SARJETAS

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Disciplina: Sistemas de Drenagem (2347) – 8º Período

3 SARJETAS São canais, em geral de seção transversal triangular, situados nas laterais das ruas, entre o leito viário e os passeios para pedestres, destinados a coletar as águas de escoamento superficial e transportá-las até às bocas coletoras. Limitadas verticalmente pela guia do passeio, têm seu leito em concreto ou no mesmo material de revestimento da pista de rolamento (Fig.11). Em vias públicas sem pavimentação é freqüente a utilização de paralelepípedos na confecção do leito das sarjetas, sendo neste caso, conhecidas como linhas d'água.

Figura 11: Sarjeta triangular.

3.1

Capacidade Teórica

Para o cálculo de sarjetas, projetistas brasileiros brasileiros comumente utilizam a teoria de Manning, onde: v=

R

2 3

⋅

I

12

n

Prof. Luis Fernando P. Sales, M.Sc. – [email protected]





A partir desta consideração, o formulário que segue indica as equações para o cálculo da capacidade teórica de cada sarjeta, em função de sua seção típica.

3.1.1 Sarjeta em Canal Triangular 6DEHQGRVHTXH

yo - altura máxima de água na guia; wo - largura máxima do espelho d'água; z = (yo / wo) inverso da declividade transversal; I - inclinação longitudinal da sarjeta (do greide da rua); n - coeficiente de rugosidade de Manning; Q = (v / A) equação da continuidade; R - raio hidráulico. 7HPVHHQW¥RSHOD)LJXUDG4YG$

Figura 12: Elementos da dedução da capacidade de uma sarjeta em canal triangular.






Onde: R=

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Integrando a equação de dQ / dy, para "y" variando de zero a y o, tem-se: z  y Q = I ⋅    ⋅  y  n  0

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Q0 (l/s)

Q0 - vazão máxima teórica transportada por uma sarjeta com declividade longitudinal "I" e transversal "1/z". Prof. Luis Fernando P. Sales, M.Sc. – [email protected]





3.1.2 Sarjeta Parcialmente Cheia A vazão transportada Q (< Q o) é calculada aplicando-se a fórmula anterior substituindo-se "yo" por "y" ( y < y o ).

Figura 13: Sarjeta parcialmente cheia.

z  Q = 0,375 ⋅ I ⋅   ⋅y  n 

8 3

3.1.3 Porção de Sarjeta Situação freqüente em ruas onde sobre a pista de rolamento, em geral paralelepípedos, é lançado um outro tipo de revestimento, normalmente asfáltico. Neste caso calcula-se o valor para sarjeta original e subtrai-se a parcela correspondente a ocupação da seção pelo novo pavimento, resultando: Q

=

Q

Q

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Se o extremo do novo pavimento interceptar o espelho da sarjeta original.

Figura 14: Porção de sarjeta

3.1.4 Sarjetas com Seção Composta Calcula-se como se fossem duas sarjetas independentes e da soma desse cálculo subtrai-se a vazão correspondente a que escoaria pela parte da seção que lhes é comum, ou seja: Q = Q a + Qb − Q a

b

∩

Figura 15: Sarjetas com seção composta.






3.1.5 Nomograma de Izzard É uma figura para o cálculo de sarjetas ou canais triangulares apresentada em 1946 na Publicação Procedings Highway Research Board pelo Engº Izzard, do Bureau of Public Roads Washington (EUA).

Figura 16: Nomograma de Izzard para o cálculo de sarjetas ou canais triangulares.






3.1.6 Descarga Admissível No dimensionamento das sarjetas deve-se considerar uma certa margem de segurança na sua capacidade, tendo em vista problemas funcionais que tanto podem reduzir seu poder de escoamento como provocar danos materiais com velocidades excessivas. Nas declividades inferiores é freqüente o fenômeno do assoreamento e obstruções parciais através de sedimentação de areia e recolhimento de pequenas pedras reduzindo, assim, a capacidade de escoamento. Nas declividades maiores a limitação da velocidade de escoamento torna-se um fator necessário para a devida proteção aos pedestres e ao próprio pavimento. Essa margem de segurança é conseguida pelo emprego do "fator de redução F", o qual pode ser obtido pela leitura da Figura 17. Q adm = F ⋅ Q

0

 z  Q adm = F ⋅ 0,375 ⋅ I ⋅   ⋅y  n  

Figura 17: Fator de redução F.


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3.1.7 Valores dos coeficientes "n" de Manning para sarjetas Os valores de "n" são estimados em função de material e do acabamento superficial das sarjetas, como apresentado da Tabela abaixo:

Superfície - Sarjeta em concreto com bom acabamento - Revestimento de asfalto a) textura lisa b) textura áspera - Revestimento em argamassa de cimento a) acabamento com espalhadeira b) acabamento manual alisado c) acabamento manual áspero - Revestimento com paralelepípedos argamassados - Sarjetas com pequenas declividades longitudinais (até 2%), sujeitas a assoreamento

Valor de “n” 0,012 0,013 0,016 0,014 0,016 0,020 0,020 0,002 à 0,005

3.1.8 Informes Gerais para Projetos Além da recomendação de que as entradas de veículos devam ficar para dentro da guia, uma série de recomendações práticas devem ser observadas na definição dos perfis longitudinais e transversais das pistas de rolamento, para escoamento superficial e a sua condução e captação sejam facilitadas. A Tabela abaixo expõe uma série de valores limites e usuais que devem ser observados quando da elaboração de projetos de vias públicas.






Dados característicos - declividade longitudinal do pavimento - declividade transversal do pavimento - declividade transversal da sarjeta - coeficiente de Manning - altura da guia - altura da água na guia - velocidade de escoamento na sarjeta - largura da sarjeta sem estacionamento com estacionamento -

-

Usual 2,0% 5,0% 0,016 0,15 m -

Máximo 2,5% 10,0% 0,025 0,20 m 0,13 m 3,0 m/s

Mínimo 0,4% 1,0% 2,0% 0,012 0,10 m 0,75 m/s

0,60 m 0,90 m

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Exercícios: 

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Exercícios:

1. Definir sarjeta triangular. 2. Deduzir a expressão derivda de Manning para cálculo da capacidade teórica de um a sajeta triangular para guia vertical e para um sarjetão. 3. Explicar os motivos para utilização do coeficiente F. 4. Por que na Figura IV.7, uma curva para ruas e outra para avenidas? 5. Uma sarjeta com z = 24, I = 2% e n = 0,016 terá que capacidade máxima teórica? e de projeto? 6. Verificar a área máxima de projeto contribuinte para a sarjeta do problema anterior, se a equação de chuva é a mesma de Exemplo IV.6.1, para C = 0,60 e t c= 30 min. Verificar também a lâmina de projeto. 7. Verificar se a sarjeta com as características a seguir comportaria uma contribuição proveniente de uma área de 2,0 ha. Comentar os resultados. São dados: z = 12, I = 1,5% e n = 0,015. Para a área são conhecidos C = 0,70, t c = 25 min e a equação de chuva i = 15/t 2/3, sendo i - mm/min e t min. Em caso afirmativo verificar a velocidade de projeto. 8. Deduzir, a partir de elementos infinitesimais, uma expressão para cálculo da capacidade teórica de sarjetas combinadas, em função das ordenadas máximas. 9. Calcular a capacidade máxima admissível na seção de jusante para a sarjeta cuja seção típica é apresentada na figura a seguir. São dados ainda: z = 20, I = 0,02m/m, y o = 13 cm, y' = 5 cm.


SARJETAS

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