SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUAPROJETO PADRÃO – Nº 10.04.020/0 RESERVATÓRIO ELEVADO METÁLICO Capacidade nominal: 20 m³ VOLUME I: Projeto Básico Agosto/2010 com.CÓPIA PROJETISTA: OLIVEIRA E MARQUES ENGENHARIA AV. SL. VER DATA TIPO DESCRIÇÃO POR VERIFICADO AUTORIZADO APROVADO EMISSÕES TIPOS A .doc .020/0 SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA RESERVATÓRIO ELEVADO METÁLICO V = 20 m³ CONTRATO: 4600025986 RESUMO: Projeto Básico do Reservatório Elevado Metálico. capacidade nominal de 20 m³. 501/502 – TEL/FAX (31) 3309-8367 SANTO ANTÔNIO – CEP 30.ORIGINAL D . PRUDENTE DE MORAIS 621.br EQUIPE TÉCNICA: Engª Gizelda de Melo Machado Engº José Alfredo Carneiro dos Santos VOLUME: VOLUME I – PROJETO BÁSICO REFERÊNCIA: Agosto/2010 Arquivo: 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0.04.380-000 – BELO HORIZONTE–MG e-mail: [email protected]ÃO C .PARA APROVAÇÃO B .COMPANHIA DE SANEAMENTO DE MINAS GERAIS PADRÃO 10. Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ SUMÁRIO O Projeto Padrão do Reservatório Elevado Metálico. capacidade nominal de 20 m³ é composto dos seguintes volumes: VOLUME I – Projeto Básico Memorial Descritivo e de Cálculos Desenhos 01/04 a 04/04 VOLUME II – Projeto Elétrico Sistema Monofásico Memorial Descritivo Desenho 01/01 a 01/01 VOLUME III – Projeto Executivo Memória de Cálculo Desenhos 01/04 a 04/04 VOLUME IV – Especificações Técnicas Especificações de Obra VOLUME V – Orçamento Orçamento de Obras Lista de Composições Mapa de Coleta de Preços de Insumos Memória de Cálculo de Quantitativos 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0.doc –1– . .............. 5.............................................................2.....Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ ÍNDICE 1...........................2 Elementos Construtivos..................................4 Descarga .................................................................9 4...3 Serviços de Terraplanagem............................................................................................................................... DIRETRIZES PARA UTILIZAÇÃO DESTE PROJETO PADRÃO ................7 4........................5 Ventilação/Suspiro..................................................................................................................................................................................9 4......................6 2................................................................................ 4 2................................................................................................................. 8 4............................................................5 Esgotamento externo da Unidade .............................................................................................6 3...doc –2– ...........2 Coeficientes de Rugosidade (k) .................................................................. APRESENTAÇÃO..............10 DESENHOS ...........................2..................................5 2..........1 Vazão de Projeto .............................................................2.................................1 Barrilete de Entrada de Água .........6 2................................................ 3 2......6 2..........9 4............................................................2 Barrilete de Saída de Água ................2 Área do Terreno..... 11 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0...................................................4 Obras de Fundação ..................1 Considerações para Composição de Custo da Unidade ....................2..........5 2.....................................1 Elementos Técnicos .......................................................... DIMENSIONAMENTO ................................................................................. PARÂMETROS DE PROJETO ......9 4........................................3 Extravasor ........................................................................4 2........................6 3..........2...................................................................... 6 3................................................................................................................................................................................................ Padrão COPASA 10. em linhas gerais. Todo o trabalho teve. APRESENTAÇÃO O presente documento compreende o Projeto Básico do Reservatório Elevado Metálico. dentro do contrato de prestação de serviços número 4600025986. 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0. capacidade nominal de 20 m³.Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ 1. as diretrizes preconizadas nas normas técnicas brasileiras e nas normas da COPASA.doc –3– .020/0. para a COPASA.04. elaborado pela Oliveira e Marques Engenharia Ltda. 35 1.1 Elementos Técnicos O Reservatório Padrão ora apresentado consiste de uma unidade metálica de forma cilíndrica.04 0.93 A altura de 10.4 3 (COPASA) C= K2 −1 π ×V × f (Toledo .0 m. (L/s) (m/s) Distribuição Vazão Velocid. Para sua aplicação em um sistema de abastecimento de água deverão ser analisados os seguintes parâmetros: a população a ser atendida. adotada para a coluna do reservatório. uma tabela relacionando a população atendida pelo reservatório.82 0.dia) População (hab) 100 500 125 400 150 333 175 286 200 250 250 200 100 873 125 698 150 582 175 499 200 436 250 349 Alimentação Vazão Velocid.Senóide) Per-Capita (L/hab. Metodologia determinação do Consumo 1 C = × Q × 86. prevê o abastecimento das ligações no entorno da unidade com a pressão mínima recomendada por norma de 10 mca.53 1. DIRETRIZES PARA UTILIZAÇÃO DESTE PROJETO PADRÃO 2.Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ 2. elevada. possuindo volume para armazenamento de 20 m³ de água e altura da coluna de 10. 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0. (L/s) (m/s) 0.0 m.62 1. a seguir. Apresenta-se.doc –4– .69 0. em função da cota per-capita característica da população. a cota de consumo per-capita e a curva de caracterização do consumo horário em sua área de influência.21 0. extensão de 36. A grade de proteção da caixa de válvulas completa o conjunto. a saber: - Reservatório Metálico. 20 m³ . capacidade nominal de 20 m³ está dividido em três partes. elevado.Estrutura. estão inclusos os seguintes serviços: todo o fornecimento e montagem de materiais hidráulicos (tubos. cabe ressaltar. No item “Barrilete/Tubulações”.33 m².Urbanização/ Instalação Elétrica. estão inclusos os serviços de escavação/reaterro de cavas de fundação. - Reservatório Metálico. com adaptações do barrilete e da urbanização à situação específica da área onde o mesmo será implantado.2. - Passeio cimentado liso. poços secos e a caixa de alvenaria para abrigo dos barriletes. além do fornecimento do reservatório propriamente dito. e 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0.2 Elementos Construtivos 2. conforme projeto. elevado. tipo elevado. elevado. área de 53. que. No item “Urbanização” estão inclusos os seguintes itens: - Limpeza do terreno. - Cerca de mourões de concreto e alambrado.Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ 2. aparelhos e acessórios) a serem instalados.doc –5– . No custo do reservatório metálico não estão inclusos os valores referentes ao transporte da unidade até a obra e à sua montagem no local definido em projeto.00 m. conexões. - Pavimentação em brita. área de (10 x 8) m² = 80 m². área de 21. No item “Estrutura”.Barrilete /Tubulações. 20 m³ . conforme projeto.58 m². cap. cap. - Portão para pedestre padrão COPASA. 20 m³ .1 Considerações para Composição de Custo da Unidade O custo de um reservatório metálico padrão. Tal partição do custo da unidade permitirá a utilização apenas de sua estrutura. cap. - Reservatório Metálico. 2.4 Obras de Fundação O projeto da estrutura de apoio do reservatório deverá ser concebido pela projetista.Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ - Padrão de entrada de energia e iluminação geral da área. não foram considerados no orçamento. deverá incluir este serviço em seu orçamento.3 Serviços de Terraplanagem Os serviços de terraplanagem para obtenção de um platô plano para assentamento do reservatório. de forma completa.doc –6– .2. 2. A Norma da ABNT NBR 12217/94 preconiza que o volume necessário para o atendimento dessas variações deve ser avaliado a partir dos dados de consumo diário e do regime previsto de alimentação do 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0. ficando a cargo da projetista a inclusão deste item em seu projeto específico. para subsidiar a execução do projeto estrutural.1 Vazão de Projeto O reservatório de distribuição é uma unidade do sistema de abastecimento de água destinada a regularizar as variações entre as vazões de adução e de distribuição. Para efeito de composição de custo da base de fundação do reservatório considerouse uma estrutura de concreto armado com espessura de 1 metro de profundidade.2 Área do Terreno Foi considerada uma área de assentamento da unidade com dimensões básicas de (10 x 8) m². sendo projetadas fundações específicas. nas dimensões em planta. 2. conforme projeto elétrico. em função das condições do solo onde o mesmo será assentado.2.5 Esgotamento externo da Unidade A tubulação externa de esgotamento do reservatório não foi considerada no orçamento. quando em uso deste Projeto Padrão.2. sendo este item específico da localidade onde o mesmo será inserido. indicadas no projeto básico. 3. condicionando as pressões na rede de distribuição. 2. 2. com platô plano. A projetista. Deverão ser realizadas sondagens à percussão na área onde será implantada a unidade. PARÂMETROS DE PROJETO 3. ... A COPASA preconiza.. pode ser feita conforme a equação que se segue. f Fator 1... C= 1 × Q × 86. 3....doc –7– ... para a determinação do volume de reservação.........2 recomendado por Norma... Com o volume do reservatório definido em C = 20 m³ e o k 2 = 1...... a vazão de alimentação do reservatório seria: Q = 1......... Analisando-se as metodologias acima descritas para a determinação do volume de reservação.. Sabendo-se que C = 20 m³. aplicando-se o fator 1.5.2 ao volume calculado para garantir uma segurança operacional.... sendo: 3 C Capacidade do reservatório (m³)... a vazão máxima de alimentação dessa unidade seria Q = 0........ de acordo com o método do Engº Malta Toledo... A determinação do volume do reservatório para o regime de alimentação contínuo...... 0...........21 L/s.... onde: C Capacidade do reservatório (m³).4 . a adoção de um volume de armazenamento correspondente a um terço do consumo diário. Q Vazão máxima de entrada (L/s). V Volume de água consumido no dia de máximo consumo – 24 × Qmáx (m³/h).21 L/s... no dia de maior consumo. C= K2 −1 π × V × f ......Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ reservatório.....2 Coeficientes de Rugosidade (k) Ferro Galvanizado .. K2 Coeficiente de variação do consumo para a hora de maior consumo....5 mm 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0. no qual a curva de consumo se assimila a uma senóide.... observa-se a vazão máxima de alimentação do reservatório igual a 1.69 L/s. Considerando-se a vazão de 1.96 0.1/2”. Re = Número de Reynolds. onde: D 2⋅ g f Coeficiente de atrito.46 0. g Aceleração da gravidade (9. e. onde υ é a viscosidade cinemática do fluído (nesse estudo. considerou-se a água na temperatura de 20°C).doc FG FG FG FG Perda de Carga Unitária (m/Km) 462.7 ⋅ D Re ⋅ f 1 . O coeficiente f de atrito foi calculado conforme proposto por Colebrook-White. Ø1. onde: f = Coeficiente de atrito. Relação de Diâmetros e Velocidade para Q = 1. D = Diâmetro da tubulação (m).27 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0.1/2” Ø2” Ø3” 2. O número de Reynolds é calculado por Re = U ⋅D υ . k 2. k = Rugosidade do material da tubulação (m).8 m/s²).62 0. DIMENSIONAMENTO Para a análise das velocidades e perdas de carga nas tubulações foi utilizada a formulação proposta por Darcy-Weisbach (fórmula universal).90 –8– .21 L/s tem-se as seguintes condições de cálculos para os diâmetros Ø1”. U Velocidade do escoamento (m/s).51 = −2 ⋅ log + f 3. D Diâmetro da tubulação (m). conforme equação seguinte: J= f× 1 U2 × . Ø2” e Ø3”.45 1.10 14.21 L/s Diâmetro Velocidade (m/s) Material Ø1” Ø1.Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ 4. υ = 1x10-6 m²/s. e.40 44. ou seja. 1 Manual de Hidráulica do prof. 4. para Cd = 0. t = 3.21 L/s e Ø2” (50 mm).74 × A × h . Nestas condições. com o que se obteve a vazão máxima no barrilete de saída do reservatório de Q = 1. K2=1.93 m/s.35 m (carga hidráulica do reservatório). Ø2” (50mm). obtém-se H = 5.00196 m2 (área do orifício) e h = 4. Para o seu dimensionamento utilizou-se a fórmula Q = C d xSx 2 gH que. Q = 1.4 Descarga A tubulação de descarga do reservatório.82 L/s.2 Barrilete de Saída de Água O barrilete de saída de água do reservatório foi dimensionado para atender à vazão de projeto (Q = 1. obteve-se. 66.doc –9– .21 L/s). o diâmetro de extravasamento deverá ser suficiente para o esgotamento dessa vazão trabalhando como orifício. acrescida do coeficiente de variação da hora de maior consumo.07 m2 (área do S espelho d’água).61 e h = 4. A tubulação de extravasamento foi dimensionada para funcionar como orifício.62 m/s.21 cm . foi dimensionada de forma que o esvaziamento completo do reservatório se dê em aproximadamente 1 hora e 10 minutos.04 L/s.5. ou seja.1 Barrilete de Entrada de Água O barrilete de entrada de água no reservatório será dimensionado para atender à vazão de projeto. 4.21 L/s. Q = 1.993 s . Para Cd = 0. de Azevedo Netto 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0. Utilizando-se da fórmula1 t = 0.5 minutos.21 L/s. Adotou-se o Ø2” (50mm) que conduz a uma velocidade V = 0. S = 0. projetada em ferro galvanizado. José M.61. 4. Adotou-se o Ø2” (50 mm) que conduz a uma velocidade V = 0.3 Extravasor Mantendo-se a consideração de que a vazão máxima de entrada no reservatório será Q = 1. para A = 5.35 m (carga hidráulica do reservatório). a vazão máxima com o registro totalmente aberto se dará no início de seu esvaziamento e pode ser calculada através da fórmula Qmáx = C d × S × 2 gh .Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ 4. esta vazão será de Qmáx = 11. .......doc – 10 – ........ para: Vazão (Q) .............. V Au = 0.......adotado 1 dispositivo... Assim......... sendo An a área necessária para a ventilação........... N= 0...03142 × 0.. consistirá de 1 dispositivo projetado especificamente para este fim........................ com DN 200 mm.. 11....... para proteção contra insetos e pequenos animais.....Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ 4.. evitando-se a ocorrência de sub-pressão dentro da câmara do reservatório e a possibilidade de um eventual colapso de sua estrutura.. 0...001104 m²..... dotado de tela em aço inox....... Esse sistema de ventilação foi dimensionado considerando a vazão de ar igual à vazão máxima de descarga.....5 Ventilação/Suspiro A ventilação do reservatório............ sendo Au é a área útil do dispositivo DN 200 mm...3 = 0....009426 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0..........12 ....... 30% Obtém-se: An = Q = 0......009426 m²............ malha #12.04 L/s Velocidade máxima admissível do ar dentro do dispositivo (V) ....................001104 = 0..... que funcionará também como suspiro...... a ser instalado no topo da unidade............ 10 m/s Percentual de área livre na tela ................. Reservatório Elevado Metálico – V = 20 m³ 5.doc – 11 – . 2.020/0 da COPASA é composto dos seguintes desenhos: Desenho 01 Reservatório Elevado Metálico – 20 m³ Projeto Básico Locação / Urbanização Planta Cobertura. Padrão 10. Lateral Desenho 02 Reservatório Elevado Metálico – 20 m³ Projeto Básico Corte A-A. DESENHOS O Projeto Básico do Reservatório Elevado Metálico. Vista A. Planta da Base. 4 e Relação de Materiais Desenho 03 Reservatório Elevado Metálico – 20 m³ Projeto Básico Cerca com Mourões de Concreto Para Áreas Urbanas Desenho 04 Reservatório Elevado Metálico – 20 m³ Projeto Básico Portão para Pedestre 10040200-AA-BS-REL-M0020-MD-001-0.04. capacidade nominal de 20 m³. 3. Elevações Frontal. Corte B-B Detalhes 1.