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PROJETO DE DRENAGEM
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVILDRENAGEM URBANA
Prof. Tauana da Rosa
Etapas e Conceitos para o Dimensionamento de Galerias
1) Delimitação da bacia de contribuição• Os dados topográficos são de fundamental
importância para delimitação da bacia contribuinte, assim como para identificar o sentido do escoamento em cada rua e em cada lote.
2) Bocas de lobo e poços de visita• Para loteamentos com esquinas sem sarjetão,
as bocas de lobo, devem estar um pouco a montante por motivos de segurança necessária à travessia dos pedestres.
• O espaçamento recomendado entre bocas de lobo é de 60 m, enquanto que o espaçamento entre poços de visita, não deve ultrapassar os 120 m, a fim de propiciar a limpeza das tubulações.
• A numeração dos PV’s (poços de visita) segue uma ordem lógica. Não há padronização quanto a esse ordenamento.
3) Áreas de influência• Após o lançamento dos poços de visita e bocas
de lobo, inicia-se a delimitação da bacia de contribuição a cada poço de visita, formando um mosaico de áreas de influência, conforme Figura
4) TrechoCorresponde à denominação dada à tubulação existente
entre dois poços de visita. O primeiro número corresponde ao elemento de montante e o segundo corresponde ao elemento de jusante.
Por exemplo, na Figura, há o trecho 1-3, trecho 2-3, trecho 3-4 e trecho 4-5.
5) Extensão da galeria (L)Refere-se à distância entre dois poços de visita.
6) ÁreaHá a necessidade de se considerar a área de contribuição total
para cada poço de visita.
7) Coeficiente de escoamento superficial ou de “runoff” A estimativa do coeficiente de escoamento superficial das
áreas de contribuição a um determinado PV pode ser feita utilizando valores tabelados, ou ainda havendo a caracterização de mais do que um tipo de solo e uso, o valor de “C” adotado será o resultado de uma ponderação:
8) Tempo de concentração (tc)Trata-se do tempo que uma gota de chuva demora a
percorrer do ponto mais distante na bacia até um determinado PV.
Para os PV’s iniciais de uma rede de drenagem, adota-se um tempo de concentração de 5 minutos, enquanto que para os demais PV’s os tempos de concentração correspondentes são obtidos acrescentando o tempo de percurso de cada trecho.
Quando existirem mais de um trecho afluente a um PV, adota-se para este PV o maior valor do tempo de concentração dentre os trechos afluentes, em conformidade com a definição de tempo de concentração.
9) Intensidade pluviométrica (i)• A intensidade da precipitação pode ser obtida
com o emprego das equações de chuva contidas no material de aula. Para Cuiabá:
10) Vazão superficial (Q)Seu cálculo é realizado por meio da Equação Racional
Q = 0,278×C× I × A
11) Vazão totalCorresponde ao somatório de vazões afluentes ao
PV que chegam através de galerias, além da vazão do local em estudo.
Esta vazão “Q” será utilizada no dimensionamento da galeria a jusante do PV.
12) Diâmetro (D)São admitidos os seguintes diâmetros comerciais
para as galerias: 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200 e 1500 mm.
Acima de 2000 mm, a praxe é de moldar a galeria in loco.
A relação entre a altura de água e o diâmetro da tubulação deve ser no máximo de 85%.
13) Declividade do terreno no trecho (St)• Representa a razão entre a diferença das
cotas de montante e jusante, nas tampas dos PV’s, e a extensão do trecho
14) Cotas inferiores da galeria• Correspondem às cotas relativas à geratriz inferior da tubulação. São
calculadas através das equações:
• Levando-se em conta o custo de escavação, arbitra-se inicialmente Sg=St
15) Profundidade da galeriaCorresponde à soma do recobrimento mais o diâmetro da galeria.
Etapas e conceitos para o dimensionamento de galerias de águas pluviais
Constante k
k- Constante que caracteriza geometricamente o conduto livre de seção circular
5/32/3 senθθθ 0,0496062k
1/28/3 Sg Dn Qk
COMO OBTEVE K?
Etapas e conceitos para o dimensionamento de galerias de águas pluviais
Ângulo central da superfície livre (Ө) - Menezes Filho (2007)
Relação altura-diâmetro (h/D)
Área molhada em função do ângulo central (A)
2
θcos1
2
1
D
h
8
senθθDA 2
1,148732,113.k298,89.k1786,6.k5201,2.k5915,8.kθ 2345
Etapas e conceitos para o dimensionamento de galerias de águas pluviais
Velocidade do escoamento
Tempo de percurso (tp)
A
QV
60V
Ltp
PREENCHIMENTO DA PLANILHA DE CÁLCULO DE GALERIAS DE ÁGUAS
PLUVIAIS
Trecho Ext.Área (m²)
tc C i Qloc Q D
Cota do PV no terreno (m) St
Cotas inf. galeria(m) Sg
Prof. galeria (m)
Trecho Total mont. Jus. mont. jus. mont. jus.
kӨ
(rad)h/D Am V tp
1/28/3 Sg Dn Qk
1487,1k.113,32k.89,298k.6,1786k.2,52015915,8.kθ 2345
Análise
Tabela 8 – Planilha para cálculo de galerias de águas pluviais
ROTINA PARA CORREÇÃO
0,15 ≤ h/D ≤ 0,85
D
h2.12cosθ 1
5/32/3 senθθθ 0,0496062k
2
8/3D k
n QSg
L)(Sg CijCim
L)(SgCimCij
fixação h/D fixação h/D
Planilha de dimensionamentoPlanilha de dimensionamento
Exemplo de traçado e projeto
dimensionamento de galeria de águas pluviais
Visam-se dimensionar galerias de águas pluviais para a área mostrada na Figura , atendendo aos seguintes critérios:
• C = 0,65• tempo de concentração inicial tc = 5 min• recobrimento mínimo = 1m• profundidade máxima da galeria = 4 m• diâmetro mínimo para este caso específico = 400 mm• velocidade mínima = 0,75 m/s• velocidade máxima = 5,00 m/s• chuvas com período de retorno T = 5 anos• Cidade: Cuiabá
OBS: Deve ser considerada a economia no projeto, respeitando os limites de h/d e velocidade.
Primeiramente faz-se o lançamento das bocas de lobo, poços de visita e galerias de águas pluviais.
Os poços de visita (PV’s) são numerados, seguindo um ordenamento lógico. Delimitam-se as áreas de contribuição a cada PV.
Na Figura encontram-se as magnitudes das áreas e as extensões das galerias.