Como dimensionar calhas e grelhas?

Para o dimensionamento de calhas e grelhas devemos retomar os conhecimentos aprendidos na Disciplina de Sistemas Prediais. Para o cálculo de calhas e coletores utilizaremos da NBR 10844/89 e Fórmula de Manning-Strickler dada a seguir: 
 

\(Q = k\cdot \frac{S}{n} \cdot \sqrt[3]{R_{h}} \cdot \sqrt[2]{i}\)

em que \(Q\) é a vazão de projeto da calha,em litros por minuto; \(K\) é igual a 60000; \(S\) é a área molhada em m², \(n\) é o coeficiente de rugosidade do material, \(R_{H}\) é o raio hidráulico (considerando lamina d'agua de \(\frac{1}{2}\) do diâmetro interno para seçõe sretangulares e \(\frac{2}{3}\) para seções circualres ), em metros; e \(i \) a declividade da calha/coletor \(\frac{m}{m}\). 

Dada uma seção conhecida de calha é necessário realizar dois passos para seu dimensionamento:

1º - É necessário determinar sua vazão através da Fórmula de Manning-Strickler e verificar se ela é maior ou igual vazão de projeto (obtida segundo a NBR10844/89). Se a vazão encontrada é maior ou igual a vazão de projeto segue-se com os cálculos caso contrário deve-se aumentar as dimensões da calha. 

Caso a calha seja de seção semi-circular usa-se a tabela Nº3 da NBR 10844 adaptada na figura abaixo para determinação dos diâmetros. Lebrando que esta tabela vale para um rugosidade \(n=0,011\), além de neste caso a altura de lâmina d'agua ser de 50% do diâmetro interno. 

2º - Cálculo do condutor vertical (Tubulação de Escoamento), para calcularmos o diâmetro da tubulação que conduzirá a água é necessário aplicar ao ábaco 1 da NBR 10844/89 (atente-se a condição de sapida d atubulação, existem dois ábacos). O valor de vazão de calha encontrado e a distância vertical que a água irá percorrer, representada no ábaco pelas linhas tracejadas (L). A intersecção do valor de vazão com a linha L leva a uma valor de diâmetro. 

Exemplo: Seja a vazão da calha de 1440 litros por minuto e um comprimento de tubulação vertical de 3 metros, qual o diâmetro necessário ? Aplicando o que foi dito acima obtemos um valor aproximado de 85mm para o diâmetro interno da tubulação. 

Fonte NBR 10844 (1989). 

O Dimensionamento de tubulação para grelha e coletores verticais é mais simples que o de calhas. 

Conhecido o valor da vazão de projeto \(Q\) basta escolher um diâmetro inicial e a inclinação da tubulação que dará vazão ao coletor (Seja ela uma grelha ou uma sarjeta) e verificar a vazão desta seção (circular) que é dada na tabela 4 da NBR 10844/89. E é apresentada adpatada na figura abaixo: