天沟梁计算
天沟验算
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。
钢天沟及落水管计算
HHale Waihona Puke W内天沟落水管 0.15 1 0.018 0.240 9.800 0.038 0.018 0.240 9.800 0.038 满足
0.40 0.30 0.096 0.109 0.578 0.055 12.0 35.5 426 136 0.016 满足
0.40 d(直径) 0.30 M(数量) 0.096 0.109 0.578 0.055 12.0 71.0 852 136 0.032 满足 Ad HW g Qd Ad HW g Qd 满足
天沟断面及落水管计算
内天沟 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=BL(m2) 雨 水 量： Qr=ArI10 /3600(m /sec) 降雨强度：I(mm/hr) 注:计算内天沟时L用L1来取代。
L1
-3 3
外天沟
落水管
L
B
2.天沟断面核算: 天沟排水量采用曼宁公式计算： Qg=AgVg =AgR2/3S1/2/n Ag=WHW R=Ag/(W+2HW) Vg：天沟排水速度(m/sec) N：sus或彩色板磨擦系数=0.0125 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）（通常取0.8H） FOR Qg>Qr <OK> 外天沟 W(宽度) H(高度) Ag R 3.落水管计算: Qd=mAd(2gHW) (m /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/sec HW：天沟最大水深（m） FOR Qd>Qr <OK>!!
Vg Qg B(开间) L(坡长) Ar I Qr 结果
天沟计算书
计算依据是《给水排水设计手册》第二册[室内给水排水]
〖已知参数:〗
计算所在省（直辖市）: 江西
计算所在城市: 吉安
计算暴雨量重现期: 1年
天沟长度: 8.1m
计算坡长: 16m
天沟槽宽: 0.4m
积水深度: 0.22mm
天沟表面粗糙系数: 0.015
天沟坡度: 0.003
〖天沟排水计算〗
根据《手册》表8-4查得该地区降雨强度:4.15升/秒*100平方米
※天沟过水断面积
根据下面公式a得:
(公式a) 天沟过水断面积为:0.09平方米
※湿周
根据下面公式b得:
(公式b) 湿周为:0.84m
※水力半径
根据下面公式c得:
(公式c) 水力半径为:0.10m
※水流速度
根据《手册》公式8-4得:
(公式8-4) 水流速度:0.81m/s
※天沟排水量
根据下面公式d得:
(公式d) 天沟排水量:71.41升/秒
※天沟汇水面积
根据《手册》公式8-6得:
(公式8-6) 天沟汇水面积:129.60平方米
※暴雨量计算
根据下面公式e得:
(公式e)
暴雨量计算:5.38升/秒
暴雨量能排除，天沟大小满足！
※落水管选择
根据《手册》表8-2:
直径为75的立管允许排水量为10.0升/秒
满足排水要求。
计算结束！。
天沟计算公式
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 =。
天沟计算公式[精华]
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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 =。
天沟计算
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。
天沟的计算原理(免费)
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>!!。
天沟架计算书
2 处为 M10 普通螺栓，抗拉强度[Nt]=170*0.84*100*0.001=14.28KN>> R2.d ，OK！ 2、挑梁支座截面的抗弯剪验算： 挑梁根部弯矩设计值： M d = R A * (590 − 80) = 0.33KNM ； 挑梁根部剪力设计值： Vd = R A = 0.65 KN 挑梁截面参数：A=339 mm ;Wxmin=16.1 mm
[(820 + 672 + 645) *125 * 3 + 128 *150 * 5 + 800 *120 * 5]* 7.85 *10 −6
= 1497375 * 7.85 *10 −6 = 11.75 Kg
5、天沟架的形心：
X1 = =
(820 + 672 + 645) *125 * 3 *172 + 128 *150 * 5 *114 + 800 *120 * 5 * 645 (820 + 672 + 645) *125 * 3 + 128 *150 * 5 + 800 *120 * 5
1、 挑梁支座螺栓强度验算 由结构可知，1 支座受压，不用计算；2、3、4、5 支座 M12 抗拔，由力学知识知道各 支座轴拉力依次减小，仅对 2 支座做抗拉承载验算。 由结构分析可以知道， 2 支座处的拉力标准者和设计值：
R2.K = 0.44 + 1.36 = 1.8KN
R2.d = 0.44 * 1.2 + 1.36 * 1.4 = 2.432 KN
458380500 = 306mm 1497375
−6
二、天沟水满载时水的自重及形心的计算。 1、 水的自重： 350 * 350 * 800 * 10 2、 水的形心： X 2 =
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活荷載標準值：
2.2.高跨天溝梁混凝土結構自重：
18mm竹膠板重量：0.018×6=0.11
間距300mm次龍骨重量：0.08×0.04×6÷0.3=0.06
間距900mm/1200mm主龍骨重量：
高跨天溝梁門架重量（2F樓板支撐部分）：
低跨天溝梁門架重量（非2F樓板支撐部分）：
故只需要驗收非2F樓板支撐部分門架穩定性。
模板支撐穩定性驗算
1.設計參數
鋼材採用澳門《建築鋼結構規章》S235等級，抗拉、抗壓和抗彎強度設計值 ，抗剪強度設計值 ，彈性模量 。
門架立柱 ，鋼管截面面積3.1 ，截面慣性矩 ,截面抵抗矩 ，回轉半徑i=1.42cm。
2.荷載計算（取值數據來自《建築施工計算手冊》第362頁）
2.1.低跨天溝梁混凝土結構自重：
門架立柱的承載力設計值：
,滿足穩定性的要求。
4.25軸天溝梁位于G-H軸部分支撐鋼架的穩定性計算
4.1.天溝梁混凝土結構自重：
施工荷載（包括施工機械和施工人員）：2.5
恒荷載標準值：
活荷載標準值：
3.穩定性計算
3.1.低跨天溝梁支撐門架穩定性計算
由長細比 ，查表可得穩定系數 ， ，
，
門架立柱軸心力標準值：
門架立柱的承載力設計值：
,滿足穩定性的要求。
3.2.高跨天溝梁支撐門架穩定性計算
由長細比 ，查表可得穩定系數 ， ，
，
門架立柱軸心力標準值：
18mm竹膠板重量：0.018×6=0.11
間距300/1200mm主龍骨重量：
低跨天溝梁門架重量（1F樓板支撐部分）：
低跨天溝梁門架重量（地面層樓板支撐部分）：
故只需要驗算地面層樓板支撐部分門架穩定性。
施工荷載（包括施工機械和施工人員）：2.5