Estudos e Dimensionamento de Dissipadores de Energia

1 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Adilson Nunes Ruiz Leandro Garcia da Costa 2 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Terminais de condutores Descarga no leito natura Descarga com testa e ala Descarga com dispositivos dissipadores 3 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Necessidade de proteção dos leitos onde a água oriunda do sistema de drenagem irá descarregar Adequar a velocidade para que seja compatível com o material local Constituído na maior parte das vezes por agregados 4 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Dissipador de energia Tipo riprap Uso isolado Avental Bacia Combinado Testa e ala Escada hidráulica 5 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Testa e ala DNIT Fonte Brasil 2018 6 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 7 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Estudos para dissipadores com as seguintes premissas a Tubulação entre 030m e 250m b F 250 8 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 9 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Dimensionamento tipo avental Auckland Sendo D diâmetro do tubo m La comprimento do avental m Wa largura final do avental m Da espessura do dissipador m ds diâmetro da pedra do riprap m D Wa La Da 10 F Dissipadores E a Numero de Froude F F Y 250 é gyo E Sendo i V velocidade da agua no tubo ms E g aceleracgao da gravidade 981ms 2 y altura da lamina da agua no tubo m 11 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Diâmetro da pedra constituinte do riprap Sendo ds diâmetro da pedra do riprap m adequar aos diâmetros comerciais D diâmetro do tubo m F número de Froude 12 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Largura do avental Sendo Wa largura do avental m D diâmetro do tubo m 13 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Espessura do avental Sendo Da espessura do avental m ds diâmetro da pedra do riprap m 14 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Comprimento da saia Sendo La comprimento do avental m D diâmetro do tubo m F número de Froude 15 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Recomendação Aplicar manta geotêxtil na interface entre o solo e a pedra constituinte do riprap para evitar o carreamento dos grãos do solo Importante fazer sua ancoragem deixar pressa para que a água não a remova La D Da geotêxtil 16 Dissipadores es Riprap tipo avental Federal Highway Administration FHWA Modelo FHWA 2006 0 FD De 02 D sa circular endo E D5 diametro da pedra m iS D diametro do tubo m Qvazao de descarga ms Tw altura tailwater vazao caudal m considerar Tw 04 D 17 F Dissipadores E a Riprap tipo avental Federal Highway Administration FHWA 5 Modelo FHWA 2006 D 0014 D 2 retangular 2 50 ee NT 811 BD Tw 9 E Dendo E Ds diametro da pedra m i D altura da segao retangular m E B largura da segao retangular m 2 Qvazao de descarga ms i Tw altura tailwater vazao caudal m considerar Tw 04 D 18 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Lembrando o que é D50 Diâmetro equivalente a 50 da porcentagem acumulada que passa na distribuição granulométrica do agregado ou mistura em análise Mecânica dos solos A ou estudos geotécnicos A passa retida Diâmetro D50 50 100 0 100 0 19 fe a a Dissipadores g 2 To oO 8 Lembrese que se estiver em regime supercritico devese ajustar o valor Ny de D para D se Ss g Dyc fe D iS 9 EZ Regime de 3 oe Escoamento 9 Db diametro ajustado m gs S 1 Subcritico S D diametro da tubulagao m 4 Critico yc profundidade critica 1 Supercritico r oO 20 F Dissipadores E a Profundidade critica leva a velocidade critica 2 8 Q3 i yc 0483 D 0083D circular 2 3 Q eZ yc 0467 B retangular gs D diametro do tubo m B base da segao retangular m z Q vaz4o na tubulacao ms OW 21 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Segundo FHWA Classe D50 mm Wa m Da m 1 125 4D 35D50 2 150 4D 33D50 3 250 5D 24D50 4 350 6D 22D50 5 500 7D 20D50 6 550 8D 20D50 mínimo 22 2 Dissipadores E a A verificagao de subdimensionamento das pedras é necessaria devido a iN problemas de arrancamento pela velocidade da agua i Segundo Peterka 2005 HH Dz 00413V i D50 diametro da pedra para massa especifica de 2650gcm m V velocidade do liquido na saida da tubulagao ms 23 2 Dissipadores E a Segundo FHWA 2006 por Brown e Clyde 1989 i 0692 V 3 Dso OO e p1 2g a Sendo E Ds diametro da pedra m i oO massa especifica aparente da pedra gcm 3 V velocidade do liquido na saida da tubulagao ms 3 g aceleracgao da gravidade 981ms 24 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Valores referenciais RIO DE JANEIRO sd 25 Dissipadores es Segundo FHWA 2006 por Bohan 2006 ao 05 5 D 025DF A 6 05 ey D D025 F 015 Sendo 7 Ds diametro da pedra m 3 D diametro do tubo m 2 F numero de Froude g y altura da lamina de agua imediatamente apos a saida do tubo tailwater m 26 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Riprap em bacia Ela tem o objetivo de forçar um ressalto hidráulico Objetivo principal dissipar a energia Resulta em uma velocidade de saída inferior a 3ms 27 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Comprimento do riprap La comprimento total da bacia m Wo largura da bacia m hs profundidade da bacia abaixo da geratriz inferior do tubo m 28 F Dissipadores E a Comprimento do riprap i La LaLa o La 10hs A La 5hs A La comprimento da bacia efetiva m La comprimento do avental m E hs profundidade da bacia abaixo da geratriz inferior do tubo m i 29 g Dissipadores E a Diametro da pedra iN 2 his 4 Dsy 3 Pso A 025045 5 ve E Am g ce EB 2 ye altura equivalente m 2 Am area molhada m7 OW 30 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Espessura do revestimento da bacia m Na bacia 50 Na saída do tubo e entrada do dispositivo 50 31 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Seção longitudinal Da D hs 10hs 5hs 2 1 2 1 Dae Da Da 32 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Nas laterais seção transversal 2 1 2 1 Da 33 rs fo a a Dissipadores s s To e 8 Para estimar a velocidade no dissipador iq a Determinar o diametro equivalente Secao circular De D e a Secao retangular De 7 BH i b Dividir o comprimento por fo i c Com o abaco determinar o Valor de AS d Determinar a velocidade aproximada 2 e Determinar a altura de lamina aproximada y e QoWo 34 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 01 1 1 10 100 VVo LDe 35 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Fazer este cálculo até que a velocidade atenda a sua expectativa Para isso Alterar D50 Alterar L 36 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Do nosso dimensionamento da rede pensando em um segmente após o PV3 com 20m inclinação de 1 Imagine que a razão QQp054 yD053 Q0293m³s VVp102 para o diâmetro de 600mm 37 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 38 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 39 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 40 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 41 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 42 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 43 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 44 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 45 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 46 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 47 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 48 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Dissipadores em blocos São dispositivos inclinados com a finalidade de dissipar a energia da água Indicado para rampas entre 41 e 21 hv 14º e 265º 49 Dissipadores es Condigdes g vazao por m a Ideal entre 2 e 3 msm b Maxima de 6 msm 8 cDeclividade inferior a 21 d Velocidade de entrada limitada a gq E e Velocidade de operacgao 4gq 16 f Minimo de 4 linhas de blocos 50 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Detalhes WB largura da descida W1 largura do bloco W1 largura do bloco na extremidade l1 largura do bloco topo l2 largura do bloco base h1 altura do bloco hpc altura da parede lateral X1 distância entre os blocos lateral X2 distância entre as faces externas dos blocos longitudinal HV inclinação na relação horizontal para vertical 51 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Detalhes 52 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Dados de entrada Q vazão m³s WB largura da estrutura m verificar o tipo de condutor e condições locais Inclinação da rampa hv 53 F Dissipadores E a Vazao unitaria msm 2 Q F 1 WB 5 2 Amina critica F1 para segao retangular m 1 ye 2 g 2 g aceleracgao da gravidade 981ms i 54 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Altura dos blocos m Base dos blocos longitudinal m 55 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Topo dos blocos deve ser superior a 23cm m 56 F Dissipadores E a Largura dos blocos transversal m i W1 15h1 q wi ah1 oi az bo 3 3 E W1 dimensao minima que pode deixar os blocos laterais para ajustes caso nao caiba o valor de W1 57 F Dissipadores E a Espacamento entre os blocos transversal m i x1 15h1 ZSspacamento entre os blocos longitudinal m 8 x2 hh1l 180m h relagao horizontal da rampa hv ex 21 h oO 58 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Altura da parede lateral medida na posição ortogonal à rampa m Velocidade crítica ms 59 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Velocidade de saída da rampa ms Verificar se a velocidade é suportada pelo solo ou superfície onde a água será lançada Se necessário devese complementar o dispositivo com outros dissipadores 60 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Velocidades máximas recomendas pelo IPDEH00002 RevA DERSP 2006 Tipo Velocidade máxima ms Solo argiloso ou com boa coesão grama em leivas 150 Solo argiloso ou com boa coesão grama em placas 180 Solo siltoso ou com média coesão grama em leivas 110 Solo siltoso ou com média coesão grama em placas 130 Solo arenoso ou com baixa coesão grama em leivas 060 Solo arenoso ou com baixa coesão grama em placas 080 Argila 080 a 130 Silte 070 a 120 Cascalho 050 a 080 Areia 030 a 045 Concreto pedra argamassada ou gabião tipo caixa 450 Gabião tipo manta 300 Grama em placas 160 61 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores Bacia de dissipadora por impacto 62 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 63 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 𝐵 4 3 𝐴 𝑀 058 𝐴 64 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 𝐿 𝐴 12 𝐾 𝐴 8 𝐶 𝐴 6 65 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 𝐺 042 𝐴 𝐻 3 4 𝐴 𝐽 3 8 𝐴 66 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores 67 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Dissipadores httprepositoriorocautfpredubrjspuibitstream164072projetodissipad orenergiaemissariopdf fileHMeu20DriveAdilsonPUCCampDrenagemdissipadores20Ap arecidapdf 68 Proibida divulgação ou distribuição sem autorização formal destes autores Referências BRASIL Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Diretoria de Planejamento e Pesquisa Instituto de Pesquisas Rodoviárias Álbum de projetos tipo de dispositivos de drenagem 5 ed Rio de Janeiro 2018 227p BAPISTA Márcio Benedito Coelho Márcia Maria Lara Pinto Fundamentos de engenharia hidráulica 3ed Editora UFMG Belo Horizonte 2010 473p RIO DE JANEIRO FGV Sistema de Custos de Obras e Serviços de Engenharia FGV Disponível em httpwwwriorjgovbrdlstatic1011294636714234647TABELASDFGV0 2pdf Acesso em 15 maio 2023