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PROJETO DE MICRODRENAGEM - Galerias DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DRENAGEM URBANA Prof. Vanusa Soares Galerias • As galerias destinam-se a transportar as águas pluviais coletadas pelas B.L. funcionando por gravidade; • Estão conectadas as B.L. através dos Poços de Visita; • Estão conectadas ao longo de sua extensão pelos Poços de Visita (trecho) Poço de visita: Câmara visitável através de uma abertura existente na sua parte superior, ao nível do terreno, destinado a permitir a reunião de dois ou mais trechos consecutivos e a execução dos trabalhos de manutenção nos trechos a ele ligados Chaminé Balão PV pré moldado • Os poços de vista executados com anéis pré-moldados de concreto armado são muito raros, tendo em vista que as tubulações de saída são raramente inferiores a 400 mm de diâmetro. • São construídos com a superposição vertical dos anéis de altura 0,30m ou 0,40m, sendo que, para o balão, estas peças tem 1,00 a 1,50 m de diâmetro e, para a chaminé 0,60m, como dimensões úteis mínimas PV moldado in loco • São estruturas mais viáveis, inclusive economicamente. • Facilidade de adaptação de diferentes tamanhos conforme a necessidade Peça de transição Poços de visita • DAEE/CETESB (1980) sugere o uso da tabela que apresenta o espaçamento máximo recomendado para os poços de visita. • Deve haver poços de visita nos pontos onde há mudança de direção, de declividade e de diâmetro e nos cruzamentos de vias públicas. Caixas de ligação • Quando é necessária a construção de bocas-de-lobo intermediárias ou para evitar que mais de quatro tubulações cheguem em um determinado poço de visita, utilizam-se as chamadas caixas de ligação. • A diferença entre as caixas de ligação e os poços de visita é que as caixas não são visitáveis. Caixa de ligação Galerias As galerias pluviais devem ser projetadas para funcionarem em escoamento livre com a vazão de projeto de acordo com a área de infuência do PV CL a montante. A velocidade máxima admissível determina-se em função do material a ser empregado na rede. Para tubo de concreto a velocidade máxima admissível é de 5,0 m/s e a velocidade mínima 0,60 m/s; O recobrimento mínimo da tubulação da rede de galerias de águas • A) 300 mm a 1200 m = 1,00 m • B) 1200 mm = 1,20 m; • C) 1500 mm = 1,50 m. • 0,30 m (concreto simples, não é armado Classe PS-1 da ABNT NBR 8890/2003); • 0,40 m (tubo com armadura/sem armadura); • 0,50 m (tubo com armadura Classe PA-2 da NBR 8890/2003); • 0,60 m (tubo com armadura) • 0,80 m (tubo com armadura) • 1,00 m (tubo com armadura) • 1,20 m (tubo com armadura) • 1,50 m. (tubo com armadura) • Acima de 1,50m usarmos aduelas de concreto. Existem tubos com junta rígida ou junta elástica. Os tubos comumente usados conforme a profundidade e a especificação da obra são das Classes: PA-1, PA-2, PA-3, PA-4 e PS-1 Os comprimentos dos tubos normalmente são de 1,00m, mas podem ser de 1,50m. DIÂMEROS COMERCIAIS Tabela preço médio Galerias Nas mudanças de diâmetro os tubos deverão ser alinhados pela geratriz superior, como indicado na Figura abaixo: O recobrimento mínimo deverá ser a partir da geratriz superior Trecho È a denominação dada á galeria situada entre dois PVs; O primeiro número corresponde ao elemento de montante e os segundo ao elemento de jusante. CRITÉRIOS BÁSICOS: Delimitação da bacia de contribuição • A presença de equipe topográfica in loco é fundamental para a delimitação da bacia contribuinte, assim como para identificar o sentido do escoamento em cada rua e lote. 1) Áreas de influência Após o lançamento dos poços de visita e bocas de lobo, inicia- se a delimitação da bacia de contribuição a cada poço de visita, formando um mosaico de áreas de influência, conforme Figura 2) Trecho • Corresponde à denominação dada à tubulação existente entre dois poços de visita. O primeiro número corresponde ao elemento de montante e o segundo corresponde ao elemento de jusante. • Por exemplo, na Figura, há o trecho 1-3, trecho 2-3, trecho 3-4 e trecho 4-5. 3) Extensão da galeria (L) Refere-se à distância entre dois poços de visita. 4) Área Há a necessidade de se considerar a área de contribuição total para cada poço de visita. 5) Coeficiente de escoamento superficial ou de “runoff” A estimativa do coeficiente de escoamento superficial das áreas de contribuição a um determinado PV pode ser feita utilizando valores tabelados, ou ainda havendo a caracterização de mais do que um tipo de solo e uso, o valor de “C” adotado será o resultado de uma ponderação: 6) Tempo de concentração (tc) • Trata-se do tempo que uma gota de chuva demora a percorrer do ponto mais distante na bacia até um determinado PV. • Para os PV’s iniciais de uma rede de drenagem, adota-se um tempo de concentração de 5 minutos, enquanto que para os demais PV’s os tempos de concentração correspondentes são obtidos acrescentando o tempo de percurso (tp) de cada trecho. • Quando existirem mais de um trecho afluente a um PV, adota-se para este PV o maior valor do tempo de concentração dentre os trechos afluentes, em conformidade com a definição de tempo de concentração. 7) Intensidade pluviométrica (i) • A intensidade da precipitação pode ser obtida com o emprego das equações de chuva contidas no material de aula. Para Cuiabá: 8) Vazão superficial (Q) Seu cálculo é realizado por meio da Equação Racional Q = (C× I × A)/3,6 (m3/s) A (km2) I (mm/h) 9) Vazão total • Corresponde ao somatório de vazões afluentes ao PV que chegam através de galerias, além da vazão do local em estudo (Qloc). • Esta vazão “Q” será utilizada no dimensionamento da galeria a jusante do PV. 10) Diâmetro (D) • São admitidos os seguintes diâmetros comerciais para as galerias: 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200 e 1500 mm. • Acima de 2000 mm, a praxe é de moldar a galeria in loco. • A relação entre a altura de água e o diâmetro da tubulação deve ser no máximo de 85%. 11) Declividade do terreno no trecho (St) • Representa a razão entre a diferença das cotas de montante e jusante, nas tampas dos PV’s, e a extensão do trecho 12) Cotas inferiores da galeria • Correspondem às cotas relativas à geratriz inferior da tubulação. São calculadas através das equações: 13. Tempo de percurso (tp) Onde: tc = tempo (min) L = extensão do trecho (m) V = velocidade da água do techo a montante 60V L tp • Levando-se em conta o custo de escavação, arbitra-se inicialmente Sg=St 15) Profundidade da galeria Corresponde à soma do recobrimento mais o diâmetro da galeria. Dimensionamento conforme Baptista & Lara 2010 O dimensionamento pode ser realizado através de tabelas auxiliares levando em consideração a relação do conduto parcialmente cheio e o conduto cheio (Qx/Qp), e a relação do tirante máximo (y/D) Dimensionamento conforme Baptista & Lara 2010 O dimensionamento do diâmetro pode ser realizado pela equação: D = [(Q . n)/(I1/2 . 0,314)]3/8 Onde: D= diâmetro calculado em (m) I = declividade do terreno (m/m) n = coeficiente de rugosidade de manning Dimensionamento conforme Baptista & Lara 2010 Com o diâmetro calculado adota-se um diâmetro comercial imediatamente superior ao valor obtido. Com este diâmetro comercial calcula-se a vazão á seção plena pela equação: Qp = (0,1 . 3,14 . D8/3 . I1/2)/n Onde: Qp = vazão a seção plena (m3/s) D= diâmetro calculado em (m) I = declividade do terreno (m/m) n = coeficiente de rugosidade de manning Dimensionamento conforme Baptista & Lara 2010 Com o valor da vazão a seção plena, faz-se a relação com a vazão afluente á galeria, obtendo o valorde y/D correspondente na tabela auxiliar: Qx/Qp y/D Ux/Up Com o valor de Ux/Up, calcula-se a a velocidade no conduto através da velocidade a seção plena: Up = (0,4 . D2/3 . I1/2 )/n Onde: Up = velocidade a seção plena (m/s) D= diâmetro calculado em (m) I = declividade do terreno (m/m) n = coeficiente de rugosidade de manning Exemplo: Visam-se dimensionar galerias de águas pluviais para a área mostrada na Figura , atendendo aos seguintes critérios: • C médio = 0,65 • tempo de concentração inicial tc = 5 min • recobrimento mínimo = 1m • profundidade máxima da galeria = 4 m • diâmetro mínimo = 300 mm • n = 0,018 • velocidade mínima = 0,60 m/s • velocidade máxima = 5,00 m/s • chuvas com período de retorno T = 5 anos • Cidade: Cuiabá OBS: Deve ser considerada a economia no projeto, respeitando os limites de h/d e velocidade.
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