Catálogo Bíblia 2013

7/24/2019 Catlogo Bblia 2013

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Catlogo Saint-Gobain Canalizao


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Captulo 1 Fabricao 10

Captulo 2Manual tcnico - Projeto 24

Captulo 3Manual tcnico - Assentamento 148

Captulo 4Tubos, conexes e acessrios 220 (Natural, Clssica e Integral)

Captulo 5Sistema Blutop 294

Captulo 6Klikso 308

Captulo 7Vlvulas, aparelhos e acessrios 318

Captulo 8Tampes e Grelhas 416

Converso de unidades (tabelas) 434

Normas tcnicas citadas neste catlogo 442

ndice alfabtico 448

Sumrio Geral


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Criado em 1665, com o nome de Manufacture Royale desGlacs de Miroirs, para a fabricao de vidros e espelhos parao Palcio de Versalhes, o Grupo Saint-Gobain sempre estevepresente nos desenvolvimentos industriais mundiais.

Hoje, a Saint-Gobain reconhecida como produtora mundial

de materiais de forte contedo tecnolgico e prestadora deservios associados a esses materiais. Presente em 57 pases,a Saint-Gobain, no Brasil desde 1937, um dos 100 maioresgrupos industriais mundiais e emprega atualmente mais de206.000 colaboradores.

Saint-Gobain Canalizao no mundo

Itana - MGBarra Mansa - RJ

No Brasil, a Saint-Gobain Canalizaoconta com duas unidades industriais:

- 12.600 profissionais- fornecimento para mais de 115 pases- mais de 10.000km de canalizao em ferro dctil soassentadas a cada ano, do DN 60 ao DN 2.000 nos cincocontinentes- 34 usinas em 11 pases- 19 empresas comerciais; e- mais de 100 capitais so hoje abastecidas de gua com tubosda Saint-Gobain Canalizao.

Grupo Saint-Gobain


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So mais de 90 anos de atuao e inovao, que comeou com a fabricao do primeiro tubo deferro fundido centrifugado do mundo pela Cia. Brasileira de Metalurgia, posteriormente denominadaBarbar S.A. e a partir de 2000, conhecida por todos como Saint-Gobain Canalizao. Assim, todos osprodutos por ela fabricados e comercializados passaram a ostentar a marca mundial PAM.

1915 - Foi fundada no bairro de Moema, em So Paulo - SP, a CompanhiaBrasileira de Metalurgiapara a fabricao de tubos de ferro fundido atravs doprocesso de centrifugao patenteado como Processo Sensaud-Arens.

1932 - Fuso da Companhia Mineira de Metalurgia, em Caet - MG, com aCompanhia Brasileira de Metalurgiaem So Paulo, dando origem Barbar S.A.

1937- Transformao da sociedade Barbar S.A.em Companhia MetalrgicaBarbar. inaugurada a Usina de Barra Mansa no Estado do Rio de Janeiro, dota-da do primeiro Alto Forno da empresa.

1951- A Pont--Mousson, lder mundial na produo e comercializao de tubosde ferro fundido passa a controlar a Companhia Metalrgica Barbar.

Fuso do grupo Saint-Gobain, lder francesa da indstria do vidro com aPont--Mousson, lder mundial das canalizaes de ferro fundido, dando origem

a Compagnie de Saint-Gobain.

1994- A Companhia Metalrgica Barbar tem o sistema de garantia de qualidadeem conformidade com a norma ISO 9001 e creditada pelo Bureau Veritas QualityInternational.

A Companhia Metalrgica Barbar, com mais de 60 anos de existncia, passa a se

denominar Saint-Gobain Canalizao e os produtos comercializados recebema marca mundial PAM, caracterstica de todas as demais empresas da diviso decanalizaes do Grupo Saint-Gobain.

Trajetria Saint-Gobain Canalizao no Brasil

No sentido de estabelecer uma uniformidade em sua comunicao e realarvalores atrelados eficincia energtica e ao meio ambiente, o Grupo Saint-Gobainestabelece uma nova identidade visual para as principais marcas do grupo.

1910

1930

1970

1990

2000

1950

2010


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A evoluo do tudo de ferro fundido no Brasil

Primeiro Tubo de

Ferro Fundido Cin-

zento Centrifugado,

fabricado pela

Cia. Brasileira

de Metalurgia

Renovao

identidade visual

Revestimento

interno com

argamassa de

cimento


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Norma de

qualidadeISO 9001


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Este novo catlogo, indito no Brasil no que se refere ao contedo, erenovado na forma, foi concebido com o objetivo de proporcionar, em umnico volume, o mximo de respostas s questes que se apresentam no diaa dia de um projetista, de um instalador ou de um usurio.Oito captulos principais formam esta edio, cada um deles precedido doseu sumrio.

No primeiro captulo, encontra-se uma descrio sucinta dos processos deFABRICAO, com destaque para a garantia da qualidade.

Um MANUAL TCNICO-PROJETO compe o segundo captulo queaborda desde a concepo de uma canalizao at a escolha dos produtosadequados e, tambm, seu desempenho.

Segue-se, no terceiro captulo, o MANUAL TCNICO-ASSENTAMENTO, comorientao quanto montagem de juntas e instalao das tubulaes.

A descrio tcnica detalhada dos TUBOS, CONEXES E ACESSRIOS daslinhas Natural, Clssica e Integral, com desenhos, dimenses e massas,constitui o quarto captulo.

O quinto e sexto captulo trazem duas grandes inovaes: a Linha BLUTOP,tubos de pequeno dimetro para aplicao em redes de distribuio, e aKLIKSO, uma linha de conexes de ferro fundido dctil para tubos PVC PBA.

O stimo captulo refere-se exclusivamente a VLVULAS, APARELHOS EACESSRIOS: tipos, utilizao, descrio, dimenses e massas.

Depois, TAMPES E GRELHAS desenvolvidos para suportar o trfego intensodas grandes cidades e s condies mais severas de uso so apresentados

no oitavo captulo.Alm disso, uma lista de NORMAS TCNICAS, Tabelas de CONVERSO DEUNIDADES e, para maior facilidade de consulta, um NDICE ALFABTICOencerram o catlogo.

O Catlogo Saint-Gobain CanalizaoEdio 2013


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A Saint-Gobain Canalizao acredita que est contribuindo para o equilbrio

entre a tecnologia e o meio ambiente, desenvolvendo produtos de altaperformance em consonncia com as normas de cada produto em vigor,suprindo, de maneira eficaz, as necessidades de gerao atual, sem comprometera capacidade de atender s necessidades das futuras geraes.

O Ferro Fundido Dctil 100% reciclvel indefinidamente.


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CAPTULO 1

Fabricao


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O Ferro Dctil 14

Fabricao 17

Testes na Usina 20

Qualidade 21

Certificado ISO 22


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CAPTULO 1

Fabricao


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O FERRO DCTIL

O ferro dctil se distingue dos ferros fundidos cinzentos tradicionais por suasnotveis caractersticas mecnicas (elasticidade, resistncia aos impactos,alongamento, ...). Estas caractersticas so devidas forma esferoidal da grafita.

DEFINIOUma classificao de produtos ferrosos pode ser estabelecida em funo do teorde carbono no metal de base: ferro: 0 a 0,1% de C ao: 0,1 a 1,7% de C ferro fundido: 1,7 a 5% de C.

Abaixo de 1,7% de carbono, a solidificao passa por uma fase austentica,dentro da qual todo o carbono est em soluo slida.

Acima de 1,7% de carbono, este no pode ser diludo em sua totalidade dentroda estrutura do ferro e, desse modo, se solidifica sob a forma de uma segundafase, seja de grafita (C puro), ou de carboneto de ferro (Fe3C). O ferro ummaterial polifsico de estrutura complexa: os constituintes principais so a ferrita(Fe) e a perlita (Fe+ Fe3C).

Outros elementos, presentes no ferro em propores muito baixas, tm umainfluncia sobre a estrutura e as propriedades mecnicas e de moldabilidade do

metal. O silcio (habitualmente com teores de 1 a 3%) desempenha um papelparticular e, na realidade, transforma o ferro fundido em uma liga ternria: ferro,carbono e silcio.

DIFERENTES TIPOS DE FERRO FUNDIDOO termo ferro fundido cobre uma larga variedade de ligas Fe-C-Si. Ele classificado em famlias segundo a forma da grafita, com uma diferenciaosuplementar devido estrutura da matriz metlica (ferrtica, perltica).

INFLUNCIA DA FORMA DA GRAFITANos ferros fundidos cinzentos, a grafita se apresenta sob a forma de lamelas,de onde se deriva o seu nome metalrgico: ferro fundido com grafita lamelar.Cada uma dessas lamelas de grafita pode, sob uma concentrao de esforosanormais em certos pontos, provocar um incio de fratura.

Os metalurgistas procuraram uma forma de diminuir ou at eliminar estes efeitos,alterando o tamanho ou a forma dessas lamelas. A centrifugao permitiu obterlamelas muito finas que aumentaram sensivelmente as qualidades mecnicas

do ferro.


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1Um passo decisivo foi dado em 1948, quandoas pesquisas feitas nos Estados Unidos e na Gr-Bretanha permitiram a obteno de um ferro comgrafita esferoidal, mais conhecido pelo nome deferro dctil.

A grafita deixa de ter a forma de lamela,

cristalizando-se sob a forma de esfera. As linhasde propagao das rupturas possveis so, assim,eliminadas.

A cristalizao da grafita sob a forma de esferas obtida pela inoculao controlada de uma

pequena quantidade de magnsio, em um ferrogusa lquido.

CARACTERSTICAS DO FERRO FUNDIDO COM GRAFITA ESFEROIDALA forma esferoidal da grafita acrescenta s j conhecidas vantagens do ferrofundido cinzento, notveis caractersticas mecnicas: resistncia trao resistncia aos impactos elevado limite elstico; e alongamento elevado.

Estas caractersticas podem ser ainda melhoradas pelo controle da anlise qumicae do tratamento trmico da matriz metlica. O ferro fundido dctil conservaainda as qualidades mecnicas tradicionais dos ferros fundidos, provenientes deseu alto teor de carbono: resistncia compresso facilidade de moldagem resistncia corroso usinabilidade; e resistncia fadiga.

Ferro Fundido Cinzento

Ferro Fundido Dctil


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O FERRO DCTIL DA SAINT-GOBAIN CANALIZAOTodos os tubos, conexes, vlvulas e acessrios de canalizao para aduo degua fabricados pela Saint-Gobain Canalizao so em ferro dctil, conforme asnormas NBR 7675 e/ou NBR15420.

Ele no deve ser inferior a:

270MPa quando A 12% para os DN 80 a 1000 ou 10%para o DN 1000, 300MPa nos outros casos.

A dureza Brinell no deve exceder a 230HB para os tubos e 250HB para asconexes, vlvulas e acessrios. Para os componentes fabricados por soldagem,uma dureza Brinell mais elevada admissvel na zona afetada termicamente pelasolda.

Tipo de peas

Resistncia Trao Mnima

(Rm)Mpa

Alongamento MnimoAps Ruptura

(A)%

DN 80 a 1200 DN 80 a 1000 DN 1200

Tubos Centrifugados 420 10 7

Tubos NoCentrifugadosConexes e

Acessrios

420 5 5

600

400

200

00

TraoemM

Pa

Alongamento em %

Curva de trao do ferro dctil


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1FABRICAO

O processo de fabricao dos tubos, conexes, vlvulas e acessrios divididoem trs etapas: elaborao do metal: alto-forno e tratamento do metal

centrifugao/fundio; e acabamento/revestimentos.

ELABORAO DO METALO metal lquido obtido diretamente pela reduo do minrio de ferro dentrodo alto-forno. As matrias-primas so selecionadas e controladas com cuidado,a fim de produzir um metal de base de grande pureza.

A temperatura do ferro ajustada em um forno eltrico, a fim de assegurara temperatura ideal para o vazamento. Nesta fase, se preciso, so feitas ascorrees na composio qumica do metal. A seguir, o magnsio inoculadono metal lquido a fim de transformar o ferro fundido cinzento em ferro dctil.

Elaborao do metal

FABRICAO DOS TUBOSCentrifugaoO processo de centrifugao consiste em vazar o ferro lquido, atravs de umcanal, em um molde metlico cilndrico (coquilha) em alta rotao. A solidificaodo metal feita por resfriamento externo do molde metlico.

Os principais processos so de LAVAUD (nos DN 80 a 600) e o sistema WETSPRAY (nos DN 700 a 1200).

No processo de LAVAUD, o metal lquido vazado em molde metlico, de ao,e sofre um resfriamento muito rpido. Um recozimento de grafitizao e, aps,de ferritizao necessrio para obter tubos com a estrutura e as propriedadesmecnicas desejadas.No procedimento WET SPRAY, a superfcie interior do molde metlico, de ao, coberta (antes de vazar o ferro) com uma fina camada de p de slica refratria,

o que diminui a condutibilidade trmica da interface do metal lquido com omolde metlico. A velocidade de resfriamento da parede do tubo inferiorquela do processo de LAVAUD e somente um recozimento de ferritizao necessrio.

Alto-forno

Ajustamento

Composio/Temperatura

nocu aocom MagnsioMinrio


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Centrifugao

Acabamento e revestimentosNa sada do forno de recozimento, os tubos recebem externamente uma camadade zinco metlico, obtida pela fuso de um fio de zinco por arco eltrico que projetado por ar comprimido. Aps a zincagem, vrios tipos de inspees etestes so realizados sistematicamente, a fim de garantir a qualidade:

controle da estrutura metalogrca e das caractersticas mecnicas do metal inspeo visual controle dimensional; e teste hidrosttico em cada tubo (100% dos tubos fabricados).

Especial ateno dada ao controle dimensional da bolsa e da ponta do tubo.

O revestimento interno com argamassa de cimento aplicado por centrifugao.A argamassa de cimento depositada no tubo que est em alta rotao, o quepermite a obteno de uma camada uniforme, compacta e autoportante.

A argamassa de cimento dos tubos curada a temperatura e umidadecontroladas.

Aps a cura do cimento, os tubos vo para as linhas de pintura. Uma camadade pintura aplicada sobre a camada de zinco, que pode variar em funo doambiente em que o tubo ser instalado. Em seguida, os tubos so estocados noptio de expedio.

At o DN 300, os tubos so acondicionados em pacotes.

para moldagem

das bolsas

Centrifugao Tratamento

trmico

Preparao dos machos


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1

Acabamento, Revestimento e Embalagem

FABRICAO DE CONEXES, VLVULAS E ACESSRIOSFundioSo utilizados vrios processos de moldagem, segundo o tipo e as dimenses

das peas a fabricar. Os principais utilizados pela Saint-Gobain Canalizao so: moldagem em areia verde compactada, para peas at o DN 600 e moldagem pelo processo de cura a frio, para DN 700.

Acabamento e revestimentoAps a moldagem, as peas so desmoldadas, jateadas e rebarbadas. Conexes,vlvulas e acessrios so submetidos, em seguida, a um teste de estanqueidadecom ar comprimido, antes de receberem o revestimento betuminoso ou outrotipo de revestimento especificado.

Cura do cimento Pintura de acabamento AcondicionamentoEstocagem

ZincagemTeste

hidrosttico Revestimento

Interno


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TESTES NA USINA

Todos os tubos, conexes e vlvulas Saint-Gobain Canalizao so submetidos,na fbrica, ao teste de presso interna, segundo as normas nacionais einternacionais em vigncia.

TUBOS PONTA E BOLSA

DNPresso mnima do teste hidrosttico (MPa)

K7 K9

80 a 300 3,2 5,0

350 a 600 2,5 4,0

700 a 1000 1,8 3,2

1200 1,3 2,5

O teste aplicado em cada tubo, individualmente. Normas NBR 7675.

CONEXES COM BOLSASDN Controle de estanqueidade

80 a 1200Teste com ar a uma presso interna mnima de 0,1MPa

Controle externo com produto espumante ou imerso em gua

O teste aplicado em cada conexo, individualmente. Normas NBR 7675 e/ou NBR 15420.

TUBOS E CONEXES COM FLANGESDN Controle de estanqueidade

80 a 1200 Teste com ar a uma presso interna mnima de 0,1MPaControle externo com produto espumante ou imerso em gua

O teste aplicado em cada tubo e conexo, individualmente. Normas NBR 7560 e NBR 7675.


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1QUALIDADE

A Saint-Gobain Canalizao implantou o Sistema de Garantia da Qualidade emconforme a norma ISO 9001.

O sistema tem por objetivo colocar disposio dos clientes produtos adequadoss suas necessidades.

A GARANTIA DA QUALIDADEA obteno da qualidade no se limita ao controle dos produtos acabados,mas decorre da implantao de um sistema apoiado em regras especficasenvolvendo: processos de fabricao mtodos de trabalho (implantao de procedimentos, denio de circuitosde documentos) responsabilizao do pessoal envolvido; e garantia de obedincia aos critrios de qualidade, desde o projeto at aexpedio.

O Sistema de Garantia da Qualidade envolve no somente a atividade deproduo, mas tambm a comercializao e a assistncia tcnica permanente.Esta a melhor garantia da boa adequao dos produtos s necessidades dosclientes.O sistema de qualidade da Saint-Gobain Canalizao certificado, conforme a

norma ISO 9001, por entidade externa e independente.

Na produo, a organizao do sistema da qualidade permite: assegurar a regularidade no recebimento das matrias-primas, peas e outroscomponentes necessrios fabricao e instalao dos produtos na obra dominar o processo de fabricao, consolidando nossa experincia naformalizao, na automatizao, formao do pessoal e na melhoria constantedo produto, graas anlise das medidas efetuadas ao longo de todo o ciclo defabricao; e

vericar, a cada etapa de elaborao do produto, que ele satisfaa s exignciasespecificadas e ainda permitir uma deteco antecipada de eventuais desvios epromover a correo.Esta organizao est baseada: no autocontrole que na fabricao constitui a base do sistema, consiste emdelegar s pessoas envolvidas o registro dos resultados de seu trabalho, segundoregras pr-estabelecidas na auditoria que assegura maneira sistemtica, o cumprimento das regras emvigor e a sua eficcia, tanto para os colaboradores da Saint-Gobain Canalizaoquanto para os fornecedores e os subfornecedores no acompanhamento, que a partir de medies efetuadas regularmente,permite verificar o desempenho dos procedimentos e dos produtos em relaoaos objetivos estabelecidos; e no controle direto de caractersticas do produto, matrias-primas ou peas.


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CERTIFICADO ISO

A certificao obtida atesta a conformidade do Sistema de Garantia da QualidadeSaint-Gobain Canalizao s exigncias da norma ISO 9001 para a fabricao detubos, conexes, vlvulas e acessrios em ferro dctil.


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1


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CAPTULO 2

Manual TcnicoProjeto


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Necessidades / Recursos de gua 28

Escolha do Dimetro 32

Presso (Terminologia) 38

Presses de Servios Admissveis 41

Dimenses 47

Coeficientes de Segurana 51

Perfil da Canalizao 53Transiente Hidrulico 56

Perdas de Cargas 59

Comportamento s Cargas Externas 63

Caractersticas Mecnicas dos Solos 66

Escavao e Reaterro 68

Al turas de Recobrimento 74

Terrenos Instveis 89

Travessia de Ponte 91

Assentamento Areo 94

Assentamento em Tubo Camisa 96

Assentamento em Decl ive 100


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CAPTULO 1

FabricaoCAPTULO 2

Manual TcnicoProjeto

Assentamento de Tubos com Flanges 104

Elastmeros 106

Junta com Flanges 108

Junta Elstica JGS 110

Junta Travada Interna 114

Junta Travada Externa 116

Junta Mecnica 118Empuxos Hidrulicos 119

Bloco de Ancoragem 121

Travamento 126

guas Agressivas ou Corrosivas 130

Tipos de Revestimentos Internos 132

Argamassa de Cimento 133

Corrosividade dos Solos 138

Revestimento Externo 141

Proteo Galvnica 142

Manta de Polietileno 145


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NECESSIDADES / RECURSOS DE GUA

O dimensionamento de uma rede deve levar em considerao: as necessidades de gua, estimadas por mtodos estatsticos ou analticos; e os recursos de gua, avaliados a partir de dados hidrogeolgicos e hidrolgicos

prprios de cada regio.

AVALIAO DAS NECESSIDADES DE GUAVolumeO volume de gua necessrio para uma coletividade depende: da populao e das caractersticas das localidades a servir das necessidades dos servios municipais, agrcolas e industriais; e dos hbitos da populao.

Em geral, pressupomos as quantidades mdias seguintes por habitantes e por dia: comunidades rurais: 130 a 180 litros (no incluindo as necessidades agrcolas) comunidades mdias: 200 a 250 litros (incluindo os servios municipais); e cidades: 300 a 450 litros (incluindo os servios municipais), podendo sermaiores nas grandes cidades.

conveniente calcular as redes de aduo e de distribuio levando-se emconsiderao perspectivas de desenvolvimento urbano em longo prazo.

A presena de estabelecimentos coletivos ou de carter industrial tambm deve

ser levada em considerao.A seguir, so dados como exemplos alguns valores mdios de necessidades degua: escolas: 100 litros por alunos e por dia abatedouros: 500 litros por cabea de gado e por dia hospitais: 400 litros por leito e por dia; e combate a incndio: reserva mnima de 120m3, podendo alimentar umhidrante de DN 100 durante 2 horas.

indispensvel ter disposio uma margem de segurana para cobrir eventuaisesquecimentos ou erros que afetem as informaes obtidas e o rendimentoefetivo da rede. O rendimento de uma rede definido por:

volume faturar =

volume produzido

onde: Kseg

= coeficiente de segurana (caso de dados incertos)

Kcol= coeficiente definido porvolume anual faturado futurovolume anual faturado atual

seg col

Necessidade lquidaNecessidadebrutadegua K K

r=


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VazoCasos de coletividades (grande nmero de usurios)

As necessidades em vazo so avaliadas em demandas mximas diriase demandas mximas horrias. Uma rede de distribuio geralmentedimensionada para vazes de demanda mxima horria.

onde:

( )=

3anual

mdio

V mVd

365: consumo dirio mdio no ano

Kd = relao entre o maior consumo dirio, verificado no perodo de um ano eo consumo mdio dirio neste mesmo perodo, ou seja:

Kd = : coeficiente de demanda mxima diria.

Kh = relao entre a vazo mxima horria e a vazo mdia do dia de maiorconsumo, ou seja:

Kh = : coeficiente de demanda mxima horria

Qhmx: vazo utilizada durante a hora de maior consumo do dia de maior

consumo (m3

/h).

Vdmx: volume utilizado no dia de maior consumo do ano (m3/dia).

Casos de imveis coletivos (pequeno nmero de usurios)As necessidades em vazo so avaliadas no mais em funo do nmero deconsumidores, mas em funo do nmero de aparelhos (lavabos, pias, banheirosetc.), ponderados por um coeficiente de simultaneidade de funcionamento:

Q = k.n.q

onde:q : vazo unitria de um aparelhon : nmero de aparelhos (n>1)

=

1k

n 1coeficiente provvel de simultaneidade (no significativo para

grandes valores de n).

Exemplo n1Hiptese coletividade semirrural: populao atual 1500 habitantes, crescimentodemogrfico 1000 habitantes (horizonte 25 anos)

VdmxVdmdio

QhmxVdmx

( )= 3mdiomh VdQ Kd Kh m / h24


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volume anual faturado: 75 000m3

rendimento estimado da rede: r = 75% coeciente de dia e hora de maior consumo: Kd = 2,5 ; Kh = 1,8

Clculos e resultados volume anual futuro:

Vafuturo= 75 000 + (0,2 x 1 000 x 365) = 148 000m3

(consumo dirio estimado por habitante: 200 litros)

Kcol = = 148 000 / 75 000 = 1,97

Segurana para dados incertos: 20% (Kseg=1,2)

Necessidade bruta anual: N= x kcol x Kseg = 236 000m3

Vazo mdia diria futura: Qmdf= = 647 m3

Vazo mxima horria futura: Qmhf= Kd x Kh x = 121m3/h

Neste exemplo, uma canalizao de aduo dever ser dimensionada paragarantir uma vazo de 121m3/h, em um horizonte de 25 anos.

Exemplo 2Hiptese Imvel coletivo: 10 apartamentos, 7 aparelhos por apartamento, vazo unitriamdia de um aparelho: 0,1l/s

Clculos e resultadosO reservatrio de abastecimento deste imvel, por exemplo, dever possuiruma demanda Q = k.n.qonde:

( )= =

1k 0,12

7 10 1

Q = 0,1 x 70 x 0,12 = 0,84l/s

AVALIAO DOS RECURSOS DE GUAA gua pode ser captada em profundidade (lenol subterrneo, nascente) ouem superfcie (crregos, rios, barragens etc.).

Em todos estes casos, preciso estudar de maneira precisa a hidrologia, emparticular os regimes hidrogrficos e hidrogeolgicos dos pontos de captao,cuja disponibilidade pode ser varivel ao longo do ano.

VafuturoVaatual

Va

r236 000

365Qmdf24


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Uma srie de medies dos recursos de gua, efetuadas por um longo perodo,permite determinar estatisticamente a evoluo das vazes quanto aos volumesdisponveis, principalmente em perodo de estiagem.

Nos casos de um crrego ou rio cuja vazo insuficiente (perodo de estiagem), necessrio criar uma reserva, com a construo de uma barragem.

Quando no dispomos de resultados obtidos por medies in loco, podemosestimar a vazo de um curso de gua com a ajuda de diferentes mtodosadaptados topografia e hidrografia da bacia hidrogrfica deste curso de gua.


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Z1

Z2

ESCOLHA DO DIMETRO

A escolha do dimetro de uma canalizao feita levando-se em considerao: parmetros hidrulicos (vazo, perdas de carga, velocidade) para uma aduopor gravidade; e

parmetros hidrulicos e econmicos ideais (custo do bombeamento eamortizao das instalaes) para uma aduo por recalque.

Em funo das condies de servios, deve-se quantificar os riscos eventuais degolpes de ariete, cavitao e abraso e instalar as protees adequadas.

ADUO POR GRAVIDADEDefinio

A aduo por gravidade o modo de aduo que permite, a partir de umreservatrio de gua situado em uma cota Z1, alimentar por uma canalizaopressurizada todos os pontos situados a cotas Z1 < Z2, sem necessidade debombeamento.

Princpios de dimensionamentoCaractersticas da redeQ: vazo em funo das necessidades (m3/s) vazo de pico na distribuio ou vazo de incndio vazo mdia na aduo.

j: perda de carga unitria (m/m).V: velocidade da gua na canalizao (m/s).D: dimetro interno da canalizao (m).

L: comprimento da canalizao (m).


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H

linhapiezomtricaA

P

z

A

B

H

linhapiezomtrica

H : carga disponvel

Caractersticas topogrficasPara o clculo, tomamos o caso mais desfavorvel.

Aduo de um reservatrio A para um reservatrio B.H = cota do nvel mnimo em A cota do nvel mximo de B.

DistribuioH: altura correspondente diferena entre o nvel mnimo no reservatrio A ea cota (z + P)P: presso mnima de distribuio no ponto mais elevado.z: cota do terreno.

FrmulasSabendo que: Q = x V

A frmula de DARCY se escreve: j = =

,funo de (k, , D), deduzido da frmula de COLEBROOK, na qual k =0,1mm (rugosidade).

Determinao do Dimetro (D)

A perda da carga unitria mxima : j =

D24

H

L

V2

2gD

8Q2

2gD5


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Hgeo

HMT

J1

J2

HMT = Hgeo+ J 1+ J 2

HMT

J

P

P = Presso mnima de servio

O DN pode ser determinado: por clculo, resolvendo o sistema de equaes constitudo pelas frmulasde DARCY e COLEBROOK (clculo por interaes que implicam em meiosinformticos).

ExemploVazo: Q = 30l/sComprimento: L = 4000mCarga disponvel: H = 80m

j = = = 0,02m/m = 20m/km

ADUO POR RECALQUEDefinio frequente a captao ou o reservatrio estar situado a uma altura insuficientepara satisfazer as condies de presso requeridas. preciso, ento, fornecer aofluido a energia necessria para tornar possvel a distribuio.

H

L

80

4000

Distribuio por presso

Aduo por recalque a partir de um reservatrio


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2Aduo por recalque a partir de um poo

Chamamos: altura geomtrica a diferena de altura entre o plano da gua de

bombeamento e o lugar a alimentar. altura manomtrica total (HMT) a altura geomtrica incrementada dasperdas de carga totais ligadas aspirao e ao bombeamento, ou a pressoresidual mnima de distribuio (ver figuras dadas a ttulo de exemplo).

Princpios de dimensionamento

Resoluo GrficaCc: Curva caracterstica do sistemaHMT = Hgeo+ J J = f(Q

2)Cb: Curva caracterstica da bombaM: ponto de funcionamento

Nota: resoluo vlida para nveis de suco e recalque constantes; caso contrrio, precisoestudar os pontos de funcionamento limitados pelas curvas caractersticas.

Dimensionamento hidrostticoSabemos que:J = j L

j =

V2

2gD

J

Hgeo

HMT

HMT = Hgeo+ J

J

HMT

Cc

Cb

M

Q0

L

Hgeo

Q0


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funo de , k, D.

No bombeamento, preciso levar em considerao as curvas caractersticas darede e das bombas, e assegurar-se de que, em funo do DN escolhido, o pontode funcionamento M corresponde vazo solicitada Q

0

.

Dimetro econmicoO dimetro econmico calculado levando-se em considerao: gastos de bombeamento, sendo a potncia dada pela seguinte frmula:

P = 0,0098 x Q x HMT

onde:

P: potncia do conjunto elevatrio (kW)Q: vazo (l/s)HMT: altura manomtrica total (m)r: rendimento moto-bomba.

amortizao de instalaes (elevatria de bombeamento e canalizao).

APLICAOUtilizam-se dois mtodos, segundo a importncia do projeto:

Pequenos projetosAplica-se a frmula de VIBERT, vlida para os pequenos e mdios DN, e pequenoscomprimentos:

D = 1,456 x Q0,46

onde:D: dimetro econmico

f: preo da canalizao assentada em $/kgQ: vazo em m3/s

n =

e: preo do kWh em $.

O coeficiente 1,456 considera uma taxa de amortizao de 8% durante 50 anos.O DN escolhido deve ser idntico ou imediatamente superior ao dimetro D.

Obs.: Utilizar a unidade monetria ($) conveniente.

( )0,154nef

durao do bombeamento em h24

r


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2

Grandes projetosPara os grandes comprimentos e dimetros maiores preciso efetuar umestudo econmico detalhado. O dimetro adotado ser aquele correspondentea um custo anual mnimo (amortizao do investimento mais custos debombeamento).

PRECAUESA velocidade varia bastante em relao ao dimetro. Alm das perdas de carga, conveniente vericar a compatibilidade com os fenmenos eventuais de: golpes de ariete cavitao; e abraso.

TUBULAES EM CONDUTO LIVRE

DefinioAs canalizaes podem ser projetadas para funcionarem sempre comocondutores livres, ou seja, parcialmente cheias ou em meia seo.

Princpios de dimensionamentoPara o dimensionamento de canalizaes em conduto livre, normalmente,utiliza-se a frmula descrita abaixo:

A frmula descrita ento:

Q = K x S x R2/3

x i1/2

Onde:Q: vazo em m3/sK: 105 (Revestimento de Argamassa Aluminosa)S: seo molhada em mR: raio hidrulico em m (R = 5/P)P: permetro molhadoi: declividade da tubulao em m/m.

SD

h


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PRESSO (TERMINOLOGIA)

Sob o termo presso, devem-se distinguir as terminologias: do projeto da canalizao (ligadas s capacidades hidrulicas) do fabricante (ligadas ao desempenho dos produtos).

TERMINOLOGIAAs terminologias utilizadas para tubos e conexes em ferro dctil, so asseguintes:

Terminologia

Abreviatura Descrio

ProjetoPRP Presso de clculo em regime permanentePMC Presso mxima de clculo

PTR Presso de teste da rede

Fabricante

PSA Presso de servio admissvel

PMS Presso mxima de servio

PTA Presso de teste admissvel

DIMENSIONAMENTO DE UMA CANALIZAOPRP PSAPMC PMSPTR PTA

No momento da escolha de um componente de uma canalizao, precisoassegurar-se de que as trs condies acima so respeitadas.

TERMINOLOGIA DO PROJETISTAPRP - Presso de clculo em regime permanentePresso mxima de servio, fixada pelo projetista, excluindo o golpe de ariete.PMC - Presso mxima de clculoPresso mxima de servio, fixada pelo projetista, incluindo o golpe de ariete elevando em considerao alteraes futuras. PMCe quando parte do golpe de ariete estimado

PMCc quando o golpe de ariete calculado.

PTR - Presso de teste da redePresso hidrosttica aplicada a uma canalizao recentemente assentada, demodo a assegurar sua integridade e estanqueidade.


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2

TERMINOLOGIA DO FABRICANTEPSA - Presso de servio admissvelPresso interna, excluindo o golpe de ariete, que um componente pode suportarcom total segurana, de forma contnua, em regime hidrulico permanente.

PMS - Presso mxima de servioPresso interna mxima, incluindo o golpe de ariete, que um componente podesuportar em servio.

PTA - Presso de teste admissvelPresso hidrosttica mxima que pode ser aplicada no teste de campo a umcomponente de uma canalizao recm-instalada.

OUTRAS DEFINIES DO FABRICANTE

PN - Presso nominalDesignao numrica expressa por um nmero utilizado como referncia. Todosos materiais com flanges de um mesmo DN e designados por um mesmo PNtm as dimenses dos flanges compatveis.

CASOS DE MATERIAIS COM FLANGESOs quadros a seguir apresentam a correspondncia entre as presses de servioe de teste e a designao PN dos tubos e conexes com flanges:

DNPN 10

PSA PMS PTA

MPa MPa MPa

80 1,6 2,0 2,5

100 e 150 1,6 2,0 2,5

200 a 300 1,0 1,2 1,7

350 a 1200 1,0 1,2 1,7


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DN

PN 16

PSA PMS PTA

MPa MPa MPa

80 1,6 2,0 2,5

100 e 150 1,6 2,0 2,5

200 a 300 1,6 2,0 2,5

350 a 1200 1,6 2,0 2,5

DN

PN 25

PSA PMS PTA

MPa MPa MPa

80 4,0 4,8 5,3

100 e 150 2,5 3,0 3,5200 a 300 2,5 3,0 3,5

350 a 1200 2,5 3,0 3,5

DN

PN 40

PSA PMS PTA

MPa MPa MPa

80 4,0 4,8 5,3

100 e 150 4,0 4,8 5,3200 a 600 4,0 4,8 5,3

PRESSO DE TESTE DE ESTANQUEIDADEPresso aplicada a um componente durante a fabricao para assegurar aestanqueidade. Ver TESTE NA USINA em FABRICAO.


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PRESSES DE SERVIO ADMISSVEIS

As canalizaes da Saint-Gobain Canalizao so concebidas para resistira presses elevadas, em geral bem superiores aos valores habitualmenteencontrados nas redes. Isso se justifica pela necessidade de resistir s numerosas

solicitaes a que elas so submetidas, no somente no momento da entradaem operao, mas tambm e principalmente ao longo do tempo.

COEFICIENTE DE SEGURANAAs presses indicadas na tabela anterior so estabelecidas com coeficientes desegurana elevados, que levam em conta no s os esforos devidos pressointerna, mas tambm numerosas outras solicitaes, s vezes acidentais, a queas canalizaes so submetidas no momento de sua instalao e quando estoem servio.

ExemploPara um tubo, a PSA calculada com um coeficiente de segurana de: 3 em relao resistncia mnima ruptura. 2 em relao ao limite elstico mnimo.

Consultar a Saint-Gobain Canalizao sobre a utilizao em nveis de pressessuperiores aos indicados nas tabelas.

UTILIZAO DA TABELA DE PRESSESA resistncia presso de um componente de canalizao depende: da resistncia do corpo deste componente; e da qualidade da(s) junta(s) que o equipa(m).

As tabelas das pginas seguintes indicam, para cada tipo de componente(tubos, conexes,...) e cada tipo de junta, as PSA, PMS e PTA que convenienteconsiderar.

ExemploT DN 300 com bolsas (JGS) e flange DN 150 PN 25: PSA = 2,5MPa PMS = 3,0MPa PTA = 3,5MPa


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PRESSES DOS TUBOS BOLSA E PONTA CLASSE K7 JGS, JTI e JTE

DN

TUBOS CLASSE K7

JGS JTI JTE

PSA PMS PTA PSA PMS PTA PSA PMS PTA

MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa

150 6,4 7,7 8,2 1,6 1,9 2,4

200 5,3 6,3 6,8 1,6 1,9 2,4

250 4,4 5,2 5,7 1,3 1,5 2,0

300 3,8 4,6 5,1 1,0 1,2 1,7

350 3,4 4,1 4,6 1,0 1,2 1,7

400 3,0 3,6 4,1 1,0 1,2 1,7

450 2,9 3,5 4,0 1,0 1,2 1,7

500 2,8 3,3 3,8 0,8 0,9 1,4600 2,6 3,1 3,6 0,6 0,7 1,2 1,6 1,9 2,4

700 2,4 2,9 3,4 1,5 1,8 2,3

800 2,3 2,8 3,3 0,9 1,1 1,6

900 2,3 2,7 3,2 0,9 1,1 1,6

1000 2,2 2,6 3,1 0,9 1,1 1,6

1200 2,1 2,5 3,0 0,8 1,0 1,5

Nota: 1MPa = 10,19kgf/cm2= 101,9m.c.a.

PRESSES DOS TUBOS BOLSA E PONTA BLUTOPJUNTA STANDARD E JUNTA TRAVAMENTO INTERNO

DN

TUBOS BLUTOP

JS JTI

PSA PMS PTA PSA PMS PTA

MPa MPa MPa MPa MPa MPa

90 2,5 3 3,5 1,6 1,9 2,4

110 2,5 3 3,5 1,6 1,9 2,4

125 2,5 3 3,5 1,6 1,9 2,4

160 2,5 3 3,5 1,6 1,9 2,4


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PRESSES DOS TUBOS BOLSA E PONTA CLASSE K9 - JGS e JTI

DN

TUBOS CLASSE K9

JGS JTI



80 6,4 7,7 8,2 2,5 3,0 3,5

100 6,4 7,7 8,2 2,5 3,0 3,5

150 6,4 7,7 8,2 2,5 3,0 3,5

200 6,2 7,4 7,9 2,0 2,4 2,9

250 5,5 6,6 7,1 2,0 2,4 2,9

300 4,9 5,9 6,4 2,0 2,4 2,9

350 4,6 5,5 6,0 2,5 3,0 3,5

400 4,2 5,1 5,6 2,2 2,6 3,1450 4,1 4,9 5,4 2,0 2,4 2,9

500 3,8 4,6 5,1 1,7 2,0 2,5

600 3,6 4,3 4,8 1,6 1,9 2,4

700 3,4 4,1 4,6

800 3,2 3,9 4,4

900 3,1 3,7 4,2

1000 3,0 3,6 4,1

1200 2,9 3,5 4,0


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PRESSES DOS TUBOS BOLSA E PONTA CLASSE K9 - JTE

DN

TUBOS CLASSE K9

JTE JTE especial



80

100

150

200

250

300 3,7 4,4 4,9

350 3,0 3,6 4,1

400 3,0 3,6 4,1450 3,0 3,6 4,1

500 3,0 3,6 4,1

600 2,7 3,2 3,7

700 2,5 3,0 3,5

800 1,6 1,9 2,4 2,5 3,0 3,5

900 1,6 1,9 2,4 2,5 3,0 3,5

1000 1,6 1,9 2,4 2,5 3,0 3,5

1200 1,4 1,7 2,2 2,5 3,0 3,5

Nota: a) Os tubos com Junta Travada Externa JTE, nos DN 800 a 1200, podem seraplicados em redes com presses de at 2,5MPa, utilizando acessrios especiais.

Consulte a Saint-Gobain Canalizao. b) 1MPa = 10,19kgf/cm2= 101,9m.c.a.


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PRESSES DAS CONEXES COM BOLSAS - JGS, JTI e JTE

DN

CONEXES COM BOLSAS

JGS JTI JTE JTE Especial

PSA PMS PTA PSA PMS PTA PSA PMS PTA PSA PMS PTA

MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa

80 6,4 7,7 8,2 2,5 3,0 3,5

100 6,4 7,7 8,2 2,5 3,0 3,5

150 6,4 7,7 8,2 2,5 3,0 3,5

200 6,2 7,4 7,9 2,0 2,4 2,9

250 5,5 6,6 7,1 2,0 2,4 2,9

300 4,9 5,9 6,4 2,0 2,4 2,9 3,7 4,4 4,9

350 4,6 5,5 6,0 2,5 3,0 3,5 3,0 3,6 4,1

400 4,2 5,1 5,6 2,2 2,6 3,1 3,0 3,6 4,1450 4,1 4,9 5,4 2,0 2,4 2,9 3,0 3,6 4,1

500 3,8 4,6 5,1 1,7 2,0 2,5 3,0 3,6 4,1

600 3,6 4,3 4,8 1,6 1,9 2,4 2,7 3,2 3,7

700 3,4 4,1 4,6 2,5 3,0 3,5

800 3,2 3,9 4,4 1,6 1,9 2,4 2,5 3,0 3,5

900 3,1 3,7 4,2 1,6 1,9 2,4 2,5 3,0 3,5

1000 3,0 3,6 4,1 1,6 1,9 2,4 2,5 3,0 3,5

1200 2,9 3,5 4,0 1,4 1,7 2,2 2,5 3,0 3,5

Notas: a) Se uma conexo formada por dois tipos de juntas (exemplo: T com bolsas eFlanges) conveniente adotar a presso da junta com menor valor de PSA.

b) No caso de Conexes flangeadas, consultar tabela.

c) 1MPa = 10,19kgf/cm2= 101,9m.c.a.


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PRESSES DAS CONEXES COM BOLSAS - JUNTA MECNICA

DMPSA PMS PTA

MPa MPa MPa

80 4,0 4,8 5,3

100 4,0 4,8 5,3

150 4,0 4,8 5,3

200 3,5 4,2 4,7

250 3,5 4,2 4,7

300 3,2 3,8 4,3

350 3,1 3,7 4,2

400 3,1 3,7 4,2

450 3,0 3,6 4,1

500 3,0 3,6 4,1600 2,9 3,5 4,0

700 2,8 3,4 3,9

800 2,7 3,2 3,7

900 2,7 3,2 3,7

1000 2,7 3,2 3,7

1200 2,6 3,1 3,6

Notas: a) Se uma conexo formada por dois tipos de juntas (exemplo: T com bolsas eFlanges) conveniente adotar a presso da junta com menor valor de PSA.

b) Conexes para JTE PN25 adotar a mesma presso. c) No caso de Conexes flangeadas, consultar tabela. d) 1MPa = 10,19kgf/cm2= 101,9m.c.a.


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DIMENSES

As principais dimenses e tolerncias dos tubos e conexes em ferro dctil sonormalizadas, segundo as normas NBR 7675 e/ou NBR 15420: espessura nominal do ferro (tubos e conexes)

espessura nominal do revestimento de cimento (tubos) comprimento dos tubos; e dimetro externo dos tubos.

ESPESSURA NOMINAL DO FERRONormas NBR 7675.

eferro fundido

A espessura nominal do ferro dos tubos econexes calculada em funo do DN,atravs da seguinte frmula:

eferro= K (0,5 + 0,001 DN)

onde:eferro: espessura nominal da parede em mmDN: dimetro nominalK: coeficiente utilizado para designar a classede espessura, escolhida na srie de nmeros inteiros ...7,8,9,10,11,12...

Nota: as excees para a frmula geral so: 1 para tubo DN 80 classe K7: e = 4,3 + 0,008 DN

2 para tubos DN 100 at DN 300 classe K7: e = 4,75 + 0,003 DN 3 para tubos DN 80 at DN 200 classe K9: e = 5,8 0,003 DN com valor mnimo de 6mm.

TubosPara um DN dado, o dimetro externo de um tubo idntico, qualquer que sejaa classe de espessura.

ConexesAs conexes so fabricadas na classe K12.

Tolerncia sobre a espessura de ferro

Tipo de peaTolerncia

mm

Tubos centrifugados - (1,3 + 0,001 DN)

Tubos no centrifugados e conexes - (2,3 + 0,001 DN)


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ESPESSURA DO REVESTIMENTO DE CIMENTO DOS TUBOSNormas NBR 8682 e NBR 15420

DN

Espessura do cimento

Valor nominal Valor mdio Valor mnimo

mm mm mm

80 a 300 3,0 2,5 1,5350 a 600 5,0 4,5 2,5

700 a 1200 6,0 5,5 3,0

COMPRIMENTO TIL DOS TUBOSNormas NBR 7675 e/ou NBR 15420

O comprimento til de um tubo dctil leva em considerao, para clculo do

cumprimento total da canalizao, o comprimento do tubo fora a bolsa.

Os tubos com bolsas tm os seguintes comprimentos teis:

DNComprimento til dos Tubos Ponta e Bolsa

m

80 a 600 6

700 a 1200 7

1400 a 2000 8

A tolerncia sobre esses comprimentos : 30mm.A porcentagem dos tubos com ponta e bolsa entregues com comprimentoinferior no deve ultrapassar 10% do total do pedido, para cada DN.

ecimento

Ltil


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2

DIMETRO EXTERNO DOS TUBOSNormas NBR 7675 e/ou NBR 15420

O dimetro externo da ponta dos tubos indicado nas tabelas correspondentes.Ver TUBOS, CONEXES e ACESSRIOS.

Tolerncia da ovalizao

DNOvalizao permitida

%

K7 K9

80 1,06 0,85

100 1,27 1,05

150 1,78 1,55

200 2,25 1,90

250 2,73 2,20

300 3,00 2,50

350 3,10 2,70

400 3,20 2,90

450 3,30 3,05

500 3,40 3,25

600 3,60 3,55

700 3,80 3,75

800 4 4900 4 4

1000 4 4

1100 4 4

1200 4 4

1400 4 4

1500 4 4

1600 4 4

1800 4 4

2000 4 4

DE


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DIMETRO INTERNO DOS TUBOSNormas NBR 7675 e/ou NBR 15420

A Saint-Gobain Canalizao recomenda que, no dimensionamento hidrulicodas canalizaes, se utilize o dimetro interno (DI) dos tubos:

DI = DE 2.eferro 2.ecimento

DI


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COEFICIENTES DE SEGURANA

As solicitaes mecnicas (presso interna, cargas externas) s quais submetidauma canalizao quando colocada em servio podem ser avaliadas compreciso. Em contrapartida, mais difcil prever com certeza quais os esforos

que aparecero com o tempo. A Saint-Gobain Canalizao adota coeficientes desegurana elevados, com o objetivo de assegurar s canalizaes de ferro dctiluma durabilidade mxima.

COEFICIENTES DE SEGURANA MNIMA ESPECIFICADOS

(trao)(trao)

(flexo)flexo)

RmTrabalho

3

RmTrabalho2

D4%

D

Os tubos so dimensionados segundo os critrios da norma NBR 7675.

Presso interna

A tenso de trabalho na parede do tubo no deve exceder um tero do limiteda tenso de ruptura (o que corresponde metade do limite elstico de trao).

Cargas ExternasA deformao no deve acarretar: Uma tenso superior metade do limite de ruptura em exo; e Uma ovalizao vertical superior a 4%.

A ovalizao mxima de 4% recomendada pela norma NBR 7675 para garantira aderncia da argamassa de cimento (principalmente para os DN > 800).

COEFICIENTES DE SEGURANAOs tubos da Saint-Gobain Canalizao dispem, alm de suas caractersticasnominais (Presso de Servio Admissvel, Alturas de Recobrimento) de umagrande reserva de segurana.

Efetivamente: a ductibilidade confere aos materiais em ferro dctil uma grande capacidadede absoro de trabalho ou energia, alm dos limites de seu regime elstico; e os mtodos utilizados para o clculo das espessuras dos tubos e conexespreveem coeficientes de segurana elevados.

Isso ilustrado pelos dois grficos a seguir, onde vemos que as presses deruptura reais observadas so mais do dobro das Presses de Servio Admissveis.


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AVALIAES EXPERIMENTAIS1 - Presso de ruptura real2 - Presso de ruptura calculada3 - Presso de servio admissvel

Tubos

Conexes

DN

60

50

40

30

20

10

100 150 200 250 300 350 400

1

2

3

P em MPa

DN

60

50

40

30

20

10

100 150 200 250 300 350 400 500

1

2

3

P em MPa


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PERFIL DE CANALIZAO

O ar prejudicial ao bom funcionamento de uma canalizao sob presso. Suapresena pode acarretar: uma reduo da vazo de gua

um desperdcio de energia; e riscos de golpes de ariete.

Uma srie de precaues simples no momento da definio do perfil dacanalizao permite minimizar seus efeitos.

ORIGEM DO AR NAS CANALIZAESA introduo de ar em uma canalizao pode ter origem principalmente: no momento do enchimento consecutivo a um ensaio hidrosttico (ou um

esvaziamento), em consequncia do nmero insuficiente de aparelhos deeliminao de ar nas proximidades de vlvulas de p com crivo, quando as canalizaes desuco ou juntas de bombas no so estanques, por dissoluo na gua sobpresso (o ar se acumula nos pontos altos do perfil da adutora); e na admisso de ar atravs das ventosas no desligamento das bombas.

EFEITO DO AR NAS CANALIZAESO ar prejudicial ao bom funcionamento de uma canalizao. As bolsas de ar

concentram-se nos pontos altos e, sob a presso a montante, deformam-se eproduzem um desnvel.

Canalizao por gravidade

A bolsa de ar transmite para jusante a presso esttica P que observada amontante; o nvel hidrosttico abaixa. A presso de utilizao H reduzida a

uma quantidade h que corresponde diferena do nvel entre as extremidadesda bolsa de ar e equivale coluna de gua que falta.

Dinamicamente, sabemos ainda que haver as mesmas perdas de carga aliadas reduo de vazo, devido a eventuais turbulncias que aparecem neste local.

Nvel hidrosttico normal

Nvelhidrostticoreduzido

P

P

h

h

H


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Canalizao por recalque

Da mesma maneira que numa canalizao por gravidade, a presena de umabolsa de ar prejudicial ao bom rendimento de uma instalao por recalque.

Podemos observar que ser necessrio um aumento de presso h (altura h decoluna de gua suplementar a ser elevada) que a bomba dever fornecer almda presso H, para compensar o aumento de carga devido bolsa de ar, sendoo nvel hidrosttico elevado deste valor. Para uma mesma vazo, o consumo deenergia cresce na mesma proporo.

Por outro lado, quando a eliminao de ar de uma canalizao insuficiente,esses inconvenientes se repetem a cada ponto alto. Seus efeitos se somam eo rendimento da canalizao diminui. Esta diminuio s vezes atribuda

erroneamente a outros fatores, tais como a diminuio do rendimento dasbombas ou incrustao nos tubos. suficiente eliminar o ar da canalizao demaneira correta para que ela volte a sua capacidade de escoamento normal.

Enfim, grandes bolsas de ar podem ser arrastadas pelo escoamento para forados pontos altos. Seu deslocamento resultar em igual deslocamento de volumede gua, provocando ento violentos golpes de ariete.

Concluindo, se o ar acumulado nos pontos altos no for eliminado de umamaneira correta: a vazo da gua ser reduzida a energia ser desperdiada; e golpes de ariete podero ocorrer.

RECOMENDAES PRTICASO traado da canalizao deve ser estabelecido de maneira a facilitar o acmulodo ar em pontos altos bem-determinados, onde sero instalados os aparelhosque asseguraro sua eliminao.

conveniente tomar as seguintes precaues: dar canalizao uma inclinao para facilitar a subida de ar (a canalizao

Nvel hidrosttico normal

P

P

h

H

Nvel hidrosttico aumentado

Bomba

h


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55

2

ideal aquela que apresenta inclinao constante de, no mnimo, 2 a 3mm pormetro); e evitar os excessos de mudanas de inclinaes em consequncia do perl doterreno, sobretudo nos grandes dimetros.

Terreno natural

quando o perl horizontal, criar pontos altos e pontos baixos articiais, parase obter uma inclinao de:- 2 a 3mm/m nos aclives- 4 a 6mm/m nos declives.

Aconselha-se um traado com subidas lentas e descidas rpidas, pois facilita oacmulo de ar nos pontos mais altos e opem-se ao arraste de eventuais bolsasde ar. O traado inverso desaconselhado.

Instalar:- um aparelho de eliminao de ar a cada ponto alto (ventosa)- um aparelho de drenagem a cada ponto baixo (registro).

2 a 3 mm/m

4 a 6 mm/m


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TRANSIENTE HIDRULICO

No momento da concepo de uma rede, os riscos eventuais de transienteshidrulicos devem ser estudados e quantificados, com a finalidade de preveros dispositivos de proteo (segurana) necessrios, principalmente nos casos

de canalizaes que operam por bombeamento (recalque). Nos casos em queos dispositivos de proteo no esto previstos, as canalizaes em ferro dctilapresentam uma reserva de segurana suficiente para suportar as sobrepressesacidentais. Ver COEFICIENTES DE SEGURANA.

O FENMENONo momento em que se modifica brutalmente a velocidade de um fluido emmovimento numa canalizao, acontece uma violenta variao de presso. Estefenmeno, transitrio, e aparece geralmente no momento de uma interveno

em um aparelho da rede (bombas, vlvulas...). Ondas de sobrepresso e desubpresso se propagam ao longo da canalizao a uma velocidade a,chamada velocidade de onda.

Os transientes hidrulicos podem acontecer tambm nas canalizaes porgravidade. Podemos destacar as quatro principais causas: a partida e a parada de bombas o fechamento de vlvulas, aparelhos de incndio ou de lavagem de formabrusca

a presena de ar; e a m utilizao dos aparelhos de proteo.

CONSEQUNCIASAs sobrepresses podem acarretar, nos casos crticos, a ruptura de certascanalizaes que no apresentam coeficientes de segurana suficientes(canalizaes em plstico). As subpresses podem originar cavitaes perigosaspara as canalizaes, aparelhos e vlvulas, como tambm o colapso (canalizaesem ao ou plstico).

AVALIAO SIMPLIFICADA

Velocidade da onda: =

1a

1 DEe

Sobrepresso-subpresso: H = a (ALLIEVI) (1)

H = (ALLIEVI) (2)

Vg

2LVgt


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57

2

onde:

a: velocidade da propagao (m/s): massa especfica da gua (1000kg/m3): mdulo de elasticidade da gua (2,05x 109N/m2)E: mdulo de elasticidade do material da canalizao (ferro fundido dctil: 1,7x 10N/m2)D: dimetro interno (m)e: espessura da canalizao (m)V: valor absoluto da variao das velocidades em regime permanente antes edepois do golpe de ariete (m/s)H: valor absoluto da variao da presso mxima em torno da presso estticanormal (m.c.a.)L: comprimento da canalizao (m)

t: tempo de fechamento eficaz (s)g: acelerao da gravidade (9,81m/s2)

Na prtica, a velocidade da onda da gua nos tubos em ferro dctil da ordemde 1200m/s. A frmula (1) leva em considerao uma variao rpida davelocidade de escoamento:

t

A frmula (2) leva em considerao uma variao linear da velocidade deescoamento em funo do tempo (funo de uma lei de fechamento de umavlvula, por exemplo):

t

A presso varia de H em torno da presso esttica normal. Este valor

mximo para o fechamento instantneo de uma vlvula, por exemplo.

Estas frmulas simplificadas do uma avaliao mxima do transiente hidrulicoe devem ser utilizadas com prudncia. Elas supem que a canalizao no estequipada com dispositivo de proteo e que as perdas de carga so desprezveis.Por outro lado, no consideram fatores limitantes, como o funcionamento dasbombas como turbinas ou a presso do vapor saturado na subpresso.

Exemplos

Canalizao DN 200, K9,comprimento 1000m,recalcando a 1,5m/s: a = 1200m/s

caso n1: parada brusca de uma bomba (perdas de carga desprezveis,

2La

2La


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nenhuma proteo antigolpe de ariete):

H = = 183m (ou pouco mais de 1,8MPa)

caso no2: fechamento brusco de uma vlvula (tempo eficaz de trs segundos):

H = = 102m (ou seja pouco mais de 1,0MPa)

AVALIAO COMPLETAO mtodo grfico de BERGERON permite determinar com preciso as presses evazes em funo do tempo, em todos os pontos de uma canalizao submetidaa um golpe de ariete.

Existem hoje programas de informtica adaptados resoluo desses problemascomplexos.

PREVENOAs protees, necessrias canalizao para limitar um transiente hidrulicoa um valor admissvel, so diferentes e adaptveis a cada caso. Elas agemtanto amenizando a modificao da velocidade do fluido, quanto limitando asobrepresso em relao depresso.

O projetista deve determinar a amplitude da sobrepresso e da subpressocriada pelo transiente hidrulico e julgar, a partir do perfil da canalizao, o tipode proteo a adotar: volante de inrcia na bomba vlvula de alvio vlvula antecipadora de onda vlvula controladora de bomba chamin de equilbrio tanque de alimentao unidirecional TAU; e

tanque hidropneumtico RHO.

ConsideraesNota-se, por outro lado, que as canalizaes em ferro dctil tm uma reserva desegurana significativa: na sobrepresso: a reserva de segurana dos tubos permite um aumento de20% da presso de servio admissvel para as sobrepresses transitrias; e na subpresso: a junta garante a estanqueidade face ao exterior, mesmo emcaso de vcuo parcial na canalizao.

1200 x 1,59,81

2 x 1000 x 1,59,81 x 3


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2

PERDAS DE CARGAS

As perdas de carga so perdas de energia hidrulica essencialmente devidas viscosidade da gua e ao seu atrito com as paredes internas. Elas tm porconsequncia:

uma queda de presso global, em uma rede por gravidade; e um gasto de energia suplementar com bombeamento, no recalque.

Para escolher o dimetro de uma canalizao em ferro dctil revestidainternamente com argamassa de cimento, adota-se geralmente um coeficientede rugosidade k= 0,1mm.

FRMULASFrmulas de Darcy

A frmula de Darcy a frmula geral para o clculo das perdas de carga:

j = =

j: perda de carga (em m de carga do fluido por m de tubo): coeficiente de atrito, adimensional, determinado pela frmula de Colebrook-WhiteD: dimetro interno do tubo (m)

V: velocidade do fluido (m/s)Q: vazo (m3/s)g: acelerao da gravidade (m/s2).

Frmula de COLEBROOK-WHITEA frmula de COLEBROOK-WHITE hoje universalmente utilizada paradeterminar o coeficiente de atrito:

= - 2 log +

Re = (Nmeros de REYNOLDS)

: viscosidade cinemtica do fluido temperatura de servio (m2/s)k: rugosidade da superfcie interna equivalente do tubo (m); observa-se que no igual altura real da rugosidade da superfcie; uma dimenso fictcia relativa rugosidade da superfcie, da o termo equivalente.

Os dois termos da funo logartmica correspondem:

para o primeiro termo , parte das perdas de carga devidas ao

atrito interno do fluido com ele mesmo

D

VD

1

V2

2g8Q2

2gD5

2,51

Re

2,51Re

k

3,71 D


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para o segundo termo , parte das perdas de carga causadas pelo

atrito do fluido com a parede do tubo; para os tubos idealmente lisos (k=0), estetermo nulo e as perdas de carga so simplesmente devidas ao atrito internodo fluido.

Frmula de HAZEN-WILLIAMSA frmula de Hazen-Williams, com o seu fator numrico em unidades mtricas, a seguinte:

j =10,643 Q1,852x C-1,852x D-4,87

onde:

Q = vazo (m3

/s)D = dimetro interno do tubo (m)j = perda de carga unitria (m/m)C = coeficiente que depende da natureza (material e estado) das paredes dostubos.

RUGOSIDADE DA SUPERFCIE DOS REVESTIMENTOS INTERNOS DEARGAMASSA DE CIMENTOOs revestimentos internos de argamassa de cimento centrifugado apresentam

uma superfcie lisa e regular. Uma srie de testes foi realizada para avaliar ovalor k da rugosidade da superfcie dos tubos novos revestidos internamentecom cimento e foi encontrado um valor mdio de 0,03mm, o que correspondea uma perda de carga suplementar de 5 a 7% (conforme o dimetro do tubo)comparada a um tubo perfeitamente liso com um valor de k = 0 (calculado comuma velocidade de 1m/s).

Contudo, a rugosidade da superfcie equivalente de uma canalizao nodepende somente da uniformidade da parede do tubo, mas do nmero de

curvas, de ts e de derivaes, alm das irregularidades do perfil da canalizao.A experincia mostra que k = 0,1mm um valor razovel para ser adotadono caso de canalizao de distribuio de gua potvel. Nos casos de grandescanalizaes, que apresentem um pequeno nmero de conexes por quilmetro,k pode ser ligeiramente inferior (0,06 a 0,08mm).

A esta altura, trs observaes podem ser feitas sobre as perdas de carga dascanalizaes de gua funcionando sob presso: as perdas de carga correspondem energia que preciso fornecer para que a

gua circule na canalizao; elas so constitudas da soma de 3 parcelas:a) o atrito da gua com ela mesma (ligado sua viscosidade)b) o atrito da gua com a parede do tubo (ligado rugosidade)c) as modificaes locais de escoamento (curvas, juntas,...)

k3,71 D


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o atrito da gua com ela mesma (parcela a) que constitui, na prtica, oessencial das perdas de carga; o atrito da gua com as paredes (parcela b), ques depende do tipo de tubo, bem menor: pouco mais de 7% da parcela a paraum tubo de ferro fundido cimentado (k=0,03mm). o dimetro interno real da canalizao tem uma inuncia considervel:- para uma dada vazo (caso geral), cada 1% a menos no dimetro, correspondea 5% a mais nas perdas de carga- para uma determinada carga (conduo por gravidade), cada 1% a menos nodimetro, corresponde a 2,5 % a menos de vazo obtida.

EVOLUO ATRAVS DO TEMPOUma srie de pesquisas feitas nos Estados Unidos sobre as canalizaes antigas erecentes em ferro fundido, revestidas internamente com argamassa de cimento,revelou valores de C (segundo a frmula de HAZEN-WILLIAMS) para uma larga

gama de dimetros de tubos e de tempo de servio. O quadro da pgina seguintemostra esses resultados e d valores de C convertidos em valores equivalentesde k (na frmula de COOLEBROOK-WHITE).

ObservaoEm alguns casos de transporte de gua bruta a baixa vazo, a experincia mostraque qualquer que seja a natureza do material da canalizao, preciso preverum aumento de k no decorrer do tempo.

Estes resultados referem-se a diferentes tipos de revestimentos internos decimento e de guas provenientes de zonas geogrficas muito diversas.

Pode-se concluir que: as canalizaes revestidas internamente com argamassa de cimento asseguramuma grande capacidade de vazo constante ao longo do tempo; e um valor global de k = 0,1mm constitui uma hiptese razovel e segurapara o clculo das perdas de carga em longo prazo, para os tubos revestidosinternamente com argamassa de cimento e destinados ao transporte de gua

potvel.


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DN Ano deInstalao

Idade na ocasioda medio

Valor decoeficiente C

(HAZEN-WILLIANS)

Valor de kCOLLEBROOK-

WHITE

anos mm

150 1941

0 145 0,025

12 146 0,01916 143 0,060

250 1925

16 134 0,148

32 135 0,135

39 138 0,098

300 1928

13 134 0,160

29 137 0,119

36 146 0,030

300 192813 143 0,05429 140 0,075

36 140 0,075

700 193919 148 0,027

25 146 0,046

700 194413 148 0,027

20 146 0,046

(Journal AWWA - Junho 1974)


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COMPORTAMENTO S CARGAS EXTERNAS

Os diferentes tipos de tubos podem ser classificados em trs categorias, segundoo comportamento s cargas externas: rgidos

exveis; e semirrgidos.Os tubos de ferro dctil classificam-se entre os semirrgidos. Apresentam umaboa combinao de resistncia s cargas e deformao, garantindo assim umaboa segurana de servio ao longo do tempo.

SISTEMA SOLO-TUBOO comportamento mecnico de um tubo enterrado no pode ser compreendidosem se levar em considerao o sistema solo/tubo.

Efetivamente, a interao dos tubos com o solo adjacente depende da suarigidez ou da sua flexibilidade, o que determina o tipo de assentamento.

CASOS DE TUBOS RGIDOSExemploFibrocimento, concreto protendido.

Solo

Reao

Reao

Reao

Cargas externas

Solo

= ngulo de apoio


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ComportamentoOs tubos rgidos s admitem uma pequena ovalizao antes da ruptura. Estadeformao insuficiente para colocar em jogo as reaes de apoio laterais doreaterro. Toda a carga vertical do reaterro suportada pelo tubo, o que provocagrandes tenses de flexo em suas paredes.

Critrio de dimensionamentoGeralmente, carga mxima de compresso.

ConsequnciasOs tubos rgidos favorecem as concentraes de carga nas geratrizes inferior esuperior. A eficincia do conjunto solo/tubo rgido depende bastante do ngulode apoio , portanto da boa preparao do leito de assentamento, em particularse h cargas rodantes.

CASOS DE TUBOS FLEXVEISExemploPlstico, ao no revestido com cimento.

ComportamentoOs tubos flexveis suportam, sem romper, uma grande deformao. Assim, acarga vertical do reaterro sobre os tubos equilibrada pelas reaes de apoio

lateral do tubo sobre o reaterro adjacente.

Critrios de dimensionamentoOvalizao mxima admissvel ou tenso de flexo mxima admissvel.

ConsequnciasA estabilidade do sistema solo/tubo flexvel diretamente dependente dacapacidade do reaterro gerar uma reao passiva de apoio, portanto domdulo de reao (E), e, consequentemente, da qualidade do reaterro e sua

compactao.

Solo

E' E'


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CASOS DE TUBOS SEMIRRGIDOSExemploFerro fundido dctil.

ComportamentoOs tubos semirrgidos suportam uma ovalizao suficiente para que uma parte dacarga vertical do reaterro mobilize o apoio do recobrimento. Assim, os esforosem jogo so as reaes passivas de apoio do solo de envolvimento lateral e dastenses internas de flexo na parede do tubo. A resistncia carga vertical ento repartida entre a resistncia prpria do tubo e seu reaterro adjacente. Acontribuio de cada funo da relao entre a rigidez do tubo e do solo.

Critrios de dimensionamento

Tenso de flexo mxima admissvel (caso de pequenos dimetros) ou ovalizaomxima admissvel (caso de grandes dimetros). Rigidez diametral.

ConsequnciasNa diviso dos esforos entre o tubo e reaterro, o sistema solo/ tubo semirrgidooferece uma maior segurana no caso de aumento, ao longo do tempo, dassolicitaes mecnicas ou de alteraes das condies de apoio.

Solo


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CARACTERSTICAS MECNICAS DOS SOLOS

Os dados abaixo se referem a valores realmente adotados para caracterizar ossolos. Dispensam medidas reais no local ou em laboratrio.

CARACTERSTICAS MDIAS DOS SOLOS COMUMENTE ENCONTRADOSOs valores indicados nas tabelas a seguir so aqueles geralmente adotadospara caracterizao dos solos. Permitem utilizar algumas frmulas simplificadascitadas neste catlogo.

Natureza doterreno

Seco/mido Com lenol fretico

graus t/m3 graus t/m3

Pedrafragmentada 40 2 35 1,1

Cascalho/areia 35 1,9 30 1,1

Cascalho/areia/siltes/argila 30 2 25 1,1

Siltes/argila 25 1,9 15 1

Argila/solosorgnicos 15 1,8 Sem caractersticas mdias

: ngulo de atrito interno (em graus): Massa volumtrica (em t/m3).

CLASSIFICAO DOS SOLOS SEGUNDO ASTM/D 2487 GW - pedregulho bem graduado, misturas pedregulho-areia, com poucos ou

sem finos. GP - pedregulho no graduado, misturas pedregulho-areia, com poucos ousem finos. GM - argila siltosa, mistura silte-areia-pedregulho no graduado. GC - pedregulho-argila, mistura argila-areia-pedregulho no graduado. SW - areias bem graduadas, pedregulho-areia, com poucos ou sem nos. SP - areias no graduadas, pedregulhos-areia, com poucos ou sem nos. SM - areias siltosas, mistura silte-areia no graduada. SC - areias argilosas, misturas areia-argila no graduada.

ML - siltes no orgnicos e areia muito na, areias nas siltosas ou argilosas. CL - argilas no orgnicas de fraca a mdia plasticidade. MH - siltes no orgnicos, solos nos arenosos ou siltes elsticos. CH - argilas no orgnicas de forte plasticidade, argilas oleosas.


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VALORES MDIOS DO MDULO DE REAO (E) DE UM ATERRO(a)

Tipos de soloutilizado para aterro Grau de compactao (Proctor)

(e)

Descrio Classificao(b)

No

compactado

Baixo

< 85%

Mdio85% -

95%

Alto

> 95%MPa MPa MPa MPa

Solos finos (LL > 50%)(C)plasticidade mdia a forte

CHMH

CH-MH

Solos necessitando de estudos e medidasespecficas

Solos finos (LL < 50%)plasticidade nula a mdia

CLML

ML-CLCL-CHML-MH

0,4 1,4 3 7

Solos finos (LL < 50%)plasticidade nula a mdiaElementos grossos > 25%

CLML

ML-CLCL-CHML-MH 0,7 3 7 14

Solos com elementosgrossos e finos

Elementos finos > 12%

GMGCSMSC(d)

Solos com elementos

grossos e poucos ounenhum finosElementos finos < 12%

GW

GPSWSP(d)

1,4 7 14 20

Rocha triturada 7 20

(a) conforme a avaliao do Servio de Reclamaes dos USA, aplicvel aostubos no rgidos(b) classificao segundo ASTM/D 2487 (ver pgina anterior)(c) LL = limite de saturao de gua

(d) ou todo solo equivalente cuja referncia comea por estes smbolos; e(e) grau Proctor segundo mtodo D 698, AASHTO-99 (densidade seca mximana amostra standard a 598.000J/m3).


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ESCAVAO E REATERRO

A execuo da vala e o recobrimento dependem dos seguintes parmetros: meio (urbano ou rural) caractersticas da canalizao (material, tipo de junta e dimetro)

natureza do terreno (com ou sem lenol fretico); e profundidade do assentamento.

As recomendaes de assentamento apresentadas a seguir so aquelasgeralmente prescritas para as canalizaes de ferro dctil.

LARGURA DA VALAA largura da vala funo do DN, da natureza do terreno, da profundidade deassentamento, do mtodo de escoramento e da compactao.

No momento da execuo necessrio: estabilizar as paredes da vala, seja por talude, seja por escoramento eliminar os vazios do declive para evitar as quedas de blocos de terra ou depedra; e acomodar o material retirado, deixando uma berma de 0,4m de largura.

PROFUNDIDADE DE ESCAVAO

NATUREZA DOS TERRENOSOs terrenos podem ser divididos em trs grandes categorias em funo de suacoeso:

A retirar antesdo assentamento 0,4 m

1m


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2

Terrenos Rochosos

Possuem uma grande coeso, o que dificulta otrabalho de abertura de vala, mas que no excluitotalmente a possibilidade de desmoronamento.

s vezes apresentam fissuras, que podem

provocar a queda de blocos inteiros.

Terrenos Argilosos

Terrenos Instveis

So os mais encontrados. Apresentam boa coeso

que, no momento da abertura da vala, permitemant-la firme durante algum tempo. Estacoeso pode variar muito rapidamente devido avrios fatores (chegada de gua, passagem deequipamentos etc.), e existe possibilidade dedesmoronamentos.

So terrenos totalmente desprovidos decoeso, tais como areia seca, lodo ou aterrosrecentemente depositados. Eles se desmoronam,na prtica, instantaneamente. Todos ostrabalhos nestes terrenos necessitam da adoode procedimentos especiais.

imprescindvel proteger-se contra todos osriscos de desmoronamento: seja por talude; e seja com escoramento das paredes da vala.

A execuo das precaues relativas s paredes da vala tambm funo domeio (urbano e rural) e da profundidade de assentamento.


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O TALUDE

Raramente empregado no meio urbano emrazo das superfcies necessrias, consiste emdar s paredes uma inclinao chamada ngulode talude, que deve ser prxima ao ngulo

de atrito interno do terreno. Este ngulo variacom a natureza dos terrenos encontrados. VerCARACTERSTICAS MECNICAS DOS SOLOS.

O ESCORAMENTO DAS ESCAVAES

As tcnicas de escoramento so numerosas e importante estud-las e adapt-las antes do incio dos trabalhos.

O escoramento deve ser realizado nos casos previstos pela regulamentao emvigor ou, de uma maneira geral, quando a natureza do terreno exige.

Tcnicas de escoramento mais usadas painis em madeira feitos com elementos pr-fabricados escoramento com caixas de madeira ou metlicas; e escoramento por estacas.

Qualquer que seja o procedimento utilizado preciso levar em considerao apresso do terreno. Os painis instalados devem ser capazes, sobretudo a suaaltura, de resistir a um empuxo dado pela frmula:

2q 0,75 Htg4 2 =

ngulodetalude


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2

: massa especfica do terreno (kg/m3) (aproximadamente igual a 2000kg/m3): ngulo de atrito interno do terrenoq : empuxo das terras (kg/m2)H: profundidade (m)

FUNDO DA VALAO fundo da vala deve ser nivelado conforme o perfil ao longo da canalizaoe livre de todo o material rochoso ou de entulho. Assegurar-se de que o apoiodo tubo sobre o solo regularmente distribudo em todo o seu comprimento.Nos casos da junta mecnica (JM) e da junta travada externa (JTE) necessriorealizar cachimbos destinados a facilitar o aperto dos parafusos.

Presena de gua:A abertura de vala deve ser feita do nvel mais baixo em direo ao mais alto, de

forma a permitir a autoevacuao da gua do fundo da vala.Quando a vala realizada em um terreno encharcado de gua (lenol fretico),pode ser necessrio retir-la por bombeamento (diretamente na vala ou em umponto ao lado).

Bomba

S olo

Escoramento

Ponteiro

Nvel

dinmicoZona seca

BombeamentoBombeamento

PonteiroNvel

esttico


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LEITO DE ASSENTAMENTO

O fundo da vala constitui a zona de base do tubo. Nos casos onde o solo relativamente homogneo, possvel o assentamento do tubo direto sobre o

fundo da vala descrito anteriormente.

conveniente assegurar-se do perfeito apoio do tubo, principalmente nos casosde grandes dimetros. Quando um fundo de vala no serve para assentamentodireto, deve-se executar um bero de cascalho ou areia. Sua espessura daordem de 10cm.

REATERROVer em ALTURAS DE RECOBRIMENTO detalhes dos diferentes tipos de reaterroem funo: do meio (cargas de terras, cargas rodantes, qualidade do aterro) do dimetro da canalizao; e da natureza dos terrenos encontrados.

Reaterro com compactao

Tem duas funes: o envolvimento de sustentao (resistncia ovalizao, unicamente nos casosde grandes dimetros), realizado com o prprio material retirado da vala oucom material importado; e

Bero de assentamento:

cascalho ou areia


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2

o envolvimento de proteo (nos casos de terrenos com granulometria muitoheterognea), efetuado com terra peneirada ou com areia. Esta cobertura podeassegurar as duas funes: proteo e manuteno.

Reaterro superior geralmente realizado com o prprio material de escavao (retirado da vala)no compactado (na calada), ou por materiais selecionados com compactao(sob pavimentao).

Reaterro superior

Leitode assentamento

de sustentao

Envolvimento

Solo


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ALTURAS DE RECOBRIMENTO

As alturas de recobrimento mnimas e mximas para os tubos de ferro fundidodctil dependem das caractersticas e das condies de assentamento.

DEFINIESPodemos distinguir trs zonas em uma vala de assentamento: zona de reaterro (1) zona de reaterro controlado (2); e solo natural (3).

A zona de reaterro (1) varia em funo da regio do assentamento (rural ouurbano) e deve levar em considerao a estabilidade da pavimentao de ruase estradas.

A zona de reaterro controlado (2) condiciona a estabilidade e a proteo dacanalizao.

A sua execuo deve satisfazer s seguintes variveis: as caractersticas dos tubos (rgidos, semirrgidos ou exveis) as cargas externas (altura do reaterro e cargas rodantes); e a natureza rochosa e a heterogeneidade dos terrenos.

Normalmente, a zona de reaterro controlado (2) constituda por: leito de assentamento; e envoltria.

A envoltria varia segundo a natureza da canalizao. Para tubos flexveis, deveestender-se at 0,10m acima da geratriz superior do tubo, enquanto que, paratubos rgidos e semirrgidos, poder ir at a altura do dimetro horizontal dacanalizao.

Tubos RgidosTubos Semirrgidos

Reaterro (1)

Reaterro (2)

(3)

Leito de assentamento Envoltria


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2

Tubos Flexveis

DEFINIO DOS TIPOS DE ASSENTAMENTOA norma ANSI A 21.50 (AWWA/C-150) prev cinco tipos normais de

assentamentos relacionados principalmente com os cuidados a adotar com ofundo e o reaterro da vala.O tubo de ferro fundido dctil o nico material que pode ser assentado emqualquer uma das 5 opes:

Tipo 1

Fundo da vala plano (solo de origem inalterado). Reaterro no compactado.

Tipo 2

Fundo da vala plano (solo de origem inalterado). Reaterro levemente compactado at a metade do tubo.

Reaterro (1)

Reaterro (2) (3)

Leito de assentamento Envoltria


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Tipo 3

Tubo assentado em vala sobre leito de terra solta, no compactada, comespessura mnima de 0,10m. Reaterro levemente compactado at a parte superior do tubo.

Tipo 4

Tubo assentado em vala sobre leito de areia, pedregulho ou pedra britada,com espessura de 1/8 do dimetro do tubo ou, no mnimo, de 0,10m. Reaterro compactado at a parte superior do tubo (aproximadamente 80%Standard Proctor. AASHTO- 99).

Tipo 5

Tubo assentado em vala sobre leito de material granular at a metade do tubo. Material granular ou material selecionado compactado at a parte superior

do tubo (aproximadamente 90% Standard Proctor, AASHTO - 99). Terra solta ou material selecionado denido como solo nativo escavadoda prpria vala, isento de pedras ou materiais estranhos.


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2

DEFINIO DOS TIPOS DE SOLOA norma IS0 10803 define 6 grupos que classificam diferentes solos para reaterro,ou seja, solos que so utilizados nas valas em volta dos tubos, compactados ouno, para dar suporte s tubulaes. Estes grupos classificam os solos de origemassim como os materiais importados. E tambm so usados para classificaodos solos das paredes das valas.

Grupos de solos Descrio sumria

APedras com granulao de 6mm a 40mm, incluindo tambmgrande quantidade de material local como: pedra fragmentada,pedregulho, pedrisco, cascalhos.

B Solos com granulao grossa, com poucos ou nenhum finos, sempartculas maiores que 40mm.

CSolos com granulao grossa, com finos, e solos com granulaofina, com mdia a nenhuma plasticidade, com mais de 25% de

partculas grossas, limite de liquidez menor que 50%.

DSolos com granulao fina, com mdia a nenhuma plasticidade,com menos de 25% de partculas grossas, limite de liquidez menorque 50%.

E Solos com granulao fina, com mdia a alta plasticidade, limite deliquidez maior que 50%.

F Solos de origem orgnica.

ALTURAS DE RECOBRIMENTO

As tabelas a seguir mostram as alturas de recobrimento mximas (sem cargarodante) e mximas e mnimas (com carga rodante) para tubos classes K7 e K9.

Os valores resultaram de clculos efetuados para cada um dos cinco tipos deassentamento definidos na norma AINSI A 21.50 (AWWA/C -150), combinadoscom os grupos de solo A, B, C e D, da mesma IS0 10803, anteriormente descritos.


78/459

78

DimetroNominal

DNClasse

GRUPO DE SOLO A

Tipo de assentamento

Tipo1 Tipo2 Tipo3 Tipo4 Tipo5

80 K-9 31,8 32,7 34,0 36,7 42,4100 K-9 25,5 26,2 27,3 29,7 34,7

150K-7 13,7 14,1 15,1 17,2 21,4K-9 17,7 18,2 19,2 21,4 25,8

200K-7 9,7 10,0 10,9 13,1 17,3K-9 14,1 14,5 15,5 17,7 22,1

250K-7 8,1 8,3 9,4 11,8 16,4K-9 11,2 11,6 12,6 14,8 19,2

300K-7 6,9 7,1 8,3 10,8 15,5

K-9 10,1 10,4 11,5 13,8 18,4350

K-7 6,3 6,4 7,6 10,1 14,9K-9 9,3 9,6 10,7 13,1 17,8

400K-7 6,0 6,2 7,3 9,9 14,8K-9 8,9 9,2 10,3 12,9 17,8

450K-7 5,9 6,0 7,2 9,9 14,8K-9 8,5 8,8 10,0 12,7 17,8

500K-7 5,8 6,0 7,2 9,9 15,0K-9 8,4 8,6 9,9 12,7 18,0

600 K-7 5,8 5,9 7,2 10,1 15,4K-9 8,1 8,4 9,7 12,7 18,3

700K-7 5,9 6,0 7,4 10,4 16,0K-9 8,0 8,2 9,7 12,8 18,6

800K-7 6,0 6,2 7,6 10,7 16,6K-9 8,0 8,2 9,7 12,9 19,1

900K-7 5,9 6,0 7,5 10,6 16,4K-9 7,7 7,9 9,4 12,6 18,7

1000K-7 5,8 5,9 7,4 10,5 16,3

K-9 7,4 7,6 9,1 12,3 18,4

1200K-7 5,6 5,8 7,2 10,3 16,1K-9 7,0 7,3 8,7 11,9 17,9

Alturas de recobrimento mximassem carga rodante


79/459

79

2

DimetroNominal

DNClasse

GRUPO DE SOLO B



80 K-9 31,4 32,3 33,6 36,1 41,4100 K-9 25,0 25,7 26,8 29,0 33,5

150K-7 12,9 13,3 14,3 16,0 19,4K-9 17,1 17,6 18,5 20,4 24,2

200K-7 8,7 8,9 9,9 11,6 14,8K-9 13,2 13,6 14,6 16,4 20,0

250K-7 6,9 7,1 8,1 10,0 13,3K-9 10,3 10,6 11,6 13,4 16,8

300K-7 5,6 5,8 6,9 8,8 12,2

K-9 9,0 9,3 10,3 12,2 15,6350

K-7 4,9 5,0 6,1 8,0 11,4K-9 8,1 8,3 9,4 11,3 14,8

400K-7 4,6 4,7 5,8 7,8 11,2K-9 7,6 7,8 9,0 11,0 14,6

450K-7 4,4 4,5 5,7 7,7 11,1K-9 7,2 7,4 8,6 10,6 14,3

500K-7 4,3 4,4 5,6 7,6 11,2K-9 6,9 7,1 8,4 10,5 14,3

600 K-7 4,2 4,3 5,6 7,7 11,4K-9 6,6 6,8 8,1 10,3 14,3

700K-7 4,2 4,3 5,6 7,9 11,7K-9 6,3 6,5 7,9 10,3 14,4

800K-7 4,2 4,4 5,7 8,1 12,1K-9 6,2 6,4 7,8 10,3 14,6

900K-7 4,1 4,2 5,6 7,9 11,9K-9 5,9 6,1 7,5 10,0 14,2

1000K-7 4,0 4,1 5,5 7,8 11,8

K-9 5,6 5,8 7,2 9,7 13,9

1200K-7 3,9 4,0 5,4 7,7 11,7K-9 5,3 5,4 6,8 9,3 13,5



80/459

80


DimetroNominal

DNClasse

GRUPO DE SOLO C



80 K-9 31,1 32,1 33,2 35,5 40,8100 K-9 24,6 25,4 26,3 32,8 32,8

150K-7 12,2 12,8 13,4 14,8 18,1K-9 16,4 17,1 17,8 19,4 23,1

200K-7 7,7 8,3 8,8 10,1 13,1K-9 12,4 13,0 13,7 15,2 18,6

250K-7 5,7 6,2 6,8 8,2 11,3K-9 9,3 9,9 10,5 11,9 15,1

300K-7 4,3 4,8 5,5 6,8 9,9

K-9 7,9 8,5 9,2 10,6 13,8350

K-7 3,5 4,1 4,7 6,0 9,1K-9 6,9 7,5 8,2 9,6 12,8

400K-7 3,2 3,7 4,4 5,7 8,8K-9 6,3 7,0 7,6 9,1 12,4

450K-7 2,9 3,5 4,2 5,5 8,7K-9 5,8 6,5 7,1 8,6 12,0

500K-7 2,8 3,4 4,0 5,4 8,6K-9 5,5 6,2 6,9 8,4 11,9

600 K-7 2,6 3,2 3,9 5,3 3,7K-9 5,0 5,7 6,4 8,0 11,7

700K-7 2,5 3,2 3,8 5,3 8,9K-9 4,7 5,4 6,1 7,8 11,6

800K-7 2,5 3,1 3,9 5,4 9,1K-9 4,5 5,2 6,0 7,7 11,6

900K-7 2,3 3,0 3,7 5,3 9,0K-9 4,1 4,9 5,6 7,3 11,3

1000K-7 2,2 2,9 3,6 5,2 8,8

K-9 3,9 4,6 5,4 7,0 10,9

1200K-7 2,1 2,8 3,5 5,0 8,7K-9 3,5 4,2 5,0 6,6 10,5


81/459

81

2

DimetroNominal

DNClasse

GRUPO DE SOLO D



80 K-9 30,9 31,9 33,0 35,4 40,3100 K-9 24,4 25,3 26,2 28,2 32,2

150K-7 11,9 12,5 13,1 14,6 17,1K-9 16,2 16,9 17,6 19,2 22,2

200K-7 7,4 7,9 8,5 9,8 11,9K-9 12,1 12,7 13,4 15,2 17,5

250K-7 5,3 5,8 6,4 7,7 9,7K-9 9,0 9,6 10,2 11,6 13,9

300K-7 3,8 4,4 5,5 6,3 8,2

K-9 7,6 8,1 8,8 10,1 12,4350

K-7 3,0 3,6 4,2 5,5 7,3K-9 6,5 7,1 7,7 9,1 11,3

400K-7 2,7 3,3 3,9 5,2 7,0K-9 5,9 6,5 7,2 8,6 10,8

450K-7 2,5 3,0 3,6 5,0 6,8K-9 5,4 6,0 6,7 8,1 10,3

500K-7 2,3 2,9 3,5 4,8 6,7K-9 5,0 5,7 6,3 7,8 10,1

600 K-7 2,1 2,7 3,3 4,7 6,7K-9 4,5 5,2 5,9 7,4 9,7

700K-7 1,9 2,6 3,2 4,7 6,7K-9 4,1 4,8 5,5 7,1 9,5

800K-7 1,9 2,5 3,2 4,8 6,9K-9 3,9 4,6 5,3 7,0 9,4

900K-7 1,8 2,4 3,1 4,6 6,7K-9 3,6 4,3 5,0 6,6 9,0

1000K-7 1,7 2,3 3,0 4,5 6,6

K-9 3,3 4,0 4,7 6,4 8,7

1200K-7 1,5 2,2 2,9 4,4 6,4K-9 2,9 3,6 4,4 6,0 8,2



82/459

82

Alturas de recobrimento mximas e mnimascom carga rodante

DimetroNominal

DNClasse

GRUPO DE SOLO A



min max min max min max min max min max80 K-9 0,10 31,7 0,10 32,6 0,10 33,9 0,09 36,6 0,08 42,3100 K-9 0,13 25,4 0,12 26,1 0,12 27,2 0,11 29,6 0,09 34,6

150K-7 0,22 13,5 0,22 13,9 0,20 14,9 0,18 17,0 0,14 21,3K-9 0,18 17,5 0,17 18,0 0,16 19,0 0,15 21,2 0,12 25,7

200K-7 0,32 9,4 0,31 9,6 0,28 10,7 0,23 12,9 0,17 17,2K-9 0,22 13,8 0,20 14,2 0,20 15,3 0,18 17,5 0,14 22,0

250K-7 0,39 7,7 0,37 7,9 0,33 9,1 0,26 11,5 0,18 16,2K-9 0,27 11,0 0,27 11,3 0,24 12,4 0,21 14,6 0,16 19,1

300K-7 0,45 6,5 0,44 6,7 0,37 7,9 0,28 10,5 0,19 15,3K-9 0,30 9,8 0,29 10,1 0,27 11,2 0,22 13,6 0,17 18,3

350K-7 0,51 5,7 0,49 5,9 0,41 7,2 0,30 9,8 0,20 14,7K-9 0,33 9,0 0,32 9,2 0,28 10,4 0,23 12,9 0,17 17,7

400K-7 0,53 5,5 0,51 5,7 0,42 6,9 0,30 9,6 0,20 14,6K-9 0,34 8,6 0,33 8,8 0,29 10,0 0,23 12,7 0,17 17,7

450K-7 0,53 5,3 0,52 5,5 0,42 6,8 0,30 9,6 0,19 14,6K-9 0,35 8,2 0,34 8,5 0,30 9,7 0,23 12,4 0,17 17,6

500K-7 0,54 5,3 0,52 5,4 0,42 6,8 0,29 9,6 0,19 14,8K-9 0,35 8,0 0,34 8,3 0,30 9,6 0,23 12,5 0,16 17,8

600 K-7 0,52 5,3 0,51 5,4 0,40 6,8 0,28 9,8 0,18 15,2K-9 0,36 7,8 0,35 8,0 0,30 9,4 0,22 12,5 0,16 18,1

700K-7 0,50 5,4 0,49 5,5 0,38 7,0 0,27 10,1 0,17 15,8K-9 0,35 7,7 0,34 7,9 0,29 9,4 0,22 12,5 0,15 18,5

800K-7 0,48 5,5 0,46 5,7 0,36 7,2 0,25 10,5 0,16 16,4K-9 0,35 7,6 0,34 7,9 0,28 9,4 0,21 12,7 0,14 18,9

900K-7 0,48 5,4 0,46 5,6 0,36 7,1 0,25 10,3 0,16 16,3K-9 0,33 7,8 0,32 8,1 0,27 9,6 0,20 12,9 0,14 19,2

1000K-7 0,47 5,3 0,46 5,5 0,36 7,0 0,24 10,2 0,16 16,2

K-9 0,36 7,1 0,35 7,3 0,29 8,8 0,21 12,1 0,14 18,3

1200K-7 0,46 5,2 0,44 5,4 0,35 6,9 0,24 10,1 0,15 16,0K-9 0,36 6,7 0,33 7,2 0,28 8,7 0,20 12,1 0,13 18,4


83/459

83

2

DimetroNominal

DNClasse

GRUPO DE SOLO B




150K-7 0,24 12,7 0,23 13,1 0,22 14,0 0,19 15,8 0,16 19,3K-9 0,18 16,9 0,18 17,4 0,17 18,4 0,15 20,3 0,13 24,0

200K-7 0,36 8,3 0,35 8,6 0,31 9,6 0,26 11,4 0,21 14,6K-9 0,24 13,0 0,22 13,4 0,21 14,4 0,19 16,3 0,16 19,8

250K-7 0,46 6,4 0,45 6,6 0,38 7,7 0,31 9,7 0,23 13,1K-9 0,30 10,0 0,29 10,3 0,27 11,3 0,23 13,2 0,18 16,6

300K-7 0,59 5,0 0,57 5,2 0,46 6,4 0,35 8,4 0,25 11,9K-9 0,34 8,8 0,33 8,9 0,30 10,0 0,25 12,0 0,19 15,4

350K-7 0,70 4,2 0,67 4,3 0,52 5,6 0,38 7,7 0,26 11,1K-9 0,38 7,7 0,37 8,0 0,32 9,1 0,27 11,1 0,20 14,6

400K-7 0,75 3,8 0,72 4,0 0,54 5,3 0,39 7,4 0,26 10,9K-9 0,40 7,2 0,39 7,5 0,34 8,6 0,27 10,7 0,20 14,4

450K-7 0,79 3,6 0,75 3,8 0,55 5,1 0,39 7,3 0,26 10,9K-9 0,42 6,8 0,41 7,0 0,35 8,2 0,28 10,4 0,21 14,1

500K-7 0,81 3,5 0,77 3,6 0,56 5,0 0,39 7,2 0,26 10,9K-9 0,43 6,5 0,42 6,7 0,35 8,0 0,28 10,2 0,20 14,1

600 K-7 0,82 3,4 0,78 3,5 0,55 5,0 0,38 7,3 0,25 11,1K-9 0,45 6,1 0,44 6,3 0,36 7,7 0,28 10,1 0,20 14,1

700K-7 0,79 3,4 0,76 3,5 0,53 5,1 0,36 7,5 0,23 11,5K-9 0,46 5,9 0,44 6,1 0,36 7,5 0,27 10,0 0,19 14,4

800K-7 0,76 3,5 0,72 3,6 0,50 5,2 0,34 7,7 0,22 11,9K-9 0,46 5,8 0,44 6,0 0,35 7,5 0,27 10,0 0,19 14,4

900K-7 0,77 3,3 0,73 3,5 0,50 5,1 0,34 7,6 0,22 11,7K-9 0,43 6,0 0,42 6,2 0,34 7,7 0,25 10,2 0,18 14,7

1000K-7 0,77 3,2 0,74 3,4 0,50 5,0 0,33 7,5 0,22 11,6

K-9 0,48 5,2 0,47 5,3 0,37 6,9 0,27 9,4 0,19 13,7

1200K-7 0,76 3,1 0,73 3,3 0,32 7,4 0,21 7,4 0,21 11,5K-9 0,50 4,8 0,46 5,2 0,36 6,7 0,26 9,3 0,18 13,7



84/459

84


DimetroNominal

DNClasse

GRUPO DE SOLO C




150K-7 0,25 11,9 0,24 12,5 0,23 13,2 0,21 14,6 0,17 17,9K-9 0,19 16,2 0,18 16,9 0,18 17,7 0,16 19,3 0,14 22,9

200K-7 0,41 7,3 0,38 7,9 0,35 8,5 0,30 9,8 0,23 12,9K-9 0,25 12,1 0,24 12,8 0,23 13,5 0,20 15,0 0,17 18,4

250K-7 0,59 5,1 0,52 5,7 0,47 6,4 0,38 7,8 0,27 11,0K-9 0,33 9,0 0,31 9,6 0,29 10,2 0,26 11,7 0,20 14,9

300K-7 0,86 3,4 0,71 4,1 0,61 4,9 0,46 6,3 0,31 9,6K-9 0,39 7,6 0,36 8,2 0,34 8,8 0,29 10,3 0,22 13,6

350K-7 1,36 2,1 0,96 3,1 0,74 3,9 0,53 5,4 0,33 8,7K-9 0,45 6,5 0,41 7,1 0,38 7,8 0,32 9,2 0,23 12,6

400K-7 - - 1,07 2,7 0,81 3,5 0,56 5,1 0,34 8,5K-9 0,49 5,8 0,44 6,5 0,40 7,2 0,33 8,7 0,24 12,2

450K-7 - - 1,24 2,3 0,87 3,3 0,58 4,9 0,34 8,3K-9 0,54 5,3 0,48 6,0 0,43 6,7 0,35 8,3 0,25 11,8

500K-7 - - 1,47 1,9 0,91 3,1 0,59 4,8 0,34 8,3K-9 0,57 4,9 0,50 5,7 0,44 6,4 0,35 8,0 0,25 11,6

600 K-7 - - - - 0,94 2,9 0,58 4,7 0,33 8,4K-9 0,62 4,4 0,53 5,2 0,46 6,0 0,36 7,6 0,24 11,1

700K-7 - - - - 0,92 2,9 0,56 4,8 0,31 8,6K-9 0,67 4,0 0,56 4,8 0,48 5,7 0,37 7,4 0,24 11,4

800K-7 - - - - 0,88 3,0 0,54 4,9 0,30 8,8K-9 0,69 3,8 0,57 4,7 0,48 5

Catálogo Bíblia 2013

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