Trabalho Hidráulica dimensionamento

Dimensão A CANAL Reservatório Público CASA BETA Q4 Q4 BH CO2 LV BH considerar a col da ISO d casa H Dimensão Canal seção trapezoidal e circular fechado L escoamento livre B a C sistema elevatório Ca F redes desp ee r perdas localizadas Go Fin redes domesticas incluir justificativa das conexões esquemas de cada ambiente hidraulico Apresentar memoria de cãlcu Apresentas 1 Material das tubulações e justilativ e 2 Diâmetros e dimensões 3 Todos os pontos da Rede D a F devau ter PMAN 1Omca 4 Todos os pontos de consumo G ao fim devem ter PMAN 1mca Tabela de cotas Ponto Cota A 100 B 99 C 180 D 140 E 145 F 130 G 135 H 130 I 130 Totala de comprimentos AB 2 Km BC 97 m CD 800 m DE 300 m EF 150 m FG 15 m DI 100m FI 80 m VAZÃO Demanda p cidade de 20000 habitantes Consumo 200 ℓhabdia Considere a consumo linear no dia Deve ser entregue um relatório fundamentando as decisões de projeto como escolhas de tubulações hipóteses de cálculo perdas localizadas esquemas de tubulações rotina de cálculo e uma planilha de cálculo pode ser eletrônica ou não Devem ser dimensionados o primeiro trecho em escoamento livre com duas opções de seção trapezoidal e circular com um elemento de medição de vazão veremos em sala ainda o segundo trecho como um sistema elevatório o terceiro como adutoras de água tratada em escoamento forçado o trecho em anel pode ser dimensionado por programas de cálculo ou por iterações dentro de planilha eletrônica as equações de resolução desse anel devem compor o relatório e por fim o último trecho interno a residência As vazões dentro da residência devem ser estimadas com base nos aparelhos utilize a NBR ou literatura técnica esquematize as tubulações internas não é necessário projetar a residência apenas indique as conexões e comprimentos necessários por estimativa compõe o relatório a justificativa de vazão e esquemas de tubulação UNIVERSIDADE CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 202501 RELATÓRIO DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO Aluno xxxxxxxxx Sobrenome Completo RA Número do RA Professor Responsável Nome do Professor Data de Entrega Data UNIVERSIDADE CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 202501 Relatório Dimensionamento Hidráulico Aluno xxxxxxxxxxx Sobrenome Completo RA Número do RA Professor Responsável Nome do Professor Data de Entrega Data Cidade 2 1 INTRODUÇÃO4 2 OBJETIVO4 3 DADOS DO PROJETO4 31 Hipóteses e Parâmetros Adotados4 32 Características dos Trechos do Sistema4 4 MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO5 41 Escolha de Materiais e Tubulações5 Adutoras Trecho 3 Para conduzir Q00463 m³s com velocidade de projeto desejada de aproximadamente 1 ms a área requerida é o que resulta num diâmetro de Optado então por uma tubulação de PVC com diâmetro padronizado de 025 m6 42 Fórmulas e Cálculos Utilizados6 421 Equação de Manning Vazão em Canal Aberto6 422 Cálculo de Perdas Localizadas7 423 Equação de DarcyWeisbach Perdas Distribuídas7 424 Método HardyCross para a Rede em Anel8 43 Dimensionamento Final dos Trechos8 5 TRAÇADO DETALHADO DA REDE9 6 PLANILHA DE CÁLCULO E VERIFICAÇÃO DE PRESSÕES10 7 LISTA DE MATERIAIS11 71 Materiais para a Rede Externa11 72 Dimensionamento dos Materiais da Casa Rede Interna11 721 Tubulações e Ramais11 722 Conexões Cotovelos Tees e Reduções12 8 CONCLUSÃO13 9 REFERÊNCIAS14 3 1 INTRODUÇÃO Este documento apresenta o relatório de dimensionamento hidráulico para xxxxxxxxxxx O sistema abrange o escoamento livre em canal a elevação da água as adutoras em escoamento forçado o dimensionamento de uma rede em anel via método HardyCross e a rede interna residencial conforme as normas ABNT NBR 5626 NBR 5647 e as diretrizes técnicas da SABESP 2 OBJETIVO Dimensionar de forma integrada o sistema de abastecimento atendendo à demanda prevista com base em uma população de saturação de 20000 habitantes e garantindo que todos os pontos de consumo pia chuveiro vaso sanitário máquina de lavar recebam pressões mínimas normatizadas 3 DADOS DO PROJETO 31 Hipóteses e Parâmetros Adotados População de Saturação 20000 habitantes Consumo Médio 200 Lhabdia Vazão de Dimensionamento Qsat Coeficientes de Rugosidade 32 Características dos Trechos do Sistema Trecho 1 Escoamento livre canal com seção circular em concreto dimensionado para operar em regime de escoamento parcial Trecho 2 Sistema elevatório para elevar a água até 70 m de altura manométrica utilizando bomba de alta eficiência Trecho 3 Adutoras tubos de PVC com dimensões atualizadas para conduzir o escoamento forçado Trecho 4 Rede em anel dimensionada por iterações utilizando o método HardyCross Trecho 5 Rede interna distribuição residencial com tubulação principal em PPR de 25 mm e ramais em PPR de 20 mm e 15 mm para os pontos de consumo 4 4 MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO 41 Escolha de Materiais e Tubulações Utilizase uma seção circular em concreto armado n 0013 para transportar Qsat00463 m3s Usando a equação de Manning para um canal circular com diâmetro DDD temos Considerando S00015S e os termos constantes se agrupam da seguinte forma Igualando a Portanto adotei um diâmetro de 032 m arredondado para o canal 5 Adutoras Trecho 3 Para conduzir Q00463 m³s com velocidade de projeto desejada de aproximadamente 1 ms a área requerida é o que resulta num diâmetro de Optado então por uma tubulação de PVC com diâmetro padronizado de 025 m Rede Interna Trecho 5 42 Fórmulas e Cálculos Utilizados 421 Equação de Manning Vazão em Canal Aberto A equação de Manning para um canal circular em escoamento parcial considerando seção cheia para efeito de dimensionamento é Onde Com D032 m os valores são 6 Calculando 422 Cálculo de Perdas Localizadas Para um elemento com coeficiente K para a curva de 90 com os dados fornecidos Dados K06K V15 ms g981 ms² Cálculo Portanto a perda localizada para a curva de 90 é de aproximadamente 00688 m 423 Equação de DarcyWeisbach Perdas Distribuídas A perda de carga é calculada por 7 Para as adutoras com Calculase Ou seja a perda de carga é de aproximadamente 181 m 424 Método HardyCross para a Rede em Anel Em uma rede fechada a soma algébrica das perdas deve ser zero A correção do fluxo em cada segmento é dada por Utilizase a formulação iterativa para convergência dos fluxos 43 Dimensionamento Final dos Trechos Trecho 1 Escoamento Livre Canal Circular Diâmetro 032 m Vazão operada Trecho 2 Sistema Elevatório 8 Altura manométrica 70 m Bomba selecionada EBARA THEBE THA12 Potência Trecho 3 Adutoras Escoamento Forçado Diâmetro 025 m PVC Comprimento 500 m Perda de carga estimada Trecho 4 Rede em Anel Segmentos DE 300 m EF 150 m FI 80 m ID 100 m Vazões ajustadas exemplo final DE 048 ls EF 042 ls FI 032 ls ID 018 ls Perdas convergentes com resíduo 001 m Trecho 5 Rede Interna da Residência 5 TRAÇADO DETALHADO DA REDE Ponto A Interligação Cota 100 m pressão de alimentação 50 mca conexão com a rede SABESP Trecho AB 2 km linha principal trunk line que transporta a vazão total Ponto B Cota 99 m início da ramificação para a rede interna Trecho BC 97 m direciona a água para o Trecho 1 canal de escoamento livre 9 Trecho CD 800 m conduz a água até o sistema elevatório Ponto D cota 140 m Rede em Anel Trecho 4 Loop formado pelos segmentos DE 300 m EF 150 m FI 80 m ID 100 m Rede Interna Trecho 5 Linha principal de 25 mm ramais em 20 mm e derivações de 15 mm dispostos conforme o projeto arquitetônico 6 PLANILHA DE CÁLCULO E VERIFICAÇÃO DE PRESSÕES Tabela de Cotas e Comprimentos Resumo Ponto Cota m Trecho Comprimento A 100 AB 2 km B 99 BC 97 m C 80 CD 800 m D 140 DE 300 m E 145 EF 150 m I 130 FI e ID 80 m e 100 m Verificação de Pressões Rede em Anel Considerando alimentação de 50 mca Nó Perda Acumulada m Pressão no Nó mca 50 perda Requisito Mínimo mca 10 D 50 450 E 55 445 F 60 440 I 62 438 Os resultados confirmam que todos os nós mantêm pressão acima do mínimo exigido 7 LISTA DE MATERIAIS 71 Materiais para a Rede Externa Item Descrição Material Diâmetro Especificação Quantidade aprox Observações 1 Tubo de Adutora PVC 025 m 500 m Para as adutoras considerando a vazão de 00463 m³s e perda distribuída 2 Canal de Escoamento alternativa circular Concreto armado Diâmetro 032 m Conforme traçado 9 Booster Conjunto Moto Bomba EBARA THEBE Modelo THA12 1 conjunto 3974 kW 70 m de altura manométrica 10 Macromedidor Incontrol 19 mm modelo VMF019 1 unidade Com caixa de proteção e data logger 72 Dimensionamento dos Materiais da Casa Rede Interna 721 Tubulações e Ramais Componente Tubulação Diâmetro Comprimento m Quantidade unidades Observações Alimentação PPR 25 mm 10 1 Linha principal até o 11 Principal manifold interno Linha de Distribuição Banheiro PPR 20 mm 5 1 Ramal principal para o banheiro Derivação Pia do Banheiro PPR 15 mm 15 1 Conexão para a pia do banheiro Derivação Vaso Sanitário PPR 15 mm 1 1 Conexão para o vaso sanitário Derivação Chuveiro PPR 15 mm 2 1 Conexão para o chuveiro Linha de Distribuição Cozinha PPR 20 mm 6 1 Ramal principal para a cozinha Derivação Pia da Cozinha PPR 15 mm 15 1 Conexão para a pia da cozinha Linha para Máquina de Lavar PPR 20 mm 2 1 Linha exclusiva para a máquina de lavar Total de Tubulação Utilizada PPR 25 mm 10 m PPR 20 mm 5 6 2 13 m PPR 15 mm 15 1 2 15 6 m 722 Conexões Cotovelos Tees e Reduções Componente Material Diâmetro Especificação Quantidade unidades Observações Cotovelo de 90 Alimentação Principal PPR 25 mm 2 Para mudança de direção na linha principal Conexão de Redução 25 mm para 20 mm PPR 1 Reduz a alimentação principal para o ramal de distribuição Tee de Distribuição para divisão principal PPR Conexão 25 mm20 mm 1 Permite ramificar a linha principal para os diferentes ambientes Cotovelo de 90 no Ramal do Banheiro PPR 20 mm 2 Adequação do traçado no ramal do banheiro Tee de Distribuição PPR Conexão 20 1 Facilita a ramificação 12 no ramal do Banheiro mm15 mm para os pontos pia vaso chuveiro no banheiro Redução 20 mm para 15 mm Pia do Banheiro PPR 1 Conecta a linha de 20 mm à derivação da pia do banheiro Redução 20 mm para 15 mm Vaso Sanitário PPR 1 Conecta a linha de 20 mm à derivação do vaso sanitário Redução 20 mm para 15 mm Chuveiro PPR 1 Conecta a linha de 20 mm à derivação do chuveiro Cotovelo de 90 para o Ramal da Cozinha PPR 20 mm 2 Adequação do traçado na linha de distribuição da cozinha Cotovelo de 90 na derivação da Pia da Cozinha PPR 20 mm para 15 mm acoplado 1 Ajusta a transição na derivação para a pia da cozinha Redução 20 mm para 15 mm Pia da Cozinha PPR 1 Conecta a linha de 20 mm à derivação da pia da cozinha Cotovelo de 90 para o Ramal da Máquina de Lavar PPR 20 mm 1 Ajusta o traçado do ramal destinado à máquina de lavar Observações As quantidades são baseadas em um projeto residencial padrão Recomendo consultar os catálogos dos fabricantes para garantir que os produtos atendam às normas ex NBR 7675 e possuam vedação e durabilidade adequadas 8 CONCLUSÃO O dimensionamento final do sistema de abastecimento e da rede interna da residência foi realizado de forma integrada considerando as necessidades de consumo dos ambientes banheiro cozinha lavanderia e garantindo a manutenção dos níveis de pressão exigidos pelas normas Foram definidos comprimentos exatos de tubulação e quantidades específicas de conexões cotovelos tees e reduções para assegurar a correta adaptação do traçado e o perfeito funcionamento dos pontos de consumo 13 9 REFERÊNCIAS ABNT NBR 5626 Instalações prediais de água fria ABNT NBR 5647 Tubulações de água NBR 7675 Especificações para conexões em sistemas hidráulicos Literatura técnica de hidráulica fórmulas de Manning DarcyWeisbach método HardyCross Diretrizes SABESP e normativas locais de abastecimento de água 14