Aula 05 - Dimensionamento por tabelas

Prévia do material em texto

Hidráulica II – 6CIV039
Aula 05:
Canais - Dimensionamento por tabelas
Prof. Caio Victor Lourenço Rodrigues
2014
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 2
1. Seção trapezoidal;
2. Seção retangular e triangular;
3. Determinação da altura d´água;
4. Seção circular;
5. Exercícios.
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 3
1. Seção trapezoidal
݊ܳ
ܫ଴ = ܣ݉(ܴℎ)ଶ/ଷ
Para regime permanente e uniforme
λ=dimensão característica da seção
ܣ௠ = ߙߣଶ
ܴ௛ = βߣ α e β→parâmetros de forma
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 4
݊ܳ
ܫ଴ = ߙߣଶ(ߚλ)ଶ/ଷ
݊ܳ
ܫ଴ = ߙߚଶ/ଷ(λ)଼/ଷ
݊ܳ
ܫ଴ = ܮ ܧ = ߙߚଶ/ଷ ܮ = ܧ (λ)଼/ଷ
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 5
ߣ = ܮ
ܧ
ଷ/଼
ܮ = ܧ (λ)଼/ଷ
ܮଷ/଼ = ܯ ܧଷ/଼ = K
ߣ = ܯ
ܭ
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 6
λ=dimensão característica da seção
α e β→parâmetros de forma
K→ tabelado de acordo com α e β
λ=y
Dimensão característica da seção para seção trapezoidal:
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 7
α
b
y
Zy
Z
1
ߙ = ௕
௬
+ ܼ
m=ܾ
ݕ
ߙ = ݉ + ܼ
Am= ܾ + ܼݕ y ܣ௠ = ߙߣଶ λ=y
ܾ + ܼݕ y = ߙݕଶ
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 8
α
b
y
Zy
Z
1
R௛= ܾ + ܼݕ y 
ܾ + 2ݕ 1 + ܼଶ ܴ௛ = βߣ λ=ym=ܾݕ
β= m+Z 
݉ + 2 1 + ܼଶܾ + ܼݕ y ܾ + 2ݕ 1 + ܼଶ = βݕ
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 9
ߙ = ݉ + ܼ
β= m+Z 
݉ + 2 1 + ܼଶ
ܧ = ߙߚଶ/ଷ
ܧଷ/଼ = K
ߣ = ܯ
ܭ
K→ tabelado 
Em função de:
m=ܾ
ݕ
λ=y
ܼ
Razão de aspecto
Inclinação do
talude
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 10
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 11
2. Seção retangular e triangular
α
b
y
Z
y
Z
1
m=0ܼ = 0 b=0
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 12
3. Determinação da altura da água 
Determinar y sem saber a razão de aspecto (m) é mais
difícil.
m=ܾ
ݕ
nQIo =Am(Rh)2 3൘
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 13
݊ܳ
ܫ௢
= ݉ + ܼ ݕଶ. ݉ + ܼ ݕ
݉ + 2 1 + ܼଶ ଶ ଷൗ
nQb଼ ଷൗ Io =ܭଶ
m=ܾ
ݕ
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 14
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 15
4. Seção circular
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 16
Am= D28 θ− senθ
Pm=θD2
θ=2ar cos 1−2yD
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 17
Rh= D4 1− sen θθ
y= D2 1− cosθ2
B=D sen θ2
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 18
λ=D
Am=αλ2 Am=αD2
D28 θ− sen θ = αD2
α = θ− senθ8
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 19
λ=D
R௛=βλ R௛=βD
β=
1−senθθ4
β D = D4 1− senθθ
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 20
E=α(β)2 3൘
ܭଵ=(ܧ)ଷ ଼ൗ
λ= ܯ
ܭଵ
λ=D
D= ܯ
ܭଵ
M= nQIo
3 8൘
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 21
θ=2ar cos 1−2yD
y= D2 1− cosθ2
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 22
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 23
5. Exercícios
1) Determine a altura d´água em uma galeria de água
pluviais , de concreto (n=0,013), diâmetro igual a 0,80 m,
declividade de fundo Io = 0,004 m/m, transportando uma
vazão de 600 l/s em regime permanente uniforme.
Resposta:
y = 0,50 m
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 24
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 25
2) Qual a relação entre as vazões transportadas, em
regime permanente e uniforme, em uma galeria de águas
pluviais, com lâmina d´água igual a 2/3 do diâmetro e a
meia seção.
Resposta:
Q1/Q2 = 1,56
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 26
3) Determine a profundidade (y) de uma canal trapezoidal
executado em concreto (n=0,013) de largura b=1 m, para
conduzir uma vazão Q=200 l/s de água com declividade
I=0,0081 m/m.
Resposta:
y = 0,12 m
60oy45o
b
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 27
4) Determine o diâmetro D de um ramal de uma galeria
de águas pluviais, executada em tubos de concreto
(n=0,012) para conduzir uma vazão (Q) de 50 l/s,
sabendo-se que a mesma opera à ¼ de seção, com
declividade I = 2%;
Resposta:
D = 0,4206 m
Hidráulica II Prof. Caio Rodrigues 28
Até a próxima aula!