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UNIVAG - CENTRO UNIVERSITÁRIO GPA - CIÊNCIAS AGRARIAS, BIOLÓGICAS E ENGENHARIAS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL PROJETO DRENAGEM E ÁGUA PLUVIAIS MEMORIAL DESCRITIVO MEMORIAL DE CALCULO Dimensionamento de instalação de drenagem e águas pluviais, apresentado como instrumento avaliativo para composição de projeto de graduação. Discentes: Aparecido Edson Everton Laura Welinton Várzea Grande – MT Maio de 2019 SUMÁRIO INFORMAÇÕES DO EMPREENDIMENTO memorial descritivo - introdução Normas e códigos aplicáveis DESCRIÇÃO GERAL DA DRENAGEM e água pluviais PROJETO DA REDE DE DRENAGEM e água pluviais cisterna subterrânea tipos de calhas MEMORIAL DE CÁLCULO – metodologia de cálculo quantitativo de materiais informações do empreendimento Edificação unifamiliar, que possui um pavimento térreo e um superior que contem sala de estar, sala de jantar, adega, despensa, cozinha, 01 suíte, closet ,02 quartos e 03 banheiros, caixas d` água superior e inferior, reservatório de água pluviais, piscina e uma edícula que possui cozinha, um banheiro adaptado para PNE e área de serviço. Dados complementares da edificação: Endereço: Rua Antônio Dorileo , S/n ,Bairro: COOPHEMA Cidade/Estado: Cuiabá- MT PGM: 30m Zona: ZUM – zona urbana de uso Múltiplo Via: estrutural Área Prevista de construção: :350 m² Área do Terreno: 25m x 35m = 875m² População: 4 pessoas Características do imóvel Estrutura: Concreto Armado Divisão interna e externa: Módulos de EPS e alvenaria Cobertura da residência : laje , madeira ,telha de fibrocimento e telhado verde. Pisos internos: porcelanato Pisos externos: pisos pavers , pedra mineira Esquadrias: madeira , metal e vidro Forro: Gesso cartonado e placa. Garagens: cobertas Sistema de aquecimento central: somente previsã0 introdução – memorial descritivo Este memorial tem por objetivo descrever as condições básicas na elaboração do projeto do sistema de drenagem e água pluviais de uma residência unifamiliar. Este memorial fixa exigências e critérios necessários aos projetos de drenagem de águas pluviais, visando a garantir níveis aceitáveis de conforto, funcionalidade, higiene, durabilidade economia e segurança. Normas e códigos aplicáveis A execução das instalações deverá seguir as exigências das normas da ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas e Legislação Municipal. As normas e códigos aqui mencionados deverão ser aplicados, em sua última edição, ao fornecimento de materiais, instalações, testes de performance e aceitação por parte da contratante ou seu representante legal. Em caso de divergências entre as normas, deverá ser aplicado o procedimento mais rigoroso. Legislação Brasileira / Normas Brasileiras ABNT NBR5984 Norma Geral de Desenho Técnico – Procedimento; NBR 10844 Instalações prediais de águas pluviais; NBR-5680 - Tubos de PVC rígido – dimensões – padronização; NBR 10843 - Tubos de PVC rígido para instalações prediais de águas pluviais – Especificação. DESCRIÇÃO GERAL DA DRENAGEM e água pluviais O projeto em referência consiste basicamente dos seguintes componentes: calhas, tubulações internas e externas (vertical e horizontal ), caixas de passagem externas e cisterna para coleta das águas da chuva. PROJETO DA REDE DE DRENAGEM e água pluviais A cobertura da residência será de telha de fibrocimento por toda a casa e na cobertura da caixa d´ água da edícula. Toda canalização de drenagem localizada sob a laje de forro e tubos de queda serão testadas antes de serem cobertas, a fim de garantir estanqueidade do mesmo. As calhas e tubos de queda devem encaminhar suas águas até as caixas passagem e estas encaminharam para a cisterna de reuso e o excesso para a linha d’água conforme o projeto. Deverá ser deixada folga entre as tubulações e os elementos estruturais. Durante a execução da obra, deverão ser tomadas precauções para evitar a entrada de detritos nas tubulações. As canalizações deverão ser assentadas em terrenos livres de pedregulho ou sobre areia adensada. Deverão ser adotados os seguintes declives mínimos: calhas 2% e para os condutores horizontal 2% A declividade deve ser uniforme entre as caixas sucessivas de passagem. Para esse projeto existira rede pública coletora de drenagem de águas pluviais em funcionamento, sendo assim deve-se encaminhar o excesso a mesma. Somente será aproveitado somente água recolhida das coberturas da residência e da caixa d` água da edícula. A água reaproveitada terá seu uso exclusivamente para molhar toda a área externa, que possuem gramas, jardins e uma horta de uso próprio da residência . A tubulação interna e externa será executada com tubos e conexões de PVC rígido para água pluviais e tubo de drenagem específicos obedecendo ao projeto. Os tubos de queda entregaram as águas às caixas de passagem que terão declividade no sentido do coletor principal. O coletor principal receberá toda a água, ligando a interna de reuso. As caixas de passagem serão em concreto pré-moldado com tampa pré-moldada de seis de centímetros de espessura. As tampas de concreto, bem como as bordas das caixas, deverão ter cantoneiras metálicas em suas bordas e acabamento tipo quadro. As águas pluviais não devem ser lançadas em redes de esgoto. O sistema de reaproveitamento de água pluviais não vai possuir sistema de tratamento de água, somente um filtro para separar os resíduos da água. O bombeamento será realizado por uma bomba modelo submersa que será ligado somente manualmente. Previsão de utilizar uma bomba com potência de 0,5 CV. A instalação predial de águas pluviais se destina exclusivamente ao recolhimento e condução das águas pluviais, não se admitindo quaisquer interligações com outras instalações prediais. Previsão de coleta de água pluviais somente dos condensadores de ar localizados nos três quartos. cisterna subterrânea Para o projeto será utilizado as Cisterna Subterrânea Firme Fort Fiber 3,8 Litros adequada para enterrar (água de chuva). Plástico Reforçado Fibra de vidro. Atende os requisitos da NBR 15527 – Água de Chuva aproveitamento de cobertura em áreas urbanas para fins não potáveis. Calculo do reservatório, sua demanda e o quanto está previsto para ser coletado encontra-se no memorial de cálculo. tipos de calhas Material vai ser de aço galvanizado Modelo retangular Dimensões descrita no memorial de cálculos e no projeto executivo. MEMORIAL DE CÁLCULO – metodologia de cálculo O seguinte memorial de cálculo foi desenvolvido para o dimensionamento dos condutores verticais e horizontais do telhado da residência unifamiliar, foi feito de acordo com a NBR 10844:89, onde ressaltamos a seguir seus pontos principais: 8.1- Condições Gerais Para efeito de cálculo de drenagem e água pluviais foi levado em conta os materiais como sendo chapa de aço galvanizado para confecção de condutores horizontal, e tubo de PVC rígido como condutores vertical e horizontal, tubos de drenagem seguindo A NBR 10844 Instalações prediais de águas pluviais, também levamos em consideração as caixas de areias, canaleta, grelhas e ralos. 8.2 - As Instalações De Drenagem De Águas Pluviais Estas Devem Ser Projetadas De Modo A Obedecer Às Seguintes Exigências: 1- Recolher e conduzir a Vazão de projeto até locais permitidos pelos dispositivos legais; 2- Não permitir que água passe; 3- Permitir a limpeza e desobstrução de qualquer ponto no interior da instalação; 4- Absorver os esforços provocados pelas variações térmicas a que estão submetidas; 5- Quando passivas de choques mecânicos, ser constituídas de materiais resistentes a estes choques; 6- Nos componentes expostos, utilizar materiais resistentes às intempéries; 7- Nos componentes em contatocom outros materiais de construção, utilizar materiais compatíveis; 8- Não provocar ruídos excessivos; 9- Resistir às pressões a que podem estar sujeitas 10- Ser fixadas de maneira a assegurar resistência e durabilidade. 8.3 - Condições Especificas Para Cálculo Drenagem De Água Pluviais. Fatores meteorológicos; A determinação da intensidade pluviométrica “I”, para fins de projeto, deve ser feita a partir da fixação de valores adequados para a Duração de precipitação e o período de retorno. Tomam-se como base dados pluviométricos locais. A determinação da intensidade pluviométrica; A determinação da intensidade pluviométrica foi levado em consideração o anexo da NBR 10.844 senda a tabela 5 – chuvas intensas no brasil no Brasil ( duração de 5 min.) O período de retorno deve ser fixado segundo as características da área a ser drenada, obedecendo ao estabelecido a seguir: T = 1 ano, para áreas pavimentadas, onde empoçamentos possam ser tolerados; T = 5 anos, para coberturas e/ou terraços; T = 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamento ou extravasamento não possa ser tolerado A duração de precipitação deve ser fixada em t = 5min Calcular o número de condutores de acordo a tabela a localidade do projeto e qual o condutor desejado. Assim, você obtém a área máxima de telhado (At) em metros quadrados que um condutor consegue atender. Fonte: manual tigre No cálculo da área de contribuição, devem-se considerar os incrementos devidos à inclinação da cobertura e às paredes que interceptem água de chuva que também deva ser drenada pela cobertura (Ver Figura 2, representação (b) e NBR 7196). Figura 2 – imagem (b) – NBR 10844 Indicações para cálculos da área de contribuição Calcular em seguida a quantidade de condutores (Nc) que deverão ser utilizados para cada plano de telhado através da formula. Calcular a distância entre os condutores (para dois ou mais condutores) através da formula: A vazão de projeto deve ser calculada pela fórmula: As coberturas horizontais de laje devem ser projetadas para evitar empoçamento. As superfícies horizontais de laje devem ter declividade mínima de 0,5%, de modo que garanta o escoamento das águas pluviais, até os pontos de drenagem previstos. As calhas de beiral e platibanda devem, sempre que possível, ser fixadas centralmente sob a extremidade da cobertura e o mais próximo desta. A inclinação das calhas de beiral e platibanda deve ser uniforme, com valor mínimo de 0,5%. Quando não se pode tolerar nenhum transbordamento ao longo da calha, extravasores podem ser previstos como medida adicional de segurança. Nestes casos, eles devem descarregar em locais adequados. 5 Em calhas de beiral ou platibanda, quando a saída estiver a menos de 4m de uma mudança de direção, a Vazão de projeto deve ser multiplicada pelos coeficientes da Tabela 1. O dimensionamento das calhas deve ser feito através da fórmula de Manning-Strickler, indicada a seguir, ou de qualquer outra fórmula equivalente: Também deve se levar em consideração a rugosidade das matérias que e confeccionado as calhas. Sendo assim, devemos utilizar a Tabela 2 da NBR 10.844 onde indica os coeficientes de rugosidade dos materiais normalmente utilizados na confecção de calhas. Os condutores verticais devem ser projetados, sempre que possível, em uma só prumada. Quando houver necessidade de desvio, devem ser usadas curvas de 90o de raio longo ou curvas de 45o e devem ser previstas peças de inspeção. Os condutores verticais podem ser colocados externa e internamente ao edifício, dependendo de considerações de projeto, do uso e da ocupação do edifício e do material dos condutores. O dimensionamento dos condutores verticais deve ser feito a partir dos seguintes dados: Q = Vazão de projeto, em L/min H = altura da lâmina de água na calha, em mm L = comprimento do condutor vertical, em m Nota: O diâmetro interno (D) do condutor vertical é obtido através dos ábacos da Figura 3 Para calhas com saída em aresta viva ou com funil de saída, deve-se utilizar respectivamente, o ábaco (a) ou (b) Dados: Q (L/min), H (mm) e L (m) H incógnita: D (mm) Procedimento: levantar uma vertical por Q até interceptar as curvas de H e L correspondentes. No caso de não haver curvas dos valores de H e L, interpolar entre as curvas existentes. Transportar a interseção mais alta até o eixo D. Adotar o diâmetro nominal cujo diâmetro interno seja superior ou igual ao valor encontrado. Os condutores horizontais devem ser projetados, sempre que possível, com declividade uniforme, com valor mínimo de 0,5%. Nas tubulações enterradas, devem ser previstas caixas de areia sempre que houver conexões com outra tubulação, mudança de declividade, mudança de direção e ainda a cada trecho de 20m nos percursos retilíneos. A ligação entre os condutores verticais e horizontais é sempre feita por curva de raio longo, com inspeção ou caixa de areia, estando o condutor horizontal aparen-te ou enterrado. Tabela 04, auxiliar no dimensionamento dos condutores horizontais de seção circular. 8.4 Memorial De Cálculo foi desenvolvido utilizando as Referências Da NBR 10.488 Citadas Nesse Memorial. Tempo de retorno (T= 12 anos) Duração da precipitação = (t=5min) Área e contribuição Para o cálculo da área de contribuição, foi utilizado o projeto de cobertura da residência onde a mesma foi dividida em 7 partes e da edícula em 3. Conforme as imagens abaixo. Planta da cobertura da residência Planta da cobertura da edícula Foram obtidos os seguintes valores de área de contribuição seguindo a formula: Tabela – cálculo de área de contribuição Área(A) Área de contribuição 1 23,13 m² 2 103 m² 3 12,44 m² 4 37,16 5 13,31 Foi utilizado o coeficiente multiplicativo de vazão de projeto para correção, devido que o projeto vai utilizar cantos reto, com curvas a menos de 2m de saída da calha. Coeficiente de contribuição = 1,2 Foi realizado o cálculo de condutores utilizando informação de tabela do mundo tigres sobre área de telhado que um bocal retangular pode escoar. Valor obtido para área de telhado em Cuiabá = 88,42m² Em seguida foi utilizando a seguinte formula: Tabela – cálculo de números de condutores Área(A) Área de contribuição Calculo do número de condutores 1 23,13 m² 0,26 = 1 condutor 2 103 m² 1,16 = 2 condutores 3 12,44 m² 0,14 = 1 condutor 4 37,16 0,42 = 1 condutor 5 13,31 0,15 = 1 condutor Foram obtidos os valos de vazão de projeto de acordo com a formula: I= 230 mm/h Tabela – vazão de projeto e vazão de projeto com coeficiente de correção Área(A) Área de contribuição Calculo do número de condutores Vazão de projeto (Q ) L/min Vazão de projeto x coeficiente de correção. Q x 1,2 L/min 1 23,13 m² 0,26 = 1 condutor 88,66 106,39 2 103 m² 1,16 = 2 condutores 394,83 473,80 3 12,44 m² 0,14 = 1 condutor 39,40 47,28 4 37,16 0,42 = 1 condutor 142,45 171 5 13,31 0,15 = 1 condutor 51,02 61,22 Para dimensionamento de calhas a NBR 10844/89 adota a fórmula de Manning: Q = 60000 . (S/n) . RH 2/3 . i ½ S= 0,10 x 0,20 = 0,02 m² n= 0,011 P= 0,10+0,10+0,20 =0,40 m RH= S/P = 0,02/0,40 = 0,05 I= 2% = 0,02m/m Q = 2093 L/min De acordo com o cálculo realizado, as calhas terão a seguintes dimensões: Onde: H= altura da calha L= largura da calha Os condutores horizontais foram calculadospara lâmina de água máxima d e 2/3 do diâmetro . Sendo assim, a calha poderá trabalhar com 10 cm de lamina de água. L = 30 cm H = 15 cm Para dimensionamento dos condutores verticais, foi realizado analise do ábaco da NBR 10.844, sendo ábaco (a) , com calhas com saída em arestas vivas, abaixo segue os valores obtidos. Tabela – dimensionamentos dos condutores vertical Área (A) Área de contribuição Vazão de projeto ( Q ) L/min Vazão de projeto x coeficiente de correção. Q x 1,2 L/min Dimensionamento dos condutores Vertical De acordo com ábaco (a) Calhas ( L=300mm x H=150mm ) Q = 2093 L/min 1 23,13 m² 88,66 106,39 L= 3m ( comprimento do tubo ) H= 100mm ( altura da lamina de água ) D= 108 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 125 mm 2 103 m² 394,83 473,80 L= 6m ( comprimento do tubo ) H= 100mm ( altura da lamina de água ) D= 98 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 100 mm 3 12,44 m² 39,40 47,28 L= 8,70 m(comprimento do tubo) H= 100 mm ( altura da lamina de água ) D= 91 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 100 mm 4 37,16 142,45 171 L= 3,15 m ( comprimento do tubo) H= 10 mm ( altura da lamina de água ) D= 108 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 125mm mm 5 13,31 51,02 61,22 L=5m ( comprimento do tubo) H= 100 mm( altura da lamina de água) D= 92 mm (diamentro do tubo) Uso no projeto D = 100 mm Dimensionamento dos condutores horizontal Tabela – dimensionamento dos condutores horizontal Área (A) Área de contribuição Vazão de projeto ( Q ) L/min Vazão de projeto x coeficiente de correção. Q x 1,2 L/min Dimensionamento dos condutores Vertical De acordo com ábaco (a) Calhas ( L=300mm x H=150mm ) Q = 2093 L/min Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões em L/min.) Tabela 4 – da NBR 10.844 N=0,011 I= 2% 1 23,13 m² 88,66 106,39 L= 3m ( comprimento do tubo ) H= 100mm ( altura da lamina de água ) D= 108 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 125 mm D= 100mm 2 103 m² 394,83 473,80 L= 6m ( comprimento do tubo ) H= 100mm ( altura da lamina de água ) D= 98 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 100 mm D= 100mm 3 12,44 m² 39,40 47,28 L= 8,70 m(comprimento do tubo) H= 100 mm ( altura da lamina de água ) D= 91 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 100 mm D=100mm 4 37,16 142,45 171 L= 3,15 m ( comprimento do tubo) H= 10 mm ( altura da lamina de água ) D= 108 mm ( diâmetro do tubo ) Uso no projeto D = 125mm mm D=100mm 5 13,31 51,02 61,22 L=5m ( comprimento do tubo) H= 100 mm( altura da lamina de água) D= 92 mm (diamentro do tubo) Uso no projeto D = 100 mm D=100mm Dimensionamento do reservatório de aproveitamento de água pluvial . Precipitação média anual em Cuiabá –(fonte : site Climatempo) P= 112 mm Área de captação A = 152 m² Número de meses de pouca chuva –(fonte : site Climatempo) T= 3 meses (junho , julho e agosto V= 2 145,025 litros Instalar um reservatório de no mínimo 2500 litros VAI SER INSTALADO RESERVATORIO DE 3800 LITROS Tabela – demanda diário de água Consumo Calculo Resultado Jardim e horta (462m² )x (2L/dia/m²)X08 vezes/mês 11088 litros quantitativo de materiais Tabela – matérias previstos para instalações de drenagem e água pluviais Descrição do materiais Unidade Quantidade Tubos de 100 mm PVC R m 90 Tubos de 125 mm PVC R m 32 Brita nº m³ 3 Areia fina m³ 0,5 Tubos de 20 mm PVC Fria Para jardim m 60 Joelho de 20 mm unidade 10 Te de 20 mm unidade 10 Aspersor para jardim Unidade 15 Calhas chapa Aço galvanizadas m² 145 Caixa de areia 60x60 profundidade no projeto unidades 05 Caixa de passagem drenagem 60x60 profundidade no projeto unidades 02 Reservatório subterrâneo 3800 litros unidades 01 Bomba submersa Unidade 01 Ralo Linear 90cm - Grelha Cinza TIGRE unidade 06 Joelho de 90º DN 100 Unidade 12 Joelho de 90º DN 125 UNIDADE 04 JUNÇÃO EM Y Unidade 02 Adesivo plástico para PVC 23g/ JUNÇÃO 125 DN Frasco 175g 12