B4 Projekt Gruppe C-12403 Det Teknisk-Naturlige Fakultet Aalborg Universitet Aalborg 27.05.2003
Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse Figurfortegnelse Tabelfortegnelse I V IX A Afløb 1 A.1 Eksisterende ledninger................................ 1 A.2 Skitseprojektering af regnvandsledninger....................... 5 A.2.1 Forudsætninger................................ 5 A.2.2 Regnvandsstrøm............................... 5 A.2.3 Kontrol af afløbstid.............................. 7 A.2.4 Regnvandsbassin............................... 8 A.3 Skitseprojektering af spildevandsledninger...................... 11 A.3.1 Forudsætninger................................ 11 A.3.2 Spildevandsstrøm............................... 12 A.4 Detailprojektering af spildevandsledninger...................... 14 A.4.1 Spildevandsmængde............................. 14 A.4.2 Rørdimensioner................................ 15 A.4.3 Selvrensning................................. 15 A.4.4 Dimensionering................................ 16 A.5 Detailprojektering af regnvandsledninger....................... 16 A.5.1 Regnvandsafstrømning............................ 16 A.5.2 Rørdimensioner................................ 18 A.5.3 Selvrensning................................. 18 A.5.4 Dimensionering................................ 18 B Laster 21 B.1 Ydre dimensioner på etagebyggeri.......................... 21 B.2 Egenlast........................................ 22 B.2.1 Egenlast på spær............................... 22 B.2.2 Egenlast på kælderdæk............................ 22
II INDHOLDSFORTEGNELSE B.2.3 Egenlast på fundament............................ 23 B.3 Nyttelast........................................ 23 B.3.1 Nyttelast på spær............................... 24 B.3.2 Nyttelast på kælderdæk............................ 24 B.4 Vindlast........................................ 24 B.4.1 Vindlast på spær............................... 26 B.4.2 Vindlast på facade.............................. 27 B.5 Snelast......................................... 28 B.5.1 Snelast på spær................................ 28 C Træspær 31 C.1 Gitterstænger..................................... 31 C.1.1 Trækstænger................................. 33 C.1.2 Trykstænger................................. 34 C.2 Spærfod........................................ 36 C.2.1 Kontrol af brudkriterier for spærfod..................... 36 C.2.2 Anvendelsesgrænsetilstand.......................... 38 C.3 Spærhoved...................................... 39 C.3.1 Kontrol af brudkriterier for knude 3 h..................... 40 C.3.2 Kontrol af brudkriterie for snit mellem knude 5 og 6............ 42 C.3.3 Anvendelsesgrænsetilstand.......................... 43 C.4 Tandpladesamling................................... 43 C.4.1 Forankring.................................. 45 C.4.2 Tandpladens bæreevne............................ 50 D Trusslab 53 D.1 Lastilfælde 1 - Egenvægt............................... 53 D.2 Lastilfælde 2 - Snelast 1............................... 55 D.3 Lastilfælde 3 - Snelast 2............................... 56 D.4 Lastilfælde 4 - Vindlast................................ 58 D.5 Lastilfælde 5 - Nyttelast................................ 59 D.6 Snit mellem knude 5 og 6............................... 61 E Betonplade 63 E.1 Laster og sikkerhed.................................. 64 E.2 Materialer og pladetykkelse.............................. 64 E.3 Maskevidde...................................... 65 E.4 Bestemmelse af snitkræfter.............................. 66 E.5 Armering....................................... 70
INDHOLDSFORTEGNELSE III E.5.1 Undersidearmering.............................. 70 E.5.2 Miminumsarmering i undersiden....................... 73 E.5.3 Undersøgelse af pladens bæreevne...................... 74 E.5.4 Oversidearmering............................... 74 E.6 Forskydningsbæreevne................................ 76 F Dimensionering af betonbjælke 81 F.0.1 Snitkræfter.................................. 83 G Bestemmelse af længde- og tværarmering i bjælken 87 G.1 Minimumsarmering.................................. 87 G.2 Bestemmelse af længdearmering........................... 88 G.3 Bestemmelse af tværarmering............................ 90 G.4 Bestemmelse af længdeforankring i bjælken..................... 93 G.5 Bestemmelse af endeforankring........................... 95 H Bjælken i anvendelsesgrænsetilstand 97 H.1 Bestemmelse af bjælkens revnemomenter...................... 97 H.2 Spændingsfordeling med revnet tværsnit....................... 99 H.3 Bestemmelse af revner i bjælken........................... 100 H.4 Nedbøjninger..................................... 101 H.4.1 Elementmetoden............................... 103 H.4.2 CALFEM................................... 107 I Beskrivelse af boreprøver 109 I.1 Boring nr. 1...................................... 109 I.1.1 Deformationer................................ 110 I.1.2 Vandproblemer................................ 110 I.2 Boring nr. 2...................................... 111 I.2.1 Deformationer................................ 112 I.2.2 Vandproblemer................................ 112 I.3 Boring nr. 3...................................... 112 I.3.1 Deformationer................................ 113 I.3.2 Vandproblemer................................ 114 I.4 Boring nr. 4...................................... 114 I.4.1 Deformationer................................ 115 I.4.2 Vandproblemer................................ 115 I.5 Konklusion...................................... 115
IV INDHOLDSFORTEGNELSE J Pælefundering 117 J.1 Laster på fundamentet................................. 117 J.2 Sætninger....................................... 119 J.3 Pæl.......................................... 121 J.3.1 Bestemmelse af bæreevne.......................... 121 J.3.2 Anvendelsesgrænsetilstand.......................... 123 J.4 Dimensionering af pæl................................ 123 J.4.1 Bestemmelse af bæreevne for pæl...................... 123 J.4.2 Bestemmelse af anvendelsesgrænsetilstand for pæl............. 125 K Udleveret materiale 127
Figurer A.1 Nuværende afløbsledninger.............................. 1 A.2 Skitseplan af afløbsledninger i nordlig del af området................ 6 A.3 Skitseplan af afløbsledninger i sydlig del af området................. 6 A.4 Placering af de fire bassiner.............................. 11 A.5 Skitseplan af spildevandsledninger i området..................... 12 A.6 Diagram til aflæsning af spildevandsstrøm...................... 14 A.7 Spildevandsafledning i detailområdet......................... 18 A.8 Regnvandsafledning i detailområdet......................... 19 B.1 Blegkilde kollegiet.................................. 21 B.2 Planlagt etagebyggeri................................. 21 B.3 Tværsnit af etage................................... 22 B.4 Formfaktorer for vindlast på facaden......................... 26 B.5 Formfaktorer for vindlast på gavlen......................... 26 B.6 Angivelse af områder hvor formfaktorerne skal anvendes.............. 27 B.7 Formfaktorer for vindlast på facade.......................... 28 B.8 Formfaktorer for snelast ved forskellige lasttilfælde................. 30 B.9 Dimensionerende lasttilfælde............................. 30 C.1 Trusslab-model.................................... 31 C.2 Tværsnit af bjælke.................................. 34 C.3 Placering af tandpladesamling............................ 44 C.4 Placering af vinklerne α og β............................. 44 C.5 Dimensionsgivende kræfter i tandpladen....................... 45 C.6 Tandpladens effektive areal.............................. 46 C.7 Tandpladens effektive areals tyngdepunkt...................... 47 C.8 Tyngdepunktets placering i forhold til knude 2 og 3................. 47 C.9 Placering af fugeliniens tyngdepunkt......................... 50 C.10 Kræfterne i fugeliniens øvre og nedre del...................... 51 D.1 Lasttilfælde 1, egenvægt............................... 53 D.2 Normalkræfter for egenvægt............................. 54 D.3 Momentkræfter for egenvægt............................. 54 D.4 Lasttilfælde 2, snelast 1................................ 55
VI FIGURER D.5 Normalkræfter for snelast 1.............................. 55 D.6 Momentkræfter for snelast 1............................. 56 D.7 Lasttilfælde 3, snelast 2................................ 56 D.8 Normalkræfter for snelast 2.............................. 57 D.9 Momentkræfter for snelast 2............................. 57 D.10 Lasttilfælde 2, vindlast................................ 58 D.11 Normalkræfter for vindlast.............................. 58 D.12 Momentkræfter for vindlast.............................. 59 D.13 Lasttilfælde 5, nyttelast................................ 59 D.14 Normalkræfter for nyttelast.............................. 60 D.15 Momentkræfter for nyttelast............................. 60 E.1 Pladefeltet der dimensioneres............................. 63 E.2 Laster på pladen.................................... 64 E.3 Effektiv højde, tværnittets højde og momentarm................... 65 E.4 Snitkræfter i en rektangulær dobbeltspændt plade.................. 66 E.5 Momentkurver for plade 1.............................. 67 E.6 Maksimale momenter og indspændningsmomenter i hver pladedel......... 69 E.7 Reaktioner langs pladernes kanter.......................... 69 E.8 Armering i en kontinuert plade............................ 74 E.9 Simpelt understøttet bjælke.............................. 75 E.10 Bjælkemodeller.................................... 75 E.11 Momentkurven for x-retning i plade 1........................ 76 E.12 Forankring af oversidearmering............................ 76 E.13 Indspændningsmomenternes og overlapningens betegnelse............. 77 F.1 Placeringen af bjælken................................ 81 F.2 Belastninger fra pladerne............................... 82 F.3 Bjælkens statiske model med påførte laster...................... 83 F.4 Bjælkens momentkurve med påførte laster...................... 84 F.5 Bjælkens forskydningskraftkurve med påførte laster................. 85 G.1 Beskrivelse af armeringsafstanden.......................... 88 G.2 Beskrivelse af armeringsplacering.......................... 89 G.3 De tre snit med påtegnet armering.......................... 90 G.4 Bjælken med påtegnet armering........................... 92 G.5 Kurver for snitmoment, forskudt snitmoment samt flydemoment.......... 92 G.6 Kurver for forskydningskraft og forskudt forskydningskraft............. 93 G.7 Længdeforankring................................... 94 G.8 Beskrivelse af endeforankring............................ 95
FIGURER VII H.1 Transformeret tværsnit................................ 98 H.2 De kortvarige reaktioner............................... 102 H.3 De langvarige reaktioner............................... 103 H.4 Opdeling af bjælken i elementer........................... 104 H.5 Bjælken første element og dets frihedsgrader.................... 105 H.6 Bjælkens deformerede model............................. 107 J.1 Belastninger på pælefundering............................ 118 J.2 Kræfter på pælefunderingen............................. 118 J.3 Kræfternes placering på fundament.......................... 119 K.1 Beskrivelse af boreprofiler.............................. 127 K.2 Boreprofil nr. 1.................................... 128 K.3 Konsolideringsforsøg for boreprofil nr. 1....................... 129 K.4 Boreprofil nr. 2.................................... 130 K.5 Kornkurve for boreprofil nr. 2............................. 131 K.6 Boreprofil nr. 3.................................... 132 K.7 Konsolideringsforsøg for boreprofil nr. 3....................... 133 K.8 Boreprofil nr. 4.................................... 134 K.9 Konsolideringsforsøg for boreprofil nr. 4....................... 135 K.10 Bestemmelse af forbelastningsspændinger...................... 136
VIII FIGURER
Tabeller A.1 Valgte time- og døgnfaktorer for eksisterende ledninger............... 2 A.2 Belastning fra én person i eksisterende ledninger.................. 2 A.3 Beregning af belastningsgrad for spildevandsledning................ 3 A.4 Fuldtløbende kapacitet af ledninger ved Bertil Ohlins Vej.............. 4 A.5 Belastningsgrad i ledninger ved Bertil Ohlins Vej.................. 4 A.6 Fuldtløbende kapacitet i ledninger ved Niels Bohrs Vej............... 4 A.7 Skønnede afløbskoefficienter for byggeri....................... 5 A.8 Dimensionerende vandstrømme for regnvandsledninger............... 7 A.9 Skønnede afstrømningstider for regnvandsledninger................. 8 A.10 Dimensionering af bassin 2.............................. 9 A.11 Dimensionering af bassin 3.............................. 10 A.12 Dimensionering af bassin 4.............................. 10 A.13 Valgte time- og døgnfaktorer for skitseprojektering af spildevandsledninger.... 11 A.14 Belastning fra én person ved skitseprojektering af spildevandsledninger...... 11 A.15 Personer pr. bolig................................... 12 A.16 Spildevandsmængde fra områderne.......................... 12 A.17 Belastning på spildevandsledning i den sydøstlige del af området.......... 13 A.18 Belastning på spildevandsledning i den sydvestlige del af området......... 13 A.19 Belastning på spildevandsledning ved Sønder Tranders Vej............. 14 A.20 Spildevandstrøm fra én bolig i tæt-lavbebyggelse.................. 14 A.21 Resultater af detailprojektering for spildevandsledninger.............. 17 A.22 Afløbskoefficient for relevante overfladetyper.................... 18 A.23 Afløbskoefficient og reduceret areal for 12 huse og gårdsplads........... 19 A.24 Resultater af detailprojektering af regnvandsledninger................ 20 B.1 Egenlaster på spær.................................. 22 B.2 Egenlaster på kælderdæk............................... 22 B.3 Gavlmurens materialer................................ 23 B.4 Kraftpåvirkninger fra muren............................. 23 B.5 Definition af terrænkategorier og terrænparametre................. 25 B.6 Formfaktorer for udvendig vindlast på sadeltag................... 26 B.7 Formfaktorer for indvendig vindlast......................... 27
X TABELLER B.8 Formfaktorer der bruges i dimensioneringen af spæret................ 28 B.9 Formfaktorer for snelast for forskellige taghældninger................ 29 C.1 Normalkræfter i gitterstængerne fra forskellige laster................ 32 C.2 Normalkræfter i gitterstængerne for forskellige lastkombinationer......... 32 C.3 Definition af lastgrupper............................... 32 C.4 Regningsmæssige styrketal for konstruktionstræ................... 33 C.5 Karakteristiske stivhedstal for nåletræ........................ 35 C.6 Normal- og momentkræfter i spærfoden fra forskellige laster............ 36 C.7 Normalkræfter og momenter i knude 15 h for forskellige lastkombinationer..... 36 C.8 Kontrol af brudkriterie for spærfod, K-18...................... 38 C.9 Kontrol af brudkriterie for spærfod, K-24...................... 38 C.10 Faktor for den kvasipermanente last......................... 38 C.11 Deformationer i spærfoden.............................. 39 C.12 Normal- og momentkræfter i spærhovedet...................... 40 C.13 Normalkræfter og momenter for forskellige lastkombinationer i spærhovedet.... 40 C.14 Kontrol af brudkriterie for spærhoved, knude 3 h................... 41 C.15 Kontrol af brudkriterie for spærhoved, knude 3 h................... 41 C.16 Kontrol af brudkriterie for spærhoved med forøget bøjningsstyrke, knude 3 h.... 42 C.17 Kontrol af brudkriterie for spærhoved, snit mellem knude 5 og 6.......... 43 C.18 Deformationer i spærhoved.............................. 43 C.19 Karakteristiske forankringsstyrker for tandpladen.................. 43 C.20 Karakteristiske styrkeværdier for tandpladen..................... 44 C.21 Snitkræfter i knude 2 og 3 for forskellige lasttilfælde ved lastkombination 19... 45 D.1 Normalkræfter mellem knude 5 og 6......................... 61 D.2 Momentkræfter mellem knude 5 og 6........................ 61 E.1 Armering i undersiden af pladefeltet......................... 73 E.2 Armering i oversiden af pladefeltet.......................... 77 F.1 Bjælkens tværsnitsdimensioner............................ 81 F.2 Fladelaster der påføres bjælken............................ 83 F.3 Betonbjælkens reaktioner............................... 84 F.4 Momentets nulpunkter................................ 86 F.5 Betonbjælkens maksimale momenter......................... 86 F.6 Betonbjælkens maksimale forskydningskræfter................... 86 G.1 Resultater fra snit 2 og 3............................... 90 G.2 Resultater fra snit 1, 2, 3 og 4............................. 92 G.3 Resultater for forankring............................... 94 H.1 Resultater fra snit 1, 2 og 3.............................. 99
TABELLER XI H.2 Resultater fra snit 2 og 3............................... 100 H.3 Resultater fra snit 2 og 3............................... 101 H.4 Bjælkens tilladelige og aktuelle nedbøjninger.................... 107 I.1 Beskrivelse af boreprofil nr. 1............................. 109 I.2 Resultater til fundering for boreprofil nr. 1...................... 110 I.3 Resultater fra boring nr. 2............................... 111 I.4 Sandprøvernes parametre............................... 112 I.5 Friktionsvinkler i prøverne.............................. 112 I.6 Beskrivelse af boreprofil nr. 3............................. 113 I.7 Resultater til fundering for boreprofil nr. 3...................... 113 I.8 Beskrivelse af boreprofil nr. 4............................. 114 I.9 Resultater til fundering for boreprofil nr. 4...................... 115 J.1 Størrelse af laster der påvirker fundamentet under gavlene............. 117 J.2 Laster med partialkoefficienter............................ 117 J.3 Fastlæggelse af vægt og volumen for en vandmættet prøve............. 119 J.4 Fastlæggelse af bæreevne for de sidste lag...................... 124 J.5 Fastlæggelse af samlet bæreevne........................... 125 J.6 Bæreevne i anvendelsesgrænsetilstand........................ 126
XII TABELLER
AAfløb Dette bilag omfatter beregninger af afløbsdelen i projektet. De fysiske forudsætninger og diverse bestemmelser beskrives i kapitel 2. I hver af de fem underkapitler beskrives det indledningsvis, hvilke formler der bruges ved beregningerne, og de tilhørende resultater fremgår af tabeller og tegninger i tegningsmappen. A.1 Eksisterende ledninger For at finde ud af hvor fyldte de eksisterende ledninger er, skal den nuværende belastning i rørene skønnes/findes. Ledningerne ses på figur A.1. Figur A.1: Nuværende afløbsledninger. Spildevandsmængden findes ud fra time- døgnfaktor metoden, og der regnes med en spildevandsmængde (q m ) på 200 l/pers/døgn. For at regne spildevandsmængden om til den dimensionerende spildevandsstrøm indføres time-døgn faktorer, disse ses i tabel A.1. Disse er skønnet ud fra at det er store områder, der skal beregnes spildevand for. 1
2 Bilag A: Afløb Døgnfaktor, maksimal vandstrøm Døgnfaktor, minimal vandstrøm Timefaktor, maksimal vandstrøm ( fd max ) [-] 2 ( fd min ) [-] 0,6 ( ft max ) [-] 2 Tabel A.1: Valgte time- og døgnfaktorer for eksisterende ledninger. Ved hjælp af formel A.1 laves disse om til dimensionsgivende vandstrømme. Beregning af belastning pr. person fremgår af formel A.1, se tabel A.2. q t,max,max = ft max fd max q m 24 60 60 q t,max,min = ft max fd min q m 24 60 60 (A.1) Max time i max døgn (q t,max,max ) [l/s/pers] 0,0093 Max time i min døgn (q t,max,min ) [l/s/pers] 0,0028 Tabel A.2: Belastning fra én person i eksisterende ledninger. Til bestemmelse af regnmængden bruges afløbskoefficienten (ϕ) for parcelhuse. Denne sættes til 0,25 [Linde et al. 2002, s. 133]. Derudover regnes der med en regnhændelse (t r ) på 10 min. med en gentagelsesperiode (T ) på 1 gang om året. Dette giver en regnintensitet (i) på 110 l/s/ha [Linde et al. 2002, s.59]. Ud fra ovenstående forudsætninger beregnes belastningsgraden for de eksisterende ledninger. Belastningsgraden udtrykkes ved den dimensionsgivende vandstrøm (q d ) og den fuldtløbende vandstrøm (q f ) i ledningen, se formel A.2. q d q f 100 = Belastning i % (A.2) 1. Spildevandsledning ved Sønder Tranders Vej Der er en belastning fra Visse på 90 l/s og en belastning fra 45 ha parcelhuse i Gug vest. Det skønnes at der i område med parcelhuse er 30 personer pr. ha [Linde et al. 2002, s. 134]. I formel A.3 ses antallet af personer fra området og i formel A.4 beregnes den dimensionsgivende vandstrøm. Antal personer = 45 30 = 1350pers (A.3) q d = 1350 0,0093+90 = 102,6l/s (A.4) Ledningen er en betonledning med en diameter på Ø600, og ledningens kapacitet beregnes ud fra Coolebrook og Whites formel A.5 [DS432 2000, s. 62]. [ ] 0,74 10 6 q f = 6,95 log D i Di I + k D 2 i D i I (A.5) 3,71 D i Hvor: q f er den fuldtløbende vandstrøm [m 3 /s]. D i er den indvendige diameter, som her er Ø600 [m]. I er energiligningens hældning, denne sættes lig med ledningens fald, som i gennemsnit er 1,5 [m/m]. k er ledningens ruhed, som sættes til 1 mm [DS432 2000, s. 62] [m].
Afsnit A.1: Eksisterende ledninger 3 q f [ = 6,95 log 0,74 10 6 0,6 0,6 0,0015 + 0,001 3,71 0,6 ] 0,6 2 0,6 0,0015 q f = 0,2484m 3 /s = 248,4l/s (A.6) Dette giver en belastningsgrad på: 102, 56 = 0,413 (A.7) 248,41 Da spildevandsledningen kun er belastet 41,3 % vurderes det, at denne kan optage spildevand fra Universitetsparken. 2. Spildevandsledning fra Gug til Sønder Tranders Vej Denne ledning er belastet af 61,8 ha parcelhus- og tæt-lav byggeri i Gug øst. Der skønnes at der er 40 personer pr. ha i området [Linde et al. 2002, s. 134]. Belastningsgraden beregnes på samme måde som for ledningen ved Sønder Tranders Vej, og resultatet samt de nødvendige parametre fremgår af tabel A.1. Antal personer [pers] 2472 Dimensionsgivende vandstrøm (q d ) [l/s] 23,0 Gennemsnitligt ledningsfald (I) [m/m] 0,0025 Indvendig diameter af rør (D i ) [m] 0,25 Ruhed (k) [m] 0,001 Ledningens kapacitet (q f ) [l/s] 56,11 Belastningsgrad [%] 41,0 Tabel A.3: Beregning af belastningsgrad for spildevandsledning fra Gug til Sønder Tranders Vej. 2. Regnvandsledning fra Gug til Sønder Tranders Vej Denne ledning er belastet med regnvand fra 61,8 ha parcelhuse. Den dimensionsgivende vandstrøm i denne ledning findes ud fra formel A.8 [DS432 2000, s. 30]. Hvor: q R,d = i A red A red = ϕ A (A.8) q R,d er den dimensionsgivende regnvandsstrøm [l/s]. i er den dimensionsgivende regnintensitet [l/s/ha]. ϕ er afløbskoefficienten [-]. A er det regnmodtagende areal [ha]. A red er det reducerede areal [ha]. q R,d = 110 0,25 61,8 = 1699,5l/s (A.9)
4 Bilag A: Afløb Denne ledning er et betonrør med en diameter på Ø250. Alt regnvandet samles i et regnvandsbassin i Gug og ledes vha. ledningen (drossel), igennem Universitetsparken til åen, Indkildestrømmen syd for parken. Ved belastning med den dimensionerende vandstrøm er ledningen fuldt belastet og overskydende vand opmagasineres i bassinet. Hvis der skal ledes mere vand i denne ledning, skal bassinet laves større. Drosselledningen har en gennemsnitlig hældning på 25, og ruheden sættes lig 1 mm. Udfra formel A.5 beregnes den fuldtløbende vandføring, se formel A.10. q f = 101,4l/s (A.10) 3. Spilde- og regnvandsledninger ved Bertil Ohlins Vej Disse ledninger er kun belastet af vand fra Gigantium og har derfor en stor kapacitet. Regnvand fra Gigantium samles i et regnvandsbassin på grunden, se figur A.1. Med en drosselledning fra bassinet belaster dette regnvandsbassin maksimalt ledningerne i universitetsbyen med 8 l/s. Det skønnes derudover at Gigantium belaster spildevandsledningen med 3 l/s. Beregningerne tager udgangspunkt i punkt A på figur A.2 side 6, hvilket gør at ledningen løber igennem lidt af universitetsbyen. Dette betyder at der er en lille belastning fra de bygninger der befinder sig tæt på ledningen. Dette er skønnet til 10 l/s for regnvand og 2 l/s for spildevand. Ledningerne består i punkt A af betonrør med diametre på henholdsvis Ø300 og Ø400 for spildevand og regnvand. Ledningerne ligger med en hældning på 10 og ruheden sættes lig 1 mm. De fuldtløbende vandstrømme beregnes udfra Colebrook og Whites formel og ses i tabel A.4. Spildevand Ø 300 mm (q f ) [l/s] 103,7 Regnvand Ø 400 mm (q f ) [l/s] 221,8 Tabel A.4: Fuldtløbende kapacitet af ledninger ved Bertil Ohlins Vej. Belastningsgraden kan da udregnes, se tabel A.5. Spildevand Ø 300 mm 5 l/s 4,8 % Regnvand Ø 400 mm 18 l/s 8,1 % Tabel A.5: Belastningsgrad i ledninger ved Bertil Ohlins Vej. 4. Spilde- og regnvandsledninger ved Niels Bohrs Vej Disse ledninger ligger under Niels Bohrs Vej og har ikke en stor belastning. Spildevandsledningen har ikke nogen belastning, men regnvandsledningen er belastet af regnvand fra vejen. Denne belastning er dog så lille, at der ses bort fra denne. Disse ledninger har derfor ingen belastning. Dette giver den fuldtløbende kapacitet i tabel A.6. Ledningerne ligger med en hældning på 23 og har en ruhed på 1 mm. Spildevand Ø 200 mm (q f ) [l/s] 53,8 Regnvand Ø 300 mm (q f ) [l/s] 157,5 Tabel A.6: Fuldtløbende kapacitet i ledninger ved Niels Bohrs Vej. 5. Spildevandsledning efter påkobling af ledning fra Gug I denne ledning samles vandstrømmen fra ledning 1 og 2. Dette giver en belastningsgrad som er udregnet i formel A.11.
Afsnit A.2: Skitseprojektering af regnvandsledninger 5 102,56+23 248, 41 100 = 50,55 % (A.11) A.2 Skitseprojektering af regnvandsledninger Der laves et skitseprojekt over regnvandsafledning fra Universitetsparken for at bestemme den mængde regnvand, der skal afledes fra Universitetsparken. Dette gøres for at undersøge om de eksisterende ledningers kapacitet er tilstrækkelig stor, eller om der skal lægges nye ledninger. A.2.1 Forudsætninger Ved skitseprojektering skønnes afløbskoefficienten for de forskellige bebyggelser, se tabel A.7. Disse skønnes ud fra Afløbsteknik [Linde et al. 2002, s. 133]. Bebyggelse Afløbskoefficient (ϕ) [-] Erhverv 0,60 Erhverv/Uni 0,60 Torv 0,70 Etage byggeri 0,20 Tæt-lav byggeri 0,25 Parcel byggeri 0,25 Tabel A.7: Skønnede afløbskoefficienter for byggeri. Der regnes med kasseregn og med en regnvarighed (t r ) på 10 min. Regnvandsledningerne dimensioneres ud fra en gentagelsesperiode (T ) på 1 gang om året. Dette giver en regnintensitet (i) på 110 l/s/ha. A.2.2 Regnvandsstrøm Regnvandstrømmen findes ud fra arealernes størrelse og de skønnede afløbskoefficienter. Vandstrømmen findes ud fra formel A.8 og resultaterne fremgår af tabel A.8. Skitsetegninger for afvanding af de forskellige områder ses på figur A.2 og A.3. Tallene på figur A.2 bruges i afsnit A.2.3 til kontrol af afløbstiden. På figur A.2 ses en skitse over ledningssystemet i den nordlige del af området. I dette område er der en belastning på 2213,2 l/s til universitetsbyen. Dette er en stor belastning og dimensionerne på de nuværende rør er for små. Der skal derfor ved indløbet til universitetsbyen, punkt A figur A.2, laves et regnvandsbassin. Dette dimensioneres i afsnit A.2.4. I den sydlige del af Universitetsparken er der ikke så store arealer og derfor ikke så store vandstrømme. Regnvandsstrømmene ledes ned i en å beliggende syd for Universitetsparken, for ikke at lede for store mængder ud i åen, laves der er regnvandsbassin syd for Sønder Tranders Vej, se figur A.3. Bassinet er lavet til områderne A 1 og A 2. Områderne F og E 2 leder vandet til drosselledningen der går igennem Universitetsparken, se figur A.3. Da denne er dimensioneret efter de 61,8 ha i Gug og der tilføres endnu et areal (F og E 2 ) kommer der ikke mere vand ud i recipienten. Der skal dog ske en ny dimensionering af regnvandsbassinet ved Gug. Disse bassiner dimensioneres i afsnit A.2.4.
6 Bilag A: Afløb Figur A.2: Skitseplan af afløbsledninger i nordlig del af området. Figur A.3: Skitseplan af afløbsledninger i sydlig del af området.
Afsnit A.2: Skitseprojektering af regnvandsledninger 7 Område Beskrivelse Areal Afløbskoefficient Reduceret Areal Vandstrøm (A) [ha] (ϕ) [-] (F red ) [ha] (q R,d ) [l/s] Det nordlige regnvandssystem B Erhverv 6,70 0,60 4,02 442,20 C 1 Erhverv 3,05 0,60 1,83 201,30 C 2 Erhverv 3,05 0,60 1,83 201,30 D 1 Erhverv/Uni 3,30 0,60 1,98 217,80 D 2 Erhverv/Uni 6,60 0,60 3,96 435,60 E 1 Etage 5,85 0,20 1,17 128,70 G Torv 8,30 0,50 4,15 456,50 q R,d 2213,20 Det sydøstlige regnvandssystem E 1 Tæt-lav 5,85 0,25 1,46 160,88 F Tæt-lav 10,00 0,25 2,50 275,00 q R,d 435,88 Det sydvestlige regnvandssystem A 1 Tæt-lav 15,00 0,25 3,75 412,50 A 2 Parcel 10,50 0,20 2,63 288,75 q R,d 701,25 Tabel A.8: Dimensionerende vandstrømme for regnvandsledninger. A.2.3 Kontrol af afløbstid Ved skøn af regnmængderne tages der udgangspunkt i en regnhændelse ( f r ) på 10 min. Denne regnhændelse tager udgangspunkt i, hvor lang tid det tager vandet fra det rammer jorden til vandet ligger i den ledning, der undersøges. For at beregne hastigheden (v) i ledningerne skønnes der en rørdiameter, således at denne har en kapacitet, der er større end den dimensionsgivende vandstrøm (q d ). Hastigheden beregnes ud fra formel A.12 [Jütte 2003, s. 4]. Hvor: ( v = 2 2 g D i I log g er tyngdeaccelerationen [9,816 m/s 2 ]. D i er rørets indre diameter [m]. I er rørets hældning [m/m]. k er rørets ruhed [m]. k 3,71 D i + ν er vands kinematiske viskositet ved 10 C [1,308 10 6 m 2 s]. ) 2,51 ν D i 2 g D i I (A.12) Længderne på de forskellige ledninger og strømningstiden i de forskellige rør fremgår af tabel A.9. Strækningerne fremgår af figur A.2. Af tabel A.9 fremgår det at den maksimale afløbstid i regnvandssystemet i Universitetsparken er under 5 minutter. Derfor konkluderes det, at den anvendte beregningsmetode er korrekt, da det vurderes at afløbstiden fra et hvilket som helst punkt i området til regnvandssystemet, ikke er mere end 5 minutter, og der derfor kan ses bort fra forsinkelser i systemet [Uponor 1999, s.22].
8 Bilag A: Afløb Strækning Vandstrøm Hældning Indre Diameter Vandstrøm Hastighed Længde Afstrømnings- (q d ) [l/s] (I) [ ] (D i ) [mm] (q f ) [l/s] (v) [m/s] af rør [m] tid [s] 1-3 442,2 20,0 493 640,5 3,36 354,6 105,5 3-4 450,2 20,0 493 640,5 3,36 56,2 16,7 4-5 651,5 20,0 493 640,5 3,36 105,5 31,4 5-6 852,8 20,0 600 1071,1 3,79 186,6 49,2 6-7 1070,6 25,0 600 1198,9 4,25 170,4 40,1 7 - Uni 2091,4 20,0 800 2272,1 4,53 151,6 33,5 Samlet afstrømningstid [s] 276,4 Tabel A.9: Skønnede afstrømningstider for regnvandsledninger. Tallene henvises til figur A.2. A.2.4 Regnvandsbassin Der er planlagt tre bassiner i Universitetsområdet. To af disse udleder deres vand til en recipient i syd, Indkildestrømmen. Ifølge Regionplanen må der kun udledes 1 l/s/ha i recipienten [Nordjylland Amtsråd 2001, s. 216]. Bassin 1 Bassinet placeres syd for Sønder Tranders Vej og skal opmagasinere regnvand fra parcelhuskvarteret og tæt-lavområdet. Da oplandets areal er 25,5 ha må der udledes 25,5 l/s i recipienten, se figur A.3. Bassinets reducerede oplandsareal beregnes udfra formel A.8 og afløbskoefficienterne for område A 1 og A 2 i tabel A.9, se formel A.13. A red = 10,5 0,20+15 0,25 = 5,85ha (A.13) Udfra dette bestemmes afløbstallet, se formel A.14 [Linde et al. 2002, s. 195]. Hvor: a = Q a Q s A red (A.14) Q a er den maksimale vandføring i afløbsledningen [l/s]. Q s er tørvejrsvandføringen fra opland før bassin [ 0 l/s]. a = 25,5 0 5,85 = 4, 4 l/s/ha (A.15) Ud fra afløbstallet bestemmes regnintensiteten (i) ved den værste regnhændelse, og derefter bestemmes længden (t r ) af regnhændelsen, se formel A.16 og formel A.17 [Linde et al. 2002, s. 197]. Hvor: i = t r = a (A.16) 1 α ( ) 1 c (1 α) α (A.17) c er en parameter, der afhænger af regnserien. For en gentagelsesperiode (T ) på én gang pr. år sættes den lig 10980 [Linde et al. 2002, s. 61] [-]. a
Afsnit A.2: Skitseprojektering af regnvandsledninger 9 α er en parameter, der afhænger af overskridelseshyppigheden. For en gentagelsesperiode (T ) på én gang pr. år sættes den lig 0,71 [Linde et al. 2002, s. 61] [-]. i = t r = 4,4 = 15,0l/s/ha (A.18) 1 0,71 ( ) 1 109800 (1 0,71) 0,71 = 10796s (A.19) 4,4 I formel A.19 beregnes den regntid hvorved bassinet får den største belastning. Udfra denne og regnintensiteten, formel A.18, beregnes volumen (V r ) af bassinet, se formel A.20 [Linde et al. 2002, s. 196]. V r = (i α) t r A red (A.20) Dette giver følgende areal for bassin 1: V r = (15,03 4,36) 10796 5,85 0,001 = 674m 3 (A.21) Bassinet kan derfor f.eks. laves med dimensioner på 35x20x1 m, hvilket giver et volumen på 700 m 3. Bassin 2 Bassin 2 er et eksisterende bassin beliggende i Universitetsparken ved Gug, se figur A.3. Dette bassin dimensioneres således at ledningen ned igennem Universitetsparken bestemmer afløbet fra bassinet. Midt i Universitetsparken kobles der en bydel på ledningen, som giver et tilskud på 20 l/s. Ledningen har en kapacitet på 100 l/s, se afsnit A.1, hvilket betyder, at der maksimalt må strømme 80 l/s ud af bassinet. Bassinet dimensioneres på samme måde som bassin 1, og i tabel A.10 ses resultatet af dimensioneringen af bassinet samt de parametre der benyttes. Maksimal vandføring (Q a ) [l/s] 80 Tørvejrsvandføring (Q s ) [l/s] 0 Reduceret oplandsareal (A red ) [ha] 15,45 Afløbstal (a) [l/s/ha] 5,18 Parameter (c) [-] 109800 Parameter (α) [-] 0,71 Intensitet (i) [l/s/ha] 17,9 Regntid (t r ) [s] 8471 Volumen af bassin (V r ) [m 3 ] 1659,0 Tabel A.10: Dimensionering af bassin 2. Bassin 3 Bassin 3 er beliggende ved universitetsbyen. Som tidligere beskrevet kommer der en stor mængde regnvand fra den nordlige del af Universitetsparken, men det er ikke muligt at omlægge alle rør, da disse ligger igennem universitetsbyen. Der anlægges derfor et bassin, som kan drosle vandstrømmen ned, så ledningerne i byen ikke skal laves om. Bassinet tilsluttes ved punkt A på figur A.2. Kapaciteten i dette punkt er udregnet til 221,75 l/s, se afsnit A.1. Dette betyder at den maksimale afløbstrøm (Q a ) fastsættes til 210 l/s, hvilket gøres, fordi der er en belastning fra universitetsbyen på 10 l/s i røret. Bassinet dimensioneres ligesom bassin 1 og 2, og resultatet ses i tabel A.11.
10 Bilag A: Afløb Maksimal vandføring (Q a ) [l/s] 210 Tørvejrsvandføring (Q s ) [l/s] 0 Reduceret oplandsareal (A red ) [ha] 18,94 Afløbstal (a) [l/s/ha] 11,09 Parameter (c) [-] 109800 Parameter (α) [-] 0,71 Intensitet (i) [l/s/ha] 38,23 Regntid (t r ) [s] 2899 Volumen af bassin (V r ) [m 3 ] 1490,3 Tabel A.11: Dimensionering af bassin 3. Bassin 4 Som beskrevet ved bassin 2 er der i regnvandsledningen fra Gug til Sønder Tranders Vej en rest, kapacitet på 20 l/s. Dette giver følgende volumen af regnvandsbassinet, se tabel A.12. Maksimal vandføring (Q a ) [l/s] 20 Tørvejrsvandføring (Q s ) [l/s] 0 Reduceret oplandsareal (A red ) [ha] 3,96 Afløbstal (a) [l/s/ha] 5,30 Parameter (c) [-] 109800 Parameter (α) [-] 0,71 Intensitet (i) [l/s/ha] 18,29 Regntid (t r ) [s] 8191 Volumen af bassin (V r ) [m 3 ] 421,1 Tabel A.12: Dimensionering af bassin 4. Bassinet udføres som en bassinledning, da terrænet er meget kuperet terræn lige ved område F, og der ikke er mulighed for at lave et bassin der. Det er dog muligt på en strækning på 250 m, under en vej, at placere ledningen så den ligger med et lille fald. Ud fra volumen og længden (l) på bassinledningen er det muligt at regne den nødvendige indre diameter (d ni ) på røret, se formel A.22. V r = V cyl = l π d2 ni 4 V r d ni = l π 4 (A.22) Formel A.22 findes ved at sætte cylindervolumet (V cyl ) lig med volumen af bassinet (V r ). Ud fra dette bestemmes diameteren og den nødvendige diameter bliver da 1,46 m. Den ydre diameter på røret aflæses derefter til 1,79 m [Uponor 1997, s. 5]. Denne ledning ligges på en strækning af 250 m under vejen syd for områderne F og E, se figur A.4. Opsumering På figur A.4 ses placering af alle bassinerne. Bassin nr. 4 er beliggende under vejstrækningen syd for områderne F og E. Bassinerne 1 og 3 er skitseret på figuren, der er dog mulighed for at placere disse andre steder.
Afsnit A.3: Skitseprojektering af spildevandsledninger 11 Figur A.4: Placering af de fire bassiner. A.3 Skitseprojektering af spildevandsledninger Der laves et skitseprojekt over spildevandsudledningen i området, for at bestemme om der er nødvendig kapacitet i de eksisterende ledninger eller der evt. skal anlægges nye. A.3.1 Forudsætninger Der er over 200 personer i hvert område i Universitetsparken, hvilket betyder, at spildevandstrømmene beregnes ud fra time- og døgn metoden. Da disse områder er mindre end de, der tidligere blev skønnet time-døgn faktorer for, se tabel A.1, regnes der med nye faktorer, disse ses i tabel A.13. Døgnfaktor, maksimal vandstrøm Døgnfaktor, minimal vandstrøm Timefaktor, maksimal vandstrøm ( fd max ) [-] 3 ( fd min ) [-] 0,6 ( ft max ) [-] 3 Tabel A.13: Valgte time- og døgnfaktorer for skitseprojektering af spildevandsledninger. Udfra formel A.1 findes belastningen fra én person, se tabel A.14. Der regnes med en middel døgnbelastning (q m ) på 200 l/pers/døgn. Max time i max døgn (q t,max,max ) [l/s] 0,0208 Max time i min døgn (q t,max,min ) [l/s] 0,0042 Tabel A.14: Belastning fra én person ved skitseprojektering af spildevandsledninger. Som tidligere nævnt er det i nogle af områderne planlagt, hvilke boliger der skal være og hvor mange. For resten af områderne skønnes der et antal personer, der bor/arbejder i området. For at bestemme antal personer der bor i de planlagte områder, laves der et skøn på, hvor mange der bor i de enkelte bebyggelser, se tabel A.15.
12 Bilag A: Afløb Bebyggelse Personer pr. bolig Parcel 2,5 Tæt-lav 2 Etage 1,5 Tabel A.15: Personer pr. bolig. A.3.2 Spildevandsstrøm Udfra de beregnede vandstrømme pr. person, tabel A.14 og antal personer, tabel A.15, beregnes spildevandsstrømmen fra hvert område, se tabel A.16. Områderne ses på figur A.5. Område Bebyggelse Antal Boliger Antal personer [pers] Vandstrøm [l/s] A 2 Parcel 80 200,0 4,17 A 1 Tætlav 324 648,0 13,50 B Erhverv 300,0 6,25 C 1 Erhverv 200,0 4,17 C 2 Erhverv 200,0 4,17 D 1 Erhverv/Uni 400,0 8,33 D 2 Erhverv/Uni 200,0 4,17 E 1 Etage 288 432,0 9,00 E 2 Tætlav 108 216,0 4,50 F Tætlav 200 400,0 8,33 G Torv 150,0 3,13 Tabel A.16: Spildevandsmængde fra områderne. På figur A.5 ses en skitsetegning af spildevandsledningerne i Universitetsparken. Figur A.5: Skitseplan af spildevandsledninger i området.
Afsnit A.3: Skitseprojektering af spildevandsledninger 13 Nordlig del Områderne B, C 1, C 2, D 1, D 2, E 1 og G leder deres spildevand på ledningen i universitetsområdet. Spildevandsstrømmen fra disse områder beregnes vha. formel A.23. 6,25+4,17+4,17+8,33+4,17+9,00+3,13 = 39,22l/s (A.23) Ledningen i universitetsbyen har en fuldtløbende kapacitet på 103,65 l/s. Udfra denne og den samlede belastning på ledningen fra Universitetsparken og universitetsbyen, som beregnes i formel A.24, beregnes belastningsgraden, se formel A.25. 39,21+5,00 = 44,21l/s (A.24) 44,21 = 0,43 (A.25) 103,65 Af formel A.25 fremgår det at ledningens belastningsgrad er 43 %, hvilket betyder, at ledningen kan klare en øget belastning fra en udbygning af Universitetsparken. Sydøstlig del Områderne E 2 og F leder deres spildevand til ledningen, der går ned igennem Universitetsparken. I tabel A.17 ses ledningens belastningsgrad når spildevandsmængden øges. Eksisterende spildevandsstrøm [l/s] 22,99 Spildevandstillæg [l/s] 12,83 Samlet spildevandsstrøm [l/s] 35,82 Belastningsgrad [%] 64 Tabel A.17: Belastning på spildevandsledning i den sydøstlige del af området. Sydvestlig del Områderne A 1 og A 2 leder deres spildevand i ledningen ved Sønder Tranders Vej. I tabel A.17 ses ledningens belastningsgrad når spildevandsmængden øges. Eksisterende spildevandsstrøm [l/s] 102,56 Spildevandstillæg [l/s] 17,67 Samlet spildevandsstrøm [l/s] 120,23 Belastningsgrad [%] 48 Tabel A.18: Belastning på spildevandsledning i den sydvestlige del af området. Ved Sønder Tranders Vej Længere øst på støder ledningen igennem Universitetsparken til ledningen ved Sønder Tranders Vej. Dette giver igen en øget belastning på ledningen ved Sønder Tranders Vej. I tabel A.19 ses den samlede belastning og belastningsgraden for ledningen.
14 Bilag A: Afløb Samlet spildevandsstrøm [l/s] 156,05 Belastningsgrad [%] 63 Tabel A.19: Belastning på spildevandsledning ved Sønder Tranders Vej. A.4 Detailprojektering af spildevandsledninger I dette afsnit beskrives beregningsmetoderne og de forudsætninger der bruges i detailprojekteringen af spildevandssystemet. Resultatet af projektering ses i tabel A.21. A.4.1 Spildevandsmængde I detailprojekteringen af spildevandssystemet bruges der to metoder. 1. Hvis det er spildevandsstrømme fra < 200 personer benyttes principperne i Dansk Standard 432 [DS432 2000]. I tabel A.20 ses de installationer det antages, der er i tæt-lavbebyggelsen. Instalations- Vandstrøm Antal Vandstrøm genstand [l/s] [-] (q S, f ) [l/s] WC 1,8 1 1,8 Køkkenvask 0,6 1 0,6 Håndvask 0,3 1 0,3 Opvaskemaskine 0,6 1 0,6 Vaskemaskine 0,6 1 0,6 Gulvafløb i bad 0,9 1 0,9 Gulvafløb i bryggers 0,9 1 0,9 q S, f 5,7 Tabel A.20: Spildevandstrøm fra én bolig i tæt-lavbebyggelse. Udfra den samlede forudsatte spildevandsstrøm ( q S, f ) findes den samlede dimensionsgivende spildevandsstrøm ( q S,d ) i diagrammet på figur V 3.2.2.3 i Norm for afløbsinstallationer [DS432 2000, s. 67], se figur A.6. Figur A.6: Diagram til aflæsning af spildevandsstrøm. 2. Hvis det er spildevandsstrømme fra > 200 personer benyttes time- og døgnfaktorer, idet der tages udgangspunkt i en middelspildevandstrøm på 200 liter i døgnet fra hver person. De valgte time- og døgnfaktorer fremgår af tabel A.13.
Afsnit A.4: Detailprojektering af spildevandsledninger 15 A.4.2 Faktorerne i tabel A.13 bruges sammen med formel A.1 ved omregning af middelspildevandsstrømmen til strømning i den maksimale time i det maksimale døgn, og til omregning til den maksimale time i det minimale døgn. Der regnes med at der bor 2,5 pers. i hver tæt-lav bebyggelse. Rørdimensioner Ved dimensionering af spildevandledningerne tilstræbes det, at de ikke er mere end 50% fyldte. Dvs. at forholdet mellem den dimensionsgivende vandstrøm og ledningens maksimale vandledningsevne ikke overstiger 0,5, se formel A.26. q d q f 0,5 q d 0,5 q f (A.26) Hvor: q d er den dimensionsgivende vandføring, der afhænger af hvilken metode der bruges. For < 200 personer, metode 1, er den dimensionsgivende vandføring lig den samlede dimensionsgivende spildevandsstrøm ( q S,d ), mens den for > 200 personer, metode 2, er lig vandføringen i den maksimale time i det maksimale døgn (q t,max,max ). q f er vandføringen i fuldtløbende rør og bestemmes for cirkulære ledninger vha. Colebrook og Whites formel, formel A.5. A.4.3 Selvrensning Da spildevandsmængden varierer stærkt fra døgn til døgn, fastsættes det hvor ofte ledningen skal være selvrensende. Det forudsættes at spildevandsledninger skal være selvrensende en gang i døgnet [DS432 2000, s. 64], dvs. at de er selvrensende ved vandføringen i metode 1 for q s,d og i metode 2 for en vandføring ved den maksimale time i det minimale døgn. I Norm for afløbsinstallationer [DS432 2000, s. 64] er det angivet at spildevandsledninger er selvrensende når forskydningsspændingen mellem vandet og røret er større end den kritiske forskydningsspænding, som for spildevandsledninger er 2,5 N/m 2. Forskydningsspænding beregnes vha. formel A.27 [DS432 2000, s. 64]. Hvor: τ = ρ g R I (A.27) ρ er vandets densitet ved 10 C [999,7 kg/m 3 ]. R er den hydrauliske radius, som beregnes udfra formel A.28 [m]. I er energiliniens hældning, som sættes lig rørets hældning [m/m]. Til bestemmelse af den hydrauliske radius anvendes formel A.28 [Jütte 2003, s. 4], og ved bestemmelse af vanddybden (y), der indgår i undersøgelsen, anvendes en spildevandsmængde der svarer til den maksimale time i det minimale døgn. D i R = 8 arccos ( 1 2 y D i ) [ ( 2 arccos 1 2 y ) ( ( sin 2 arccos 1 2 y ))] D i D i (A.28) Hvor:
16 Bilag A: Afløb y er vanddybden i ledningen [m]. Vanddybden findes ved iteration af Brettings formel for strømning i delvist fyldte cirkulære ledninger, formel A.29 [Jütte 2003, s. 4]. y = D [ i π arccos 0,92+0,08 cos ( 2 π y D i ) 2 q ] d q f (A.29) Ledningens hældning aflæses udfra tegning 2.3 i tegningsmappen, mens diameteren vælges således at ledningen er selvrensende. Der bruges to forskellige slags plastikrør begge fra producenten Uponor. Det ene er et Uponal PVC kloakrør med en udvendig diameter på 110 mm og en godstykkelse på 3 mm [Uponor 2000, s. 7], mens det andet er et Ultra Rib 2 rør med en indre diameter på 175 mm [Uponor 1999, s. 12]. Begge ledninger har en ruhed på 1 mm. A.4.4 Dimensionering I henhold til de før beskrevne forudsætninger laves en tegning, hvor ledningernes placering belyses, se figur A.7. Ud fra denne tegning bestemmes koter til brøndene og ledningsfald. Fremgangsmåden ved dimensionering er: 1. Den dimensionsgivende spildevandsmængde findes, se afsnit A.4.1. 2. Der skønnes en indre diameter af røret, denne aflæses i forskellige kataloger og den fuldtløbende kapacitet bestemmes ud fra formel A.5. 3. Disse to undersøges for uligheden i formel A.26. 4. Ud fra spildevandsmængderne beskrevet i afsnit A.4.1 skal forskydningsspændingen bestemmes, hvilket gøres udfra formel A.27. Ledningernes dimensioner og hældninger fremgår af tegning 2.1 og 2.2 i tegningsmappen og tabel A.21. A.5 Detailprojektering af regnvandsledninger A.5.1 Regnvandsafstrømning Regnvandsafstrømning for området bestemmes vha. afløbskoefficienter, ϕ. De relevante afløbskoefficienter fremgår af tabel A.22. Hvis afløbskoefficienter skal summeres benyttes formel A.30. (A ϕ) ϕ = (A.30) A Eksempelvis beregnes den samlede afløbskoefficient, der bruges til beregning af vandføringen på strækning 2.2, se tabel A.24. Strækning 2.2 skal lede vand fra 12 huse og gårdspladsen mellem disse. I formel A.31 beregnes den samlede afløbskoefficient, og i tabel A.23 ses resultat af beregning af den samlede afløbskoefficient og det reducerede areal for 12 huse og gårdsplads. 0,060 1,0+0,040 0,9 ϕ = = 0, 96 (A.31) 0,060+0,040 Der benyttes ti minutters regnvarighed (t r = 10min), hvilket medfører en dimensiongivende regnintensitet på 110 liter pr. sekund for hver hektar, dvs.: i = 110 l/s/ha Til bestemmelse af den dimensionsgivende vandstrøm bruges formel A.8. (A.32)
Brønd (B) Boliger Personer Forudsat Dimensionsgivende Max time i max Max time i min Hældning Indre diameter Fuldtløbende Hastighed Vanddybde Hydraulisk Forskydnings- Kontrol af Kontrol af Strækning (S) vandføring vandføring (aflæst) døgn (q t,max,max) døgn (q t,max,min ) vandføring radius spænding τ τ kr q d /q f < 0,5 [-] [pers] ( q s, f ) [l/s] ( q s,d ) [l/s] [l/s/pers] [l/s/pers] (I) [ ] (D i ) [mm] (q f ) [l/s] (v) [m/s] (y) [mm] (R) [m] (τ) [N/m 2 ] S.1 12 30 68,4 3,8 50,0 175 67,0 2,79 32 0,019 9,5 OK OK S.2.2.1 12 30 68,4 3,8 25,0 104 11,9 1,40 45 0,023 5,8 OK OK S.2.2.2 12 30 68,4 3,8 51,0 104 17,1 2,02 37 0,020 10,3 OK OK S.2.2b 24 60 136,8 5,1 51,0 175 67,7 2,82 37 0,022 11,1 OK OK S.2.2a 24 60 136,8 5,1 50,0 175 67,0 2,79 37 0,022 10,9 OK OK S.2.3 12 30 68,4 3,8 55,0 175 70,3 2,93 31 0,019 10,2 OK OK S.2 48 120 273,6 7,0 48,0 175 65,7 2,74 44 0,026 12,1 OK OK S.3.3.1 12 30 68,4 3,8 50,0 104 17,0 2,00 37 0,021 10,1 OK OK S.3.3.2 12 30 68,4 3,8 25,0 104 11,9 1,40 45 0,023 5,8 OK OK S.3.3b 24 60 136,8 5,1 63,0 175 75,3 3,14 35 0,021 13,0 OK OK S.3.3a 24 60 136,8 5,1 63,0 175 75,3 3,14 35 0,021 13,0 OK OK S.3.2 12 30 68,4 3,8 50,0 175 67,0 2,79 32 0,019 9,5 OK OK S.3 84 210 4,4 0,9 42,0 175 61,4 2,55 16 0,010 4,2 OK OK S.4.2.1 12 30 68,4 3,8 25,0 104 12,0 1,40 45 0,023 5,8 OK OK S.4.2.2 12 30 68,4 3,8 50,0 104 17,0 2,00 37 0,021 10,1 OK OK S.4.2c 24 60 136,8 5,1 43,0 175 62,1 2,59 38 0,023 9,7 OK OK S.4.2b 24 60 136,8 5,1 58,0 175 72,3 3,00 36 0,021 12,2 OK OK S.4.2a 24 60 136,8 5,1 23,0 175 45,2 1,89 45 0,026 5,9 OK OK S.4.3 12 30 68,4 3,8 57,0 175 71,6 2,98 31 0,019 10,5 OK OK S.4 120 300 6,3 1,3 51,0 175 67,7 2,82 18 0,012 5,8 OK OK S.5.3.1 12 30 68,4 3,8 50,0 104 17,0 2,00 37 0,021 10,1 OK OK S.5.3.2 12 30 68,4 3,8 25,0 104 12,0 1,40 45 0,023 5,8 OK OK S.5.2b 24 60 136,8 5,1 69,0 175 79,0 3,29 34 0,021 14,0 OK OK S.5.2a 24 60 136,8 5,1 68,0 175 78,3 3,26 34 0,021 13,8 OK OK S.5.3 12 30 68,4 3,8 26,0 175 48,1 2,00 38 0,022 5,7 OK OK S.5 156 390 8,1 1,6 55,0 175 70,3 2,93 20 0,013 7,0 OK OK S.6 168 420 8,8 1,8 60,0 175 73,5 3,06 21 0,013 7,7 OK OK S.7 216 540 11,3 2,3 85,0 175 87,7 3,65 22 0,014 11,3 OK OK S.8 228 570 11,9 2,4 98,0 175 94,2 3,92 21 0,013 12,9 OK OK S.9 264 660 13,8 2,8 79,0 175 84,5 3,52 24 0,015 11,7 OK OK S.10 288 720 15,0 3,0 63,0 175 75,3 3,14 27 0,017 10,3 OK OK S.11 324 810 16,9 3,4 77,0 175 83,4 3,47 27 0,017 12,6 OK OK S.12.1 102,6 S.12.2 119,4 1,50 600,00 248,4 1,01 323 0,157 2,3 Ikke OK OK Tabel A.21: Resultater af detailprojektering for spildevandsledninger. Afsnit A.5: Detailprojektering af regnvandsledninger 17
18 Bilag A: Afløb Figur A.7: Spildevandsafledning i detailområdet. Overfladens art Afløbskoefficient (ϕ) [-] Beton og asfalt 1,0 Fliser 0,9 Tagflader 1,0 Tabel A.22: Afløbskoefficient for relevante overfladetyper. A.5.2 Rørdimensioner Ved dimensionering af regnvandledningerne regnes disse for at være fuldtløbende. Dvs. at forholdet mellem den dimensionsgivende vandstrøm og ledningens maksimale vandledningsevne ikke overstiger 1, se formel A.33. q d q f 1 q d q f (A.33) A.5.3 Selvrensning Regnvandsledningerne skal være selvrensende for en vandstrøm på: 0,1 q R,d. Dette betyder, at ledningen er selvrensende ca. 2 gange om måneden [Jütte 2003, s. 2]. A.5.4 Dimensionering I henhold til de før beskrevne forudsætninger laves, der en tegning hvoraf ledningernes placering fremgår, se figur A.7. Udfra tegningen bestemmes hældningen på de forskellige ledninger og disse dimensioneres udfra den tidligere opstillede fremgangsmåde. Ledningernes dimension og hældning fremgår både af tegning 2.1 og 2.2 i tegningsmappen og tabel A.24.
Afsnit A.5: Detailprojektering af regnvandsledninger 19 Areal Afløbskoefficient Reduceret areal (A) [ha] (ϕ) [-] (A red ) [ha] Tag 0,060 1,0 0,060 Gårdsplads 0,040 0,9 0,036 0,100 0,96 0,096 Tabel A.23: Afløbskoefficient og reduceret areal for 12 huse og gårdsplads. Figur A.8: Regnvandsafledning i detailområdet.