天沟计算公式
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天沟验算:
天沟排水量Qg=Ag×Vg
Ag=Bc×Hc
Vg=R2/3×S1/2/n
R=Ag/(Bc+2×Hc)
式中:Ag为天沟泄水面积,Vg为天沟排水速度,Bc、Hc分别为天沟的宽度、深度。
R为天沟泄水系数,S为天沟泄水坡度,n为天沟摩擦系数。
天沟分担的雨水量=集水面积×降雨强度,当排水量大于其分担的雨水量时,合格,反之不合格。
集水面积=分担跨度×分担宽度,分担跨度根据屋脊与分跨情况决定,一般为屋脊到屋檐,对于中间的屋檐
为两侧的屋脊到屋檐的距离和;分担宽度为落水管间距。
落水管验算:
落水管水流量Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2
式中:m为落水管支数,一般每个分担面积内为一支,A为落水口面积,g为重力加速度,Hc为天沟深度,R为
水深系数,d为落水管直径。
当落水管水流量大于对应天沟分担的雨水量时,合格,反之不合格。
天沟深度与宽度,一般各地区都有省标图大样,其计算假定是天沟中容纳的水能顺畅通过雨水口排走。
每米长天沟的容积≧该一米宽的屋面上的降雨量(常年最大值)总和。
天沟的深度与宽度构成每米长天沟的容积,其深度与宽度的协调,靠建筑师的经验并参考本地区图集。
具体计算公式为:
天沟计算:
Q=1/K*A*100R*sqrtI/(n+sqrtR)
R=A/(2h+W)
W=a*(S1+S2/r)/3600
其中:sqrt表示开平方根
Q--天沟排水量(立方米/秒)
K--安全系数(一般取1.5)
A--排水有效面积(平方米)
I--排水坡度
n--粗糙系数(一般取0.2)
h--天沟积水深度
W--降水量(立方米)
a--采用的降雨强度(立方米/小时)
S1--屋面投影面积(平方米)
S2--流过雨水的外墙面积(平方米)
r--风速系数(一般取2)
落水管的计算:
q=c*A*sqrt(2gh)
s=q/(a*3600)
n=S/s
其中:q--落水管排水量(立方米/秒)
c--流量系数(一般取0.6)
A--落水管有截面积(平方米)
g--重力加速度(9.8米/平方秒)
h--天沟积水深度(米)
s--每根落水管的屋面汇水面积(平方米)
a--降雨强度(立方米/小时)
n--落水管数量
S--屋面受水面积(平方米)
当然也可根据落水管径和降水强度直接查表知落水管的布置,详参给排水规范。
钢天沟及落水管计算
1 / 1
天沟断面及落水管计算
1. 每一个落水口所分担之雨水量计算:屋面长度: L(m) 屋面宽度: B(m) 集水面积: Ar =B L(m 2)
雨 水 量: Qr=Ar I 10-3 /3600(m 3/sec) 降雨强度: I(mm/hr)
注: 计算内天沟时 L 用L 1来代替。
2. 天沟断面核算:
天沟排水量采纳曼宁公式计算: Qg=Ag Vg =Ag R 2/3
S 1/2 /n
Ag=W H W
R=Ag/(W+2H)
Vg :天沟排水速度 (m/sec) N :sus 或彩色板磨擦系数 S :天沟泄水坡度 =1/1000 W :天沟宽度( m ) H :天沟深度( m )
Hw :设计最大水深( m )(往常取)
FOR Qg >Qr <OK>
3. 落水管计算:
Qd=mA d (2gH W ) 1/2 (m 3/sec) M :落水管支数 =1支 d :落水管外径( m )
2
g :重力加快度 =9.8 m/sec H W :天沟最大水深( m )
FOR Qd>Qr
<OK>!!
内天沟
外天沟
落水管
B
L 1
L
H
W
外天沟 内天沟 落水管 W(宽
d( 直
度)
径)
H(高 M(数 1 度) 量) Ag Ad R
HW Vg g Qg Qd B(开
Ad 间)
L( 坡 HW 长) 426 852 g Ar I 136 136 Qd
Qr
外天沟 内天沟
结果
知足
知足
知足
知足。
天溝排水量計算Tonnage of cullis calculation1降雨量I=100mm/hrRainfall2雨棚長L=60mThe length of canopy3雨棚寬B=12mThe width of canopy4天溝雨水量Qr=I*L*B=0.020m^3/sec The rainwaterl of culis5天沟泄水坡度S=0.1he slope of culis5天溝上方寬度H=350mmThe width of cullis at top6天溝下方寬度T=350mmThe width of cullis at bottom7天溝總深度W=150mmThe depth of cullis8天溝安全深度Dw=120mmThe safty depth of cullis9天沟截面面积A=H*T*Dw=0.042m^2 The area of cullis10天沟周长P=T+2*Dw=0.590m The girth of cullis11天沟粗造度係數(SUS)n=0.01The rough efficient of panel12水力半徑Rh=A/P=0.071m The radius water powerful13天溝之單位排水量Qp=1/n*A*(Rh)^2/3*S^1/2=0.128m^3/sec The tonnage of culis(曼寧公式 Manning Formula)14结论Qp>Qr is ok!So落水管計算The calculation for rainspout1落水管支數m=1支The number of rainspout2落水管外徑d=200mmThe outer diameter of rainspout3落水管斷面積Ad=18.2m^2The area of rainspout section4重力加速度g=9.8m/sec^2The acceleration of gravity5落水管排水量Qd=m*Ad*(2*g*Dw)^1/2=#####m^3/sec The tonnage of rainspout6结论Qd>Qr is ok!So。
6 天溝排水量計算Tonnage of cullis calculation1降雨量I=100mm/hr判定原則 Qp>Qr ---ok.Rainfall2GUTTER SLOPE S=0.002(1/500)計算3雨棚長L=2.7m Qr=I*Ar=I*L*BThe length of canopy4雨棚寬B=53.7m Qr=0.0040275m^3/secThe width of canopy5天溝上方寬度H=350mm A=0.0224m^2The width of cullis at top6天溝下方寬度T=210mm P=T+2*HThe width of cullis at bottom7天溝總深度W=90mm P=0.37mThe depth of cullis8天溝安全深度Dw=80mm Rh=A/PThe safty depth of cullis9铝板之粗造度係數(SUS)n=0.0125Rh=0.060540541mThe rough efficient of AL panel曼寧公式(Manning Formula)Qp=1/n*A*(Rh)^2/3*S^1/2Qp=1/n*A*(Rh)^2/3*S^1/2The tonnage of culis Qp=天溝之單位排水量Qp=0.012241201m^3/secRh=A/P Rh=水力半徑落水管計算The radius water powerful The calculation for rainspoutA=流體流動之斷面積1落水管支數m=3支The area of water flow section The number of rainspoutP=排水斷面周長2落水管外徑d=7mm The parameters of water flow The outer diameter of rainspoutQr=I*Ar Qr=屋面之單位集水量3重力加速度g=9.8m/sec^2The acceleration of gravityI=降雨強度4天溝安全深度Dw=80mmThe strength of rainfullAr=雨棚之單位面積5落水管斷面積Ad=0.022345852m^2The area of canopy The area of rainspout section6落水管排水量Qd=0.083944298m^3/secThe tonnage of rainspoutQd=m*Ad*(2*g*Dw)^1/2判定原則 Qd>Qr ---ok.。
具体计算公式为:
天沟计算:
Q=1/K*A*100R*sqrtI/(n+sqrtR)
R=A/(2h+W)
W=a*(S1+S2/r)/3600
其中:sqrt表示开平方根
Q--天沟排水量(立方米/秒)
K--安全系数(一般取1.5)
A--排水有效面积(平方米)
I--排水坡度
n--粗糙系数(一般取0.2)
h--天沟积水深度
W--降水量(立方米)
a--采用的降雨强度(立方米/小时)
S1--屋面投影面积(平方米)
S2--流过雨水的外墙面积(平方米)
r--风速系数(一般取2)
落水管的计算:
q=c*A*sqrt(2gh)
s=q/(a*3600)
n=S/s
其中:q--落水管排水量(立方米/秒)
c--流量系数(一般取0.6)
A--落水管有截面积(平方米)
g--重力加速度(9.8米/平方秒)
h--天沟积水深度(米)
s--每根落水管的屋面汇水面积(平方米)
a--降雨强度(立方米/小时)
n--落水管数量
S--屋面受水面积(平方米)
当然也可根据落水管径和降水强度直接查表知落水管的布置,详参给排水规范。
屋面长度:L(m)屋面宽度:B(m)集水面积:Ar=B⨯L(m2)雨水量:Qr=Ar ⨯I⨯10-3/3600(m3/sec)降雨强度:I (mm/hr)注:1.天沟由1000mm宽板折成。
2.计算内天沟时L用L1来取代。
外天沟断面核算:天沟排水量采用曼宁公式计算:Qg=Ag⨯Vg =Ag⨯R2/3⨯S1/2/nAg=W⨯H WR=Ag/(W+2H W)Vg:天沟排水速度(m/sec)N:sus或彩色板磨擦系数=0.0125S:天沟泄水坡度=1/1000W:天沟宽度(m)H:天沟深度(m)Hw:设计最大水深(m)(通常取0.8H)FOR Qg>Qr <OK> Array⇒使用天沟断面如右:落水管计算:Qd=m⨯A d⨯(2gH W)1/2( m3/sec)M:落水管支数=1支d:落水管外径(m)Ad:落水口面积(m2)g:重力加速度=9.8 m/secH W:天沟最大水深(m)FOR Qd>Qr⇒使用落水管的管径大小 <OK>!!工程名称:范例厂房所在地:杭州降雨强度I=150mm/hr每一个落水口所分担之雨水量计算:屋面长度: L=40m屋面宽度: B=7m集水面积:Ar=B⨯L=40⨯7=280m2雨水量:Qr=Ar ⨯I⨯10-3/3600=280⨯150⨯10-3/3600=0.012m3/sec天沟断面核算:天沟排水量采用曼宁公式计算:Ag=W⨯Hw=0.3⨯0.16=0.048R=Ag/(W+2H W)=0.048/(0.3+0.16⨯2)=0.077Qg=Ag ⨯Vg =Ag ⨯R 2/3⨯S 1/2/n=0.048⨯0.0772/3⨯0.0011/2/0.0125=0.022 m 3/sec Vg :天沟排水速度(m/sec)n :sus 或彩色板摩擦系数=0.0125S :天沟泄水坡度=1/1000W :天沟宽度(m )H :天沟深度(m )Hw :设计最大水深(m )(通常取0.8H ) FOR Qg >Qr <OK>⇒使用天沟断面如右:落水管计算:A d =πR 2=π⨯0.052=0.00785m 2Qd=m ⨯A d ⨯(2gH W )1/2=1⨯0.00785⨯(2⨯9.8⨯0.15) 1/2=0.0135( m 3/sec ) m :落水管支数=1支d : 落水管外径(m )Ad :落水口面积(m 2)g :重力加速度=9.8 m/secH W :天沟最大水深(m )FOR Qd >Qr⇒使用一支 100mm 落水管 <OK>!!。
关于文登家家悦屋面排水验算条件:落水口间距6米,汇水坡长度36米的天沟:1. 降水量:参考当地重现期为5年的最大小时降水量134mm/h2. 排水方案:采用天沟宽度为200mm,平均深度为155mm,平天沟,落水管间距为6m,水面坡度为0.001,考虑天沟保护高度为0mm,则在落水口处水面高度为:155-3000*0.001-0=152mm。
落水管采用相当于直径120mm的UPVC管的落水管。
验算如下:1·按克氏公式:Ag(天沟最小过水面面积)=200*152=30400mm^2=0.0304m^2Lw(天沟过水面周长)=200+152*2=504mm=0.504mR(水力平均深度)=As/Lw=60.32mm=0.06032mS(坡度)=0.001n(彩色钢板与水流摩擦系数)=0.0125Vg(天沟水流速)=(23+1/n)/(1+23*n/R^0.5)*(R*S)^0.5=0.36853m/s近落水口处截面的雨水流量为:Qr = Ar*I=3*36*134*10^(-3)/3600 =0.00402m^3/s考虑安全系数 K=1.5所需天沟过水面积为Areq = K*Qr/Vg = 1.5*0.0040/0.3685=0.01636m^2<0.0304m^2=Ag--ok!2·按曼宁公式:Vg(天沟水流速)=R^0.667*S^0.5/n=0.38909m/sQg(天沟排水能力)= Ag*Vg/K =0.00789m^3/s>0.00402m^3/s=Qr--ok!由以上计算式表明:天沟满足排水要求。
3·验算落水管设置:落水管管径为120mm,管截面面积为Ad=0.01130m^2。
斗前水深 h= 152mm=0.152m。
落水口的雨水流量为Qr = Ar*I = 6*36*134*10^(-3)/3600 =0.00804m^3/s按克氏公式落水口排水量为Qd=0.7*Ad*(2*g*h)^0.5/K=0.7*0.01130*(2*9.8*0.152)^0.5/1.5=0.00911m^3/s>0.00804m^3/s=Qr--ok!由以上计算式表明:落水管满足排水要求。
天沟重量计算公式
天沟重量计算公式是根据天沟的长度、宽度、深度以及材料密度来计算的。
其公式为:
天沟重量= 长度x 宽度x 深度x 密度
其中,长度、宽度和深度分别是天沟的尺寸(通常使用米或英尺来表示),密度则是天沟所使用材料的密度(常用的单位有千克/立方米或磅/立方英尺等)。
需要注意的是,天沟的形状和材料种类不同,其重量计算公式也会有所不同。
此外,在实际应用中还需要考虑到天沟的安装方式、支架材料、连接件等因素,以确保其稳定牢固。
天沟断面及落水管计算每一个落水口所分担之雨水量计算:屋面长度:L(m)L=20屋面宽度:B(m)B=30集水面积:Ar=B⨯L(m2)Ar=600雨水量:Qr=Ar ⨯I⨯10-3/3600(m3/sec)Qr=0.166667降雨强度:I (mm/hr)I=1000注:1.天沟由1000mm宽板折成。
2.计算内天沟时L用L1来取代。
jjjjj外天沟断面核算:天沟排水量采用曼宁公式计算:Qg=Ag⨯Vg =Ag⨯R2/3⨯S1/2/n Qg=0.180551Ag=W⨯H W Ag=0.24R=Ag/(W+2H W)R=0.162162Vg:天沟排水速度(m/sec)Vg=0.752298N:sus或彩色板磨擦系数=0.0125N=0.0125S:天沟泄水坡度=1/1000S=0.001W:天沟宽度(m)W=1H:天沟深度(m)H=0.3Hw:设计最大水深(m)(通常取0.8H)Hw=0.24FOR Qg>Qr <OK>计算结果:Qg> Qr⇒使用天沟断面如右:排水槽的截面满足要求jjjjj落水管计算:Qd=m⨯A d⨯(2gH W)1/2( m3/sec)Qd=0.051103M:落水管支数=1支m=3d:落水管外径(m)d=0.1Ad:落水口面积(m2)Ad=0.007854g:重力加速度=9.8 m/sec g=9.8H W:天沟最大水深(m)Hw=0.24FOR Qd>Qr计算结果:Qd < Qr⇒使用落水管的管径大小 <OK>!!使用落水管的管径大小工程名称:范例厂房所在地:杭州降雨强度I=150mm/hr每一个落水口所分担之雨水量计算:屋面长度: L=40m屋面宽度: B=7m集水面积:Ar=B⨯L=40⨯7=280m2雨水量:Qr=Ar ⨯I⨯10-3/3600=280⨯150⨯10-3/3600=0.012m3/secjjjjj天沟断面核算:天沟排水量采用曼宁公式计算:Ag=W⨯Hw=0.3⨯0.16=0.048R=Ag/(W+2H W)=0.048/(0.3+0.16⨯2)=0.077Qg=Ag⨯Vg =Ag⨯R2/3⨯S1/2/n=0.048⨯0.0772/3⨯0.0011/2/0.0125=0.022 m3/secVg:天沟排水速度(m/sec)n:sus或彩色板摩擦系数=0.0125S:天沟泄水坡度=1/1000W:天沟宽度(m)H:天沟深度(m)Hw:设计最大水深(m)(通常取0.8H)FOR Qg>Qr <OK>⇒使用天沟断面如右:jjjjj落水管计算:A d=πR2=π⨯0.052=0.00785m2Qd=m⨯A d⨯(2gH W)1/2=1⨯0.00785⨯(2⨯9.8⨯0.15) 1/2=0.0135(m3/sec)m:落水管支数=1支d: 落水管外径(m)Ad:落水口面积(m2)g:重力加速度=9.8 m/secH W:天沟最大水深(m)FOR Qd>Qr⇒使用一支 100mm落水管 <OK>!!mmm2m3/secmm/hr排水槽的截面满足要求H m3/secm2使用落水管的管径大小不满足要求。
《建筑屋面雨水排水系统技术规程》
1/秒,根据降雨强度公式和汇水面积;
2、初设宽度天沟b=米,流速V=米/秒(最小流速为,保证不淤积流速),最后再校核流速;
3、试算:h=Q/V/b=,满足一般的建筑和构造要求吗?还可以调整一下流速和渠宽;(天沟有效深度应为设计水深加保护高度。
天沟的有效水深不宜小于250mm,最小保护高度不得小于75mm。
——《虹吸式屋面雨水系统技术规程》
4、根据公式:Δ=V×V/(2×)Δ是流速水头。
5、水力坡降i=Δ/l就是了。
6、实际水渠的深度H=h+Δ(保护高度的确定根据下表:对天沟蓄水容积进行校核:
3.2.1天沟的有效蓄水容积不宜小于汇水面积雨水设计流量60s(且不宜小于虹吸启动时间)的降雨量。
当屋面坡度大于%、天沟满水会溢入室内,经计算若虹吸启动时间大于60s时,天沟的有效蓄水容积不宜小于汇水面积雨水设计流量2min(且不应小于虹吸启动时间)的降雨量。
(看上去很重要,不过没做过不知道呢,不然房顶被淹了,哈哈)
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天沟尺寸计算过程 Revised by Chen Zhen in 2021
天沟尺寸计算过程
《建筑屋面雨水排水系统技术规程》
1、求水量:Q=A×q×T/60/3600=Q 立方米/秒,根据降雨强度公式和汇水面积;
2、初设宽度天沟b=米,流速V=米/秒(最小流速为,保证不淤积流速),最后再校核流速;
3、试算:h=Q/V/b= ,满足一般的和构造要求吗还可以调整一下流速和渠宽;(天沟有效深度应为设计水深加保护高度。
天沟的有效水深不宜小于250mm,最小保护高度不得小于
75mm。
——《虹吸式屋面雨水系统技术规程》
4、根据公式:Δ=V×V/(2×)Δ是流速水头。
5、i=Δ/l就是了。
6、实际水渠的深度 H=h+Δ(保护高度的确定根据下表:
对天沟蓄水容积进行校核:
3.2.1天沟的有效蓄水容积不宜小于汇水面积雨水设计流量60s(且不宜小于虹吸启动时间)的降雨量。
当屋面坡度大于%、天沟满水会溢入室内,经计算若虹吸启动时间大于60s时,天沟的有效蓄水容积不宜小于汇水面积雨水设计流量2min(且不应小于虹吸启动时间)的降雨量。
(看上去很重要,不过没做过不知道呢,不然房顶被淹了,哈哈)。
天沟断面及落水管计算屋面长度:L (m ) 屋面宽度:B (m )集水面积:Ar=B ⨯L (m 2)雨水量: Qr=Ar ⨯I ⨯10-3/3600(m 3/sec )降雨强度:I (mm/hr )注:1.天沟由1000mm 宽板折成。
2.计算内天沟时L用L1来取代。
外天沟断面核算:天沟排水量采用曼宁公式计算:Qg=Ag ⨯Vg =Ag ⨯R 2/3⨯S 1/2/nAg=W ⨯H WR=Ag/(W+2H W )Vg :天沟排水速度(m/sec)N :sus 或彩色板磨擦系数=0.0125S :天沟泄水坡度=1/1000W:天沟宽度(m )H :天沟深度(m )Hw :设计最大水深(m )(通常取0.8H )FOR Qg >Qr <OK>⇒使用天沟断面如右:落水管计算:Qd=m⨯A d⨯(2gH W)1/2( m3/sec)M:落水管支数=1支d:落水管外径(m)Ad:落水口面积(m2)g:重力加速度=9.8 m/secH W:天沟最大水深(m)FOR Qd>Qr⇒使用落水管的管径大小 <OK>!!工程名称:范例厂房所在地:杭州降雨强度I=150mm/hr每一个落水口所分担之雨水量计算:屋面长度: L=40m屋面宽度: B=7m集水面积:Ar=B⨯L=40⨯7=280m2雨水量:Qr=Ar ⨯I⨯10-3/3600=280⨯150⨯10-3/3600=0.012m3/sec天沟断面核算:天沟排水量采用曼宁公式计算:Ag=W⨯Hw=0.3⨯0.16=0.048R=Ag/(W+2H W)=0.048/(0.3+0.16⨯2)=0.077Qg=Ag ⨯Vg =Ag ⨯R 2/3⨯S 1/2/n=0.048⨯0.0772/3⨯0.0011/2/0.0125=0.022 m 3/secVg :天沟排水速度(m/sec)n :sus 或彩色板摩擦系数=0.0125S :天沟泄水坡度=1/1000W :天沟宽度(m )H :天沟深度(m )Hw :设计最大水深(m )(通常取0.8H )FOR Qg >Qr <OK>⇒使用天沟断面如右:落水管计算:A d =πR 2=π⨯0.052=0.00785m 2Qd=m ⨯A d ⨯(2gH W )1/2=1⨯0.00785⨯(2⨯9.8⨯0.15) 1/2=0.0135( m 3/sec )m :落水管支数=1支d : 落水管外径(m )Ad :落水口面积(m 2)g :重力加速度=9.8 m/secH W :天沟最大水深(m )FOR Qd >Qr⇒使用一支 100mm 落水管 <OK>!!天沟计算:Q=1/K*A*100R*sqrtI/(n+sqrtR)R=A/(2h+W)W=a*(S1+S2/r)/3600其中:sqrt表示开平方根Q--天沟排水量(立方米/秒)K--安全系数(一般取1.5)A--排水有效面积(平方米)I--排水坡度n--粗糙系数(一般取0.2)h--天沟积水深度W--降水量(立方米)a--采用的降雨强度(立方米/小时)S1--屋面投影面积(平方米)S2--流过雨水的外墙面积(平方米)r--风速系数(一般取2)落水管的计算:q=c*A*sqrt(2gh)s=q/(a*3600)n=S/s其中:q--落水管排水量(立方米/秒)c--流量系数(一般取0.6)A--落水管有截面积(平方米)g--重力加速度(9.8米/平方秒)h--天沟积水深度(米)s--每根落水管的屋面汇水面积(平方米)a--降雨强度(立方米/小时)n--落水管数量S--屋面受水面积(平方米)当然也可根据落水管径和降水强度直接查表知落水管的布置,详参给排水规范。
有关屋面排水计算以及天沟落水管尺寸的确定:
1、 设计任务:屋面排水系统应迅速及时地将雨水排至室外或地面。
(<给排水>4.9.1)
2、 设计雨水流量:(4.9.2)
10000Fw
q q j y ϕ=
q y :设计雨水流量 L/s
q j : 设计降雨强度 L/s*ha (hectare 公顷)
ϕ: 径流系数 屋面ϕ=0.9
Fw: 汇水面积 m 2
3、 建筑屋面雨水排水管道设计降雨历时按5min 计算。
(4.9.4)
4、 天沟坡度不应小于0.003。
(4.9.18)
5、 重力流屋面雨水排水管系的悬吊管应按非满流设计,充满度不
宜大于0.8,管中流速不宜小于0.75m/s 。
(4.9.20)
6、 重力流屋面雨水排水立管的最大设计泄流量:(4.9.22)
塑料管 φ90X3.2 9.22 L/s
φ110X3.2 15.98 L/s
6、《室外排水设计规范》雨水设计流量:(2.2.1)
Q=q ϕF
Q:雨水设计流量
q:设计暴雨强度
ϕ:径流系数
F:汇水面积
7、 天沟排水量计算(曼宁公式) 3235-=x A n
i Q
A :过水面积
X:湿周
I:天沟排水坡度
N:粗糙度 或者可以用先确定流速的方法: 设计流速: 21321I R n
v = 流量计算:
vA Q =。