TAP FORMAÇÃO ESPECÍFICA Aulas 5_241101_085817

Prévia do material em texto

© UNIP 2020 all rights reserved
Universidade Paulista
TÓPICOS DE ATUAÇÃO 
PROFICIONAL
Formação Específica
Curso de Engenharia Civil
© UNIP 2020 all rights reserved
Aula 5. 05 de setembro de 2023
© UNIP 2020 all rights reserved
Exercício 12
De acordo com o Teorema de Bernoulli, ao longo de qualquer linha de corrente, a 
soma das alturas cinética, piezométrica e geométrica é constante. Tomando esse 
teorema como referência, considere o esquema a seguir, em que se apresenta um 
fluido escoando do ponto 1 para o ponto 2, em regime permanente.
© UNIP 2020 all rights reserved
Exercício 12
Com base nessa situação, é correto afirmar que:
A. a pressão permanece constante nos dois pontos.
B. a pressão no ponto 2 diminui em relação à pressão no ponto 1.
C. a pressão no ponto 2 aumenta em relação à pressão no ponto 1.
D. a velocidade no ponto 2 diminui em relação à pressão no ponto 1.
E. a carga geométrica no ponto 2 é maior que a carga geométrica no ponto 1.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Tipos de Sistemas de Esgotamento Sanitário:
➢ Sistema Separador Absoluto;
➢ Sistema Unitário;
➢ Sistema Separador Parcial ou “Híbrido”.
Sistema Separador Absoluto Sistema Unitário
Variação típica 
de vazão, em 
período seco e 
úmido em 
Sistemas 
Unitários
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Tipos de Sistemas de Esgotamento Sanitário:
Curvas de intensidade de chuva em cidades do Brasil e Europa.
Coletor de esgoto em Tóquio, construído em 1884
Coletor retangular em Osaka, construído em 1573
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Considerações sobre Sistemas Unitários:
➢ O sistema exige investimentos elevados, devido às grandes dimensões dos 
condutos e das obras complementares; 
➢ A aplicação dos recursos precisa ser feita de maneira mais concentrada, 
reduzindo a flexibilidade de execução programada por sistema; 
➢ As galerias de águas pluviais, que nas cidades brasileiras, são executadas em 
50% ou menos das vias públicas, deveriam de ser construídas em todos os 
logradouros;
➢ O sistema não funciona bem em vias pública não pavimentadas, que se 
apresentam com elevada frequência nas cidades brasileiras; 
➢ As obras são de difícil e demorada execução; 
➢ Em municípios operados pelas companhias estaduais de saneamento, a 
responsabilidade da drenagem urbana é da prefeitura municipal e o sistema de 
esgoto da companhia estadual.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Considerações sobre Sistemas de Separação Absoluta:
➢ Custa menos, pelo fato de empregar tubulações de diâmetros, 
significativamente, menores e de fabricação industrial (e.g.: manilhas, tubos de 
PVC etc.); 
➢ Oferece mais flexibilidade para a execução das obras por etapas, de acordo 
com as prioridades (prioridade maior para a rede sanitária); 
➢ Reduz, consideravelmente, o custo do afastamento das águas pluviais, pelo 
fato de permitir o seu lançamento no curso de água mais próximo, sem a 
necessidade de tratamento; 
➢ Não se condiciona e nem obriga a pavimentação das vias públicas; 
➢ Reduz muita a extensão das canalizações de grande diâmetro em uma cidade, 
pelo fato de não exigir a construção de galerias em todas as ruas; 
➢ Não prejudica a depuração do esgoto sanitário.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Regime de vazões de Sistemas de “Separação Absoluta” ou” Híbridos”:
Contribuições de esgoto e águas pluviais nas 
bacias de Traição e Uberaba da RMSP.
Contribuições de águas pluviais em sistemas de esgotamento 
sanitário.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Dispositivos acessórios de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Poço de Visita (PV);
➢ Tubo de Inspeção e Limpeza (TIL);
➢ Terminal de Limpeza (TL);
➢ Caixa de Passagem (CP);
➢ Ligações Domiciliares.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Dispositivos acessórios de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
Poço de Visita em alvenaria, com tubo 
de queda
Poço de Visita em aduelas de concreto 
pré-moldadas
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Dispositivos acessórios de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
Tubo de inspeção e limpeza (TIL) Terminal de limpeza (TL)
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Emprego de Poços de Visita (PV):
➢ Início de coletores;
➢ Mudanças de direção; 
➢ Mudanças de declividade;
➢ Mudanças de material;
➢ Degraus;
➢ Reunião de coletores; 
➢ Tubo de queda.
Emprego de Tubos de Inspeção e Limpeza (TIL):
➢ Início de coletores;
➢ Mudanças de direção; 
➢ Mudanças de declividade;
➢ Mudanças de material;
➢ Degraus;
➢ Reunião de coletores.
Emprego de Terminais de Limpeza (TIL):
➢ Início de coletores.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Concepção e traçado de Redes Coletoras de Esgoto:
Rede coletora com traçado 
perpendicular
Rede coletora com traçado em leque
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Concepção e traçado de Redes Coletoras de Esgoto:
Rede coletora com traçado radial ou distrital
Orientação do fluxo 
dos esgotos nos 
órgãos acessórios
Traçado de rede 
conforme orientação 
do fluxo
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Concepção e localização de Redes Coletoras de Esgoto:
A escolha da posição da rede coletora em vias públicas depende dos seguintes fatores:
➢ Conhecimento prévio das interferências (galerias de águas pluviais, cabos telefônicos e 
elétricos, adutoras, redes de água, tubulação de gás);
➢ Profundidade dos coletores;
➢ Tráfego e largura das vias;
➢ Soleiras dos prédios, etc.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Concepção e traçado de Redes Coletoras de Esgoto:
➢ Diâmetro da ligação ao ramal condominial: 100 
mm, com declividade mínima de 1%;
➢ Diâmetro mínimo do ramal condominial: 100 mm, 
com declividade mínima de 0,006 m/m;
➢ Utilização das caixas de inspeção no interior das 
quadras, com recobrimento mínimo de 0,30 m.
Sistema condominial
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Concepção de Redes Coletoras de Esgoto:
A adoção de redes coletoras duplas 
em vias públicas depende dos 
seguintes fatores:
➢ Vias com tráfego intenso;
➢ Vias com largura entre os 
alinhamentos dos lotes igual ou 
superior a 14 m para ruas 
asfaltadas, ou 18 m para ruas de 
terras;
➢ Vias com interferências que 
impossibilitem o assentamento do 
coletor no leito carroçável ou que 
constituam empecilho à execução 
das ligações prediais.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Determinação da profundidade mínima da Redes Coletoras de Esgoto:
𝑝𝑚í𝑛 = 𝑎 + 𝑖 ∙ 𝐿 + ℎ + ℎ𝑐
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Determinação da profundidade mínima da Redes Coletoras de Esgoto:
Valores de 
“a” e “i” para 
diferentes 
diâmetros do 
ramal predial 
e do coletor 
público
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Profundidades Máximas de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Passeio → 2,0 m a 2,5 m;
➢ Eixo ou terço → 3,0 m a 4,0 m;
➢ Coletores situados abaixo de 4,0 m → projetar coletores auxiliares para 
receber ligações prediais.
Profundidades Mínimas de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Proteção da tubulação;
➢ Permite a ligação predial.
Leito → 0,90 m 
 Passeio → 0,65 m
Norma
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Vazõesde projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Para o dimensionamento das redes coletoras, são necessárias: a vazão 
máxima de final de plano, que define a capacidade a ser atendida pela rede 
coletora, e a vazão máxima horária de um dia qualquer (sem k1) do início 
de plano, que é utilizada para se verificar as condições de autolimpeza do 
coletor, a qual deve ocorrer pelo menos uma vez ao dia.
𝑄𝑖 = 𝑘2 ∙ 𝑄𝑚é𝑑,𝑖 + 𝑄𝑖𝑛𝑓,𝑖 + 𝑄𝑐,𝑖
𝑄𝑚é𝑑,𝑖 =
𝐶 ∙ 𝑞𝑝𝑐 ∙ 𝑃𝑖
86.400
Em que:
➢ Qi: vazão de início de plano (ℓ/s);
➢ Qméd,i: vazão média de esgoto sanitário de início de plano (ℓ/s);
➢ Qinf,i: vazão inicial de infiltração (ℓ/s);
➢ Qc,i: vazão concentrada inicial (ℓ/s);
➢ k2: coeficiente de máxima vazão horária;
➢ Pi: população de início de plano (hab);
➢ C: coeficiente de retorno;
➢ qpc: consumo per capita (ℓ/hab.d);
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Vazões de projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Para o dimensionamento das redes coletoras, são necessárias: a vazão 
máxima de final de plano, que define a capacidade a ser atendida pela rede 
coletora, e a vazão máxima horária de um dia qualquer (sem k1) do início 
de plano, que é utilizada para se verificar as condições de autolimpeza do 
coletor, a qual deve ocorrer pelo menos uma vez ao dia.
𝑄𝑓 = 𝑘1 ∙ 𝑘2 ∙ 𝑄𝑚é𝑑,𝑓 + 𝑄𝑖𝑛𝑓,𝑓 + 𝑄𝑐,𝑓
𝑄𝑚é𝑑,𝑓 =
𝐶 ∙ 𝑞𝑝𝑐 ∙ 𝑃𝑓
86.400
Em que:
➢ Qf: vazão de início de plano (ℓ/s);
➢ Qméd,f: vazão média de esgoto sanitário de início de plano (ℓ/s);
➢ Qinf,f: vazão inicial de infiltração (ℓ/s);
➢ Qc,f: vazão concentrada inicial (ℓ/s);
➢ k1: coeficiente de máxima vazão diária;
➢ k2: coeficiente de máxima vazão horária
➢ Pf: população de início de plano (hab);
➢ qpc: consumo per capita (ℓ/hab.d).
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Vazões de projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Taxa de contribuição linear de início de plano:
➢ Taxa de contribuição linear de início de plano:
𝑇𝑥,𝑖 =
𝑘2 ∙ 𝑄𝑚é𝑑,𝑖
𝐿𝑖
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓
Em que:
➢ Tx,i, Tx,f: taxa de contribuição linear de início e final de plano (ℓ/s.km ou ℓ/s.m);
➢ Li, Lf: comprimento da rede coletora inicial e final (m ou km);
➢ Tinf: taxa de infiltração (ℓ/s.km ou ℓ/s.m);
𝑇𝑥,𝑓 =
𝑘1 ∙ 𝑘2 ∙ 𝑄𝑚é𝑑,𝑓
𝐿𝑓
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Vazões de projeto de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Uma vez calculadas as taxas de contribuição linear, para calcular a vazão de 
dimensionamento de um dado trecho, deve-se somar as contribuições que 
chegam a montante do trecho à contribuição do trecho em questão;
➢ A contribuição do trecho é calculada multiplicando-se a taxa de contribuição 
linear pelo comprimento do trecho.
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Hidráulica de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Redes coletoras de esgoto, coletores tronco, interceptores e emissários de 
esgoto são dimensionados utilizando-se a base conceitual da hidráulica de 
condutos livre;
➢ Assume-se escoamento permanente e uniforme em cada um dos trechos da 
rede coletora e adota-se para os cálculos a Equação de Chézy Manning.
𝑄 ∙ 𝑛
𝐼0
= 𝐴 ∙ 𝑅ℎ
2
3
Em que:
➢ Q: vazão no trecho (ℓm³/s);
➢ n: coeficiente de Manning;
➢ I0: declividade do trecho (m/m);
➢ A: área molhada do escoamento (m²);
➢ Rh: raio hidráulico do escoamento (m).
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Tensão Trativa ou de Arraste em Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ A tensão trativa é definida como uma tensão tangencial exercida sobre a 
parede do conduto pelo líquido em escoamento, ou seja, é a componente 
tangencial do peso do líquido sobre a unidade de área da parede do coletor, 
que atua sobre o material sedimentado, promovendo seu arraste;
𝜎 = 𝛾 ∙ 𝑅ℎ ∙ 𝐼0
Em que:
➢ σ: tensão trativa (Pa);
➢ I0: declividade do trecho (m/m);
➢ Rh: raio hidráulico do escoamento (m).
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Declividades mínimas para Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
Equações de Imin em função da vazão para σ ≥ 1 Pa e para diversos 
coeficientes de Manning
© UNIP 2020 all rights reserved
Saneamento Básico: Sistemas de Esgotamento Sanitário
Projeto hidráulica de Redes Coletoras de Esgoto Sanitário:
➢ Vazão mínima: 1,5 ℓ/s
➢ Diâmetro mínimo: 150 mm
➢ Declividade mínima: Imim = 0,0055.Qi
-0,47
➢ Velocidade máxima: 5 m/s → Imax = 4,65.Qf
-0,67
➢ Lâmina d’água máxima: 75% do diâmetro (Y/D