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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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    Dimensionamento de uma Rede de Esgotos

    Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP

    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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    Dimensionamento de uma Rede de Esgotos

    Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP

    13-3

    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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    Dimensionamento de uma Rede de Esgotos

    Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP

    13-4

    - 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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    Dimensionamento de uma Rede de Esgotos

    Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP

    13-5

    = .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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    Dimensionamento de uma Rede de Esgotos

    Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP

    13-6

    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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