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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 traado e o dimensionamento da rede de esgotos exigem uma planta topogrfica
atualizada da rea a ser esgotada. Essa planta dever estar desenhada em escala 1:2.000 e
ter as curvas de nvel equidistantes de 1 m, de preferncia. Alm disso, devem fazer parte
dos trabalhos topogrficos e nivelamentos dos pontos onde se localizaro poos de visita
(cruzamentos de vias pblicas, mudanas de direo ou declividade, etc.).
13.1 Traado de uma rede
Para o traado de uma rede de esgotos, so necessrios os seguintes procedimentos:
- Delimitar a rea a ser esgotada traando os limites da bacia hidrogrfica;
- Representar por meio de pequenos crculos os poos de visita (PV) a serem
construdos;
- Ligar os PVs com um trao e indicar, por meio de pequenas setas, o sentido de
escoamento;
- Na fixao dos sentidos de escoamento, procurar seguir, tanto quanto possvel, 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 distncia
entre o centro dos poos de visita;
- Numerar os coletores de tal forma que cada um deles receba sempre a contribuio de
outro de numerao superior;
- Numerar os trechos de cada coletor, de acordo com o sentido crescente das vazes.
12.2 Dimensionamento exemplo
Seguindo a orientao dada no item anterior, foi traada 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 clculo anexa.
Dados do projeto:
- Populao no incio do plano: Pi= 20.000 hab.
- Populao no final do plano: Pf= 30.000 hab.
- Extenso da rede coletora no incio do plano:Li= 35.000 m
- Extenso da rede coletora no final do plano:Lf= 40.000 m
- Consumoper 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 infiltrao: TI= 0,5 l/s x km
- Dimetro mnimo: Dmin= 150 mm.
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13-2
Memorial de clculo:
- Clculo do coeficiente de contribuio linear
Coeficiente de contribuio linear inicial
- Vazo domstica inicial
6,55400.86
200000.205,18,0
86400
2, =
=
=
qPKCQ iid l/s
- Extenso da rede coletora inicial:Li= 35.000 m
- Coeficiente de contribuio linear inicial:
0021,00005,00016,00005,0000.35
6,55,=+=+=+= TI
L
QT
i
id
xi l/s x m
Coeficiente de contribuio linear final
- Vazo domstica final
0,100400.86
200000.305,12,18,0
86400
21
, =
=
=qPKKC
Qf
fd l/s
- Extenso da rede coletora final:Lf= 40.000 m
- Coeficiente de contribuio linear final:
0030,00005,00025,00005,0000.40
0,100,=+=+=+= TI
L
QT
f
fd
xf l/s x m
Profundidade mnima nos coletores: 1,20 m
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Preenchimento da planilha de clculo da rede de esgotos:
Trecho 1-1
Vazo a montante Qi= 0 l/s
Qf= 0 l/s
Vazo no trecho Qi= 0,0021 x 100 = 0,21 l/s
Qf= 0,0030 x 100 = 0,30 l/s
Vazo a jusante Qi= 0,21 l/s
Qf= 0,30 l/s
Qie Qf< 1,5 l/s ser adotado Qi= Qf= 1,5 l/s
- Declividade do terreno (It):
014,0100
60,79800,800 ==tI m/m
- Declividade mnima do coletor:
47,0
min 0055,0 = iQI = 0,0055 x 1,5
-0,47= 0,0045 m/m
It>Imin adotarI =It= 0,014 m/m
- Clculo do dimetro:
=
=
=
375,0375,0
014,0
0015,0
0463,00463,0 I
Q
D
f
0,061 m < Dmin D = Dmin= 150
mm
- Clculo das lminas e velocidades:
0127,0014,0
0015,0==
I
Q tabela para dimensionamento
ParaD= 150 mm Y/D= 0,195 e IV/ = 5,22
22,5=
I
V === 014,022,5I5,22V 0,62 m/s
Portanto, Yi/D = Yf/D= 0,195
Vi= Vf= 0,62 m/s
- Clculo da tenso trativa ()
Para Yi/D= 0,195(Tabela 13.1) = 0,118 RH= 0,118 x 0,15 = 0,0177 m
= .RH.I= 1000 x 0,0177 x 0,014 = 0,248 kgf /m2
> 0,10 kgf /m2
OK!
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- Clculo da velocidade crtica
=== 0177,081,966 HC RgV 2,50 m/s
Trecho 2-2
Vazo a montante Qi= 0,21 l/sQf= 0,30 l/s
Vazo no trecho Qi= 0,0021 x 100 = 0,21 l/s
Qf= 0,0030 x 100 = 0,30 l/s
Vazo a jusante Qi= 0,42 l/s
Qf= 0,60 l/s
Qie Qf< 1,5 l/s ser adotado Qi= Qf= 1,5 l/s
- Declividade do terreno:
0035,0100
85,79820,799=
=tI m/m
- Declividade mnima do coletor:
47,0
min 0055,0 =
iQI = 0,0055 x 1,5
-0,47= 0,0045 m/m
It
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= .RH.I= 1000 x 0,0227 x 0,0045 = 0,102 kgf /m2 > 0,10 kgf /m
2 OK!
- Clculo da velocidade crtica
=== 0227,081,966 HC RgV 2,83 m/s
Trecho 1-2
No trecho 1-2 h contribuio de 7 trechos. Dessa forma, tem-se:
Vazo a montante Qi= 0,0021 x 7 = 1,47 l/s
Qf= 0,0030 x 7 = 2,10 l/s
Vazo no trecho Qi= 0,0021 x 100 = 0,21 l/s
Qf= 0,0030 x 100 = 0,30 l/s
Vazo a jusante Qi= 1,68 l/s
Qf= 2,40 l/s
- Declividade do terreno:
005,0100
10,79860,798=
=tI m/m
- Declividade mnima 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
- Clculo do dimetro:
=
=
=
375,0375,0
005,0
0024,00463,00463,0
I
QD
f0,089 m < Dmin D = Dmin = 150
mm
- Clculo das lminas e velocidades
Vazo inicial:
0238,0005,0
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
Vazo final:
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0339,0005,0
0024,0==
I
Qf tabela para dimensionamento
Para D = 150 mm Yf/D= 0,321 e IVf/ = 6,90
90,6=I
Vf
=== 005,090,6I6,90Vf 0,49 m/s
- Clculo da tenso trativa ()
Para Yi/D = 0,265 (Tabela 13.1) = 0,154 RH= 0,154 x 0,15 = 0,0231 m
= .RH.I= 1000 x 0,0231 x 0,005 = 0,116 kgf /m2> 0,10 kgf /m
2 OK!
- Clculo da velocidade crtica
Para Yf/D= 0,321 (Tabela 13.1) RH= 0,321 x 0,15 = 0,048 m
m/sRgV HC 12,4048,081,966 ===
Representao na planta:
Tabela 13.1 Tabela auxiliar para determinao do raio hidrulico em funo de Y/D.
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