Baixe Dimensionamento da rede esgoto e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! Dimensionamento de uma Rede de Esgotos Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 13-1 13 DIMENSIONAMENTO DE UMA REDE DE ESGOTOS O traçado e o dimensionamento da rede de esgotos exigem uma planta topográfica atualizada da área a ser esgotada. Essa planta deverá estar desenhada em escala 1:2.000 e ter as curvas de nível equidistantes de 1 m, de preferência. Além disso, devem fazer parte dos trabalhos topográficos e nivelamentos dos pontos onde se localizarão poços de visita (cruzamentos de vias públicas, mudanças de direção ou declividade, etc.). 13.1 Traçado de uma rede Para o traçado de uma rede de esgotos, são necessários os seguintes procedimentos: - Delimitar a área a ser esgotada traçando os limites da bacia hidrográfica; - Representar por meio de pequenos círculos os poços de visita (PV) a serem construídos; - Ligar os PVs com um traço e indicar, por meio de pequenas setas, o sentido de escoamento; - Na fixação dos sentidos de escoamento, procurar seguir, tanto quanto possível, os sentidos de escoamento natural no terreno; - Indicar o sentido de escoamento dentro dos PVs; - Determinar o comprimento de cada trecho, medindo-se na escala de planta, a distância entre o centro dos poços de visita; - Numerar os coletores de tal forma que cada um deles receba sempre a contribuição de outro de numeração superior; - Numerar os trechos de cada coletor, de acordo com o sentido crescente das vazões. 12.2 Dimensionamento – exemplo Seguindo a orientação dada no item anterior, foi traçada a rede de esgotos de uma cidade conforme mostra a figura em anexo. O dimensionamento da rede foi feito, preenchendo-se ao mesmo tempo a folha de cálculo anexa. Dados do projeto: - População no início do plano: Pi = 20.000 hab. - População no final do plano: Pf = 30.000 hab. - Extensão da rede coletora no início do plano: Li = 35.000 m - Extensão da rede coletora no final do plano: Lf = 40.000 m - Consumo per capita: q = 200 l/hab.dia - Coeficiente do dia de maior consumo: K1 = 1,2 - Coeficiente da hora de maior consumo: K2 = 1,5 - Taxa de infiltração: TI = 0,5 l/s x km - Diâmetro mínimo: Dmin = 150 mm. Dimensionamento de uma Rede de Esgotos Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 13-2 Memorial de cálculo: - Cálculo do coeficiente de contribuição linear Coeficiente de contribuição linear inicial - Vazão doméstica inicial 6,55 400.86 200000.205,18,0 86400 2 , = ××× = ⋅⋅⋅ = qPKC Q iid l/s - Extensão da rede coletora inicial: Li = 35.000 m - Coeficiente de contribuição linear inicial: 0021,00005,00016,00005,0 000.35 6,55, =+=+=+= TI L Q T i id xi l/s x m Coeficiente de contribuição linear final - Vazão doméstica final 0,100 400.86 200000.305,12,18,0 86400 21 , = ×××× = ⋅⋅⋅⋅ = qPKKC Q f fd l/s - Extensão da rede coletora final: Lf = 40.000 m - Coeficiente de contribuição linear final: 0030,00005,00025,00005,0 000.40 0,100, =+=+=+= TI L Q T f fd xf l/s x m Profundidade mínima nos coletores: 1,20 m Dimensionamento de uma Rede de Esgotos Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 13-5 σ = γ.RH.I = 1000 x 0,0227 x 0,0045 = 0,102 kgf /m 2 > 0,10 kgf /m 2 OK! - Cálculo da velocidade crítica =××=⋅= 0227,081,966 HC RgV 2,83 m/s Trecho 1-2 No trecho 1-2 há contribuição de 7 trechos. Dessa forma, tem-se: Vazão a montante • Qi = 0,0021 x 7 = 1,47 l/s • Qf = 0,0030 x 7 = 2,10 l/s Vazão no trecho • Qi = 0,0021 x 100 = 0,21 l/s • Qf = 0,0030 x 100 = 0,30 l/s Vazão a jusante • Qi = 1,68 l/s • Qf = 2,40 l/s - Declividade do terreno: 005,0 100 10,79860,798 = − =tI m/m - Declividade mínima do coletor: 47,0 min 0055,0 −⋅= iQI = 0,0055 x 1,68 -0,47 = 0,0043 m/m It > Imin ∴ adotar I = It = 0,005 m/m - Cálculo do diâmetro: =        ×=      ⋅= 375,0375,0 005,0 0024,0 0463,00463,0 I Q D f 0,089 m < Dmin ∴ D = Dmin = 150 mm - Cálculo das lâminas e velocidades Vazão inicial: 0238,0 005,0 00168,0 == I Qi → tabela para dimensionamento Para D = 150 mm → Yi /D = 0,265 e IVi / = 6,24 24,6= I Vi =×== 005,024,6I6,24Vi 0,44 m/s Vazão final: Dimensionamento de uma Rede de Esgotos Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 13-6 0339,0 005,0 0024,0 == I Q f → tabela para dimensionamento Para D = 150 mm → Yf /D = 0,321 e IV f / = 6,90 90,6= I V f =×== 005,090,6I6,90Vf 0,49 m/s - Cálculo da tensão trativa (σ) Para Yi/D = 0,265 → (Tabela 13.1) β = 0,154 → RH = 0,154 x 0,15 = 0,0231 m σ = γ.RH.I = 1000 x 0,0231 x 0,005 = 0,116 kgf /m 2 > 0,10 kgf /m 2 OK! - Cálculo da velocidade crítica Para Yf /D = 0,321 → (Tabela 13.1) RH = 0,321 x 0,15 = 0,048 m m/s RgV HC 12,4048,081,966 =×⋅=⋅= Representação na planta: Tabela 13.1 – Tabela auxiliar para determinação do raio hidráulico em função de Y/D. Dimensionamento de uma Rede de Esgotos Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 13-7