessivo della nave in funzione della stazza 492 lorda 3 - Stima del valore della lunghezza tra le perpendicolari idoneo a 492 realizzare il volume complessivo stimato della nave 4 - Stima della lunghezza e del volume degli spazi non destinati al 496 carico pagante 5 - Stima del volume da destinare al carico pagante Numero di contenitori in stiva e sul ponte di coperta 503 Cap Metodi per la valutazione del peso dello scafo nelle diverse fasi 505 del progetto 1 - Introduzione Metodi rapidi per la stima del peso scafo per tipologie di navi e 505 basati sulla conoscenza delle dimensioni principali 3 - Metodi per la stima del peso scafo per tipologie di navi e basati 512 sulla conoscenza delle dimensioni principali e del modulo di resistenza della sezione maestra 4 - Metodo di E. Danckwardt per la stima del peso scafo di navi da 515 carico generale 5 - Metodo di D.G.M. Watson per la stima del peso scafo per navi di 525 diversa tipologia 6 - Metodo di H. Carsten per la valutazione del peso dello scafo di 527 navi bulk carrier, da carico generale e portacontenitori, in una fase avanzata del progetto 7 - Quota del baricentro dello scafo 539 Cap Metodi per valutare il peso allestimento Introduzione Stima del peso totale dell allestimento con formule globali Stima del peso di alcuni componenti l allestimento Considerazioni conclusive 559 Cap Valutazione del peso dell apparato motore Introduzione Fattori che condizionano la scelta del motore di propulsione Cenni sui diversi tipi di motori di propulsione Peso dell apparato motore con motrice principale diesel Peso dell apparato motore con motrice principale a turbina Coordinata verticale del baricentro del peso dell apparato motore 574 Cap Determinazione dei carichi mobili non paganti Introduzione Peso dei liquidi consumabili per l apparato motore Peso delle persone costituenti l equipaggio e loro cose Peso dei beni di consumo per le persone imbarcate Peso delle dotazioni di consumo e scorte Peso della zavorra liquida 579 Cap Calcolo del bordo libero nelle diverse fasi del progetto Introduzione Stima del bordo libero nella fase iniziale del progetto preliminare Stima del bordo libero in base a formule 582

6 4 - Stima del bordo libero in base ai valori tabulari Minima altezza a prua Rispetto dei principi e delle regole stabilite dalla Convenzione 594 sul Bordo Libero Cap Calcolo della stazza nelle diverse fasi del progetto Introduzione e cenni storici Stima di larga massima della stazza lorda Calcolo della stazza lorda in una fase avanzata del progetto Le regole di stazzatura internazionale Considerazioni sulla stazza 609 Cap Determinazione della potenza propulsiva nelle prime fasi del 611 progetto 1 - Introduzione Prima stima della potenza propulsiva. 611 metodo di Taggart 612 metodo di Watson 616 metodo di L K. Kupras 617 metodo di Van Oortmerssen 618 metodo di Guldhammer e Harvard 625 metodo di Lap Determinazione della potenza propulsiva con il metodo di 651 Holtrop e Mennen Cap Stima della stabilità a nave integra nelle diverse fasi del progetto Introduzione Stima della stabilità iniziale nelle prime fasi del progetto Stima, nelle prime fasi del progetto, della stabilità ai grandi 665 angoli di inclinazione metodo di L. K. Kupras per navi da carico 666 metodo detto della Università di Hannover 667 metodo di H. Yilmaz e M. Guner per navi da carico Stima dell effetto delle superfici liquide nelle casse dei consumabili 672 sulla stabilità 5 - Stima dell effetto delle superfici liquide nelle cisterne per il 672 carico sulla stabilità 6 - Criteri di stabilità minima secondo l IMO 674 Cap Stima delle qualità di governo del moto di una nave Introduzione Prove a zeta, a zig-zag, di evoluzione, a spirale e di arresto. Indici 679 di governo manovra standard a zeta ed a zig-zag 679 prova standard di evoluzione 682 prova di manovra a spirale 686 prova di arresto Forma e dimensioni del timone Eliche trasversali di manovra 693 Cap Stima del comportamento in mare Introduzione 697

7 2 - Richiami fondamentali Scale dello stato del mare e della forza del vento Stima delle ampiezze dei moti di sussulto e beccheggio in mare 707 regolare di prua 5 - Stima delle caratteristiche del comportamento in mare confuso di 710 navi mercantili 6 - Fattori che influenzano il comportamento in mare mosso Indice di merito globale 720 Cap La definizione della forma della nave: il corpo cilindrico ed i 722 corpi stellati di poppa e di prua 1 - Introduzione La rappresentazione della forma di una nave: il piano di costruzione Diagramma delle aree delle sezioni immerse Coefficienti di finezza, lunghezze e volumi della carena La forma della poppa La forma della prua Conclusioni 782 Cap Derivazione della forma di una nave da quella di un altra già 784 esistente 1 - Introduzione Variazione della lunghezza del corpo cilindrico Piano di costruzione derivato in affinità da quello di una nave 790 presa a riferimento 4 - Piano di costruzione derivato per interpolazione tra quelli relativi 796 a due navi prese a riferimento 5 Piano di costruzione derivato da quello di una nave base di 797 diverso valore di C B per spostamento delle sezioni del diagramma delle aree secondo una legge parabolica 6 - Derivazione del piano di costruzione da quello di una nave base 800 di diverso valore di C B per assunzione di una diversa figura di galleggiamento 7 - Piano di costruzione derivato per trasformazione del diagramma 801 delle aree della sezione immerse della nave base, nell ipotesi che le due navi differiscano solo per il valore del coefficiente prismatico longitudinale 8 - Piano di costruzione derivato per trasformazione del diagramma 803 delle aree della sezione immerse della nave base, nella ipotesi che le due navi differiscano solo per la posizione longitudinale del centro di carena 9 - Piano di costruzione derivato dal diagramma delle aree della sezione immerse della nave base, nell ipotesi che le due navi differi- 806 scano solo per il valore del coefficiente prismatico e per la posizione longitudinale del centro di carena, senza poter intervenire sulla lunghezza del corpo cilindrico 10 - Piano di costruzione derivato per trasformazione del diagramma 817 delle aree delle sezioni immerse della nave base, nell ipotesi che le

8 due navi differiscano per il valore del coefficiente prismatico e per la posizione longitudinale del centro di carena, intervenendo anche sulla lunghezza del corpo cilindrico 11- Applicazione del metodo generale per ricavare una nuova carena 824 modificando il diagramma delle aree delle sezioni immerse di una carena presa a riferimento 12 - Piano di costruzione derivato per trasformazione del diagramma 835 delle aree delle figure di galleggiamento della nave base 13 - Influenza dei procedimenti di trasformazione sull angolo di 842 semiapertura della figura di galleggiamento 14 - Influenza dei procedimenti di trasformazione sulla stabilità iniziale Conclusioni 844 Cap Serie Sistematiche di carene Introduzione Serie Taylor per navi veloci a propulsione bielica Serie di F. H. Todd detta anche serie 60, per navi da carico 874 monoelica 4 - Serie B.S.R.A. per navi da carico monoelica Serie B.S.R.A. per pescherecci Serie di Ridgely-Nevitt per pescherecci Carene per pescherecci di piccole e medie dimensioni elaborati 992 dalla FAO 8 - Serie N.P.L. di Bailey Carene per rimorchiatori Le carene ( Formdata ) del Guldhammer Serie sistematica CE.TE.NA. di carene ad alto coefficiente di 1043 finezza 12 - Serie di Kracht e Jacobsen per navi veloci bielica Serie sistematica del MARAD per grandi navi da carico Serie sistematica USNA di carene per navi rompighiaccio Altre serie sistematiche di carene 1106 Cap La distribuzione degli spazi in relazione alle diverse funzioni. I 1116 piani generali. 1 - Premessa Scelta della scala dei disegni Ubicazione degli spazi di primaria importanza Compartimentazione stagna e tagliafuoco Vie di sfuggita: collegamenti verticali ed orizzontali Gli alloggi per l equipaggio nelle navi da carico Esempio di sistemazioni nel blocco alloggi di una nave da carico Gli alloggi in alcune tipologie di navi per servizi speciali Sistemazioni per passeggeri Sistemazioni per passeggeri ed equipaggio nelle navi da 1221 crociera Cap Il piano delle capacità Premessa 1262

9 2 - Generalità sul piano delle capacità Esempio di piano delle capacità Utilizzo del piano delle capacità per l elaborazione delle Istruzioni 1269 al comandante Cap La robustezza dello scafo nelle prime fasi del progetto; il piano 1273 dei ferri. 1- Premessa La sicurezza della nave in relazione alla robustezza delle strutture Il piano delle ossature Il piano delle puntellature Morfologia della struttura navale. Il piano della sezione maestra La struttura di un peschereccio d altura; esempio di sistema 1288 strutturale trasversale 7 - La struttura di navi petroliere di grande portata lorda; esempi di 1297 sistema strutturale longitudinale 8 - La struttura di navi per il trasporto di carichi secchi alla rinfusa; 1299 esempi di sistema strutturale misto 9 - Nave da carico generale; esempio di sistema strutturale misto Nave portacontenitori; esempio di sistema strutturale a prevalenza 1315 longitudinale 11 - Considerazioni generali per minimizzare il peso dello scafo, i 1318 tempi ed i costi di costruzione 12 - Prime verifiche della robustezza della nave 1320 Cap L apparato elettrico di bordo Introduzione Centrali elettriche Cenni su potenza, tensione e frequenza elettrica a bordo delle 1336 navi 4 - Cenni sui generatori di elettricità Centrale elettrica di emergenza Stima della potenza elettrica da installare a bordo, numero di 1343 generatori e collocazione 7 - Classificazione delle utenze Bilancio elettrico 1356 Cap La sala macchine Introduzione Peculiarità e requisiti fondamentali dei sistemi presenti in sala 1369 macchine 3 - Il sistema propulsivo Il sistema di produzione dell energia elettrica Il sistema combustibile Il sistema vapore Il sistema acqua di mare Il servizio acqua dolce Il sistema di lubrificazione Il sistema di ventilazione ed estrazione Il sistema aria compressa 1431

10 12 - Sistemi per alcuni servizi per il carico Servizi ecologici Sistema per gli usi abitativi Sistema controllo e sicurezza Sistema manutenzione Camminamenti nella sala macchine 1451 Cap Considerazioni sulla sicurezza Premessa Percezione della gravità del rischio Considerazioni generali Classificazione dei sinistri marittimi ed alcuni dati La sicurezza nella progettazione L evacuazione di una zona della nave L abbandono della nave Effetti del mal di mare sul comportamento dell uomo Conclusioni 1497 Cap Valutazioni economiche riguardanti la società costruttrice della 1448 nave 1 - Premessa La banca dati Stima del prezzo Generalità sulla stima preventiva del prezzo Stima del prezzo preventivo utilizzando i dati relativi ad una o 1506 più navi base di recente costruzione 6 - Stima del costo preventivo col metodo di Watson, non utilizzando 1506 una nave di riferimento 7 - Cenni sulla stima del costo preventivo basato sul metodo SWBS 1510 facendo riferimento ad alcuni dati del Stima del prezzo da formulare per il contratto Calcolo del costo a consuntivo Criterio di merito del costo di costruzione 1524 Cap Valutazioni economiche riguardanti la società armatrice Premessa Dal costo di acquisto all investimento economico necessario Costi operativi annuali Criterio di merito del minimo costo di costruzione Criterio di merito del minimo investimento totale Criterio di merito del costo minimo del ciclo di vita Criterio di merito del minimo nolo da richiedere Altri criteri di merito 1538