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Dimensionamento da Rede Coletora de Esgotos Profª Gersina N.R.C. Junior.

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Apresentação em tema: "Dimensionamento da Rede Coletora de Esgotos Profª Gersina N.R.C. Junior."— Transcrição da apresentação:

1 Dimensionamento da Rede Coletora de Esgotos Profª Gersina N.R.C. Junior

2 Rede de Esgoto - Dimensionamento Após a definição do traçado: a) Cálculo da vazão a ser esgotada nas etapas inicial e final do projeto; b) Cálculo e preenchimento da planilha de dimensionamento.

3 Cálculo da Vazão de Esgoto Sanitário Equações utilizadas no cálculo das vazões de início e final de plano Vazão de esgoto sanitário de início de plano Em que: Qesi = Vazão do esgoto sanitário inicial (L/s); Qdi = Vazão doméstica de início de plano (L/s); Qind = Vazão industrial (L/s); Qinf = Vazão de infiltração

4 Cálculo da Vazão de Esgoto Sanitário Vazão de esgoto sanitário de início de plano Em que: Qesi = Vazão do esgoto sanitário inicial (L/s); Qi = Vazão de esgoto sanitário inicial (L/s) Pi = População de início de plano ( hab); qi = Per capita inicial (L/hab.dia); K 2 = Coeficiente de máxima vazão horária; C = Coeficiente de retorno; Tinf = Taxa de infiltração (L/s.Km);

5 Cálculo da Vazão de Esgoto Sanitário A vazão doméstica de início de plano também pode ser calculada em termos de área esgotada e densidade populacional: Em que: ai = área esgotada de início de plano ; di = densidade populacional de início de plano, em habitantes por hectares (hab/ha) Vazão de esgoto sanitário de início de plano

6 Cálculo da Vazão de Esgoto Sanitário Vazão de esgoto sanitário de final de plano Em que: Qf = Vazão do esgoto sanitário final (L/s); Qdf = Vazão doméstica de final de plano (L/s); Qind = Vazão industrial (L/s); Qinf = Vazão de infiltração Determinada com a soma das vazões, medidas de efluentes industriais ou com a estimativa do consumo de água nas industrias.

7 Cálculo da Vazão de Esgoto Sanitário Vazão de esgoto sanitário de final de plano Em que: Pf = População de final de plano ( hab); qf = Per capita final (L/hab.dia); K 1 = Coeficiente de máxima vazão diária; K 2 = Coeficiente de máxima vazão horária; C = Coeficiente de retorno; Tinf = Taxa de infiltração (L/s.Km).

8 Cálculo da Vazão de Esgoto Sanitário A vazão doméstica de final de plano também pode ser calculada em termos de área esgotada e densidade populacional: Vazão de esgoto sanitário de final de plano Em que: af = área esgotada de final de plano ; df = densidade populacional de final de plano, em habitantes por hectares (hab/ha).

9 Cálculo da Vazão de Esgoto Sanitário A vazão do esgoto sanitário (início ou final de plano) corresponde à contribuição total da área a ser atendida

10 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento Alternativa de planilha de dimensionamento

11 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento a) Coluna 1 -Trechos São anotados os números dos trechos, de acordo com a numeração estabelecida no traçado da rede coletora

12 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento b) Coluna 2 - Comprimento São anotados os valores, em metros, dos comprimentos dos trechos da rede.

13 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento c) Coluna 3 – Taxa de contribuição linear inicial (Txi) Em que: Tinf = taxa de contribuição de infiltração (L/s.m ou L/s.Km); LT = Comprimento total da rede coletora; Qi = Vazão do esgoto sanitário inicial (L/s);

14 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento c) Coluna 3 – Taxa de contribuição linear Final (Txf) Em que: Tinf = taxa de contribuição de infiltração (L/s.m ou L/s.Km); LT = Comprimento total da rede coletora; Qf = Vazão do esgoto sanitário final (L/s);

15 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento d) Coluna 5 – Vazão do trecho no início do plano (Qti) Em que: Txi = taxa de contribuição linear de início do plano (L/s.m); Lt = comprimento do trecho (m)

16 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento d) Coluna 5 – Vazão do trecho no final do plano (Qtf) Em que: Txf = taxa de contribuição linear de final do plano (L/s.m); Lt = comprimento do trecho (m)

17 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento e) Coluna 4 – Vazão montante (Qm)

18 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento e) Coluna 4 – Vazão montante (Qm) Caso 1: Trecho de cabeceira (Qm = 0) A vazão de montante (Qm) no primeiro trecho do coletor (trecho de cabeceira) é igual à zero, já que não existem contribuições anteriores, exemplo: Qm sem trecho anterior

19 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento e) Coluna 4 – Vazão montante (Qm) Caso 2: Outros trechos Quando um trecho da rede recebe contribuição de um ou mais trechos, a vazão de montante é: Igual à vazão de jusante (Qj) do trecho anterior, exemplo: Qm com 1(uma) contribuição de esgotos

20 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento e) Coluna 4 – Vazão montante (Qm) Caso 2: Outros trechos Igual à soma das vazões de jusante dos trechos anteriores, exemplos: Qm com 2(duas) contribuições de esgotos

21 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento e) Coluna 4 – Vazão montante (Qm) Qm com 3 (três) contribuições de esgotos Caso 2: Outros trechos

22 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento f) Coluna 6 – Vazão jusante (Qj) Equação: Qj = Qm + Qt

23 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento f) Coluna 6 – Vazão jusante (Qj) Qj com 1(uma) contribuição de esgotos

24 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento f) Coluna 6 – Vazão jusante (Qj) Qm com 2(duas) contribuições de esgotos

25 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento f) Coluna 6 – Vazão jusante (Qj) Qm com 3 (três) contribuições de esgotos

26 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento g) Coluna 7 – Vazão de Projeto (Qp) Podem ocorrer dois casos: Caso 1: Adotar 1,5 L/s, quando a vazão de jusante for menor que esse valor; Caso 2: Utilizar o valor da vazão de jusante quando este valor for maior ou igual a 1,5 L/s.

27 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento g) Coluna 7 – Vazão de Projeto (Qp) Exemplo desses dois casos:

28 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento h) Coluna 9 – Declividade de projeto (Ip) É necessário calcular a declividade do terreno (It) e a declividade mínima (Imín) do coletor, devendo adotar o valor que resulte em menor escavação do terreno. Atendendo aos critérios de dimensionamento da lâmina líquida (Y/D), da tensão trativa e da velocidade crítica.

29 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento h) Coluna 9 – Declividade de projeto (Ip) Declividade do terreno (It) (m/m) Declividade mínima (Imín) (m/m) Em que: CTM = cota do terreno de montante; CTJ = cota do terreno de jusante; Lt = Comprimento do trecho; Qpi = vazão de projeto de início de plano

30 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento h) Coluna 9 – Declividade de projeto (Ip) Normalmente, o dimensionamento é iniciado com o maior valor da declividade. Caso esse valor resulte em elevada profundidade (coluna 14) ou não atenda o valor do recobrimento, é recomendado que a declividade de projeto seja alterada para o valor no intervalo Imín Ip < It

31 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento i) Coluna 8 – Diâmetro do coletor (D) Para o primeiro trecho do coletor (cabeceira) deve ser utilizado o diâmetro mínimo estabelecido no projeto (100 mm, NBR 9649/1986 ou 150 mm usado em algumas companhias de saneamento) Nos demais trechos do coletor deve ser utilizado diâmetro igual ou maior do que o do coletor contribuinte ao PV montante. O valor do diâmetro pode ser modificado caso não atenda a relação Y/D, a velocidade final e a tensão trativa.

32 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento j) Coluna 10 – Altura da lâmina liquida (Y/D) Calcular a relação: Ir na tabela 1- Dimensionamento e verificação das tubulações de esgoto.

33 Tabela 1- Dimensionamento e verificação das tubulações de esgoto Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento j) Coluna 10 – Altura da lâmina liquida (Y/D) de início e final de plano. Exemplo : considerar D = 150mm e = 0,0130a razão:

34 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento j) Coluna 10 – Altura da lâmina liquida (Y/D) Caso o valor da relação Y/D seja maior que 0,75, ou seja não atender a NBR 9649/1986, deve ser utilizado diâmetro maior e repetido o procedimento para determinar Y/D. Caso o valor da relação Y/D atenda a NBR 9649/1986, anotar o valor na coluna 10.

35 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento k) Coluna 11 – Velocidade final de escoamento (Vf) de início e final de plano. Anotar o valor da relação Para o diâmetro (coluna 8) e Y/D (coluna 10)

36 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento k) Coluna 11 – Velocidade final de escoamento (Vf) de início e final de plano. Exemplo : considerar D = 150mm e= 0,0133e Y/D = 0,200 Anotar a relação

37 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento k) Coluna 11 – Velocidade final de escoamento (Vf) de início e final de plano. Calcular a velocidade final: Vf = valor encontrado x Caso o valor de Vf seja superior a velocidade crítica (coluna 17), deve ser alterada a declividade de projeto (coluna 9) ou o diâmetro do coletor (coluna 8)

38 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento l) Coluna 12 – Cota do terreno São anotados as cotas do terreno a montante (CTM) e cota do terreno a jusante (CTJ) São obtidas na planta com o traçado da rede coletora de esgoto

39 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento m) Coluna 13 – Cota do coletor Verificar os casos:

40 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento m) Coluna 13 – Cota do coletor Caso 1- Cota do coletor a montante (CCM) no trecho inicial ou de cabeceira. CCM = CTM - PM Expressão:

41 PM = Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento m) Coluna 13 – Cota do coletor Caso 2- Cota do coletor a jusante (CCJ). CCJ do trecho 1.1 CCJ = CCM – (Ip x Lt)

42 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento m) Coluna 13 – Cota do coletor Caso 2- Cota do coletor a jusante (CCJ). CCJ = CCM – (Ip x Lt) Em que: CCM = cota do coletor a montante; Ip = declividade de projeto; Lt = comprimento do trecho.

43 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento m) Coluna 13 – Cota do coletor Caso 3- Cota do coletor a jusante (CCM) – 1 entrada e 1 saída. Quando o trecho da rede coletora de esgoto possuir apenas 1 contribuição, a CCM é igual a CCJ do trecho anterior, conforme mostrado no esquema: =1,2

44 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento m) Coluna 13 – Cota do coletor Caso 4- Cota do coletor de montante – 2 ou 3 entradas e 1 saída (CCM). à menor CCJ Quando o trecho da rede coletora possuir 2 ou 3 contribuições no poço de visita, a cota do coletor a montante será igual à menor CCJ entre os trechos anteriores.

45 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento m) Coluna 13 – Cota do coletor Caso 4- Cota do coletor de montante – 2 ou 3 entradas e 1 saída (CCM).

46 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento n) Coluna 14 – Profundidade do coletor

47 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento n) Coluna 14 – Profundidade do coletor Caso 1- Profundidade de montante (PM)-Início de trecho Adotar o recobrimento de no mínimo 0,60 e 0,90 m para coletor assentado no passeio e na rua respectivamente. PM = R + D Recobrimento Diâmetro

48 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento n) Coluna 14 – Profundidade do coletor Caso 2- Profundidade a jusante (PJ) É calculada por: PJ = CTJ - CCJ

49 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento n) Coluna 14 – Profundidade do coletor Caso 3- Profundidade de montante (PM)- 1 entrada e 1 saída. É igual a profundidade de jusante do trecho anterior A profundidade de montante para um trecho que recebe apenas uma contribuição é igual a profundidade a jusante do trecho contribuinte.

50 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento n) Coluna 14 – Profundidade do coletor Caso 3- Profundidade de montante (PM)- 1 entrada e 1 saída. PM 1.2 = PJ 1.1

51 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento n) Coluna 14 – Profundidade do coletor Caso 4- Profundidade de montante (PM)- até 3 entradas e 1 saída. A profundidade de montante para um trecho que recebe 2 ou 3 contribuições é igual à maior profundidade de jusante entre os trechos contribuintes.

52 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento n) Coluna 14 – Profundidade do coletor Caso 4- Profundidade de montante (PM)- até 3 entradas e 1 saída. 2 entradas e 1 saída.

53 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento o) Coluna 15 – Profundidade da singularidade de jusante Caso 1- Trecho inicial(cabeceira) é igual ao valor da profundidade a jusante do coletor. Caso 2 -2 a 3 trechos contribuintes A profundidade da singularidade é igual à maior profundidade de jusante entre os coletores contribuintes.

54 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento p) Coluna 16 – Tensão trativa. O Valor de Y/D (coluna 10) é utilizado na tabela 2 para verificar o valor de β;

55 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento p) Coluna 16 – Tensão trativa. Tabela 2- Raio Hidráulico (RH)

56 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento p) Coluna 16 – Tensão trativa. Anotar o valor do diâmetro; Calcular o valor do Rh na expressão: Rh = β x D Calcular a tensão trativa na seguinte expressão: Em que: = Tensão trativa Pa; = Peso especifico do líquido, N/m; RH = Raio hidráulico, m; Ip = Declividade de projeto da tubulação, m/m

57 Cálculo e Preenchimento da Planilha de Dimensionamento q) Coluna 17 – Velocidade crítica Expressão: Em que: Vc = velocidade crítica, m/s; g = aceleração da gravidade, (9,8 m/s 2 ) m/s 2 ; RH = raio hidráulico. Segundo a NBR 9649/1986, o valor a velocidade final de escoamento não deve ser menor que o valor da velocidade crítica


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