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合格下载本文
