Projeto Integrado de Engenharia Civil - Dimensionamento de Rede Coletora de Esgoto

ENGENHARIA CIVIL 202202 PROJETO INTEGRADO SISTEMA DE ESGOTAMENTO A OBJETIVO Ao final da disciplina oa alunoa estará capacitadoa para dimensionar a rede coletora de esgoto B PREMISSAS Será considerado o projeto de uma rede coletora de nas diretrizes propostas a qual sem exceções deverá Ser desenvolvida UNICAMENTE pelo grupo do semestre vigente ao projeto integrado não podendo ser utilizadas projetos desenvolvidos em outras disciplinas É vetado o uso de projetos semelhantes entre grupos É esperada a ORIGINALIDADE dos grupos no desenvolvimento do projeto integrado SEM EXCEÇÕES C ÁREA DE ESTUDO A área de estudo será disponibilizada pelo Docente com as cotas nos cruzamentos e em pontos onde haverá singularidade 1 Inserir os PVs Poços de Visita e determinar o comprimento de cada trecho 11 Inserir um PV em cada cruzamento de rua ETAPAS PARA DIMENSIONAMENTO DA REDE COLETORA DE ESGOTO SANITÁRIO 12 Inserir os PVs entre cada cruzamento nos trechos com mais de 100m de distância É necessário que cada PV não esteja mais que 100 m distante do outro devido ao alcance dos equipamentos de limpeza O circulo é o PV 2 Indicar o sentido de escoamento na planta e adequar os PVs O sentido do fluxo deve na medida do possível seguir o sentido de escoamento natural do terreno Dependendo da topografia do terreno pode haver muitas maneiras de traçar o sentido de fluxo da rede coletora de esgoto O início de uma rede coletora se faz sempre com uma ponta seca no PV Na figura abaixo são apresentados dois diferentes traçados de redes coletoras bem como a influência na localização dos PVs REGRA Pode haver o encontro de duas ou três redes coletoras em uma poço de visita mas deste mesmo PV não pode partir duas 2 redes coletoras Deve partir apenas uma rede coletora e a outra rede iniciase em um coletor ponta seca 2 Indicar o sentido de escoamento na planta e adequar os PVs As setas azuis devem indicar o fluxo que entra e sai de cada poço de visita Manter a mesma cota identificada no meio do cruzamento para todos os PVs instalados no cruzamento Exemplo Forma 1 de traçar o fluxo da rede abaixo Ponto mais alto Ponto mais baixo de lançamento Exemplo Forma 2 de traçar o fluxo da rede abaixo Para esta rede do exemplo há pelo menos mais uma forma de traçar o fluxo da rede coletora Desde que seja levado em consideração o fluxo natural da água cota topográfica maior para menor e as regras apresentadas o grupo pode escolher qualquer traçado Ponto mais alto Ponto mais baixo de lançamento Comparação Forma 1 e Forma 2 8217 m 7951 m 8217 m 8142 m 6782 m 6782 m 8134 m 8134 m 8283 m 8283 m 7995 m 7995 m 8530 m 8282 m 8282 m 8307 m 8307 m 8283 m 8283 m 8078 m 8078 m 6914 m 6914 m 77450 77031 76743 76784 75921 76472 75702 76022 76295 76495 76620 76784 77914 77974 77400 77974 77031 77265 75921 76472 75702 76022 76295 76495 76620 76784 77974 77974 77415 77450 77031 76743 75921 75456 8217 m 7951 m 8217 m 8142 m 6782 m 6782 m 8134 m 8134 m 8283 m 8283 m 7995 m 7995 m 8530 m 8282 m 8282 m 8307 m 8307 m 8283 m 8283 m 8078 m 8078 m 6914 m 6914 m 3 Numerar os coletores e os trechos da rede e os PVs A numeração é feita de forma crescente de montante para jusante O coletor de maior extensão receberá o número 1 e o seu primeiro trecho será 11 o segundo 12 o terceiro 13 e assim até a nomeação de todo coletor 1 Em seguida o próximo coletor que chega no coletor 1 recebe o nome de coletor 2 e o seu primeiro será 21 Após nomear todos os coletores que chegam no coletor 1 identificase qual o próximo coletor de maior extensão no caso deste exemplo o coletor 3 4 Vazão doméstica de projeto A vazão doméstica deve ser calculada para início e final de plano 𝐐𝐝𝐢 𝐂 𝐏𝐢 𝐪 𝐊𝟐 𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎 Qdi vazão doméstica inicial Ls C coeficiente de retorno adimensional Pi população no início do plano Ls q consumo per capita Lhabdia K2 coeficiente de hora de maior consumo adimensional 𝐐𝐝𝐟 𝐂 𝐏𝐟 𝐪 𝐊𝟏 𝐊𝟐 𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎 Qdf vazão doméstica final Ls C coeficiente de retorno adimensional Pf população no final do plano Ls q consumo per capita Lhabdia K1 coeficiente do dia de maior consumo adimensional K2 coeficiente de hora de maior consumo adimensional As formas de determinação dos valores de q Pi e Pf K1 e K2 são as mesmas apresentadas na aula da disciplina de Saneamento para o Sistema de Abastecimento de Água 4 Vazão doméstica de projeto 41 Determinação da população de projeto Exemplo para a cidade de São Paulo Densidade demográfica em 2000 682368 habkm2 Densidade demográfica em 2010 738769 habkm2 Obter a densidade demográfica habkm2 da cidade definida pelo prof orientador para o grupo para os anos de 2000 e 2010 à cada grupo trabalhará com uma cidade diferente Utilizar o material dos links abaixo 2000 httpsbibliotecaibgegovbrvisualizacaoperiodicos308cd2000v7pdf 2010 httpsbibliotecaibgegovbrvisualizacaolivrosliv49230pdf Dados obtidos por meio dos links acima 4 Vazão doméstica de projeto 41 Determinação da população de projeto População existente nas quadras de estudo deste exemplo em 2000 e 2010 População em 2000 682368 habkm2 0074 km2 População em 2000 50495 habitantes População em 2000 505 habitantes População em 2010 738769 habkm2 0074 km2 População em 2010 54669 habitantes População em 2010 547 habitantes Esta ÁREA é válida apenas neste exemplo Utilizar a ÁREA em Km2 referida às quadras de cada grupo População densidade demográ3ica ÁREA das quadras 4 Vazão doméstica de projeto 41 Determinação da população de projeto Projeção de população pelo método P P e KA lnP lnPB T2 T1 Sendo K constante P população do penúltimo censo P população do último censo T ano do penúltimo censo T ano do último censo T ano de projeção da população logaritmo Neperiano 4 Vazão doméstica de projeto 41 Determinação da população de projeto Projeção da população das quadros do exemplo para o ano de 2022 à à à à à à Determinação da população inicial de projeto Pi P P e K lnP lnP T2 T1 População em 2000 505 habitantes População em 2010 547 habitantes K ln 547 ln 505 2010 2000 𝐊𝐠 𝟎 𝟎𝟎𝟕𝟗𝟖𝟗 P 547 e𝟐𝟎𝟐𝟐 𝐏 𝟔𝟎𝟐 𝟎𝟒 603 habitantes 4 Vazão doméstica de projeto 41 Determinação da população de projeto Projeção da população das quadros do exemplo para o ano de 2042à à à à à à Determinação da população final de projeto Pf P P e P 547 e2𝟐𝟎𝟒𝟐 𝐏 𝟕𝟎𝟔 𝟑𝟒 707 habitantes Utilizase o mesmo kg calculado anteriormente População em 2000 505 habitantes População em 2010 547 habitantes 42 Vazão doméstica inicial e final de projeto 𝐐𝐝𝐢 𝐂 𝐏𝐢 𝐪 𝐊𝟐 𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎 01 2 34 05 168 Ls 𝐐𝐝𝐟 𝐂 𝐏𝐟 𝐪 𝐊𝟏 𝐊𝟐 𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎 66 2 32 34 05 236 Ls C 08 à fornecido pelo professor Pi 2022 603 habitantes à calculado segundo o método apresentado nos slides anteriores à valores diferentes para cada grupo Pf 2042 707 habitantes à calculado segundo o método apresentado nos slides anteriores à valores diferentes para cada grupo q 200 Lhabdia à fornecido pelo professor orientador à valores diferentes para cada grupo K1 12 à valor recomentados pela ABNT na ausência de dados K2 15 à valor recomentados pela ABNT na ausência de dados Cálculo para as quadras do exemplo 5 Calcular taxa de contribuição linear inicial e final Deve ser calculada para início e final de plano 𝐓𝐱𝐢 𝐐𝐝𝐢 𝐋𝐢 𝐓𝐢𝐧𝐟 Txi taxa de contribuição linear inicial Lskm Qdi vazão doméstica inicial Ls Li extensão total da rede no início de plano km Tinf taxa de infiltração Lskm 𝐓𝐱𝐟 𝐐𝐝𝐟 𝐋𝐟 𝐓𝐢𝐧𝐟 Txf taxa de contribuição linear final Lskm Qdf vazão doméstica final Ls Lf extensão total da rede no final de plano km Tinf taxa de infiltração Lskm Taxa de infiltração Coeficiente que se deve a água do subsolo que infiltra na rede coletora quando construída abaixo do NA A água penetra por meio juntas das tubulações Paredes das tubulações PVs tubos de inspeção e limpeza caixas de passagem etc Fonte Zambon R C Contera R C Souza T S O Notas de aula Saneamento USP Adotar taxa de infiltração Tinf entre 005 Lskm e 1 Lskm 5 Calcular taxa de contribuição linear inicial e final 𝐓𝐱𝐢 𝐐𝐝𝐢 𝐋𝐢 𝐓𝐢𝐧𝐟 30 364 01 106 4 5 km 𝐓𝐱𝐟 𝐐𝐝𝐟 𝐋𝐟 𝐓𝐢𝐧𝐟 210 364 01 145 4 5 km Taxa de infiltração Tinf utilizada neste exemplo 01 Lskm Extensão total da rede soma dos comprimentos de todas as ruas da área de estudo à utilizar o valor determinado a partir das quadras fornecidas pelo professor orientador Considerar o mesmo comprimento de ruas tanto no inicial quando no final do plano 6 Determinar as vazões no trecho do coletor para início e final de projeto 61 Determinar a Vazão de contribuição do trecho inicial e final Deve ser calculada para início e final de plano 𝐐𝐭𝐢 𝐓𝐱𝐢 𝐋𝐭𝐢 Qti vazão de contribuição inicial no trecho Ls Txi taxa de contribuição linear inicial Lskm Lti extensão inicial do trecho km 𝐐𝐭𝐟 𝐓𝐱𝐟 𝐋𝐭𝐟 Qtf vazão de contribuição final no trecho Ls Txf taxa de contribuição linear final Lskm Ltf extensão final do trecho km 6 Determinar as vazões no trecho do coletor para início e final de projeto 61 Determinar a Vazão de contribuição do trecho inicial e final Deve ser calculada para cada trecho uma vez que o comprimento de cada trecho é diferente Exemplo Trecho 11 𝐐𝐭𝐢 𝐓𝐱𝐢 𝐋𝐭𝐢 106 00831 009 Ls 𝐐𝐭𝐟 𝐓𝐱𝐟 𝐋𝐭𝐟 145 00831 012 Ls Exemplo de preenchimento da planilha de cálculo até esta Etapa para alguns trechos Tx Lskm Qcontribuição do trecho inicial inicial final final 106 009 145 012 106 009 145 012 106 007 145 010 106 007 145 010 106 009 145 012 106 009 145 012 106 009 145 012 106 008 145 012 11 831 0083 Trecho L m L km 13 691 0069 12 831 0083 14 691 0069 15 808 0081 16 808 0081 17 818 0082 18 795 0080 62 Vazão de montante e jusante no início e final do plano Exemplo para o início do plano Trecho 11 Vazão de montante Qm 11 0 Ls pois não tem vazão chegando no PV1 pois este PV está na ponta seca Trecho 12 Qm 12 Qj 11 009Ls Trecho 13 Qm 13 Qj 12 018 Ls Qt 009 Ls Qt 009 Ls Qt 007 Ls Já no trecho 18 por exemplo que recebe esgoto dos trechos 22 e 17 sua vazão de montante será a soma das vazões de jusante dos trechos 22 e 17 Vazão de jusante Qj 11 Qm 11 Qtrecho 11 0 009 Ls 009 Ls Trecho 12 Qj 12 Qm 12 Qtrecho 12 009 009 018 Ls Trecho 13 Qj 13 Qm 13 Qtrecho13 018 007 025 Ls O Excel considera todas as casas decimais MAIS UM EXEMPLO PARA REFORÇAR COMO A VAZÃO DE MONTANTE QmDE TRECHOS QUE RECEBEM ESGOTO DE MAIS DE UM TRECHO DEVE SER CALCULADA 11 12 21 31 𝑄 𝑄 𝑄 𝑄 𝑄 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑑𝑒 𝑗𝑢𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 Exemplo de cálculo do trecho 12 Exemplo de preenchimento da planilha de cálculo até esta Etapa para alguns trechos Tx Lskm Qcontribuição do trecho Qmontante Qjusante inicial inicial inicial inicial final final final final 106 009 000 009 145 012 000 012 106 009 009 018 145 012 012 024 106 007 018 025 145 010 024 034 106 007 025 032 145 010 034 044 106 009 032 041 145 012 044 056 106 009 041 049 145 012 056 068 106 009 049 058 145 012 068 079 106 008 075 083 145 012 103 114 106 008 000 008 145 012 000 012 106 008 008 017 145 012 012 023 11 831 0083 Trecho L m L km 13 691 0069 12 831 0083 14 691 0069 15 808 0081 16 808 0081 17 818 0082 18 795 0080 21 7995 0080 22 80 0080 63 Vazão de projeto no início e final do plano Se a vazão de jusante Qj 15 à Vazão de projeto Qp vazão de jusante Qj Se a vazão de jusante Qj 15 à Vazão de projeto Qp 15 Ls conforme recomendação da NBR 96491986 Exemplo Tx Lskm Qcontribuição do trecho Qmontante Qjusante Qprojeto inicial inicial inicial inicial inicial final final final final final 106 009 000 009 150 145 012 000 012 150 106 009 009 018 150 145 012 012 024 150 106 007 018 025 150 145 010 024 034 150 106 007 025 032 150 145 010 034 044 150 11 831 0083 Trecho L m L km 13 691 0069 12 831 0083 14 691 0069 7 Declividade mínima do coletor 𝐈𝐦𝐢𝐧 𝟎 𝟎𝟎𝟓𝟓 𝑸𝒊 M𝟎𝟒𝟕 Imin declividade mínima mm Qi vazão de projeto do trecho no início do plano Ls Este cálculo é realizado apenas com a vazão do início do plano A declividade mínima que satisfaz a condição de tensão trativa de 10 Pa garantia de autolimpeza é dada pela equação abaixo para quando o coeficiente de Manning n é de 0013 Exemplo Trecho 11 Trecho 12 Trecho 13 I 00055 15 00045 mm I 00055 15 00045 mm I 00055 15 00045 mm 8 Declividade do terreno 𝐈𝐭 𝐂𝐌 𝐂𝐉 𝐋𝐭 It declividade do terreno mm CM cota topográfica de montante m CJ cota topográfica de jusante m Lt extensão do trecho m Exemplo IS 66T65 M6654 16 00631 Trecho 11 IS 6654M665 16 00060 Trecho 12 IS 665 M66204 0T35 00195 Trecho 13 Exemplo de preenchimento da planilha de cálculo até esta Etapa para alguns trechos Análise das declividades do terreno 𝐈𝐭 e mínima Imin calculadas anteriormente Se I Imin utilizar It Se I Imin utilizar Imin Exemplo 9 Determinação da profundidade do coletor cota do coletor profundidade da singularidade e necessidade de degrau ou tubo de queda Adotar no projeto que os coletores serão instalados 15 m de profundidade do nível do terreno NBR 96491986 recomenda que o recobrimento mínimo do coletor não seja inferior a 090 m para coletor assentado no leito de via de tráfego ou 065 m para coletor assentado na calçada Exemplo Parte do coletor 3 Montagem do perfil e da planilha com profundidade do coletor cota do coletor e profundidade da singularidade Exemplo Parte do coletor 3 Trecho 31 𝐂𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐦𝐨𝐧𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 C0 1 203 15 77974 15 77824 𝐂𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐬𝐚𝐧𝐭𝐞 I0 12304 5 65 7 00753 12 34 15 𝟕𝟕𝟐00 𝐏𝐫𝐨𝐟𝐮𝐧𝐝𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐬𝐚𝐧𝐭𝐞 C0 1 4563 C7080 1 4563 7735 772 150 Trecho 32 𝐂𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐦𝐨𝐧𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 C12304 3 903 150 𝐂𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐬𝐚𝐧𝐭𝐞 I0 12304 5 65 7 00683 99 𝟕𝟔𝟔 𝟑𝟒 𝐏𝐫𝐨𝐟𝐮𝐧𝐝𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐬𝐚𝐧𝐭𝐞 C0 1 4563 C7080 1 4563 76784 76634 150 Exemplo Parte do coletor 3 Trecho 33 𝐂𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐦𝐨𝐧𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 C12304 3 903 150 𝐂𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐬𝐚𝐧𝐭𝐞 I310313 10 7080 B 00202 9CCD ED 𝟕𝟔𝟒 𝟕𝟎 𝐏𝐫𝐨𝐟𝐮𝐧𝐝𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐥𝐞𝐭𝐨𝐫 𝐝𝐞 𝐣𝐮𝐬𝐚𝐧𝐭𝐞 C0 1 4563 C7080 1 4563 76620 76470 150 Como neste projeto a declividade do terreno é maior que a declividade mínima em todos os trechos os coletores serão instalados com a declividade do terreno e todos terão a profundidade de 150 m Caso a declividade do coletor fosse maior que a declividade do terreno a profundidade do coletor a jusante seria maior que 15 m 10 Determinação do diâmetro O diâmetro da rede coletora é calculado para a vazão de projeto considerando o final de plano Qdf e é dado pela equação de Manning atendendo a condição de YD 075 para garantia de condições adequadas de ventilação e flutuações imprevisíveis no nível de esgoto na parte superior da tubulação Tsutiya e Além Sobrinho 2011 Considerando coeficiente de Manning n igual a 0013 concreto temse e YD 075 𝐃 𝟎 𝟎𝟒𝟔𝟑 𝐐𝐩𝐟 𝐈 𝟎𝟑𝟕𝟓 D diâmetro calculado para o trecho m Qpf vazão de projeto do trecho no final do planom³s I declividade adotada mm É a 1ª adotada nos trechos que não foi necessário calcular a 2ª Se diâmetro calculado 150 mm adotar o 150 mm Se diâmetro calculado 150 mm adotar o próximo diâmetro comercial sendo que este varia de 50 em 50 mm Exemplo para o trecho 33 𝐃 𝟎 𝟎𝟒𝟔𝟑 𝐐𝐩𝐟 𝐈 𝟎𝟑𝟕𝟓 𝐃 𝟎 𝟎𝟒𝟔𝟑 𝟏𝟓 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟐 𝟎𝟑𝟕𝟓 D 00573 m ou 5735 mm à Diâmetro comercial adotado 150 mm Exemplo de como a planilha ficará para parte do coletor 3 11 Determinação da relação 𝒀 𝑫 𝑹𝑯 𝑫 e 𝑽 𝐈 As relações 𝒀 𝑫 𝑹𝑯 𝑫 e 𝑽 𝐈 podem ser obtidas relacionandose o resultado C D com o diâmetro na tabela abaixo à Consultar a Tabela de apoio projeto de esgoto completa disponibilizada pelo prof Orientador Exemplo do trecho 33 Calcular a relação CFGFHFIJ D e CKFGIJ D 𝑸𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍 𝐈 𝟏𝟓 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒎6𝒔 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟐 𝟎 𝟎𝟏𝟎𝟔 𝑸𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 𝐈 𝟏𝟓 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒎6𝒔 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟐 𝟎 𝟎𝟏𝟎𝟔 Exemplo do trecho 33 Buscar na tabela o valor da relação 𝒀 𝑫 mais próxima à combinação 001 1 00106 e diâmetro de 150 mm 0150m 0201 1 00106 e diâmetro de 150 mm 0150m Exemplo do trecho 33 Buscar na tabela o valor da relação 𝑹𝑯 𝑫 mais próxima à combinação 001 1 00106 e diâmetro de 150 mm 0150m 0201 1 00106 e diâmetro de 150 mm 0150m Exemplo do trecho 33 Buscar na tabela o valor da relação 𝑽 𝐈 mais próxima à combinação 001 1 00106 e diâmetro de 150 mm 0150m 0201 1 00106 e diâmetro de 150 mm 0150m 12 Determinação das velocidades inicial e final Exemplo trecho 33 Velocidade inicial Velocidade final 𝐕 𝐈 489 à 𝐕 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟐 𝐦𝐦 489 à 𝐕 069 ms 𝐕 𝐈 489 à 𝐕 𝟎𝟎𝟐𝟎𝟐 𝐦𝐦 489 à 𝐕 069 ms A velocidade final deve ser de no máximo 5 ms Caso a velocidade final seja superior a 5 ms a declividade deve ser reduzida 13 Determinação da tensão trativa 𝛔𝐢 inicial 131 Determinação do raio hidráulico 𝐑𝐇 inicial e final Exemplo trecho 33 Raio hidráulico inicial Raio hidráulico final 𝐑𝐇 𝐃 0107 à C7 DFD G 0107 à 𝐑𝐇 0016 m 𝐑𝐇 𝐃 0107 à C7 DFD G 0107 à 𝐑𝐇 0016 m D diâmetro comercial em metros 132 Tensão trativa 𝛔𝐢 inicial 𝛔𝐢 γ 𝐑𝐇 𝐢𝐧𝐢𝐜𝐢𝐚𝐥 I à 10000 J G³ 0016 m 00202 mm à 324 J G³ à 𝛔𝐢 324 Pa Exemplo trecho 33 A tensão trativa deve ser maior que 10 Pa garantia de autolimpeza 14 Determinação da v𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐜𝐫í𝐭𝐢𝐜𝐚 𝐕𝐜 𝐟𝐢𝐧𝐚𝐥 final 𝐕𝐜 𝐟𝐢𝐧𝐚𝐥 6 𝐠 𝐑𝐇 𝐟𝐢𝐧𝐚𝐥 à 6 981 0016 à 𝐕𝐜 𝐟𝐢𝐧𝐚𝐥 238 ms Exemplo trecho 33 Se a velocidade final calculada no item 12 for maior que a velocidade crítica a lâmina líquida 𝒀 𝑫 deve ser reduzida para 05 Forma de apresentação das informações na planta para entrega Exemplo Diâmetro mm Comprimento m Declividade mm Profundidade m Numeração do trecho Cota do terreno de montante m Cota do coletor de montante m Profundidade de montante m Profundidade de jusante m Profundidade m Cota do terreno de jusante m Cota do coletor de jusante m RELATÓRIO RESUMO ABSTRACT 1 INTRODUÇÃO 1 página 2 OBJETIVOS GERAL E ESPECÍFICOS 3 REVISÃO DA LITERATURA no mínimo 5 páginas ver com o professor os tópicos a serem abordados 4 METODOLOGIA Apresentar as fórmulas utilizadas para os cálculos 5 RESULTADOS Apresentar os cálculos de 2 trechos para cada etapa do passo a passo disponibilizado 6 CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS O Relatório deverá ser formatado conforme Manual de formatação de trabalhos acadêmicos da Uninove DOCUMENTOS A SEREM ENTREGUES REFERENTES AO PROJETO DA REDE COLETORA DE ESGOTO SANITÁRIO NA SEMANA DE 2811 A 212 Planta conforme exemplo apresentado 1 arquivo em formato dwg e 1 arquivo pdf Planilha de cálculos com todas as etapas de dimensionamento concluídas para todos os trechos 1 arquivo em formato xls A PLANILHA DEVE CONTER TODAS AS FÓRMULAS QUE FORAM UTILIZADAS E NÃO APENAS OS RESULTADOS FINAIS DIGITADOS Relatório em PDF Cidade C q lhabdia Guarulhos 08 200 Cidade C q lhabdia PROJETO INTEGRADOR ESGOTAMENTO SANITÁRIO Prof Camila almeidacuni9probr Prof Ana anazorattouninovebr UNINOVE UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO ENGENHARIA CIVIL PROJETO DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Fonte Clemente 2015 Material AvaUninove O sistema de esgotamento sanitário tem como objetivo encaminhar o esgoto doméstico gerado nas residências até a estação de tratamento de esgoto e após o tratamento o esgoto é lançado em um corpo hídrico ou tem como destino o reuso PARTES DO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO A rede coletora recebe o esgoto diretamente das ligações prediais e coletores troncos recebem as contribuições da rede e as conduzem a um interceptor ou emissário Recebe somente os coletores ao longo de seu comprimento e geralmente é localizado próximo a cursos de água Conduzem os esgotos para a ETE TIPOS DE SISTEMAS Diâmetro das seções Custo e duração das obras Regime de chuvas Sistema Unitário águas residuárias domésticas e industriais águas de infiltração água do subsolo que penetra na tubulação e órgãos acessórios e pluviais no mesmo conduto Sistema Separador Parcial águas residuárias de infiltração e apenas a parcela das águas pluviais proveniente dos telhados das edificações TIPOS DE SISTEMAS Sistema Separador Absoluto drenagem pluvial totalmente independente Preto águas residuárias e de infiltração Azul toda a água pluvial chuva Paoletti Orsini 2006 ETE TIPOS DE SISTEMAS VANTAGENS DO SISTEMA SEPARADOR ABSOLUTO Custo à emprega material mais barato de fabricação industrial manilhas PVC à a extensão para afastamento das águas pluviais é menor pois as águas pluviais podem ser lançadas no rio mais próximo sem necessidade de tratamento à não há a necessidade de construir galerias pluviais em todas a vias Maior flexibilidade na execução das etapas à priorizar rede sanitária e não a pluvial O esgoto que chega a ETE não apresenta vários graus de diluição Não se condiciona a pavimentação das ruas ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DE REDES COLETORAS POÇO DE VISITA Dispositivo visitável que pode substituir qualquer um dos outros dispositivos Planta Corte Fonte Zambon R C Contera R C Souza T S O Notas de aula Saneamento USP ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DE REDES COLETORAS TUBO DE INSPEÇÃO E LIMPEZA TIL de concreto Tubo que permite a introdução de equipamentos de limpeza e substitui o PV no início dos coletores pontos de montante da rede Fonte Zambon R C Contera R C Souza T S O Notas de aula Saneamento USP ÓRGÃOS ACESSÓRIOS DE REDES COLETORAS TUBO DE LIMPEZA Dispositivo não visitável permite a introdução de equipamentos de limpeza Fonte Zambon R C Contera R C Souza T S O Notas de aula Saneamento USP QUAL SINGULARIDADE ÓRGÃO ACESSÓRIO UTILIZAR Caixa de passagem Fonte Zambon R C Contera R C Souza T S O Notas de aula Saneamento USP SIMPLICACAÇÕES ADOTADOS NO PROJETO INTEGRADOR ESGOTO à Dentre todas as singularidades apresentados ex terminal de limpeza TL caixa de passagem CP etc será adotado apenas o Poço de Visita PV à O traçado da rede será em rede simples e não em rede dupla à Dentre as diferentes posições para alocar a rede coletora na via pública eixo terço par terço impar passeio par e passeio ímpar a rede deste projeto deverá ser alocada no eixo da rua Lembrando que a escolha da posição da rede na via pública depende de vários fatores Resumo2 ABSTRACT3 1 Introdução4 2 OBJETIVO5 3 Revisão da literatura6 31 Esgoto doméstico6 6 6 32 População da área de projeto6 33 População Flutuante7 34 Distribuição demográfica7 35 Contribuição per capita e por economia7 36 Coeficiente de Retorno Relação EsgotoÁgua C8 37 Coeficientes de variação de vazão8 38 Infiltrações8 39 Declividade mínima9 310 Tensão Trativa9 311 Controle do remanso9 312 Órgãos acessórios das redes coletoras10 3121 Poços de Visita10 3122 Tubos de inspeção e limpeza TIL ou poço de inspeção PI10 3123 Terminal de limpeza TL10 3124 Caixa de passagem CP10 4 Metodologia12 41 Normas e parâmetros utilizados12 42 População de projeto12 43 Diretrizes de projeto13 44 Taxas de contribuição linear14 45 Declividade15 46 Declividade mínima17 47 Declividade do terreno17 48 Cálculo das Vazões18 481 Vazão de montante18 482 Vazão de contribuição18 483 Vazão de jusante18 49 Determinação do diâmetro18 410 Determinação e verificação das lâminas dágua e velocidades19 411 Velocidade Máxima19 412 Tensão Trativa19 413 Velocidade crítica20 414 Controle do remanso20 5 Resultados21 51 Trecho 1121 52 Trecho 1222 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA24 1 Resumo O presente relatório detalha o dimensionamento da rede de coleta de esgoto de um loteamento na cidade de GuarulhosSP para um horizonte de projeto de 20 anos 20222042 para esse horizonte de projeto utilizouse de métodos de estudos demográficos baseado em literaturas com os dados obtidos pelo Censo do IBGE Partindo dessa projeção e com o desenho do loteamento fezse o estudo prévio e definiu o traçado da rede coletora seguindo os processos de dimensionamento padrão as normas vigentes e as premissas de projetos apresentadas posteriormente Vale ressaltar que para o projeto a tubulação utilizada foi de PVC e os dispositivos foram o Terminal de Limpeza TL no início da rede e Poço de Visita PV para economia da obra a declividade adotada sempre foi maior ou igual a mínima e que permitisse que a tubulação chegasse com o recobrimento mínimo diminuindo assim a escavação 2 ABSTRACT This report details the design of the sewage collection network of a subdivision in the city of GuarulhosSP for a 20year horizon project 20222042 for this project using demographic studies based on literature with the data obtained by the IBGE Census Part of this projection and the subdivision draw it was possible to make the study and followed the outline of the defined norms as in force and as premises of project show later It is worth mentioning that for the project of PVC piping used and the devices were the Cleaning Terminal TL at the beginning of the network and the manhole PV looking for the economy the slope adopted was always or equal to the minimum and minimum needed to reach minimum cover so decreasing the excavation 3 1 Introdução Segundo dados do Atlas cerca de 55 da população brasileira possuem tratamento de esgoto considerado adequado portanto sabendo da importância da coleta e tratamento de esgoto essa que representa um grande impacto na saúde da população e da qualidade de vida esse projeto visa dimensionar a rede de coleta de esgoto de um loteamento na cidade de Guarulhos A cidade de Guarulhos está localizada na região metropolitana de São Paulo e apresenta uma população de aproximadamente 1392000 habitantes e uma extensão de 3192 km² Logo para o dimensionamento do projeto seguiuse da maneira econômica mas sem deixar de lado a eficiência do sistema pautandose nas normas vigentes nas bibliografias e nas notas de aula para que no loteamento apresente uma rede de coleta esgoto capaz de atender a população do local Tendo em vista esses aspectos apresentados escolheu o traçado e fezse o dimensionamento da rede 4 2 OBJETIVO O presente trabalho visa dimensionar a rede coletora de um loteamento na cidade de Guarulhos SP com o horizonte de projeto de 20 anos 2022 2042 seguindo todas as normas vigentes de rede coletora sanitária 5 3 Revisão da literatura 31 Esgoto doméstico Por definição temos que o esgoto doméstico é um despejo líquido resultante do uso da água pelo homem podendo ser esse uso para hábitos higiênicos e necessidades fisiológicas normalmente essas contribuições são de banheiros cozinhas e lavanderia Sendo de fundamental importância destinar essa água residuária para o seu devido lugar de tratamento Logo podemos falar que o esgoto doméstico depende dos seguintes fatores População da área do projeto Contribuição per capita Coeficiente de retorno esgotoágua C Coeficientes de variação de vazão K1 e K2 32 População da área de projeto Como mencionado um dos fatores da vazão do esgoto doméstico é a população portanto é de suma importância o estudo e da área e da população para o dimensionamento da rede para que ela seja ao mesmo tempo econômica e eficiente Logo para estudo da projeção populacional devem ser levadas em consideração Qualidade das informações que servirão de base para a projeção populacional Efeito do tamanho da área pois em geral para áreas pequenas os erros esperados numa projeção populacional são maiores Período alcançado pela projeção quanto mais longo maiores serão os erros esperados Compatibilização das diversas projeções realizadas para diferentes níveis geográficos Portanto a evolução do crescimento populacional deve ser estudada junto com a ocupação do solo considerando o município como um todo Para esse estudo normalmente se baseia nos dados censitários e a população atual daquela localidade sendo o estudado nesse nosso caso Para a projeção da população existem diversos métodos aplicáveis cada um com a sua particularidade dentro deles podese citar os seguintes métodos que apresentam maiores destaque Método dos componentes demográficos Métodos matemáticos Método de extrapolação gráfica 6 33 População Flutuante A definição de população flutuante é aquela população que se estabelece no núcleo urbano por curtos períodos ocorrendo em casas de munícipios veraneio estâncias climáticas e hidrominerais para esses casos ela é importantíssima pois impacta diretamente no dimensionamento da rede Entretanto para o nosso caso de estudo por não se tratar desse tipo de munícipio não tem grande influência Assim como o estudo populacional a avaliação da população flutuante é feita a partir de censo demográfico além disso podese levar em consideração outros dados como o consumo de energia água variação do fluxo de veículos ao logo do ano 34 Distribuição demográfica Para a elaboração desse tipo de projeto é necessário o conhecimento da distribuição da população atual da área de projeto e a evolução dessa distribuição a nível de adensamentos e ocupação de novas áreas ao longo do período de projeto Pois a temos a separação dentro da própria da densidade demográfica variando de acordo com classe social e região e esse estudo também é feito por estimativas de densidades demográficas futuras levando em consideração os seguintes aspectos parâmetros da ocupação atual diferentes usos padrão econômico tamanho médio do lote área institucional índice de verticalização habitantes por domicílio etc planos e projetos aprovados e em estudo na Prefeitura Municipal características da área topografia facilidades de expansão e preço do terreno existência de infraestrutura água esgoto águas pluviais transporte comunicação etc 35 Contribuição per capita e por economia A contribuição de esgoto está diretamente relacionada com o consumo de água ou seja quanto maior o consumo de água maior a contribuição de esgoto O consumo per capita é um parâmetro extremamente variável entre diferentes localidades dependendo de diversos fatores sendo os que se destacam são hábitos higiênicos e culturais da comunidade quantidade de micromedição do sistema de abastecimento instalações e equipamentos sanitários dos imóveis controle exercidos sobre o consumo e valor da tarifa abundância ou escassez de mananciais temperatura da região renda familiar Basicamente a contribuição per capita de esgoto é o consumo de água efetivo per capita multiplicado pelo coeficiente de retorno 7 36 Coeficiente de Retorno Relação EsgotoÁgua C Por definição temos que o coeficiente de retorno é a relação entre o volume de esgotos recebido na rede coletora e o volume de água efetivamente fornecido à população ou seja apenas uma parte total da água consumida retorna como esgoto a NBR 9649 da ABNT recomenda o valor de 08 na falta de valores obtidos em campo o mesmo valor adotado para esse projeto Isso se deve pois uma parte acaba sendo consumida e outra parte acaba sendo utilizada para lavagem de carros calçada e ruas rega de jardins e hortas sendo assim a água consumida dessa forma acaba indo para a rede de drenagem ou sendo absorvida pelo solo 37 Coeficientes de variação de vazão Tendo os conceitos e a definição da população consumo de água efetivo per capita e o coeficiente de retorno é necessário o cálculo e conhecimento da média da vazão distribuída aos longos dos dias A vazão do esgoto de acordo com as horas do dia com dias meses e estações do ano e depende de muitos fatores entre que tem maiores impactos são a temperatura e a precipitação atmosférica Sendo assim para dimensionamento de uma rede de esgoto são importante o conhecimento dos seguintes coeficientes K1 Coeficiente de máxima vazão diária é a relação entre a maior vazão diária verificada no ano e a vazão média diária anual K2 Coeficiente de máxima vazão horária é a relação entre a maior vazão observada num dia e a vazão média horária do mesmo dia Na falta de valores obtidos por meio de medições e estudos a NBR9649 da ABNT recomenda o uso de k1 12 e k2 15 38 Infiltrações Entendese por infiltrações as contribuições indevidas nas redes de esgoto que podem ser originárias do subsolo infiltrações ou podem ser encaminhamento acidental ou clandestino de águas pluviais Embora a rede sempre sofra a ação dessas contribuições indevidas a NBR 9469 da ABNT recomenda que apenas a infiltração seja considerada na elaboração do projeto em questão É importante ressaltar que as águas pluviais não deveriam chegar aos coletores de sistema separador absoluto esse que é adotado no Brasil em que há a separação da água pluvial e do esgoto entretanto essas contribuições sempre chegam podendo ser provenientes de defeitos das instalações ou ligações clandestinas A infiltração proveniente das águas do subsolo penetra através dos seguintes meios Pelas juntas das tubulações Pelas paredes das tubulações Através das estruturas dos poços de visita tubos de inspeção e limpeza terminal de limpeza caixas de passagem estações elevatórias etc 8 39 Declividade mínima A declividade mínima é a menor declividade para a tubulação que assegura a tensão trativa mínima σ 1 Pa para assegurar a autolimpeza da tubulação Conforme recomendado por Metcalf Eddy 1981 e WPCF 1970 utiliza se o Coeficiente de Manning η 0013 para qualquer tubulação como recomendado por Metcalf Eddy 1981 e WPCF 1970 em que se diz que foi constatado independente do material utilizado ao longo do tempo a tubulação tende a ter um coeficiente de rugosidade η 0013 devido a formação de limo na tubulação e também pela presença de interligações com poços de visitas e tubos de inspeções com isso é possível realizar o cálculo da declividade mínima a partir da equação abaixo 310 Tensão Trativa A tensão trativa é definida como uma tensão tangencial exercida sobre a parede do conduto pelo líquido escoado Essa tensão é importante para os coletores pois atuando dentro da norma permite sua autolimpeza Portanto exigese que no início do plano com uma vazão de esgoto menor que no final a tensão do líquido escoado já seja capaz de realizar o fenômeno comentado Assim o critério propõe que σγ RH I I 10 Pa Em que γ é o peso específico do líquido hidraulicamente aproximado à água RH I é o raio hidráulico inicial da seção I é a declividade do trecho 311 Controle do remanso O remanso em uma rede de esgoto ocorre quando o nível de águal na saída de um dispositivo ficar acima de qualquer das cotas dos níveis de água de entrada Portanto controle do remanso é de fundamental importância para que não haja a volta do esgoto de uma tubulação de jusante para montante por esse motivo para escolher a profundidade do tubo deve se fazer essa verificação conforme mencionada com isso podemos garantir que tanto a lâmina da tubulação de jusante e montante estejam na mesma cota 9 312 Órgãos acessórios das redes coletoras 3121 Poços de Visita O poço de visita tratase de uma câmara que através de abertura existente permite o acesso de pessoas e equipamentos para executar trabalhos de manutenção possibilitando assim a inspeção e a limpeza da rede A sua utilização pode ser feita em todos os pontos singulares de rede coletora mudanças de direção de declividade diâmetro e material na reunião de coletores onde há degraus e tubos de queda sendo o seu uso obrigatório para os seguintes casos reunião de coletores com mais de três entradas reunião de coletores quando há necessidade de tubo de queda nas extremidades de sifões invertidos e passagens forçadas profundidades maiores que 30m diâmetro de tubos igual ou superior a 400 mm 3122 Tubos de inspeção e limpeza TIL ou poço de inspeção PI Esses dispositivos permitem tanto a limpeza quanto a inspeção da rede entretanto ao contrário do PV eles não são visitáveis eles podem ser utilizados na substituição do PV nos seguintes casos na reunião de coletores até 3 entradas e uma saída nos pontos com degrau de altura inferior a 060 m a jusante de ligações prediais cujas contribuições podem acarretas problemas de manutenção em profundidade até 30m 3123 Terminal de limpeza TL Dispositivo que permite introdução de equipamentos de limpeza esses dispositivos sempre estão localizados na cabeceira do coletor aplicado a esse projeto O TL pode ser utilizado em substituição ao PV somente no início dos coletores 3124 Caixa de passagem CP A caixa de passagem é uma câmara sem acesso localizada em pontos singulares por necessidade construtiva e que permite a passagem de equipamentos para limpeza do trecho a jusante Esse dispositivo pode ser utilizado em substituição ao PV nos casos em que houver mudanças de direção declividade diâmetro e material 10 11 4 Metodologia 41 Normas e parâmetros utilizados Todos os parâmetros apresentados neste relatório provêm das orientações da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT apresentadas a seguir NBR 9648 Estudo de Concepção de Sistemas de Esgoto Sanitário NBR 9649 Projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário NBR 9814 Execução de Rede Coletora de Esgoto Sanitário NBR 12207 Projeto de Interceptores de Esgoto Sanitário NBR 12208 Projeto de Estações Elevatórias de Esgoto Sanitário NBR 7367 Projeto de Assentamento de Tubulação de PVC Rígido para Sistemas de Esgoto Sanitário NBR 12266 Projeto e Execução de Valas para Assentamento de Tubulações de Água Esgoto ou Drenagem Urbana 42 População de projeto Para o cálculo da população de projeto iremos nos basear que a densidade na projeção da densidade demográfica para os anos de 2022 início e 2042 final que foram obtidos pelos dados do censo demográfico do IBGE para 2000 e 2010 apresentados na tabela 1 abaixo Tabela 1 Dados Censo Ano Densidade Demográfica habkm² 2000 337827 2010 382836 Fonte IBGE Com isso podese calcular a projeção da população pelo método apresentado a seguir K gln P2ln P1 T 2T1 ln382836ln 337827 20102000 00125 PP2e K gTT 2382836e 0012520222010444792 hab km ² PP2e K gTT 2382836e 0012520422010571124 hab km² 12 Sendo assim temos as densidades demográficas para início e final de projeto apresentados na tabela 2 a seguir Tabela 2 Densidade demográfica início e final de projeto Ano Densidade Demográfica habkm² 2022 444792 2042 571124 Fonte Elaborado pelos autores Sendo assim obtendo as áreas residenciais e excluindo a área de lazer presente no projeto pois esse entendese por apenas uma área verde ou seja sem habitação e sem a necessidade da coleta de esgoto naquela área temos que a área habitada no projeto igual a 30000 m² 003 km² Com isso temos a população de início e final de projeto apresentado na tabela 3 Tabela 3 População início e final de projeto Ano Área km² Densidade Demográfica habkm² População habs 2022 003 444792 134 2042 003 571124 172 Fonte Elaborado pelos autores 43 Diretrizes de projeto Logo temos para o presente projeto as seguintes diretrizes apresentados na tabela 4 Tabela 4 Diretrizes de projeto Constante Valor Coeficiente de máxima contribuição diária K1 12 Coeficiente de máxima contribuição horária K2 15 Coeficiente de retorno C 08 Taxa de infiltração Tx LsKm 1 Diâmetro mínimo para as tubulações mm DN 150 Recobrimento mínimo 150 m 13 População Inicial habs 134 População final habs 172 q Consumo habitante dia Lhabdia 200 Comprimento Rede km 142 Fonte Elaborado pelos autores 44 Taxas de contribuição linear Para o cálculo das taxas de contribuição linear devese obter as vazões médias para início e para final de plano Sendo Qd f C qi Pf 86400 1 Onde C coeficiente de retorno P População atendida habitantes qi Consumo efetivo per capita Lhabdia Qd Vazão máxima diária Ls Vazão doméstica inicial Qd f C qi Pf 86400 Qd i08200134 86400 02481l s Vazão doméstica final Qd f C qi Pf 86400 Qd i08200172 86400 03185ls Taxa de Contribuição para rede simples 14 Como a rede coletora de esgoto será simples no projeto podemos calcular as taxas de contribuição para início e final pelas equações abaixo T xiK2Qd i Li Tinf 2 T xf K1 K2Q d f Lf Tinf 3 Onde Qd Vazão máxima diária inicial e final respectivamente Ls K1 Coeficiente de máxima contribuição diária K2 Coeficiente de máxima contribuição horária T inf Taxa de infiltração Taxa de Contribuição Linear para início de plano T xi1502481 142 0103621 l skm Taxa de Contribuição Linear para final de plano T xi121503185 142 0105037 l skm 45 Declividade Para determinação da declividade de cada trecho foi feita uma comparação através de diferentes casos entre os valores obtidos para as declividades do terreno mínima e máxima de modo que procurou se atender a recomendação de buscar o recobrimento mínimo nos órgãos acessórios afim de se propor um menor número de operações com movimento de terra isto é afim de propor uma obra mais econômica salvo no caso de algumas conexões onde optou se pelo encontro dos coletores a uma mesma profundidade em detrimento ao uso de tubos de queda 15 Para o 1º Caso o recobrimento a montante é o mínimo e a declividade do terreno é maior do que a mínima Dessa forma a declividade a ser utilizada é do terreno visando manter o recobrimento mínimo Figura 03 1º Caso rmínr monte I terrenoI mín Fonte Referência 1 Para o 2º Caso a inclinação do terreno é menor do que a mínima Dessa forma devese adotar a declividade do coletor igual à mínima Figura 04 2º Caso I terrenoI mín Fonte Referência 1 Para o 3º Caso o recobrimento a montante é maior que o mínimo e a inclinação do terreno é maior do que a mínima Dessa forma deve se procurar retornar ao recobrimento mínimo através da seguinte equação Izirizfrmin Ltrecho 04 Figura 05 3º Caso rmínr mont e I terrenoI mín 16 Fonte Referência 1 Para o 4º Caso a declividade do terreno é maior do que a máxima Dessa forma devese adotar a declividade máxima Figura 06 4º Caso I terrenoI máx Fonte Referência 1 O recobrimento mínimo é calculado com base na figura 5 a seguir 46 Declividade mínima Caso a vazão do trecho seja menor que 15 Ls a mínima segunda a norma NBR 9649 essa vazão corresponde ao pico instantâneo de vazão decorrente da descarga utilizase o valor de vazão mínima Q 15 Ls para o cálculo da declividade Com esses parâmetros podemos calcular a Inclinação mínimapara o projeto utilizando a equação x I min00055Qi 0 47 5 Onde Imín declividade mínima mm Qi vazão a jusante do trecho para o início do plano Ls 47 Declividade do terreno Para o cálculo da declividade do terreno foi utilizada a equação x a seguir I terreno CotamontanteCotaJusante L 6 Onde Cotamontante cota do terreno a montante m Cotajusante cota do terreno a jusante m L extensão do trecho m 17 48 Cálculo das Vazões As vazões de montante jusante e de contribuição serão calculadas para condições de início e de final de plano 481 Vazão de montante Corresponde à vazão de contribuição proveniente do trecho a montante além das vazões de contribuição localizadas Qmontante iQtrechoQlocalizado 7 482 Vazão de contribuição QtrechoT x L 8 onde T x taxa de contribuição Lsm L extensão do trecho m 483 Vazão de jusante A vazão de jusante do trecho é resultante do somatório da vazão de montante com a taxa de contribuição do trecho Ressalvase que a norma recomenda que esta vazão seja maior ou igual a 150 ls 49 Determinação do diâmetro O cálculo do diâmetro em metros que atende todas as exigências da NBR 9649 de tensão trativa e YD 075 pode ser calculada pela equação D00463 Q f I 0375 10 Sendo D Diâmetro mínimo da tubulação m 18 Qf Vazão final de projeto para o trecho m³s I Declividade da tubulação mm Vale ressaltar que a partir do cálculo nos é fornecido o diâmetro mínimo da tubulação para que passe nos critérios da norma caso o diâmetro seja menor que 150 mm adotamos o diâmetro da tubulação igual a 150 mm Além disso devemos sempre seguir os diâmetros comerciais da tubulação 410 Determinação e verificação das lâminas dágua e velocidades Para a determinação das características do escoamento lâmina Raio hidráulico e Velocidade forma obtidos pela tabela fornecida em aula apresentada no anexo XX Para automatizar a planilha colocou as informações apresentadas na tabela e interpolou o intervalo e com auxílio da função ProcH automatizou a obtenção dos valores YD e RhD e V I 411 Velocidade Máxima A velocidade final exposta pela penúltima coluna foi calculada pela seguinte relação V FQ F SF 13 Em que QF é a vazão final no trecho SF é a área molhada final da seção do trecho Assim percebeuse que foi obedecida a velocidade máxima de 5 ms para todos os coletores inclusive o critério de lâmina máxima em geral 412 Tensão Trativa Por fim foi possível calcular a tensão trativa referente a vazão inicial de plano para todos os coletores conforme a equação exigida pelo critério O resultado foi favorável para todos os trechos σγ RH I I 17 19 413 Velocidade crítica A velocidade crítica foi determinada para todos os trechos e está relacionada com a vazão de final de plano para cada um deles já que irá interferir no regime hidráulico do coletor A equação a seguir representa seu cálculo V C6 gRH f 17 Em que g é a aceleração da gravidade RH f é o raio hidráulico final da seção no trecho estudado Para completar o critério foi necessário realizar o cálculo da velocidade final do líquido para cada coletor de forma que a comparação com a velocidade crítica iria interferir no dimensionamento do diâmetro já que são exigidas duas possibilidades ParaV CV F Y D 075 ParaV CV F Y D 050 414 Controle do remanso O controle do remanso é de fundamental importância para que não haja a volta do esgoto de uma tubulação de jusante para montante devido a sua maior lâmina formando assim o remanso por esse motivo para escolher a profundidade do tubo deve se fazer essa verificação com isso podemos garantir que tanto a lâmina da tubulação de jusante e montante estejam na mesma cota Para que tenhamos esse controle é possível realizar o cálculo da cota do fundo da tubulação jusante com a seguinte equação CotaTub jusanteCotaTub Montante Y 1 D1 D1Y 2 D2 D2 18 20 5 Resultados 51 Trecho 11 Vazão Contribuição inicial Q11i0362010000362 Ls Vazão Contribuição final Q11f0504010000504 Ls Vazão inicial Q11i00362000362Ls Adotar 15Ls Vazão final Q11i00504000504 Ls Adotar 15Ls Declividade Terreno I terreno 454 50453 100 00150mm Declividade Mínima I min00055150 0 47454510 3mm Sendo Declividade Terreno Declividade Mínima I 00150 mm Diâmetro D00463 1510 3 00150 0375 0060619m606019mm Adotar Diâmetro mínimo 150 mm Q I 1510 3 00150 00122 21 Pela tabela temos YD 0190 RhD 0111 V I 4 972 Y 00285m Rh 001665m V 061 ms Sendo Qi e Qf iguais esses valores servem para ambos os casos Velocidade Crítica V C69810 01665242ms Tensão Trativa σ100000016650015250 Pa Profundidade Coletor Montante 4545 150 4530 m Profundidade Coletor Jusante 453 0015100 4515 m 52 Trecho 12 Vazão Contribuição inicial Q12i036200600022Ls Vazão Contribuição final Q11f050400600 030 Ls Vazão inicial Q11i00220036200584 L s Adotar 15Ls Vazão final Q11i00300050400804 L s Adotar 15Ls Declividade Terreno 22 I terreno 453452 60 00167mm Declividade Mínima I min00055150 0 47454510 3mm Sendo Declividade Terreno Declividade Mínima I 00167 mm Diâmetro D00463 1510 3 00167 0375 0059438m59438mm Adotar Diâmetro mínimo 150 mm Q I 1510 3 0 01670 0116 Pela tabela temos YD 0185 RhD 0113 V I 5054 Y 0027m Rh 001695m V 065 ms Sendo Qi e Qf iguais esses valores servem para ambos os casos Velocidade Crítica V C69810 01695245ms Tensão Trativa σ1000000169500167283 Pa Profundidade Coletor Montante 4515 m Profundidade Coletor Jusante 4515 0016760 45150 m 23 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 1 NETTO Azevedo MANUAL DE HIDRÁULICA 8ª edição São Paulo Editora Rgard Blucher LTDA 1998 24