Projeto de Microdrenagem Urbana - Memória de Cálculo e Dimensionamento

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE CAMPINAS CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS AMBIENTAIS E DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA AMBIENTAL Memória de Cálculo do Projeto de Microdrenagem Equipe Equipe04 Turma 101N ANGÉLICA SCOLFARO CHERI 19684091 CAROLINA PARDO MICELI 10505972 WALTER GOMES FERREIRA 19570985 CAMPINAS 2023 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza SUMÁRIO 1 Objeto2 2 Premissas do projeto2 21 Estudos topográficos2 22 Precipitações2 23 Coeficiente de deflúvio ou coeficiente de escoamento superficial Runoff2 24 Intensidade pluviométrica3 25 Área de contribuição4 26 Vazão de contribuição4 27 Capacidade da Sarjeta4 28 Fator de redução5 29 Capacidade de engolimento da Boca de Lobo7 291 Pontos baixos boca de lobo7 292 Pontos intermediários9 210 Dimensionamento das bocas coletoras13 211 Sistema coletor13 2111 Seção circular13 2112 Seção retangular14 2113 Vazão e velocidade15 212 Sistema dissipador16 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 3 Dimensionamento16 31 Premissas16 32 Sarjetas17 20 33 Bocas coletoras24 34 Coletor26 4 Custos estimados28 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 2 1 OBJETO Este projeto referese ao projeto de microdrenagem das águas pluviais do loteamento residencial e tem a finalidade de captar e conduzira as águas para o efetivo controle dentro da área urbana de São Sebastião de um bairro que é composto em sua maioria por áreas residenciais com quadras que possuem aproximadamente 1300000 m² No local as avenidas possuem canteiro central além de possuir duas principais rotatórias cobertas com vegetação verde 2 PREMISSAS DO PROJETO 21 Estudos topográficos Considerando todas as informações fornecidas pelo projeto topográfico planialtimétrico da área em estudo foi efetuado o levantamento referente à delimitação das áreas contribuintes a identificação e sentido do fluxo das águas pluviais 22 Precipitações As informações referentes aos dados da precipitação são de extrema importância par o projeto de dimensionamento dos elementos componentes do sistema de drenagem O estudo baseado em observações sistemáticas das ocorrências das chuvas nos leva a determinação com base estatística do que ocorre com ela 23 Coeficiente de deflúvio ou coeficiente de escoamento superficial Runoff Este coeficiente adimensional correlaciona o volume que escoa com o volume precipitado Para este projeto será considerado conforme Tabela 1 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 3 Tabela 1 Coeficiente de Runoff Área Detalhe Coeficiente de Runoff Comercial Central 070 a 095 Bairros 050 a 070 Residencial Isoladas 035 a 050 Múltiplas separadas 040 a 060 Múltiplas conjugadas 060 a 075 Lotes com área 2000m² 030 a 045 Com prédios de apartamentos 050 a 070 Industrial Indústria leve 050 a 080 Indústria pesada 060 a 090 Parques e cemitérios 010 a 025 Playground 020 a 035 Pátios de estradas de ferro 020 a 040 Áreas sem melhoramentos 010 a 030 Fonte DAEE 1980 24 Intensidade pluviométrica A intensidade média de precipitação a qual relaciona a altura de chuva precipitada com a sua duração será expressa pela equação IDF I KT r a tcb c Sendo Tr período de retorno tc tempo de concentração kabc parâmetros da equação IDF Os valores k a b e c foram obtidos com o uso do programa Pluvio 21 da Universidade Federal de Viçosa Já o tempo de concentração foi determinado pela soma do tempo inicial ti e o tempo de percurso tp ti0 65 11C Lt 05 Sb 1 3 Sendo Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 4 C Coeficiente de escoamento superficial Lt Comprimento de escoamento m Sb Declividade média da bacia tp v L Sendo v Velocidade da água drenada L Comprimento do sistema drenante 25 Área de contribuição A área de contribuição foi delimitada para cada ponto de interesse levando em conta o caminhamento natural das águas 26 Vazão de contribuição Para o caso foi utilizado o Método Racional que é muito apropriado para áreas de contribuição inferiores a 2km² Q1000 6 C I A Sendo Q Vazão ls C Coeficiente de deflúvio A Área de contribuição ha 27 Capacidade da Sarjeta Para a determinação da capacidade teórica das sarjeta será utilizado o processo de Izzard para determinação da sua capacidade teórica bem como da velocidade da água drenada Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 5 Qo0375 z nS 1 2 y 8 3 vo0958 S 1 2 n 3 4 Qo z 1 4 Sendo Qo Vazão de descarga teórica m³s vo Velocidade ms z Inverso da declividade transversal ou tangente θ n Coeficiente de rugosidade S Declividade longitudinal y Profundidade da lâmina de água m 28 Fator de redução Para o fator de redução será adotado conforme as regras estabelecidas pelo DAEE 1980 e apresentado na Figura 1 onde correlaciona a declividade longitudinal da sarjeta com o fator de redução F Figura 1 Relação declividade longitudinal com Fator de redução Fonte DAEE 1980 Na determinação da capacidade admissível é determinada por Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 6 QQo F Sendo Q Vazão admissível F Fator de redução inserir a planilha de dimensionamento das sarjetas Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 7 29 Capacidade de engolimento da Boca de Lobo As bocas de lobo foram dimensionadas levando em conta sua situação dividindoas em ponto baixo e intermediárias Para as de ponto baixo foram levadas em conta as seguintes condições 291 Pontos baixos boca de lobo a Lâmina h abertura da boca de lobo Q1703 L y 3 2 Q Capacidade hidráulica de engolimento m³s L Comprimento da boca de lobo m y Altura da lâmina de água m b Lâmina 2h Q3101 Lh 1 2 yh 2 h 1 2 Q Capacidade hidráulica de engolimento m³s L Comprimento da boca de lobo m y altura da lâmina de água m c Na faixa intermediária foi entendido que há uma equação intermediária entre as duas citados acima Admitiuse que QhQint Q2h onde Qint é a intermediária Na imagem abaixo o fator f representa exatamente a conversão da condição h para 2h Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 8 Portanto a equação abaixo representa a faixa de valores intermediários Q Ponto baixo com grelha a Para lâmina 12cm Q1655 p y 3 2 Q Capacidade hidráulica de engolimento m³s p Perímetro da grelha m y Altura da lâmina de água m b Para lâmina 42cm Q291 A y 1 2 Q Capacidade hidráulica de engolimento m³s Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 9 A Área dos vãos da grelha m² y Altura da lâmina de água m c Na situação intermediária foi adotado NÃO APLICÁVEL POIS NÃO FOI UTILIZADO GRELHA 292 Pontos intermediários Para determinar a altura da Lâmina de água na entrada da sarjeta adotase o conceito de manutenção de energia Sendo assim EoE Q o 2 2gA o 2 yoa Qo 2 2g A 2 y Sendo Qo Vazão gerada pela contribuição m³s Ao Área molhada m² yo Altura da lâmina de água gerada pela contribuição m a Depressão rebaixo m A Área molhada na entrada da boca coletora m² y Altura da lâmina de água na entrada da boca coletora m g Aceleração da gravidade 981ms² 2921 Abertura lateral boca de lobo Conforme estudos da Universidade Johns Hopkins Hydraullic Theory for Storm Water Inlets WenHsiung Li temse que Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 10 Q L kC y g y Onde Q Capacidade de engolimento da boca coletora m³s k e C Coeficientes y altura da lâmina na entrada da boca coletora m g Aceleração da gravidade 981ms² L Comprimento da abertura da boca coletora m i Para a0 K023 C 045 112 X F 2 X L atan θ F V gy F 22 E y 1 se L24 eab X L a1tan θ a1bi L2 14i ii Para a0 implica em C 0 y yo e tanθtanθo e Tabela 2 Coeficiente K para dimensionamento a boca coletora tanθo k 12 023 24 020 48 020 Então Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 11 Q L k yog yo 2922 Grelha Do mesmo modo com EEo Q o 2 2g A o 2 yoa Qo 2 2g A 2 y Grelha com depressão a0 y y W tanθ L12V tanθ y g 05 QoQq2q3 qq2q3 Se o comprimento L for menor que L implica que QoQ portanto há água residual q2 q2025L Lg y 15 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 12 O comprimento L deve ser igual ou superior a Lo LomV y g 05 Tabela 3 Fator m para dimensionamento de grelhas Tipo Grelha com t e m Boca de lobo combinada Grelha com algumas barras transversais 13 Grelha com diversas barras transversais 66 Grelha Grelha com algumas barras transversais 40 Grelha com diversas barras transversais 80 Se LLo condição não desejável mas algumas vezes necessária q3Qo 1 L 2 Lo 2 2 Então a vazão que ultrapassa a grelha é dada por qq2q3 Sendo assim a vazão efetivamente esgotada pela grelha é QQoq ou QQoq 2q3 Grelha sem depressão a0 e yyo y yo W tanθo Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 13 L12Vo tanθ y g 05 LomV yo g 0 5 Para o projeto foi considerado Boca coletora do tipo boca de lobo com as seguintes características dimensionais com largura de 04m rebaixo de 030m e inclinação transversal 8 210 Dimensionamento das bocas coletoras Para a efetiva coleta e transferência das águas provenientes da chuvas foram dimensionadas as bocas coletoras 211 Sistema coletor Para determinar a vazão e velocidade da água levase em conta configurações geométricas e Manning 2111 Seção circular Deste modo pensando na seção típica circular temse que Figura 2 Seção típica circular Sendo Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 14 D Diâmetro do conduto m r Raio do conduto m h Altura da lâmina de água no conduto m 𝜃 ângulo interno rad Então podese determinar as principais características físicas através das equações lembrando que θ é expresso em radianos Área molhada Am D 2 8 θsen θ Perímetro molhado pmθ 2 D Raio hidráulico Rh1 41senθ θ D 2112 Seção retangular A seção retangular típica Figura 3 Seção típica retangular Onde B Largura interna m Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 15 H Altura interna m h Altura da lâmina de água m E com estas informações podese determinar as propriedades da seção Área molhada AmBh Perímetro molhado pmB2h Raio hidráulico Rh Bh b2h 2113 Vazão e velocidade De posse destas informações determinase a vazão deste conduto através de Manning Q1 n A Rh 2 3 I 1 2 Q Vazão m³s A Área molhada m2 n Coeficiente de rugosidade Manning Rh Raio hidráulico m I Declividade mm E a velocidade do fluído no conduto é determinado através da expressão V1 n Rh 2 3 I 1 2 V Velocidade ms n Coeficiente de rugosidade Manning Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 16 Rh Raio hidráulico m I Declividade mm Devese sempre lembrar que este sistema condutor será dimensionado em sistema não pressurizado portanto não pode trabalhar afogado e a altura máxima da lâmina de água é de no máximo de 75 da altura interna Isso é necessário para que eventuais sujeiras que adentrarem o sistema coletor possam escoar e garantir a sua limpeza Outro ponto importante é a limitação da velocidade da água para que não ocorra desgaste nas paredes dos elementos que compõe o sistema condutor 212 Sistema dissipador Xxxxx 3 DIMENSIONAMENTO 31 Premissas No processo de dimensionamento deste sistema de drenagem pluvial serão considerados os seguintes parâmetros a Período de retorno em 5 b Parâmetros da equação IDF obtidos através do programa Plúvio 21 i K 700586 ii a 0163 iii b 25 iv c 0581 c Coeficiente de Runoff considerado i Área verde 053 ii Condomínio Edifício 037 iii Maior parte da planta 053 áreas impermeabilizadas iv Valor calculado intermediário em caspo em que a área era em sua maioria impermeável porém possuía alguns trechos em área verde Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 17 d Coeficiente de rugosidade da sarjeta é 0016 e Altura máxima da lâmina de água inicial 0317 Referente à sarjeta S216 cm f Largura máxima da lâmina de água inicial 2544 Referente à sarjeta S216 cm g Velocidade mínima permitida para o escoamento na sarjeta é de 075 de acordo com a ABNTms h Velocidade máxima permitida para o escoamento na sarjeta é de 40 de acordo com a ABNTms 32 Sarjetas A sarjeta dimensionada será construída no processo in loco em concreto com fck20MPa com o coeficiente de rugosidade de valor do coeficiente de rugosidade e terá a seguinte seção transversal A sarjeta dimensionada será construída no processo in loco em concreto com fck20 Mpa com o coeficiente de rugosidade de 0016 Desenho da sarjeta Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 18 A maior lâmina de água é de 0317 que é a sarjeta nome da sarjeta a maior velocidade é de 3661 que está localizada na sarjeta S113 e a maior largura é de 2544 localizada na sarjeta S216 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 19 O dimensionamento é apresentado na planilha eletrônica em anexo colocar a tabela de dimensionamento da sarjeta Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 20 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 21 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 22 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 23 33 Bocas coletoras Para o uso das bocas coletoras foram consideradas bocas coletoras do tipo descrever os tipos utilizados Para o uso das bocas coletoras foram consideradas bocas coletoras do tipo Bocas de Lobo comum com uma única abertura 24 O processo de dimensionamento em anexo colocar a planilha de dimensionamento Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 25 34 Coletor Para o dimensionamento da rede coletora foi considerado o uso de tubos em concreto armado com seção típica de a Diâmetro utilizado no projeto é descrever os diâmetros utilizados b Coeficiente de rugosidade colocar o coeficiente utilizado c Velocidade máxima adotada para o líquido no condutor é de colocar a velocidade máxima d Velocidade mínima adotada para o líquido no condutor é de colocar a velocidade mínima e Cobertura mínima sobre o condutor é colocar a cobertura mínima f Relação máxima permitida para a lâmina de água em função da alturadiâmetro é de colocar a relação considerada g Declividade mínima considerada no projeto é de colocar a declividade mínima Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 26 O dimensionamento da rede realizado através da planilha eletrônica em anexo colocar a planilha de dimensionamento Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 27 4 CUSTOS ESTIMADOS Para avaliação preliminar dos custos envolvidos foram considerados os valores unitários disponibilizados pela Prefeitura Municipal de São Paulo referente ao mês de janeiro de 2022 atualizadas para agosto 2022 e estabelecidos critérios para determinação do tipo de escoramento em função da profundidade é imprescindível a e realização de um estudo geotécnico para o projeto executivo das trincheiras Desta forma estão apresentados na tabela xx Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 28 Elaborado por Nome RA Assinatura Campinas 4 de outubro de 2022 Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza 29 Informações gerais que devem ser removidas na entrega a Todas as informações inseridas pela equipe devem estar destacadas em amarelo exceto as planilhas eletrônicas b Não esqueça de atualizar o sumário c Os arquivos devem ser obrigatoriamente nomeados da seguinte forma TurmaPeríodoEquipeitemextensão Exemplo Imagine que a equipe 2 da turma 101N irá realizar a entrega de seu material Ela deve nomear os arquivos da seguinte forma a Memorial de cálculo 101N2Memcaldocx b Planilha de cálculo 101N2SarBCxlsx c Projeto 101N2Projdwg Drenagem Prof Me Adilson Nunes Ruiz Profa Me Lais Almeida de Souza A complete snapshot of your network Reduces risks improves uptime efficiency flexibility Enterprise networks today have more devices users apps and locations than ever before Complexity across onpremises cloud and hybrid environments makes it difficult to identify and fix problemsand maintain security Thats where ThousandEyes Network and Cloud Intelligence can help Our easytouse SaaS platform delivers the realtime visibility and actionable insights you need to Identify performance bottlenecks Understand EndUser Experience Prevent outages Minimize attack surfaces Safeguard sensitive data Optimize cloud spending Strengthen security posture Save time and money with complete network visibility ThousandEyes provides a complete unified view of your network infrastructurefrom ISP connections onprem and cloud to SDWAN network devices and app delivery Sentara Healthcare monitors and improves patient experience To optimize the patient and provider experience Sentara Healthcare needed a single platform for proactive network visibility They used ThousandEyes to establish performance benchmarks across their network infrastructure identify issues at points of failure and make bandwidth updates As a result Sentara Healthcare measured improved patient satisfaction and increased patient throughput See your networks like 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