范文一:排水沟计算
1、设计重现期
根据公路的重要程度取设计重现期15 年(高速公路坡面排水)。
2、汇流面积和径流系数
汇水区域横向宽度=14(从道路中心线-路肩边缘)+10(从路肩-排水沟)=24m 纵向1514m(沿线涵洞间的最大距离),汇水面积24×1514×10-6=0.03634Km2
根据公路排水设计规范查得沥青混凝土地表径流系数C1=0.95,粗粒土坡面和路肩地表径流系数0.3
汇水区的径流系数 C=0.95×14+0.3×10=0.6792 24
3、汇流历时
由公路排水设计规范查得沥青混凝土路面的粗度系数m1=0.013,沥青混凝土路面横坡为
1.5%,坡面流长度为14m,则沥青路面的汇流历时为:.
?0.013×14?t1=1.445×???0.015?0.467=1.7386min
查得土质护坡道地面的粗度系数可取为m2=0.1,路基边坡0.25,护坡道横坡0.04,则综合坡度为0.25×8+0.04×2 =0.208,坡面流长度为10m,路基边坡和护坡道的汇流历时为:10
0.467?0.1×10?t2=1.445×???0.208?=2.0849min
则坡面汇流时间t1=t1+t2=3.8236min
设碟型排水沟水深为0.2,底宽为0.4,边坡坡率1:4则过水断面的面积A为0.24m2 浆砌片石明沟的粗糙系数为0.025。计算排水沟的水利半径为
R=0.24
0.4+0.2(+4++4)22=0.1171m
按满宁公式可计算排水沟内的平均流速为
0.11712×0.008v==0.8564m/s 0.025因而沟内汇流历时t4=1514/0.8564/60=29.4644min
由此汇流历时t=t3+t4=3.8236+29.4644=33.2880min
取汇流历时为30min。
3、降雨强度
根据公路排水设计规范查图得xxxxx地区5年重现期10min降雨历时的降雨强度为i5.10=0.5,该地区的十年重现期的重现期转换系数为1.72,查得该地区60min降雨强度转化系数c60=0.35,30min降雨历时转换系数为0.55,由此该地区15年重现期5min降雨历时的降雨强度为
i10.5=1.72×0.55×0.5=0.473mm/min
Q=16.67×径流系数×降雨强度×汇水面积
=16.67×0.6792×0.473×0.03634=0.1946m3/s
4、检验确定断面尺寸
设碟型排水沟断面底宽0.4,水深0.2,坡度1:4,过水断面面积为0.24m2,沟内的平均流速为0.8564m/s,流量Q=0.24×0.8564=0.2055m3/s。此流量大于设计流量0.1946m3/s,且相近。
根据《公路排水设计规范》公路沟槽顶面高度应高出设计水位0.1-0.2m,取高出0.2m。则沟深0.4m。
综上,xx高速公路浅碟型排水沟的段面尺寸为沟底宽0.4m,深0.4m,两侧坡度1:4。
范文二:排水沟计算
5.3.3排水沟道
排水沟采用梯形土沟,边坡1:0.5,沟底纵坡与地面坡度保持一致,且不小于2‰,共布置排水沟948m。
a)坡面洪水计算
暴雨强度采用下式计算
670(1?0.75lgP)() q?t0.596
q—暴雨强度,l/s?hm2
p—暴雨重现期,10年
t—汇流时间,600s
设计流量采用下式计算
Q设?q?F ()
2F—汇水面积,hm
汇水面积10.33hm2,经计算设计流量为0.26m3/s,加大流量按设计流量的
1.3倍计算为0.34 m3/s。
b)排水沟断面尺寸
渠顶安全超高根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)的规定,选择0.2m,排水沟尺寸拟定通过试算确定,计算过程如下:
----------------------------------------------------------------------
[ 渠道断面简图 ]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[ 计算条件 ]
----------------------------------------------------------------------
[基本参数]
渠道类型: 清水渠道
水流运动状态:均匀流
计算目标: 计算底宽和深度
断面类型: 梯形断面
渠道的等值粗糙高度:1.800(mm)
水的运动粘滞系数: 1.011×10^-6(m2/s)
计算谢才系数公式采用manning公式
是否验算不冲不淤流速:验算
渠道的不冲流速Vc:5.000(m/s)
渠道的不淤流速Vy:2.000(m/s)
渠道流量: 0.340(m3/s)
渠道底坡: 0.005
[几何参数]
渠道宽深比(b/H):1.000
渠道边坡系数m1:0.500
渠道边坡系数m2:0.500
渠道堤顶超高: 0.200(m)
[糙率参数]
渠道边坡的糙率n: 0.02500
渠道边坡的糙率n1:0.02500
渠道边坡的糙率n2:0.02500
----------------------------------------------------------------------
[ 计算过程 ]
----------------------------------------------------------------------
一、假定水流处于:水力粗糙区。
试算法求解,得满足要求的底宽为:0.488(m)
相应的渠道深度为:0.488(m)
二、验算假定的水流区是否正确。
1、计算渠道流速。
渠道流速为:1.050(m/s)
2、计算雷诺数。
雷诺数为:940646.840
所以,Re*K/(4R)等于:1870.232
假定的水流状态正确。
最后:验算是否满足不冲不淤流速。
1、渠道的不冲流速。
渠道的不冲流速为:2.500(m/s)
2、渠道的不淤流速。
渠道的不淤流速为:1.000(m/s)
3、计算所得渠道中的流速为:1.050(m/s)
因为1.050>1.000,所以渠道中的流速满足不淤流速!
截水沟满足过流量要求的渠道底宽为0.4888m,深0.4888m,设计选择底宽0.6m,深0.8m,边坡1:0.5。
范文三:屋面雨水设计流量和排水沟的计算
屋 面 雨 水 设 计 流 量 和 排 水 沟 的 计 算
范 懋 功
提要 介绍屋面雨水设计流量采用最小降雨强度和危险度的新算法 ,以及各种屋面雨水排水沟
如屋檐边沟 ,女儿墙边沟和屋面天沟的水力计算方法 。
关键词 屋面雨水设计流量 排水沟 水力计算
2 ) ( 0102 L/ s?m,华北北部 、 值 。例如西北地区可用 0 前言 2 ( ) 屋面雨水排水系统中雨水斗和排水管系的水力 东北北部可用 0103 L/ s?m,东北和华北东部 、华
2计算最近已有研究成果报道 ,但还没有屋面雨水设 ) (中 、华东地区可用 0104 L/ s?m,华南 、西南地区可 2计流量和排水沟排水能力的新算法 。2001 年 1 月发 ) (用 0105 L/ s?m。
布的欧洲标准屋面排水布置和计算 EN12056 - 3 中 112 危险度
( ) 提出了最小降雨强度和危险度 Risk Factor的新概 由于水文因素的不确定性 ,用暴雨公式求得的
( ) 念和屋檐边沟 Eavas Gutter 以下简称檐沟、女儿墙 降雨强度也具有不确定性 ,据此确定的雨水流量进
( ) (边沟 Parapet Gutter 以下简称边沟、屋面天沟 Valley 行屋面雨水排除系统水力计算所得的排水沟和雨水
) 以下简称天沟的排水能力算法 ,颇有可取之处 。 管系的过水能力 ,在暴雨时不能及时排除屋面雨水 1 屋面雨水设计流量计算 而造成不同程度的危害 。根据排水沟位置和溢流造
确定屋面雨水设计流量是屋面雨水排水系统水 成的危害程度选用的危险度导入雨水流量算式 ,能
() 力计算的基础 。雨水设计流量按式 1计算 : 提高雨水排水系统设计的可靠度 。欧洲标准提出的
)(危险度按表 Q = rA C 1 1 采用 。
式中 Q ———雨水设计流量 ,L/ s ; 表 1 欧洲标准的危险度 2) (r ———设计降雨强度 ,L/ s?m; 排水沟位置和建筑物性质 危险度 2 A ———屋面有效面积 ,m; 檐沟 110
檐沟溢水会引起特别不方便 ,例如进入公共建筑 C ———径流系数 ,采用 110 。 如果建筑物所在115
除檐沟以外的屋面排水沟在反常大雨或屋面排水系统堵 地有足够的降雨统计资料 ,则 210
塞时溢水到建筑物内 应根据建筑物的性质和用途以及溢水造成的危害程
需要特级保护的建筑物 ,例如医院手术室 、重要通讯设备 310 度 ,采用适当的设计降雨强度 。当缺乏降雨统计资
室 、受潮后会发出有毒或易燃烟气的物质贮藏室 、内藏 料时则应根据建筑物所在地区选择最小降雨强度再 杰出工艺品的建筑物 。除檐沟以外的屋面排水沟 乘以危险度求得设计降雨强度值 。
113 屋面有效面积 111 最小降雨强度
欧洲标准规定 ,除特殊情况外 ,计算屋面有效面 (根据德国 2000 年 4 月发布的标准 VDI 3806 屋
积时一般不考虑风的影响 。计算如下 : ) 面雨水虹吸排水系统中规定的计算步骤和降雨气
()A = L B 2 R R 象资料图 ,最小降雨强度指的是降雨历时为 5 min 重现
2 期为 2 年的最小降雨强度。欧洲各国根据本国气候规 式中 A ———屋面有效面积 ,m; 定全国采用一个最小降雨强度值 ,例如德国、荷兰和瑞 L ———排水屋面的长度 ,m ; R 22) ) ((士均为0103 L/ s?m,法国为0105 L/ s?m。我国是 B ———屋面排水沟边到屋脊的平面投影宽度 ,m。 R
亚洲大国 ,不可能只用一个最小强度值 ,可根据建筑 屋面有效面积因考虑风的影响而进行修正时 , 例如物所在地区的天气情况选择适当的最小降雨强度 我国东南沿海地区雨季多飓风 ,可用表 2 所列
近雨水出口处应避免有转折 。 算式计算 。
表 2 不透水屋面有效面积算
式 2风的影响程度 屋面有效面积 A/ m
风吹雨斜 26?以上 ( )A = L B + H/ 2 RR R
风吹雨落与屋面垂直 A = LT R
注 : H为从排水沟到屋脊的屋面垂直高度 ,m ; T为从排水沟到屋 R R 脊沿屋面量测的距离 ,m。
在计算雨水量考虑风的影响时 ,风把雨吹到墙 上而下流到屋面上或其排水沟内 ,则屋面有效面积 要加上 50 %的墙面积 。 图 1 深度系数
2 排水沟水力计算 211 檐沟
檐沟沟底可为平底或具有坡度 ,坡度等于或小 于 01003 的可按平底计算 。半圆形或相似形状的檐 ( ) 沟设计成平底有允许自由出流 Free Discharge的雨
() 水出口时 ,沟的设计排水能力可按式 3计算 。
()Q= 019 Q3 L N 5 - 1125Q= 2178 ×10 ×A N E
(式中 Q———水平短沟 水力学上排水长度不大于 设L 图 2 形状系数 ) 计水深 W 50 倍的排水沟为短沟的 设表 3 标称平底或坡向雨水出口的长沟 F值 L 计排水能力 ,檐沟的设计水深等于溢 系数 F LL / W 流总深度 ,L/ s ; 坡 度 标称平底坡
0,01003 01004 01006 01008 0101 () Q———沟的标称排水能力 Nominal Capacity, N 50 1100 1100 1100 1100 1100 L/ s ; 75 0197 1102 1104 1107 1109 100 0193 1103 1108 1113 1118 ( A ———沟的总断面积 溢流水面以下的断面 E 125 0190 1105 1112 1120 1127 2 ) 积,mm; 150 0186 1107 1117 1127 1137 175 0183 1108 1121 1133 1146 019 ———安全系数 。 200 0180 1110 1125 1140 1155 方形 、梯形和相似形状的檐沟设计成平底并有 225 0178 1110 1125 1140 1155 250 0177 1110 1125 1140 1155 能自由出流的雨水出口时 ,沟的设计排水能力也用 275 0175 1110 1125 1140 1155 300 0() () 173 1110 1125 1140 1155 式 3计算 ,但 Q按式 4计算 。 N 325 0172 1110 1125 1140 1155 ()Q= QFF4 N SE d s 350 0170 1110 1125 1140 1155 - 5 1125375 0168 1110 1125 1140 1155 Q= 3148 ×10×A SE E 400 0167 1110 1125 1140 1155 式中 Q———等效方形檐沟的排水能力 ,L/ s ; 425 0165 1110 1125 1140 1155 SE 450 0163 1110 1125 1140 1155 F———深度系数 ,从图 1 确定 ; d 475 0162 1110 1125 1140 1155 500 0160 1110 1125 1140 1155 F———形状系数 ,从图 2 确定 。 斜底或平底s 注 : ?L 为沟的排水长度 ,mm ; ?W 为设计水深 ,mm ; ?表中所 檐沟的 L/ W ?50 时称为长沟 。长 列之 F只适用于沟坡连续降向雨水排出口的各种斜底排水沟 ,如 L 沟的设计排水能力 Q应乘以适当的系数 F, F值 见L L L 果沟中有多个雨水口 ,顺坡长度所增加的排水能力与逆坡长度所减
表 3 。当沿长度方向有一个或多个转角大于 10? 少的排水能力大致平衡 ,那么整条斜沟可如平沟一样计算。
时 ,计算所得的排水能力应乘以折减系数 0185 。靠 212 天沟和边沟 天沟和边沟可为平底沟或有坡度
的沟 。标称沟
给水排水 Vol129 No12 2003 55
2 坡 ?01003 时应按平底沟计算 。沟的上游末端处的 面积 ,mm。 屋面天沟和边沟的设计保护高度应不小于表 4 中所列尺寸 ,在水面以上的 水深 W 等于沟的溢流 沟边不需要和水面以下的沟边具有相同的连续倾斜 深度减去保护高度 。
度 ,但不可急剧内向倾斜 。 斜沟或平沟的 L/ W 大于 50 时 , Q应乘以查表 L
表 4 天沟和边沟最小保护高度 3 所得的 F,沟的总排水能力为 QF。 如果屋面天L L L
沟或边沟中有阻挡物例如走道 ,计 含保护高度在内的深度 Z/ mm 最小保护高度/ mm
算时采用的 A应减去在水沟断面方向的阻挡物断 W < 85="" 25="">
85,250 013 Z 面积 2 次 。如果非平底排水沟中的排水口上有筛网
() > 250 75 Strainer,沟的排水能力应乘以 015 系数 。 213 排水沟断面计算 矩形 、梯形或相似形状的天沟和边沟设计为平 先假定沟的断面尺寸 、坡度并布置雨水排水口 , 底沟 ,有允许自由出流的雨水口时 ,沟的设计排水能 然后用上述方法计算沟的排水能力与设计雨水流量 () () 力也按式 3计算 ,但 Q按式 5计算 。 N 相比 ,如果差别大则应修改沟的尺寸或增加雨水排 ()Q= QFF5 N SV d s 水口数量 ,进行适当调整 。 - 5 1125 Q= 3189 ×10×A SV W
式中 Q———等效方形天沟或边沟的排水能力 ,L/ s ; A 作者通讯处 :100011 北京新外大街甲 8 号 22 - 4 - 8 号 SV
() 电话 : 01062038864 () A———保护高度以下 设计水位以下的断面 W
收稿日期 :2002Ο10Ο17
56 给水排水 Vol129 No12 2003
范文四:混合型排水沟计算书
计算书
---------4.0x2.0混合箱涵计算书
一、基本参数
汽车荷载采用城B级,覆土厚度2.5米;
C30砼:Ra=17.5MPa,Rl=1.75 Mpa。HRB335钢筋:fy=300 Mpa;
钢筋保护层厚度取值:底板a=5.5cm,顶板a=5cm;
截面尺寸:底板b=100cm,h=40cm。顶板b=100cm,h=35cm。
二、荷载计算
(一)、盖板
1、土荷载:18x2.5x1.1=49.5KN/m
2、顶板自重:0.35x2.5=8.75KN/m
3、活荷载:取12.6 KN/m
(二)、底板
1、横载:[(4.5x2.5+0.5x2.85x2+0.2x4.85x2)x18x1.1+0.35x4.5x25+0.75x2x23x2]/5.9=72 KN/m
2、活荷载:取12.6 KN/m
三、构件计算
(一)、盖板
1、配筋计算:q恒=58.25 KN/m q汽=12.6 KN/m L=4.25米
M?
1
1.2518?q恒?L?1.2?x2218?q活?L?1.4?197.6KN.m 2Rabx(h0?)?M
求得X=5.2 cm
Rabx?RgAg
求得Ag=3033mm2
1
计算采用Ag=3421mm2 φ22@110mm
2、截面抗剪
Q?1
2?q恒?L?1.2?12?q活?L?1.4?186KN
Q核?1.25?0.038?Rl?b?ho?249.4KN?186KN
3、裂缝验算:q=q恒+q汽=58.25+12.6=70.85 KN/m
M?1
8?q?L?160KN.m 2
?nax?C1C2C3??30?d??? Eg?0.28?10??g
其中?g?M0.87Agh0?179 Mpa
求得?nax=0.19mm
满足规范要求。
(二)、侧墙
墙厚参照交通部涵洞标准图选用
(三)、底板
1、配筋计算:q恒=72 KN/m q汽=12.6 KN/m L=4米
M?
1
1.25110?q恒?L?1.2?x22110?q活?L?1.4?166KN.m 2Rabx(h0?)?M
求得X=5.2 cm
Rabx?RgAg
求得Ag=2100mm2
采用Ag=2513mm2 φ20@125mm
2、截面抗剪
Q?1
2.2?q恒?L?1.2?12.2?q活?L?1.4?189KN
Q核?1.25?0.038?Rl?b?ho?286.8KN?189KN
3、裂缝验算:q=q恒+q汽=72+12.6=84.6 KN/m
M?1
10?q?L?134.9KN.m 2
?nax?C1C2C3
??30?d??? Eg?0.28?10??g2
3 其中?g?M0.87Agh0?179 Mpa 求得?nax=0.18mm
范文五:排水沟底板计算书
排水沟底板计算
一、计算信息
2. 材料信息
墙体材料: 混凝土
基础砼等级: C20 ft=1.10N/mm2 fc=9.6N/mm2
基础钢筋级别: HRB335 fy=300N/mm2
3. 计算信息
结构重要性系数: γo=1.0
埋深: dh=1.000m
基础及其上覆土的平均容重: γ=18.000kN/m3
最小配筋率 ρmin=0.200%
每延米内上部荷载设计值:p=25*1.4+5*1.2=41KN
排水沟自重:G=10KN
排水沟内满水时水重G 1=0.6*0.6*10=3.6KN
上部总荷载设计值:P=p+1.2G+1.4G1=41+1.2*10+1.4*3.6=58KN
二、需要地基承载力
pk=P/A=58/1.000=58.000kPa
因γo*pk=1.0*58.000=58.000kPa≤fa=150.000kPa
三、配筋计算(对边支撑单向板计算):
1.Y向底板配筋
1) 确定底板Y 向弯距
My = (γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2/8
= (1.000*58.000+1.000*0.000)*12/8
= 7.250 kN*m
2) 确定计算系数
αs = γo*My/(α1*fc*b*ho*ho)
= 1.00*7.250×106/(1.00*9.6*1000*160*160)
= 0.030
3) 计算相对受压区高度
ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.030) = 0.030
4) 计算受拉钢筋面积
As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*9.6*1000*160*0.030/300
= 153mm2
5) 验算最小配筋率
ρ = As/(b*h) = 153/(1000*200) = 0.077%
ρ<ρmin =="" 0.200%="">ρmin>
所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.200%*1000*200 = 400 mm2
Y向底板采取方案 10@200, 实配面积392 mm2
四、跨中挠度计算:
Mk -------- 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq -------- 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
1.计算标准组合弯距值M k :
Mk = Mgk +Mqk = (qgk+qqk)*Lo2/8
= 7.250 kN*m
2.计算准永久组合弯距值M q :
Mq = Mgk +ψq*Mqk = (qgk+ψq*qqk)*Lo2/8
= (58.000+1.0*0.000)*12/8
= 7.250 kN*m
3.计算受弯构件的短期刚度 Bs
1) 计算按荷载荷载效应的两种组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力
σsk = Mk/(0.87*ho*As) 混规(7.1.4-3)
= 7.250×106/(0.87*160*402) = 129.561 N/mm
σsq = Mq/(0.87*ho*As) 混规(7.1.4-3)
= 7.250×106/(0.87*160*402) = 129.561 N/mm
2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*200= 100000mm2
ρte = As/Ate 混规(7.1.2-4)
= 402/100000 = 0.402%
3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
ψk = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) 混规(7.1.2-2)
= 1.1-0.65*1.54/(0.402%*129.561) = -0.822
因为ψ不能小于最小值0.2,所以取ψk = 0.2
ψq = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq) 混规(7.1.2-2)
= 1.1-0.65*1.54/(0.402%*129.561) = -0.822
因为ψ不能小于最小值0.2,所以取ψq = 0.2
4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αE
αE = Es/Ec = 2.0×105/2.55×104 = 7.843
5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γf
矩形截面,γf=0
6) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρ
ρ = As/(b*ho)= 402/(1000*160) = 0.251%
7) 计算受弯构件的短期刚度 Bs
Bsk = Es*As*ho2/[1.15ψk+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5γf')](混规(7.2.3-1))
= 2.0×105*402*1602/[1.15*-0.822+0.2+6*7.843*0.251%/(1+3.5*0.0)] = 3.754×103 kN*m2
Bsq = Es*As*ho2/[1.15ψq+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5γf')](混规(7.2.3-1))
= 2.0×105*402*1602/[1.15*-0.822+0.2+6*7.843*0.251%/(1+3.5*0.0)] = 3.754×103 kN*m2
4.计算受弯构件的长期刚度B
1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ
当ρ'=0时,θ=2.0 混规(7.2.5)
2) 计算受弯构件的长期刚度 B
Bk = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*Bs (混规(7.2.2-1))
= 7.250/(7.250*(2.0-1)+7.250)*3.754×103
= 1.877×103 kN*m2
Bq = Bsq/θ (混规(7.2.2-2))
= 1.877×103 kN*m2
B = min(Bk,Bq)
= min(1877.150,1877.150)
= 1877.150
5.计算受弯构件挠度
fmax = 5*(qgk +qqk )*Lo4/(384*B)
= 5*(58.000+0.000)*14/(384*1.877×103) = 5*(58.000+0.000)*14/(384*1.877×103) = 0.402mm
6.验算挠度
挠度限值fo=Lo/200=1000/200=5.000mm
fmax=0.402mm≤fo=5.000mm,满足规范要求!