屋面天沟排水计算书

一.  设计资料

工程所在地设计最大降雨强度为250mm/hr

天沟水深设计系数（设计水深度除天沟深度）为0.8，落水效率系数（落水管排水深度除设计水深度）为0.95

屋面排水布置简图如下所示：

二.  设计结果

表1 天沟设计结果

  天沟号  分担宽度    雨水量    天沟宽    天沟深  泄水坡度    排水量    通过

       1     21000    0.0105       250       200     0.001  0.017219      是

       2     42000     0.021       300       210     0.001  0.023528      是

       3     42000     0.021       300       210     0.001  0.023528      是

       4     21000    0.0105       250       200     0.001  0.017219      是 

表2 集水范围内单根落水管设计结果

  天沟号  分担宽度    雨水量     落水管个数     落水管外径    流水量    通过

       1     21000    0.0105             11            100  0.013556      是

       2     42000     0.021             11            160  0.035561      是

       3     42000     0.021             11            160  0.035561      是

       4     21000    0.0105             11            100  0.013556      是

三.  详细验算过程

1  天沟1 详细验算

工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr

集水长度L=72/（11-1）=7.2m

分担宽度B=21m

集水面积Area=L×B=7.2×21=151.2m2

分担雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=151.2×250/1000/3600=0.0105m3/sec

天沟彩色板摩擦系数n=0.0125

天沟宽度Bc=0.25m

天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m

天沟泄水坡度S=0.001

天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.25×0.16=0.04m2

天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.04/(0.25+2×0.16)=0.070175m

天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0701752/3×0.0011/2/0.0125=0.43048m3/sec

天沟排水量（采用曼宁公式计算）

Qg=Ag×Vg=0.04×0.43048=0.017219m3/sec>0.0105m3/sec合格

落水管外径d=0.1m

落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.12/4=0.007854m2

考虑集水长度内1根落水管水流量

重力加速度g = 9.8 m/sec2

天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m

落水管设计系数R=0.95

落水管水流量

Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.007854×(2×9.8×0.16×0.95)1/2=0.013556m3/sec

>0.0105m3/sec合格

2  天沟2 详细验算

工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr

集水长度L=72/（11-1）=7.2m

分担宽度B=42m

集水面积Area=L×B=7.2×42=302.4m2

分担雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=302.4×250/1000/3600=0.021m3/sec

天沟彩色板摩擦系数n=0.0125

天沟宽度Bc=0.3m

天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m

天沟泄水坡度S=0.001

天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.3×0.168=0.0504m2

天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.0504/(0.3+2×0.168)=0.079245m

天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0792452/3×0.0011/2/0.0125=0.46682m3/sec

天沟排水量（采用曼宁公式计算）

Qg=Ag×Vg=0.0504×0.46682=0.023528m3/sec>0.021m3/sec合格

落水管外径d=0.16m

落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.162/4=0.020106m2

考虑集水长度内1根落水管水流量

重力加速度g = 9.8 m/sec2

天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m

落水管设计系数R=0.95

落水管水流量

Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.020106×(2×9.8×0.168×0.95)1/2=0.035561m3/sec

>0.021m3/sec合格

3  天沟3 详细验算

工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr

集水长度L=72/（11-1）=7.2m

分担宽度B=42m

集水面积Area=L×B=7.2×42=302.4m2

分担雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=302.4×250/1000/3600=0.021m3/sec

天沟彩色板摩擦系数n=0.0125

天沟宽度Bc=0.3m

天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m

天沟泄水坡度S=0.001

天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.3×0.168=0.0504m2

天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.0504/(0.3+2×0.168)=0.079245m

天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0792452/3×0.0011/2/0.0125=0.46682m3/sec

天沟排水量（采用曼宁公式计算）

Qg=Ag×Vg=0.0504×0.46682=0.023528m3/sec>0.021m3/sec合格

落水管外径d=0.16m

落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.162/4=0.020106m2

考虑集水长度内1根落水管水流量

重力加速度g = 9.8 m/sec2

天沟设计水深Hc=0.21×0.8=0.168m

落水管设计系数R=0.95

落水管水流量

Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.020106×(2×9.8×0.168×0.95)1/2=0.035561m3/sec

>0.021m3/sec合格

4  天沟4 详细验算

工程所在地设计最大降雨强度Rain=250mm/hr

集水长度L=72/（11-1）=7.2m

分担宽度B=21m

集水面积Area=L×B=7.2×21=151.2m2

分担雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=151.2×250/1000/3600=0.0105m3/sec

天沟彩色板摩擦系数n=0.0125

天沟宽度Bc=0.25m

天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m

天沟泄水坡度S=0.001

天沟泄水面积Ag=Bc×Hc=0.25×0.16=0.04m2

天沟泄水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.04/(0.25+2×0.16)=0.070175m

天沟排水速度Vg=R2/3×S1/2/n=0.0701752/3×0.0011/2/0.0125=0.43048m3/sec

天沟排水量（采用曼宁公式计算）

Qg=Ag×Vg=0.04×0.43048=0.017219m3/sec>0.0105m3/sec合格

落水管外径d=0.1m

落水管口面积A=π×d2/4=3.1416×0.12/4=0.007854m2

考虑集水长度内1根落水管水流量

重力加速度g = 9.8 m/sec2

天沟设计水深Hc=0.2×0.8=0.16m

落水管设计系数R=0.95

落水管水流量

Qc=m×A×(2×g×Hc×R)1/2=1×0.007854×(2×9.8×0.16×0.95)1/2=0.013556m3/sec

>0.0105m3/sec合格