faculdade capixaba de nova venÉcia multivix …€¦ · hidráulicos para obras municipais, além...
TRANSCRIPT
FACULDADE CAPIXABA DE NOVA VENÉCIA – MULTIVIX
ENGENHARIA CIVIL
DOUGLAS VIALLE DE ANGELO
ELIZANGELA DE ABREU BASILIO
IARA HENRIQUE DE SOUZA PASSARELO SCELLO
NAYARA CARLA COELHO ANDRADE
PATRÍCIA SÉLLIA MARCARINI
CALÇADA SUSTENTÁVEL: PROPOSTA DE PROJETO PARA A ÁREA EXTERNA
DA FACULDADE CAPIXABA DE NOVA VENÉCIA - MULTIVIX
NOVA VENÉCIA
2016
DOUGLAS VIALLE DE ANGELO
ELIZANGELA DE ABREU BASILIO
IARA HENRIQUE DE SOUZA PASSARELO SCELLO
NAYARA CARLA COELHO DE ANDRADE
PATRÍCIA SÉLLIA MARCARINI
CALÇADA SUSTENTÁVEL: PROPOSTA DE PROJETO PARA A ÁREA EXTERNA
DA FACULDADE CAPIXABA DE NOVA VENÉCIA - MULTIVIX
Projeto de pesquisa apresentado ao programa de
Graduação em Engenharia Civil da Faculdade Capixaba
de Nova Venécia, como requisito parcial para obtenção
do grau de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Profº Gilmarc Costa Lima.
NOVA VENÉCIA
2016
DOUGLAS VIALLE DE ANGELO
ELIZANGELA DE ABREU BASILIO
IARA HENRIQUE DE SOUZA PASSARELO SCELLO
NAYARA CARLA COELHO ANDRADE
PATRÍCIA SÉLLIA MARCARINI
CALÇADA SUSTENTÁVEL: PROPOSTA DE PROJETO PARA A ÁREA EXTERNA
DA FACULDADE CAPIXABA DE NOVA VENÉCIA - MULTIVIX
Projeto de pesquisa apresentado ao programa de Graduação em Engenharia Civil da
Faculdade Capixaba de Nova Venécia, como requisito parcial para obtenção do grau de
Bacharel em Engenharia Civil.
Aprovado em ____ de ______________ de 20___.
COMISSÃO EXAMINADORA
Profº Gilmarc Costa Lima
Faculdade Capixaba de Nova Venécia
Orientador
Profº
Faculdade Capixaba de Nova Venécia
Membro 1
Profº
Faculdade Capixaba de Nova Venécia
Membro 2
4
CALÇADA SUSTENTÁVEL: PROPOSTA DE PROJETO PARA A ÁREA EXTERNA
DA FACULDADE CAPIXABA DE NOVA VENÉCIA - MULTIVIX
Douglas Vialle de Angelo
1
Elizangela de Abreu Basilio2
Iara Henrique de Souza Passarelo Scello3
Nayara Carla Coelho Andrade4
Patrícia Séllia Marcarini5
Gilmarc Costa Lima6
RESUMO
Na área urbana, tem-se desenvolvido poucos métodos para aproveitamento da água da chuva,
o impacto disso é enfatizado na inundação que ocorreu em dezembro de 2013 na cidade de
Nova Venécia. Dessa forma, a proposta convém solucionar os alagamentos que ocorrem na
calçada da instituição MULTIVIX, de forma a reaproveitar a água para fins não potáveis,
desta forma contribui para o controle de enchentes e minimiza a escassez de água. O projeto
em questão procede-se com a classificação do tipo de solo e pela taxa de infiltração in situ.
De fato, com os resultados obtém-se a resolução para condução da água da chuva excedente.
A calçada sustentável é composta por pavimento, canaleta com grelha e caixa receptora
projetada em concreto de 35 Mpa que tem função de captar e drenar a água; sistema
fundamentado pelo método racional; dimensionado pelo princípio de Bernoulli. A adaptação
da calçada para acessibilidade é garantida com a aplicação da NBR 9050 e com auxílio de
Software é feita a análise dos parâmetros na calçada.
PALAVRAS-CHAVE: Acessibilidade. Água pluvial. Drenagem Superficial.
ABSTRACT
In urban areas few methods have beens developed to use rainwater, the impact of this is
emphasized in the flooding that occurred in December 2013 in the city of Nova Venécia.
Thus, the proposal should solve the flooding occurring on the sidewalk of MULTIVIX
institution in order to reuse the water for non-potable purposes, thus contributing to the flood
control and minimizes water shortages. The project in question comes with the classification
of the type of soil and the infiltration rate in situ. Really, with results obtained the resolution
for conducting surplus rain water. Sustainable sidewalk consists of pavement, channel with
grating and reception box designed in concrete 35 Mpa which has function to capture and
drain the water; based system by rational method; dimensioned by the Bernoulli principle.
The adaptation of the sidewalk to accessibility is ensured by the implementation of ISO 9050
and with Software assistance an analysis of the parameters on the sidewalk.
KEY-WORDS: Accessibility. Rainwater. Surface drainage.
1 Graduando em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba de Nova Venécia - MULTIVIX.
2 Graduanda em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba de Nova Venécia - MULTIVIX.
3 Graduanda em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba de Nova Venécia - MULTIVIX.
4 Graduanda em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba de Nova Venécia - MULTIVIX.
5 Graduanda em Engenharia Civil pela Faculdade Capixaba de Nova Venécia - MULTIVIX.
6 Graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), pós-graduando em
estrutura de concreto e fundações pelo Instituto de pós-graduação de Goiás (IPOG), professor da Faculdade
Capixaba de Nova Venécia - MULTIVIX e orientador do projeto integrador II.
5
1 INTRODUÇÃO
A Faculdade MULTIVIX está localizada no município de Nova Venécia, cidade do norte do
estado do Espírito Santo que ao longo dos anos tem apresentado crescimento populacional
significativo, devido saldo migratório e consequente crescimento econômico. A instituição
privada recebe grande volume de alunos de diversos municípios da região, aumentando
gradualmente todos os anos, demandando de uma infraestrutura maior e assim aumentando o
consumo de água. Mediante a grande busca de ser a cada dia uma instituição de ensino
superior reconhecida nacionalmente como referência em qualidade educacional a presente
pesquisa traz inovação, trata-se da proposta de um projeto de calçada sustentável para o
quarteirão da faculdade Capixaba.
A presente pesquisa justifica-se, pois a calçada é um meio primordial de acesso à faculdade e
a qualquer propriedade, embora seja um tema pouco argumentado na construção civil, mas,
todavia de grande importância, pois é através dela que transitamos diariamente, além disso,
uma calçada devidamente bem projetada valoriza esteticamente a instituição, trazendo aos
cidadãos o caminhar livre, seguro e confortável e conscientizando socialmente. Uma calçada
seguindo normas e proporcionando economia a faculdade, torna-se um referencial e motivo
de inspiração para a cidade e para que outras empresas e instituições também façam, de modo
a preservar a terra e beneficiar os cidadãos.
Para tanto, com base na atual situação do lócus dessa pesquisa, a calçada encontra-se com
diversos problemas, dentre eles podemos destacar: a ausência de acessibilidade; área
parcialmente pavimentada; falta de drenagem urbana que ocasiona alagamentos; não dispõem
de arborização deixando o microclima seco e ausência de lixeiras. Sendo assim, questiona-se:
―Como a calçada sustentável e com acessibilidade pode melhorar o acesso na Faculdade
Capixaba de Nova Venécia?‖.
Assim sendo, a ideia central é propor o projeto de calçada sustentável e com acessibilidade
para a área onde está localizada a Faculdade Capixaba de Nova Venécia. Desse modo,
destacam-se os seguintes objetivos específicos: I) adaptar a calçada para ser acessível para
pessoas com mobilidade reduzida, deficientes físicos e visuais de acordo com a Associação
Brasileira de Normas Técnicas 9050:2015; II) propor sistema de drenagem de captação das
águas pluviais a fim de uma posterior reutilização não potável.
6
2 METODOLOGIA DA PESQUISA
A escolha do tema tem como principio visar à sustentabilidade, que na atualidade tem sido
retratada em grande importância, porém, ser sustentável não esta somente na preservação da
água, mas sim saber aproveitá-la da maneira correta. Uma maneira é transformar a calçada em
um ambiente acessível ao caminhar e com objetivo de captar as águas de chuva para
reutilização para fins não potáveis.
Desse modo, visando proporcionar o bem estar da população foi selecionada a calçada externa
da instituição MULTIVIX, no município de Nova Venécia, localizada na região norte do
estado do Espírito Santo, na Rua Jacobina, 165, Bairro São Francisco. A área da calçada
abrange o quarteirão fazendo parte as ruas Jacobina, Itaberaba e trecho da BR 342. Nota-se
que em épocas chuvosas apresentam alagamento, conforme mostra a figura 1.
Figura 1: Calçada atual com alagamento.
Fonte: Acervo pessoal, 2016.
Desse modo, após início das pesquisas, foi necessário um estudo do solo a fim de saber o que
causa os alagamentos. O primeiro ensaio realizado foi para determinar o tipo de solo,
acompanhado por laborista de solos, que em primeiro momento por meio de sondagem
manual utilizando cavadeira articulada de boca, no qual nos atende, coletou amostras de
material a aproximadamente 100 cm da superfície em cinco pontos de três trechos; O trecho
situado na Rua Jacobina não foi possível realizar a coleta da amostra devido o mesmo ser
pavimentado. No local foram coletadas as primeiras informações por análise tátil-visual7 que
posteriormente foram transferidas para um boletim de sondagem.
Com as amostras coletadas e separadas, foram encaminhadas ao laboratório da empresa
Concremat Engenharia localizada na cidade de Nova Venécia – ES; através do laboratorista
foram executados ensaios de caracterização do material de acordo com o Departamento de
Estradas e Rodagens – Método de ensaio DNER-ME 080/94; Ensaios Físicos de limite de
liquidez por DNER-ME 122/94 e limite de plasticidade DNER-ME 082/94; Ensaio de
compactação usando a norma do Departamento Nacional de infraestrutura de Transportes –
Método de ensaio DNIT 164/2013-ME para amostras não trabalhadas para determinar a
umidade ótima, massa específica aparente seca usando a energia normal; Ensaio de Índice de
Suporte Califórnia DNIT 172/2016-ME a fim de classificar o solo por meio da tabela seguida
pela American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO).
7 Análise feita por olho nu e pelo toque das mãos.
7
Além disso, para determinar a capacidade de absorção do solo, realizou-se o ensaio feito na
própria área externa, foram escavadas cinco aberturas de 30 x 30 x 30 cm e colocadas na
presença de água e após sua total absorção, anotado o intervalo de tempo. Em uma planilha,
foi determinado os respectivos coeficientes de infiltração para classifica-lo quanto sua
absorção relativa.
Pesquisas sobre índices pluviométricos e estações de medições do município foram realizadas
no Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (INCAPER) de
Nova Venécia.
Para compor elementos da proposta de um projeto é necessário conhecer a área, para isso foi
necessário o levantamento topográfico do quarteirão, que por falta de equipamentos, foi
preciso o auxílio de um profissional em topografia; contudo na prática um engenheiro civil
necessita de profissionais especializados. Dados do levantamento foram utilizados para a
adaptação da acessibilidade de cada trecho da calçada de acordo com a NBR 9050:2015
enquadrando os equipamentos urbanos e para dimensionamento do sistema de drenagem.
O sistema de drenagem pluvial tem seus cálculos baseados inicialmente no método racional,
cujo determina a vazão de pico de acordo com livro Plínio Tomaz: Cálculos Hidrológicos e
Hidráulicos para Obras Municipais. Dados foram essenciais para o cálculo, sendo eles: A área
do passeio com extensões pelo levantamento topográfico e área de contribuição pela NBR
10844 totalizando a área a qual será captada; o coeficiente de escoamento do pavimento
segundo John E. Gribbin,; os parâmetros da estação escolhida de acordo com a tabela do
artigo de parâmetros da equação de chuva intensa do estado do Espírito Santo; tempo de
retorno e duração da chuva da NBR 10844.
Os trechos das canaletas dimensionados a partir dos conceitos do exemplar: Águas de Chuva,
3ª edição, Manuel Henrique Campos Botelho. Para dimensionar as grelhas e sua capacidade
de engolimento foram estudados os conceitos de Plínio Tomaz: Cálculos Hidrológicos e
Hidráulicos para Obras Municipais, além disso, a resistência mecânica segundo a NBR
10160:2005. Para coletar a água das canaletas é fundamental uma caixa receptora onde suas
dimensões, desenvolvidas por Tomaz; A saída da caixa terá diâmetro considerando a perda de
carga em seu interior e dimensionada pelo princípio de Bernoulli por Gribbin.
Dessa forma, para total captação, o pavimento deve ser impermeável, portanto foi considerada
a resistência do concreto para esta situação que NBR 12665:2015 determina. Assim, foi
realizado o traço para concreto que será usado para o pavimento, canaletas e caixas coletoras.
Para a base do pavimento foi necessário o ensaio de granulometria e de Los Angeles da Brita
número 1 coletada da Pedreira MCL Mineração Columbia Ltda de Nova Venécia a fim de
constatar sua resistência. Ensaio e Traço realizados no laboratório Concremat Engenharia de
Nova Venécia – ES com acompanhamento do laboratorista.
Devido tratar-se de uma proposta de projeto foi realizado um levantamento de custos de
gastos da obra, tendo como referência a planilha do Instituto de Obras Públicas do Espírito
Santo (IOPES) do mês de agosto de 2016; materiais que não foram encontrados na mesma
obtiveram seus valores com uma média do mercado local.
Utilizou-se os software: AutoCAD, Topograf e Microsoft Excel para obter informações,
apresentar os resultados da proposta e para organizar os ensaios feitos em laboratório. Para
obtenção de imagens aéreas foi utilizado o Google Maps.
8
3 REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 ACESSIBILIDADE
A norma que regulamenta os critérios que devem ser observados para realização do projeto,
proporcionando que os usuários possam usá-lo de forma independente sob qualquer situação é
a NBR 9050:2015, que apresenta o tema de acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e
equipamentos urbanos.
A NBR 9050 (2015, p.2) define acessibilidade como:
Possibilidade e condição de alcance, percepção e entendimento para utilização, com
segurança e autonomia de espaços, mobiliários, equipamentos urbanos, edificações,
transportes, informação e comunicação, inclusive seus sistemas e tecnologias, bem
como outros serviços e instalações abertos ao publico, de uso publico ou privado de
coletivo, tanto na zona urbana como na rural, por pessoa com deficiência ou
mobilidade reduzida.
A calçada proposta além de ter um sistema sustentável, vem englobando o termo de
acessibilidade, atendendo os requisitos listados acima: espaço adaptado com rota acessível,
equipamentos de mobiliário urbano para pessoas com deficiências físicas, visuais e com
mobilidade reduzida.
A SMPDS8 (2012) fala da regulamentação de acordo com o artigo 5° da constituição
brasileira onde todos os cidadãos inclusive (deficientes físicos ou com a mobilidade reduzida)
têm o direito de acesso livre a qualquer local e de acordo com o cumprimento ao Decreto nº
5.296/049, que regulamenta as Leis n° 10.048, de 8 de novembro de 2000 e n° 10.098, de 19
de dezembro de 2000, a nova calçada vem com a proposta de acessibilidade, garantindo os
direitos de todos os cidadãos.
Ressalta-se a seguir alguns parâmetros que foram usados para adaptar a calçada conforme a
norma.
3.1.1 DIMENSÕES DA ÁREA DE CIRCULAÇÃO
A NBR 9050 (2015) regulamenta as dimensões de deslocamento para pessoas em pé com no
mínimo 1,20 m, possibilitando usar bengalas, andador com rodas, andador rígido, muletas,
apoio de tripé, bengala longa e cão-guia. Para pessoas que usam cadeira de rodas é necessário
um espaço para realizar uma manobra de 360º, transitar dois cadeirantes juntos, um pedestre e
um cadeirante com uma largura mínima de 1,50 m. Nas esquinas é recomendável para
deslocamentos de 90º área livre de 1,50 m. É necessário ter uma proteção contra queda
vertical ao longo da rota acessível com no mínimo 0,15 m. Deve ter uma altura de alcance
lateral confortável de 0,40 a 1,40 m para cadeirantes e de 0,65 a 1,55 m para pessoas em pé.
Área de aproximação de 0,25 a 0,50 m. Parâmetros para cones visuais para pessoas em pé de
0,30 a 5,08 m e cadeirantes com 0,37 a 4,15 m. A calçada é dividida em faixas de uso: a faixa
de serviço com largura mínima de 0,70 m, sendo utilizada para plantio de árvores ou arbustos,
postes, canteiros, lixeira e sinalização; faixa de passeio exclusiva para pedestres, superfície
regular, plana, não deve ter obstáculos, revestimento não trepidante, antiderrapante,
8 Secretaria Municipal de Planejamento e Desenvolvimento Sustentável.
9 Dá prioridade de atendimento às pessoas que especifica, estabelece normas gerais e critérios básicos para a
promoção da acessibilidade das pessoas portadoras de deficiência ou com mobilidade reduzida.
9
sinalização tátil direcional e de alerta de acordo a norma específica, inclinação transversal de
até 3%, longitudinal de até 5% e sempre acompanhar as vias lindeiras, largura de no mínimo
1,20 m e altura livre de 2,10 m.
3.1.2 SÍMBOLOS
De acordo com a NBR 9050(2015, p.38) definem símbolos como:
Representações gráficas que, através de uma figura ou forma convencionada,
estabelecem a analogia entre o objeto e a informação de sua representação e
expressam alguma mensagem. Devem ser legíveis e de fácil compreensão, atendendo a pessoas estrangeiras, analfabetas e com baixa visão, ou cegas, quando
em relevo.
Símbolos que correspondem à acessibilidade de acordo com a norma 9050 (2015) são:
símbolo internacional de acesso (SIA), símbolo internacional de pessoas com deficiência
visual, deficiência auditiva e complementares.
3.1.3 RAMPAS
Conforme NBR 9050 (2015, p.58) devem ser consideradas ―rampas às superfícies de piso
com declividade ou superior a 5%‖. Rebaixamento de calçadas NBR 9050 (2015, p.79)
―inclinação deve ser constante e não superior a 8,33% no sentindo longitudinal da rampa
central‖. E também a NBR 9050 (2015, p.59) descreve que ―a largura mínima recomendável
para as rampas em rotas acessíveis é de 1,50 m, sendo o mínimo admissível de 1,20 m‖.
Descreve a NBR 9050 (2015, p.79) que ―o rebaixamento não pode diminuir a faixa livre de
circulação, de no mínimo 1,20 m da calçada‖.
Para o dimensionamento atender a norma deve ser calculado pela fórmula:
i h. 100
c onde: i= inclinação, expressa em porcentagem (%);
h= altura do desnível;
c= comprimento da projeção horizontal.
Através desta fórmula é possível encontra-se as incógnitas desejadas.
Existem diferentes tipos de rampas, cada qual para um determinado espaço. A NBR 9050
(2015) determina que podem ser: rampa de acesso ao lote, não interferindo na faixa de
passeio; rebaixamento de calçada; faixa de acomodação de travessia; rebaixamento entre
canteiros; rebaixamento de calçadas estreitas; a largura da rampa quando há existência de
faixa de pedestre deve ser igual ao tamanho da mesma e estar alinhados.
3.1.4 ARBORIZAÇÃO
A NBR 9050 (2015) determina que a arborização não interfira nas áreas de circulação. Não
podendo conter espinhos, raízes que não estraguem o pavimento e não tenha partes tóxicas
que causam risco a saúde dos pedestres. O manual de calçada sustentável (2012) informa que
deve ter uma distância mínima entre as árvores e equipamentos, sendo elas: 5 metros da
esquina, 2 metros da boca de lobo, 7 a 10 metros entre plantas, 1,5 m de entradas, 1,5 m de
guia rebaixada (veículos e pedestres) e 4 m de sinalização de transito.
10
3.1.5 LIXEIRAS
Conforme a NBR 9050 (2015) devem ser instaladas fora da faixa de passeio. Devem estar
adequadas de acordo com a altura de alcance para cadeirantes, pessoas com mobilidade
reduzida e todos cidadãos.
3.2 DRENAGEM PLUVIAL
3.2.1 TIPOS DE SISTEMAS
Segundo Manual de Drenagem Urbana (2005), a drenagem é definida em três tipos de
sistemas, como: fonte, microdrenagem e macrodrenagem. Drenagem na fonte sendo
caracterizada como o escoamento em lotes; a microdrenagem definida por sistema de
condutos pluviais, usado para atender drenagem de precipitações, por fim, a macrodrenagem
envolve diferentes sistemas coletores com área total maior.
3.3 MÉTODOS
De acordo com pesquisas da universidade federal de campina grande, existem diversos
métodos para a realização dos cálculos de projeto de drenagem, o aconselhável para
microdrenagem é o método analítico que se divide em três: método racional, de hidrograma e
a análise estática. Para as obras de microdrenagem o método mais empregado é o Racional.
3.3.1 MÉTODO RACIONAL
Tomaz (2011, p.106) descreve o método racional como:
Um método indireto e foi apresentado pela primeira vez em 1851 por Mulvaney e
usado por Emil Kuichling em 1889 e estabeleceu uma relação entre a chuva e o
escoamento superficial (deflúvio). É usado para calcular a vazão de pico de uma
determinada bacia, considerando uma seção de estudo.
A fórmula de vazão é:
onde: Q= vazão de pico (m
3/s);
C= coeficiente de escoamento superficial;
I= intensidade média da chuva (mm/h);
A= área da bacia (ha).
Para obter resultado da vazão, é necessário calcular dados a parte, que são os seguintes:
Chuvas Intensas
Segundo Silva (apud SALGADO, 2009, p.20) denomina-se como ―chuvas máximas ou
extremas, aquelas que apresentam grande lâmina precipitada, durante pequeno intervalo de
tempo‖.
Segundo Pruski (apud S LG DO, 2009, p.21) ―é necessário conhecer a relação entre
intensidade, a duração, a frequência e a distribuição das precipitações‖.
11
Segundo Pruski e Villela & Mattos (apud SALGADO, 2009, p.21):
As precipitações intensas são caracterizadas através da equação de chuvas, que
consiste em calcular o cálculo da intensidade máxima média de uma precipitação
sendo expressa por mm/h.
Dada fórmula: .Ta
(t b)c onde: Im= intensidade máxima média de precipitação mm/h;
T = período de retorno (anos);
t = duração da precipitação (min);
K, a, b, c = parâmetros para cada localidade de interesse.
Período de Retorno (T)
Tomaz (2011, p.23) define como ―período de tempo médio que um determinado evento
hidrológico é igualado ou superado pelo menos uma vez‖.
A NBR 10844 (1989, p.3) determina que:
Deve ser fixado segundo as características da área a ser drenada, obedecendo os
estabelecido a seguir:
T=1 ano, para áreas pavimentadas, onde empoçamentos possam ser tolerados;
T= 5 anos, para cobertura e/ou terraços;
T= 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamento ou extravasamento não
possa ser tolerado.
Esse período é escolhido de acordo com o caso de estudo, dando importância ao tipo de
construção que será realizada, para que não haja erro vindo a prejudicar a obra e os usuários.
Coeficiente de escoamento superficial (C)
Segundo Gribbin (2013), o coeficiente de escoamento superficial é classificado de acordo
com a característica da superfície, apresentando um intervalo numérico referente a um
período de retorno de 2 a 10 anos. Para períodos de retorno maiores deve-se multiplicar o
coeficiente por um fator multiplicador que varia de 1,15 a 1,25. Tendo um resultado
reajustado menor que 1,00.
Duração da precipitação (t)
Segundo a NBR 10844 (1989, p.2), define como ―intervalo de tempo de referência para a
determinação de intensidades pluviométricas‖. Também, define que ―deve ser fixada em 5
minutos‖.
3.4 DIMENSIONAMENTO DO CONDUTO LIVRE
Condutos livres ou canais são denominados segundo Evangelista (2009, p.1) como ―condutos
onde o escoamento é caracterizado por apresentar uma superfície livre na qual reina a pressão
atmosférica‖.
Canaletas abertas e recobertas com grelhas de acordo com Portal das telhas (2015) são usadas
frequentemente em áreas que são pavimentadas ou calçadas que tem objetivo de controlar as
águas pluviais.
12
A caracterização da canaleta de acordo com Botelho (2011) origina-se dos sistemas pluviais
em ambientes urbanos, admite como sua principal característica escoamento uniforme em
regimes permanentes, ou seja, essa uniformidade se dá a uma rugosidade, seção e declividade
que não apresente variação.
Essa característica geralmente pode ser adotada para simplificação dos cálculos de condução
de água pluvial, considerando primordialmente a segurança.
Botelho (2011) também descreve que o escoamento uniforme apresenta algumas situações
que subdividem em regimes fluvial (subcrítico), crítico e torrencial (supercrítico), sendo
usado para canalização pluvial o regime fluvial, dimensionado para velocidades e
declividades menores este, se enquadrando em h>hc (h altura adotada no projeto e hc altura
crítica), V>Vc (V velocidade adotada no projeto e Vc velocidade crítica) e i<ic (i inclinação
adotada no projeto e ic inclinação crítica).
3.4.1 CÁLCULO DA CANALETA RETANGULAR EM ESCOAMENTO UNIFORME
Botelho (2011) relata que para encontra o valor de h (altura) que atenda a vazão de projeto, é
necessário realizar tentativas.
Escolhido o valor de h, calcula-se o raio hidráulico (Rh). Botelho (2011, p.135), afirma que o
raio hidráulico é ―a divisão da área molhada (S) pelo perímetro molhado (pm)‖.
Dada a fórmula: Rh = S
pm onde: S = base multiplicado pela altura;
pm = 2 vezes a altura mais a base.
De acordo com Botelho (2011, p.134) utiliza-se a fórmula de Chézy e Manning para encontrar
a velocidade:
V = (1
).Rh
i onde: V= Velocidade média (m/s);
Rh= Raio hidráulico (m);
i= Declividade (m/m);
n= Coeficiente de rugosidade.
Desse modo, é necessário encontrar os dados a fim de resolver a fórmula acima, sendo eles:
Declividade (i).
O manual de drenagem superficial (2008, p.11) cita que ―a declividade longitudinal não deve
ser menor que 0,5%‖.
A condição é válida para o projeto em estudo, atendendo a uma velocidade mínima.
Coeficiente de rugosidade (n).
Segundo Botelho (2011) o valor do coeficiente baseia-se com o tipo de material usado no
canal. Sendo o mais aplicado para canais onde as águas são consideradas não totalmente
limpas, o de concreto comum.
13
Lembrando, que de acordo com o Portal das telhas (2015), a espessura para canaletas deve
atender de 7 a 8 cm.
3.4.2 VERIFICAÇÃO DO DIMENSIONAMENTO
Botelho (2011) propõe que para determinar a vazão que a canaleta dimensionada suporta,
utiliza-se a equação da continuidade:
Q = A.V onde: Q=Vazão de pico (m³/s);
A=Área (m²);
V=Velocidade (m/s).
A vazão suportada deve ser superior a vazão de projeto. Assim, definindo se a altura adotada
atende ou não o caso. Atendendo, segundo Evangelista (2009) acrescenta-se uma margem de
segurança de 20% da altura escolhida.
Conclui-se calculando a altura crítica para definir o tipo de regime que o projeto se enquadra.
Para seção molhada retangular, segundo Botelho (2011, p.132):
h √(
Q
L)
g
3
onde: Q= vazão (m³/s);
L= largura do canal (m);
g= aceleração da gravidade (m²/s).
Deve-se atentar que para o cálculo da altura crítica, utiliza-se a vazão suportada.
3.5 DIMENSIONAMENTO DA GRELHA PARA CANALETA.
A NBR 9050 (2015, p. 56) apresenta requisitos para a grelha ser acessível:
Em rotas acessíveis, as grelhas e juntas de dilatação devem estar fora do fluxo
principal de circulação. Quando não possível tecnicamente, os vãos devem ter
dimensão máxima de 15 mm, devem ser instalados perpendicularmente ao fluxo
principal ou ter vãos de formato quadriculado/circular, quando houver fluxos em
mais de um sentido de circulação.
3.5.1 ADOTANDO DIMENSÕES
Para o dimensionamento da grelha é necessário escolher valores que se adequam a norma
citada acima e se adapte no projeto.
Figura 2: Esquema da grelha.
Fonte: DNER (apud TOMAZ, 2011).
e
a2
a1
14
Calculam-se os seguintes parâmetros:
Perímetro (P)
Para Tomaz (2011) consiste na soma dos lados que contribuem com água, sendo a fórmula
adequada para o caso P= a2 + 2.a1 .
Espessura dos vãos (e).
De acordo com a NBR 9050 (2015) compreende a largura do vão livre acessível.
Distância livre entre vãos (b).
A NBR 12213 (1992) indica colocar a distância livre entre vãos de 2 a 4 cm para grade fina.
Número total de espaçamento/vãos (n).
Com base em estudos da bibliografia de Tomaz (2001) pode-se compreender que o número
total de espaçamento é o comprimento total da calçada (L) dividida pela distância livre entre
vãos (b) somado com a espessura dos vãos (e), dividido por dois.
n = L / (b+e)
2
Área livre da grelha (A).
De acordo com Tomaz (2011), pode-se calcular sua área livre pela fórmula: A= n.a1.e.
Portanto, a área livre compreende a área total de abertura por onde a água escoa, embora,
sendo opcional para o dimensionamento. Porém, através de seu resultado pode-se verificar se
atende a NBR 12213:2013, cuja estabelece área mínima de 1,7 cm² por litro por minuto.
3.5.2 VAZÃO DE ENGOLIMENTO QUANDO A BOCA DE LOBO É UMA GRELHA
Para encontrar a vazão que a grelha suporta, segundo FHWA (apud TOMAZ, 2011, p.150)
considera-se a equação:
Qi = 1,66.P.y
1,5 onde: Qi= vazão de engolimento da grelha (m³/s);
P=perímetro da boca de lobo (m);
y=altura de água na sarjeta sobre a grelha (m).
A fórmula adequou-se ao caso, pois é válida para quaisquer bocas em forma de grelha. A
altura de água proposta do projeto equivale a camada de água sobre a grelha que escoa da área
da calçada. Calcula-se o perímetro de acordo com a contribuição de cada lado da grelha na
faixa de passeio.
3.5.3 CLASSE DE RESISTÊNCIA MECÂNICA DA GRELHA
A norma que regulamenta a resistência é a NBR 10160 (2015), cujo consiste na classificação
em cinco grupos com classes de A a E escolhida de acordo com seu local de instalação.
15
3.6 CAIXA COLETORA
Dispositivo que recebe a água provinda da canaleta com função de captar e direcioná-la para
um posterior, a fim de dar acesso a um reservatório. Desse modo, conforme Gribbin (2013) o
dimensionamento é feito a partir da lei de conservação de energia, porém quando trata-se de
condução de águas pluviais não é possível manter a mesma energia em todo o trecho; isso
deve-se ao fato de que a água em movimento altera de massa continuamente devido ao atrito.
Esse atrito gera uma perda de carga, cujo deve ser considerado no caso.
Existem dois tipos de perdas de cargas, cujo Gribbin (2013, p.49) explica:
Primeiro, há uma pequena mais repentina queda da linha do gradiente de energia no
ponto onde a água entra na tubulação a partir do reservatório. Essa queda, chamada
perda na entrada (tipo de perda de carga localizada), se deve à perda de energia
causada pelo escoamento turbulento conforme a água sai do reservatório e entra no
tubo. Segundo, uma redução constante na energia acontece ao longo de todo o
comprimento da tubulação. Essa queda se deve a uma interrupção do fluxo, causada
pela turbulência e pelo contato com a superfície interna do tubo, e é chamada perda
por atrito.
A abertura onde a água sai do reservatório refere-se no caso estudado, a saída da caixa
coletora. Nessa saída existe uma perda de carga, pois a área é menor que da entrada da caixa;
após este orifício deve determinar a extensão do tubo até no reservatório, que por critérios de
projeto, não foi dimensionado, mas que teria perda por atrito. Devido a isso, considerou-se
somente a perda na entrada, que significa a perda quando a água entra através do orifício.
3.6.1 DIMENSIONAMENTO DA CAIXA COLETORA
Para considerar a perda, é usada a equação do orifício expressa por Gribbin (2013, p.69):
Q c a.√2 g h onde: Q= vazão, cfs (m³/s);
c= coeficiente de descarga (adimensional);
a= área de seção transversal do orifício, pés² (m²);
h= carga total, pés (m).
Para calcular a vazão deste orifício é necessário arbitrar um diâmetro comercial e aplicá-lo na
área do orifício, que pode ser calculado pela área do circulo:
π. r onde: r = raio do circulo (m).
O coeficiente de descarga apresentada na fórmula pode ser considerado de acordo com
Gribbin (2013, p.69):
É uma constante de proporcionalidade adimensional, responsável pela redução do
fluxo em razão da perda de carga na entrada. O valor experimental de c para
orifícios de borda reta varia de acordo com o tamanho e a forma do orifício e a
quantidade de carga. No entanto, para a maioria das aplicações, resultados
confiáveis podem ser obtidos com o uso de c = 0,62.
Gribbin (2013) orienta que para ser calculada a carga total deve-se pegar a distância vertical
da superfície da caixa até o centro do orifício.
16
Para veracidade dos dados adotados, compara-se a vazão do orifício devendo ser superior a
vazão de projeto.
Tomaz (2011) adota a profundidade (H) sempre maior que 0,60m; em sua maioria de 0,80 a
1,00 m para bocas de lobo. Devido a semelhança especificada no projeto adota-se valores no
intervalo descrito.
Para dimensionar o comprimento da soleira, deve-se basear na equação de FHWA (apud
TOMAZ, 2011, p.146):
Qi = 1,60.L.y
1,5 onde: Qi= vazão de engolimento (m³/s);
L= comprimento da soleira (m);
y=altura de água próxima a abertura da guia (m)
sendo y≤h.
Usa-se a vazão de projeto do trecho da canaleta em Qi e a altura de água correspondente da
canaleta atendendo o requisito de y. A partir disso é possível definir o comprimento da soleira
(abertura) mínima da caixa para atender a sua capacidade de engolimento.
17
4 RESULTADOS
O estudo inicialmente teve objetivo de identificar o tipo do solo, então realizou-se
primeiramente a análise tátil-visual, acompanhada por um laboratorista de solos, na
sondagem, observou-se que nos primeiros 40 cm, resultou-se em solo de aterro e a amostra
aos 100 cm em solo argiloso siltoso arenoso de cores diferentes de acordo com o boletim de
sondagem conforme APÊNDICE A.
Prossegue-se com o ensaio do solo, realizado em laboratório descrito, cujo coletado amostras
nos referentes furos localizados nas ruas Itaberaba e trecho da BR 342, como mostra figura 3.
Figura 3 – Localização dos furos da sondagem.
Fonte: Google Maps, 2016.
Assim, após passar pela série de ensaios os resultados estão resumidos individualmente
conforme o APÊNDICE B. Classificou-se o tipo de solo de cada amostra por meio da tabela
da AASHTO, resulta-se em solo fraco a pobre, argiloso, localizado na coluna A6, A7-6 por
isso apresenta alagamento. No projeto executivo, sugere-se a remoção de uma camada do solo
atual e inserção de aterro com material granular de ótima qualidade, a fim de obter resistência,
prevenindo futuros danos ao pavimento da calçada.
Por sua vez, o ensaio de capacidade de infiltração do solo realizado na área externa da
instituição, em três trechos por meio de aberturas de 30 x 30 x 30 cm e a execução feita
conforme as figura 4 e figura 5.
18
Figura 4 – Abertura de 30x30x30cm. Figura 5 – Amostra na presença de água.
Fonte: Acervo pessoal, 2016. Fonte: Acervo pessoal, 2016.
Em seguida foi anotado o intervalo de tempo entre 11,40 a 127 minutos. Calculou-se o
coeficiente de percolação obtendo valores de 3,78 a 35,15 l/m²/dia, classificando-o de acordo
com a tabela em ANEXO 1 em uma absorção semi-impermeável a impermeável, conforme o
APÊNDICE C. Com certeza, podendo justificar a água acumulada após ocorrência do fato do
solo impossibilitar a infiltração da água.
Porventura, o estudo das precipitações resultou-se na estação localizada no Córrego Boa
Esperança, interior do município, de acordo com as estações cadastradas no INCAPER, com
parâmetros K, a, b e c definidos através da tabela em ANEXO 2.
O levantamento topográfico apresentou área total da calçada de 1374,957 m². Assim foi
adaptada na NBR 9050:2015: Compõe de faixa de passeio que compreende a circulação de
pedestres, apresenta 1,5 m de largura, dimensão que possibilita o caminhar de pessoas, dois
cadeirantes juntos, cadeirante e pessoa, pessoas com mobilidade reduzida e manobra com
rotação de 360º em cadeira de rodas. A NBR recomenda que é necessário as esquinas terem
ângulo de 90º, para efetuar a manobra e ter campo de visão, porém, como a calçada já é
existente não apresenta esse ângulo, mas, o cadeirante tem área para poder realizar o
deslocamento e ter visão assegurada. Proteção contra queda de 0,15 m de largura entre faixas.
Pavimento de concreto regular, não trepidante, antiderrapante. Sinalização tátil direcional
centralizado e de segurança com dimensões de 25 x 25 cm indicando mudança de direção,
existência de rampas e alertas de entradas/saídas de veículos. Inclinação transversal de 3% e
longitudinal de 1,29% e 1,45% como mostra o APÊNDICE D respeitando a topografia do
terreno e economizando em aterro conforme mostra a figura 6 abaixo:
CORTE ATERRO
Área 0,134 m² 34,392 m²
Volume 1,197 m³ 342,770 m³
Figura 6 – Tabela com área e volume de corte e aterro para nivelação da calçada.
Fonte: Acervo pessoal, 2016.
A largura da faixa de serviço também foi adaptada, obtêm dimensões de acordo com a
diferença entre a largura do muro a guia do leito carroçável menos a largura padrão da faixa
de passeio; portanto em certos pontos foi atendido os 70 cm mínimos da NBR, os que não
19
foram possíveis adequar-se ao mínimo deve-se ao fato da não padronização do equipamento
urbano, no caso as larguras da calçada. As rampas para pedestres são rebaixadas entre os
canteiros, em função de dar acesso a calçada, faixa de pedestre e a faculdade, com 8,33% de
inclinação longitudinal, as que não possuíam o mínimo normatizado foi adaptada com
comprimento horizontal de 65 cm, altura de 5,415 cm e largura de 1,5 m de acordo com a
figura 7.
Figura 7 – Dimensões adaptadas para rampa acessível em faixas de serviços
menores que 70 cm.
Em algumas rampas foram utilizados 20 cm do passeio para atender a inclinação exigida;
existem duas rampas que apresentam largura de serviço maior que o desejado, por isso foi
realizada uma faixa de acomodação para travessia, respectivamente com 19 cm e outra com
30 cm, assim adaptando o acesso da rua à rampa, obedecendo a guia. A ornamentação da
paisagem será composta por árvores quaresmeira de pequeno porte, raízes verticais,
sombreamento, ajudando a reduzir a poluição do local retendo as partículas de impureza nas
folhas, galhos firmes com tronco de diâmetro de 30 a 40 cm, sendo necessária poda para que
atenda a altura cone visual e distância mínima entre as árvores e equipamentos urbanos de 5
m da esquina – 2m de boca de lobo – 1,5 m de entrada de veículo – 8 m entre cada – 1,5 em
guias rebaixadas – 4 m de sinalização de trânsito. As lixeiras acomodadas na faixa indicada
são dois conjuntos de lixeiras de coleta seletiva em cada lado do quarteirão, estando a boca
1,10 m do chão, proporcionando altura de alcance lateral confortável. A sinalização acessível
está na vertical no muro em todas as entradas acessíveis a fim de informar os cidadãos que a
calçada é acessível, composta pela placa internacional de acesso e a internacional de pessoas
com deficiência visual, ambas, branco sobre fundo azul. Podendo ver as referidas adequações
de acordo com a planta baixa no APÊNDICE E.
Para os cálculos do sistema de drenagem necessitou-se saber primeiramente a vazão de pico
calculada pelo método racional, entretanto foi preciso realizar dois cálculos de vazão, pois o
passeio apresentam dimensões diferentes, deste modo os dados para realizar equação são os
seguintes: Para os dois cálculos de vazão utiliza-se a mesma intensidade pluviométrica que
para obter resultado é necessário o tempo de retorno de 25 anos, duração da precipitação de 5
minutos e os parâmetros da estação do Córrego Boa Esperança com K=4350,786 a=0,202
b=40,254 c=1,003 resultando em 182,11 mm/h. A área da primeira vazão é referente as Ruas
Itaberaba (fundos) e Jacobina, calculada com as dimensões retiradas do levantamento
topográfico com 190,56 m² incluindo a área de contribuição dos muros de 139,61 m²,
totalizando aproximadamente 330,17 m² ou 0,033017 ha. A segunda parte referentes a Rua
Itaberaba (escola) e um trecho da BR 342 com área de 313,13 m² de acordo com o
levantamento e área de contribuição dos muros com 232,37 m² totalizando aproximadamente
546 m² ou 0,0546 ha. O coeficiente de escoamento calculado a partir da média dos valores
tabelados de acordo com Gribbin resultando em 0,825 multiplicando por 1,15 (fator de
correção para tempo de retorno de 25 anos) tendo 0,95 para os dois cálculos de vazão.
Jogando na fórmula racional a primeira vazão apresenta 0,01587 m³/s ou 15,87 l/s. A segunda
com 0,0262 m³/s ou 26,20 l/s. Cálculos descritos no APÊNDICE F.
20
A realização do dimensionamento da canaleta foi feita em trechos, o trecho com vazão de
15,87 l/s inicia-se com a fórmula do raio hidráulico, tendo o valor da base adotado em 0,13 m
e por meio de tentativas designada a altura a 0,20 m resultando em Rh de 0,049 m. A
velocidade encontrada com os seguintes dados: n= 0,013, declividade adotada em 0,5%
resultando em 0,73 m/s. A capacidade que a canaleta suporta apresenta-se uma vazão de
0,01898 m³/s ou 18,98 l/s, ou seja, suporta a vazão de projeto; podendo aceitar as dimensões
(h e b) encontradas. A altura de segurança recomendada de 20% da altura da canaleta, sendo
assim deve-se acrescentar 0,04 m. Deste modo, apresenta dimensões de 13 x 24 cm e
espessura de 8 cm. A altura crítica calculada foi de 0,11 m onde caracteriza em regime fluvial,
sendo h>hc. Para o dimensionamento da canaleta com vazão de 26,22 l/s, utilizou-se para o
raio hidráulico o valor da base adotado em 0,13 m e altura igual a 0,30 m resultando em Rh de
0,053 m. Velocidade calculada de 0,77 m³/s. A capacidade que a canaleta a vazão de
0,03003>0,02622 m³/s; podendo aceitar as dimensões encontradas. Deve acrescentar altura de
segurança de 0,06 m. Deste modo, apresenta dimensões de 13 x 36 e 8 cm de espessura.
Altura crítica de 0,16 m estabelecendo regime fluvial. Cálculos descritos no APÊNDICE G;
desenho isométrico da canaleta de 24 e 36 cm de altura em APÊNDICE H e perfil
longitudinal da canaleta em APÊNDICE D.
A obtenção das dimensões da grelha primeiramente foi necessário estabelecer valores para a1
e a2 sendo respectivamente 0,13 e 125,12 m. Os parâmetros fixos são a espessura dos vãos de
15 mm e distância livre entre vãos de 2 cm como mostra a figura 8.
Figura 8 – Grelha com suas respectivas dimensões.
Fonte: Acervo pessoal, 2016.
O cálculo da vazão de engolimento da grelha realizado por trechos; o trecho da Rua Jacobina
e Itaberaba (fundos) são utilizados os parâmetros fixos e os individuais como o dado de
perímetro (125,38 m) e altura da lâmina de água (1 cm), resultando em 208,13 l/s, logo, nota-
se que a vazão requerida neste trecho (15, 87 l/s) é inferior a que a grelha suporta. Para o
cálculo da vazão do trecho das Ruas Itaberaba (escola) e BR 342 tem-se perímetro (205,89 m)
e y (1 cm) resultando em 341,78 l/s, nota-se que a vazão requerida (26,22 l/s) < vazão de
engolimento.
Opcionalmente, foi calculado o número total de espaçamentos/vãos para o trecho (fundos-
frente) apresentando 1788 vãos e área livre de 34866 cm²; verificando que a área livre exigida
é menor que a encontrada. Para o trecho (escola - BR 342) apresentou-se 2938 vãos e área
livre de 57291 cm². Cálculos dos resultados descritos acima no APÊNDICE I e perfil
longitudinal das caixas no APÊNDICE D.
21
A classificação da resistência mecânica das grelhas são determinadas pelo local de sua
instalação, as utilizadas no projeto devem ser de ferro fundido e enquadradas no grupo 2 com
classe mínima B 125, suportando 12,5 toneladas.
As caixas que recebem as águas vindas das canaletas teve seu dimensionamento a partir da
perda de carga de entrada. Entretanto, serão necessárias três caixas coletoras para atender os
quatro trechos da área externa, usufruindo da declividade longitudinal da calçada, logo foi
necessário realizar três dimensionamentos.
A primeira caixa nomeada pelo trecho Rua Itaberaba (fundos) localizada no cruzamento da
esquina com a BR 342 tem-se uma vazão do orifício de 18,04 l/s com os seguintes dados:
para área da seção, utilizou-se um tubo comercial de 100 mm resultando em 7,85.10-3
m²;
coeficiente de descarga de 0,62 e carga total 0,70 m. Logo, atende a capacidade demandada,
pela vazão de projeto ser menor que a capacidade que a caixa suporta. O comprimento da
soleira foi determinado utilizando a vazão de projeto (0,01587 m³/s) e y (0,2 m) resultando
em uma abertura de 11 cm, porém estabeleceu-se que deve ter 60 cm por requerer operações
de limpeza periodicamente. A altura (H) definida em 80 cm.
A segunda, a do trecho da Rua Itaberaba (escola) localizada no cruzamento da esquina com a
Rua Jacobina tem-se uma vazão do orifício de 34,07 l/s com os seguintes dados: para área da
seção, utilizou-se um tubo comercial de 150 mm resultando em 0,018 m²; coeficiente de
descarga de 0,62 e carga total 0,475 m. Logo, atende a capacidade demandada, pela vazão de
projeto ser menor que a capacidade que a caixa suporta. O comprimento da soleira foi
determinado utilizando a vazão de projeto (0,02622 m³/s) e y (0,3 m) resultando em uma
abertura de 10 cm, porém estabeleceu-se que deve ter 60 cm por necessitar operações de
limpeza periodicamente. A altura (H) definida em 100 cm.
Por final, a caixa da Rua Jacobina x BR 342, localizada no cruzamento da mesma esquina
tem-se uma vazão do orifício de 46,24 l/s com os seguintes dados: para área da seção,
utilizou-se um tubo comercial de 150 mm resultando em 0,018 m²; coeficiente de descarga de
0,62 e carga total 0,875 m. Logo, atende a capacidade demandada pela vazão de projeto ser
menor que a capacidade que a caixa suporta. O comprimento da soleira foi determinado a
partir das dimensões das aberturas das duas caixas já dimensionadas; portanto comprova-se
que adotando os 60 cm para as manutenções necessárias atende-se a vazão das duas canaletas.
A altura (H) definida em 100 cm a partir da canaleta de 36 cm de altura.
Deste modo apresentado acima, os cálculos das três caixas coletoras encontra-se no
APÊNDICE J e perfil longitudinal das caixas em APÊNDICE D.
Ainda convém lembrar, que o pavimento, canaletas, caixas, deve atender 35 MPa, resistência
necessária para condição de exposição a água, apresenta espessura nas entradas de veículos de
10 cm e pedestres com 8 cm. Terá uma sub-base de 10 cm de material granulométrico, brita
nº 1, onde foi coletada amostra na pedreira MCL, realizado ensaios prescritos para identificar
sua qualidade, assim comprovando que trata-se realmente da granulometria indicada e, que
sua resistência está dentro do exigido em norma. O resumo dos ensaios da brita estão em
APÊNDICE K. O traço, feito de 35 MPa requer fabricação usinada e com a quantidade de
materiais indicados no APÊNDICE M para aderir a resistência solicitada para construção do
passeio, rampas, caixas e canaletas.
22
5 CONCLUSÃO
Em vista dos resultados encontrados, concluímos que foi possível atingir o objetivo central de
propor o projeto de calçada sustentável, sendo a mesma acessível. A calçada atende o que foi
proposto, dando acessibilidade a faculdade e proporcionando uma visão futura, que através do
sistema de coleta de água pluvial reduziria os custos que a mesma tem com água potável, cuja
utilizada para determinados usos que não é preciso ser de qualidade.
O primeiro objetivo específico foi concretizado de acordo com a norma de regulamentação
brasileira NBR 9050; Assim a calçada foi adaptada em toda sua área externa, embora tendo
dimensões não padronizadas, porém, foi possível projetá-la acessível para pessoas com
mobilidade reduzida, deficiência física e visual. Nota-se também que a estética visual que foi
projetada ofereceu valorização para a faculdade.
Da mesma forma, conclui-se que o segundo objetivo específico foi realizado. Desenvolvido
através de coleta de dados, análises de solos e, além disso, por ser assunto novo na área da
construção foi necessário utilizar conceitos de diversas bibliografias para atingir o objetivo,
assim determinado que o sistema de drenagem a utilizar e dimensionado foi o viável ao caso,
composto por dispositivos da captação das águas pluviais e o de ligação ao reservatório.
Levando-se em consideração o que foi proposto para a calçada sustentável, visando que nos
últimos anos apresenta uma crescente preocupação em reaproveitar a água de chuva, inclusive
no caso para fins não potáveis para a instituição, levando economia e dispondo benefícios a
toda população em sua utilização. Realizou-se um levantamento de custos a fim de apresentar
uma base, totalizando no valor de R$ 349 196,43.
Enfim, sugere-se sugestões para futuras pesquisas: realizar o dimensionamento de três
reservatórios com objetivo de armazenar as águas captadas das calçadas externas, dos
telhados e dos ar condicionados dos prédios. Indica-se localizar os reservatórios na área
interna da faculdade, próximos as caixas coletoras, assim beneficiando todas as partes da
instituição.
23
6 REFERÊNCIAS
1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9050: Acessibilidade a
edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos. Rio de Janeiro, 2015.
2. ______. NBR 10844. Instalações prediais de águas pluviais. Rio de Janeiro, 1989.
3. ______.NBR 10160. Tampões e grelhas de ferro fundido dúctil - Requisitos e métodos de
ensaios. Rio de Janeiro, 2005.
4. ______. NBR 12665. Concreto de cimento Portland - Preparo, controle, recebimento e
aceitação — Procedimento. Rio de Janeiro, 2015.
5. ______. NBR 12213. Projeto de captação de água de superfície para abastecimento
público. Rio de Janeiro, 1992.
6. BOTELHO. Manoel Henrique Campos. Águas de Chuva: Engenharia das Águas
Pluviais nas Cidades. 3ª ed. rev. São Paulo. Edgard Blücher Ltda, 2011.
7. BRASIL. Decreto-lei nº 5.296, de 2 de dezembro de 2004. Diário Oficial [da]
República Federativa do Brasil, Brasília, 2 de dezembro de 2004. Disponível em:
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2004-2006/2004/decreto/d5296.htm>. Acesso
em: 23 de março de 2016.
8. CLASSIFICAÇÃO RODOVIÁRIA. CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS: Sugestão do
Highway Research Board-HRB adotada pela AASHTO. [s.l.: s.ed., s.d.] Disponível
em:<http://www.cct.udesc.br/arquivos/id_submenu/1470/classificacao___rodoviaria___h
rb.pdf>. [s.l.]. Acesso em 30 de Junho de 2016.
9. CONSELHO REGIONAL DE ENGENHARIA E AGRONOMIA. Manual da Calçada
Sustentável. Goiânia. [s.n.], 2012. Disponível em <http://www.crea-
go.org.br/site/arquivos/uploads/calcada_sustentavel.pdf>. Acesso em: 10 de Maio de
2016.
10. DISPOSITIVOS DE DRENAGEM SUPERFICIAL. [s.l.: s.ed.]. 2008. Disponível em:
<ftp://ftp.ifes.edu.br/cursos/Transportes/Zorzal/Drenagem%20Rodovi%E1ria/5-
%20Dispositivos%20de%20Drenagem%20Superficial.doc>. Acesso em: 15 de Julho de
2016.
11. EVANGELISTA, Adão Wagner Pêgo. CONDUÇÃO DE ÁGUA. Goiás, 11p. Escola de
Agronomia e Engenharia de Alimentos Setor de Engenharia Rural – Universidade
Federal de Goiás. [s.d.]. Disponível em:
<http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17309/material/3.1
__Condutos_livres.pdf>. Acesso em: 18 maio de 2016.
12. GOVERNO DO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO. Secretaria de Estado dos Transportes
e Obras Públicas. Instituto de Obras Públicas do Espírito Santo. Tabela Custos
Referenciais labor/ct-UFES padrão IOPES. [ s.l. : s.ed.], Agosto de 2016. Disponível
em: < https://iopes.es.gov.br/ > acesso em: 12 de Outubro de 2016.
24
13. GRIBBIN, John E. Introdução A Hidráulica, Hidrologia e Gestão de Águas Pluviais.
3ª ed. rev. São Paulo. Cengage Learning, 2013.
14. PREFEITURA MUNICIPAL DE PORTO ALEGRE. Plano diretor de drenagem
urbana: Manual de drenagem urbana. [Instituto de pesquisas hidráulicas, Universidade
Federal do Rio Grande do Sul]. Volume VI. [Porto Alegre: s.ed.], Setembro de 2005.
Disponível em:
<http://lproweb.procempa.com.br/pmpa/prefpoa/dep/usu_doc/manual_de_drenagem_ulti
ma_versao.pdf>. Acesso em: 17 de Maio de 2016.
15. PORTAL DAS TELHAS. Grelha e canaleta para águas pluviais. [s.l.: s.ed., s.d.].
Disponível em:
<http://www.portaldastelhas.com.br/piso_intertravado_concregrama.html>. Acesso em:
09 de Outubro de 2016.
16. SENNA, Rafael Salgado, ESTIMAÇÃO DOS PARÂMETROS DA EQUAÇÃO DE
CHUVAS INTENSAS PARA O ESTADO DO ESPÍRITO SANTO. Alegre, ES:
2009, 71p. Trabalho de Conclusão de Curso (pós-graduação em Produção Vegetal) –
Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre, 2009. Disponível em:
<http://livros01.livrosgratis.com.br/cp106755.pdf>. Acesso em: 18 de Maio de 2016.
17. SECRETARIA MUNICIPAL DE PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO
SUSTENTÁVEL. CALÇADA acessível: Guia para projetos de espaços públicos.
Seropédica, RJ. [s.n.], 2012. Disponível em:
< http://solucoesparacidades.com.br/wp-content/uploads/2013/04/Nova-Cartilha.pdf>.
Acesso em: 07 de março de 2016
18. SUMIDOUROS E VALAS DE INFILTRAÇÃO: PROJETO PERMANENTE DE
EDUCAÇÃO AMBIENTAL. [s.l.: s.ed.], 28 de Fevereiro de 2008. Disponível em:
<http://www.comitesm.sp.gov.br/erapido/arquivos/midia/db69ff4179ec8ac4a33331b49c7
57527.pdf>. Acesso em: 10 de Julho de 2016.
19. TOMAZ, Plínio. Cálculo Hidrológicos e Hidráulicos Para Obras Municipais. 2ª ed.
rev. São Paulo. Navegar Editora, 2011.
APÊNDICES
I
APÊNDICE A – BOLETIM DE SONDAGEM
BOLETIM DE SONDAGEM
PROJETO CALÇADA SUSTENTÁVEL
DATA: 16/06/2016
ESTACA.
Nº
PROFUNDIDADE
(m) CLASSIFICAÇÃO
DE A
FURO 01 0,00 0,26 ATERRO
FURO 01 0,26 1,00 ARGILA SILTOSA ARENOSA ESCURA
FURO 02 0,00 0,30 ATERRO
FURO 02 0,30 1,00 ARGILA SILTOSA ARENOSA MARROM
ESCURA
FURO 03 0,00 0,36 ATERRO
FURO 03 0,36 1,00 ARGILA SILTOSA ARENOSA ESCURA
FURO 04 0,00 0,56 ATERRO
FURO 04 0,56 1,00 ARGILA MARRO CLARO
FURO 05 0,00 0,00 ARGILA ARENOSA ESCURA
FURO 05 0,00 1,00 ARGILA ARENOSA ESCURA
II
APÊNDICE B – RESUMO DOS ENSAIOS DO SOLO
III
APÊNDICE C – ENSAIO DE PERCOLAÇÃO
Projeto
Data:
Local:
FÓRMULA
Identificação Tempo(min.)
Coeficiente de
Infiltração
litros/m²/dia
Absorção relativa Tipo de solos
Furo 01 127,00 3,78 Impermeável
Rocha, argila compacta de cor branca, cinza
ou
preta, variando a rocha alterada e argila
medianamente compacta de cor avermalhada.
Furo 02 17,90 24,02 Semi-impermeável
Argila de cor amarela, vermelha ou marrom
medianamente compacta, variando a argila
pouco siltosa e/ou arenosa.
Furo 03 43,50 10,65 Impermeável
Rocha, argila compacta de cor branca, cinza
ou
preta, variando a rocha alterada e argila
medianamente compacta de cor avermalhada.
Furo 04 22,00 20,00 Semi-impermeável
Argila de cor amarela, vermelha ou marrom
medianamente compacta, variando a argila
pouco siltosa e/ou arenosa.
Furo 05 11,44 35,15 Semi-impermeável
Argila de cor amarela, vermelha ou marrom
medianamente compacta, variando a argila
pouco siltosa e/ou arenosa.
CALÇADA SUSTENTÁVEL
10/07/2016
ÁREA EXTERNA DA FACULDADE CAPIXABA DE NOVA VENÉCIA - MULTIVIX
RESULTADO
490
Ci = ---------------
t + 2,5
GRÁFICO
ENSAIO DO COEFICIENTE DE INFILTRAÇÃO DO SOLO (PERCOLAÇÃO)
GRÁFICO PARA DETERMINAR COEFICIENTE DE PERCOLAÇÃO
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10
Litr
os /
m² /
dia
Furo
Coeficiente de Infiltração dos Furos
Coef. De Infiltr.
>90Rápida
60 a 90Média
40 a 60Vagarosa
20 a 40Semi-impermeável
Menor que 20Impermeável
IV
IX
APÊNDICE F – CÁLCULOS DO MÉTODO RACIONAL
Cálculo da vazão da calçada da Rua Jacobina (Frente) e da Rua Itaberaba (Fundo).
Intensidade Pluviométrica.
Im = .Ta
(t b)c =
4350,786.250,202
(5 40,254)1,003 = 182,11 mm/h
Área de contribuição dos muros (m²).
c a.b
2 =
2.121,40
2 = 121,40 m² (vertical)
c a.b = 0,15.121,40=18,21 m² (horizontal)
Área de contribuição da Calçada (m²).
senө
= 1,5.sen0,03 = 0,045 m
cosө
= 1,5.cos0,03 = 1,49 m ≈ 1,50 m
c (a
) .b = (1,50
0,045
2) .125,16 = 190,56 m²
- Área total de contribuição = 330,17m² = 0,033017 ha
Coeficiente de escoamento para superfície de concreto.
Média da tabela C-1 do Gribbin:
= 0,825. 1,15
10 0,948 ≈ 0,95
Vazão de dimensionamento pelo método racional.
Q = C. . c
360 =
= 0,01587 m³/s = 15,87 l/s
Cálculo da vazão da calçada da Rodovia BR 342 e da Rua Itaberaba (Escola).
Intensidade pluviométrica = 182,11 mm/h
Área de contribuição muros (m²)
c a.b
2 = 2.202,06
2 = 202,06 m² (na vertical do muro)
c a.b = 0,15.202,06 = 30,31 m² (na horizontal do muro)
Área de contribuição da Calçada (m²).
c (
) b = ( 50
) .205,67 = 313,13 m²
-Área total de contribuição = 545,50 m² = 0,054550 ha
10
Fator de correção para tempo de retorno de 25 anos
X
Coeficiente de escoamento para superfície de concreto = 0,95
Vazão de dimensionamento pelo método racional
Q = 0,05455
6 = 0,02622 m³/s = 26,22 l/s
Observações: Como a diferença das medidas Rodovia BR-342 x Rua Itaberaba (Escola) e Rua
Jacobina x Rua Itaberaba (Fundo) são insignificantes, podemos adotar a mesma vazão para
ambas.
XI
APÊNDICE G – CÁLCULOS DO DIMENSIONAMENTO DA CANALETA
Cálculo da canaleta da Rua Jacobina e Rua Itaberaba (Fundo).
Raio hidráulico.
R = b.h
2.h b =
0,13.0,20
2.(0,2) 0,13 = 0,026
0,53 = 0,049 m
Velocidade.
V = ( 1
n) R
S = (
1
0,013) 0,049 0,005 = 0,73 m/s
Vazão
Q = A.V = 0,026.0,73 = 0,01898 m³/s > 0,01587 m³/s, então podemos aceitar h = 20 cm.
Adotando uma margem de segurança 0,2.h = 4 cm, temos o h para canaleta de 24 cm.
Cálculo da Altura Crítica (h )
h =√(
Q
L)
g
= √(
)
= 0,11m ≈ 11cm < h
Portanto, trata-se de um regime fluvial (subcrítico) definido por uma declividade i < ic, V <
Vc, h > hc, apropriada para o projeto.
Cálculo da canaleta da Rodovia BR-342 e Rua Itaberaba (Escola).
Raio hidráulico.
R = b.h
2.h b =
0,13.0,30
2.(0,30) 0,13 = 0,039
0,73 = 0,053 m
Velocidade.
V = ( 1
n) R
S = (
1
0,013) 0,053 0,005 = 0,77 m/s
Vazão.
Q = A.V = 0,039.0,77 = 0,03003 m³/s > 0,02622 m³/s, então podemos aceitar h = 30 cm.
Adotando uma margem de segurança 0,2.h = 6cm, temos o h para canaleta de 36cm.
Cálculo da Altura Crítica (h )
h =√(
Q
L)
g
3
= √(0,02622
0,13)
9,81
3
= 0,16m = 16 cm
Portanto, trata-se de um regime fluvial (subcrítico) definido por uma declividade i < ic, V <
Vc, h > hc, apropriada para o projeto.
XII
APÊNDICE H – DESENHO ISOMÉTRICO DAS CANALETA DE 24 E 36 CM
Canaleta de 13 x 24 cm Canaleta de 13 x 36 cm
XIII
APÊNDICE I – CÁLCULOS DIMENSIONAMENTO DA GRELHA
Capacidade de engolimento da grelha.
Para a vazão de 0,01587 m³/s da Rua Jacobina e Rua Itaberaba (Fundo).
P = 1. a2+2.a1 = 1. 125,16- 0,04)+2 0,13 = 125,38 m
=1,66.P.y1,5
= 1,66.125,38.0,011,5
= 0,20813 m³/s = 208,13 l/s
Portanto, 208,13L/s > 15,87L/s, assim a capacidade dimensionada é maior que a requerida
pelo projeto.
Para a vazão de 0,02622 m³/s da BR 342 e Rua Itaberaba (Escola).
P = 1.a2 +2.a1 = 1.(205,67-0,04)+2.(0,13) = 205,89 m
Qi =1,66.P. y1,5
= 1,66.205,89. 0,011,5
= 0,34178 m³/s = 341,78 l/s
Portanto, 341,78 l/s > 26,22 l/s, assim a capacidade dimensionada é maior que a requerida
pelo projeto.
Cálculo área livre da grelha.
Para a vazão de 0,01587m³/s da Rua Jacobina e Rua Itaberaba (Fundo).
A = n. a1.e = 1788.0,13.0,015= 3,4866 m² = 34.866 cm²
n = L/(b+e) = 125,14/(0,035) = 3575,43 = 1788 (vãos de 15 mm) e 1789 (barras de 2 cm)
2 2 2
L = 125,16 – 0,02 = 125,14 m
b+e = 0,015+0,02 = 0,035
Para a vazão de 0,02622 m³/s da BR 342 e Rua Itaberaba (Escola).
A = n. .e = 2938.0,13.0,015 = 5,7291 m² = 57.291 cm²
n = L/(b+e) = 205,65/(0,035) = 5875,71 = 2938 (vãos de 15 mm) e 2939 (barras de 2 cm)
2 2 2
L = 205,67 – 0,02 = 205,65 m
b+e = 0,015+0,02 = 0,035
XIV
APÊNDICE J – CÁLCULOS DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS COLETORAS
Caixa Coletora para a vazão de 0,01587 m³/s da Rua Itaberaba (Fundo).
Considerando a água como fluido ideal e de acordo que não altere o nível da superfície livre.
D = 100 mm (diâmetro do tubo de saída da caixa)
r = 50 mm = 5 cm
H = 80 cm (altura total da caixa)
h = H – (5 cm+r) = 70 cm
a= π.(5) = 78,540 cm² = 0,00785 m²
Q = 0,62.0,00785. √2 9,81.0,7 = 0,01804 m³/s = 18,04 l/s > 15,87 l/s demandada.
Caixa Coletora para a vazão de 0,02622 m³/s da Rua Itaberaba (Escola).
D = 150 mm
r = 75 mm = 7,5 cm
H = 60 cm
h = H – (5 cm+r) = 47,50 cm
a = π.(7,5) = 176,71 cm² = 0,018 m²
Q c a √2 g h = 0,62.0,018 √2.9,81.0,475 = 0,03407 m³/s = 34,07 l/s > 26,22 l/s demandada.
Caixa Coletora para a vazão de 0,04209 m³/s da BR 342 e da Rua Jacobina (Frente).
D = 150 mm
r = 75 mm = 7,5 cm
H =100 cm
h = H – (5 cm+r) = 87,5 cm
a = π.(7,5) = 176,71 cm² = 0,018 m²
Q c a √2 g h = 0,62.0,018√2.9,81.0,875 = 0,04624 m³/s = 46,24 l/s > 42,09 l/s demandada.
Cálculo da capacidade de engolimento da caixa.
Para a vazão de 0,01587 m³/s
y= 20 cm=0,2m; Q=0,01587 m³/s
Q 1,60.L. 1,5 L=
=
= 0,11 m = 11 cm, já seria o suficiente para receber a
vazão, mas foi aumentado para 60cm, para facilitar operações como limpeza por exemplo.
Para a vazão de 0,02622 m³/s
Q 1,60.L. 1,5 L=
Q
1,60
1,5 =
0,02622
1,60
0,3 1,5 = 0,10 m = 10 cm
XV
APÊNDICE K – RESUMO DO ENSAIO DA BRITA NÚMERO 1
XVI
APÊNDICE M – TRAÇO DO CONCRETO PARA PAVIMENTO, RAMPA, CANALETA
E CAIXAS COLETORAS
XVII
APÊNDICE N – PLANILHA ORÇAMENTÁRIA
LS = 128,33% BDI = 30,90%
ITE
M
CÓDIGO
IOPESDISCRIMINAÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. V. UNIT. QUANT. V. TOTAL
1 SERVIÇOS PRELIMINARES
1.1 10201 Demolição de piso cimentado inclusive lastro de concreto m² 19,02 209,00 3.975,18
1.2 10216 Retirada de meio-fio de concreto m 7,32 651,00 4.765,32
1.3 10501 Locação de obra com gabarito de madeira m² 13,30 1.375,00 18.287,50
SUBTOTAL 27.028,00
2 INSTALAÇÃO DO CANTEIRO DE OBRAS
2.1 020305 Placa de obra nas dimensões de 2.0 x 4.0 m, padrão IOPES m² 188,97 8,00 1.511,76
2.2 020350
Tapume Telha Metálica Ondulada 0,50mm Branca h=2,20m, incl. montagem estr.
mad. 8"x8", c/adesivo IOPES 60x60cm a cada 10m, incl. faixas pint. esmalte sint.
cores azul c/ h=30cm e rosa c/ h=10cm (Reaprov. 2x)
m 122,55 662,00 81.128,10
SUBTOTAL 82.639,86
3 MOVIMENTO DE TERRA
3.1 030101 Escavação manual em material de 1a. categoria, até 1.50 m de profundidade m³ 41,86 61,00 2.553,46
3.2 030304
Índice de preço para remoção de entulho decorrente da execução de obras (Classe
A CONAMA - NBR 10.004 - Classe II-B), incluindo aluguel da caçamba, carga,
transporte e descarga em área licenciada
m³ 57,86 61,00 3.529,46
SUBTOTAL 6.082,92
4 ESTRUTURAS
4.1 040206Fôrma de tábua de madeira de 2.5 x 30.0 cm para fundações, levando-se em conta a
utilização 5 vezes (incluido o material, corte, montagem, escoramento e desforma)m² 78,33 252,00 19.739,16
4.2 Brita 1 (Teste feito em laboratório com a brita da MCL) m³ 50,00 110,00 5.500,00
4.3 Concreto Usinado 35MPA (Consulta realizada em comércio local) m³ 564,76 151,35 85.476,43
SUBTOTAL 110.715,59
5 SERVIÇOS COMPLEMENTARES EXTERNOS
5.1 200202Meio-fio de concreto pré-moldado com dimensões de 15x12x30x100cm, rejuntados
com argamassa de cimento e areia no traço 1:3m 44,62 1.324,00 59.076,88
5.2 200253
Fornecimento e assentamento de ladrilho hidráulico pastilhado, vermelho, dim. 20x20
cm, esp. 1.5cm, assentado com pasta de cimento colante, exclusive regularização e
lastro
m² 63,67 105,00 6.685,35
5.3 200254
Fornecimento e assentamento de ladrilho hidráulico ranhurado, vermelho, dim. 20x20
cm, esp. 1.5cm, assentado com pasta de cimento colante, exclusive regularização e
lastro
m² 63,67 7,00 445,69
5.4 200326Fornecimento e plantio de grama em placas tipo esmeralda, inclusive fornecimento de
terra vegetalm² 16,27 234,00 3.807,18
5.5 200401 Limpeza geral da obra m² 9,02 1.375,00 12.402,50
5.6 200576Placa para inauguração de obra em alumínio polido e=4mm, dimensões 40 x 50 cm,
gravação em baixo relevo, inclusive pintura e fixaçãound 825,06 1,00 825,06
5.7Grelha reta para drenagem de calçada 17x100cm (Consulta realizada em comércio
local)m 40,00 661,00 26.440,00
5.8Kit de Lixeira Seletiva 100L com suporte e 4 cestos (Consulta realizada em comércio
local)und 959,00 8,00 7.672,00
5.9Grade para proteção de jardim 85x144cm, em arame BTC 4mm, malha de
5,9x20cm, acabamento em pintura epóxi (Consulta realizada em comércio local)und 38,00 69,00 2.622,00
5.10Mudas Tibouchina granulosa (quaresmeira) com h=1m nas opções rosa e roxa
(Consulta realizada em comércio local)und 35,00 69,00 2.415,00
5.11Placa de sinalização símbolo internacional de acesso, de acordo com a NBR 9050
(Consulta realizada em comércio local)und 18,80 9,00 169,20
5.12Placa de sinalização símbolo internacional de pessoas com deficiência visual, de
acordo com a NBR 9050 (Consulta realizada em comércio local)und 18,80 9,00 169,20
SUBTOTAL 122.730,06
6 349.196,43
PLANILHA ORÇAMENTÁRIA
DATA BASE: AGOSTO/2016
CALÇADA SUSTENTÁVEL FACULDADE
MULTIVIX NOVA
VENÉCIA
TOTAL
LOCAL:
ANEXOS
I
ANEXO 1 – TABELA DE CLASSIFICAÇÃO DE COEFICIENTE DE PERCOLAÇÃO
Fonte: Sumidouros e valas de infiltração, 2008.
II
ANEXO 2 – TABELA DOS PARÂMETROS DA ESTAÇÃO ESCOLHIDA
Fonte: Salgado, 2009, p.27.