3.4. Віражі і поширення проїзної частини на кривих малого радіуса

Поперечна сила залежить від розташування автомобіля на внутрішньому або зовнішньому від центра кривої боці двосхилої проїзної частини. На автомобіль, що рухається по зовнішньому боку, діє більша поперечна сила, бо в

цьому випадку відцентрова сила і складова сила ваги діють в одному напрямі. Щоб умови руху на внутрішньому і зовнішньому боках проїзної частини були однаковими, влаштовують віраж.

Віражем називають односхилу проїзну частину на кривій з похилом, спрямованим до центра кривої. Віраж зумовлює зменшення поперечної сили, підвищує стійкість автомобіля і безпеку руху, зменшує відхилення коліс.

Державні будівельні норми передбачають влаштування віражів, якщо радіуси кривих в плані менші ніж 2000 м (3000 м для доріг I категорії).

Головною характеристикою віражу є поперечний похил односхилого профілю. Його слід призначати не менше ніж поперечні похили двосхилої проїзної частини. Для забезпечення руху з розрахунковою швидкістю v на кривій,

описаній радіусом R, поперечний похил віражу

iв = − μ.

Враховуючи, що розрахунковою умовою в даному випадку є стійкість автомобіля проти бічного заносу, коефіцієнт поперечної сили можна замінити коефіцієнтом поперечного зчеплення φ2, вважаючи, що значення їх

однакові:

iв = −ϕ2 .

Виходячи з міркувань пропорційного розподілу поперечної сили між опором шини зсуву і опором підняття автомобіля вгору по віражу, пропонують призначати поперечний похил віражу (0,25...0,35) φ2.

Максимальне значення похилу віражу обмежене умовою, щоб автомобіль, зупинившись на слизькому покритті, не зсувався вниз по похилу. З цієї умови похил віражу має бути не більше ніж 100 ‰. На сучасних дорогах похил

віражу, як правило, не перевищує 60 ‰. У районах з частими туманами, тривалими періодами ожеледі максимальне значення похилу віражу призначають не більше ніж 40 ‰ з відповідним збільшенням найменших радіусів

горизонтальних кривих.

У разі розташування віражу на поздовжньому похилі утворюється так званий косий похил проїзної частини,

iв −i

іп – поперечний похил дороги; івір – похил віражу

33

.

2

2

(3.28)

Радіус кривої у плані, м	Поперечний похил проїзної частини на віражі, ‰
	основний, найбільш поширений на дорогах I-V категорій	на ділянці дороги, де за місцевими кліматичними умовами часто спостерігається ожеледь
Від 3000 до 1000 для доріг І категорії	20-30	20-30
Від 2000 до 1000 для доріг ІІ-V категорії	20-30	20-30
Від 1000 до 800	30-40	30-40
Від 800 до 700	30-40	30-40
Від 700 до 650	40-50	40
Від 650 до 600	50-60	40
Від 600 до 500	60	40
Від 500 до 450	60	40
Від 450 до 400	60	40
Від 400 і менше	60	40

д

спрямований під кутом до її осі. Найбільше значення косого похилу визначають за формулою

iк =

Максимальне значення косого похилу має бути обмеженим за тими самими міркуваннями, що і максимальне значення похилу віражу.

Будівельними нормами і правилами передбачені такі значення похилів віражів для горизонтальних кривих малих радіусів (табл. 3.4).

Таблиця 3.4

Примітка. Менше значення поперечного похилу відповідає більшому радіусу кривої, а більше – меншому.

Ураховуючи позитивний психологічний вплив віражів на водіїв і виходячи з зарубіжного досвіду, при проектуванні швидкісних автомобільних магістралей слід рекомендувати влаштування віражів і при більших ніж

3000 м радіусах.

Віраж або односхилий поперечний похил улаштовують по всій довжині колової кривої. Плавний перехід від двосхилого до односхилого поперечного профілю здійснюють так. Спочатку поволі змінюють відносно осі дороги

поперечний похил зовнішнього боку проїзної частини, поки він не зрівняється з похилом внутрішнього боку. Далі похил віражу можна збільшувати обертанням односхилого профілю відносно осі дороги або відносно внутрішньої

кромки проїзної частини.

Поперечний похил узбіч на віражах призначають рівним похилу проїзної частини. Похил узбіч вирівнюють на відстані 10 м до початку відгону віражу.

Влаштування віражу призводить до появи додаткового поздовжнього похилу, який виникає в зв’язку з поступовим підвищенням зовнішньої кромки проїзної частини і брівки земляного полотна. На коротких відгонах

віражу має місце бічне розгойдування автомобіля, що погіршує його керованість і викликає неприємні відчуття у пасажирів. Щоб запобігти цьому явищу, значення додаткового поздовжнього похилу і обмежують: для доріг І і II

технічних категорій – до 5 ‰, для інших доріг в рівнинній і пересіченій місцевості – до 10 ‰, а в гірській місцевості – до 20 ‰. Разом з тим загальний поздовжній похил зовнішньої кромки проїзної частини не повинен

перевищувати допустимий у виключних випадках поздовжній похил для даної дороги.

У разі влаштування перехідної кривої відгін віражу суміщають з нею, беручи його довжину рівною довжині перехідної кривої.

Під час руху по кривій автомобіль потребує більшої ширини проїзної частини, ніж при русі по прямолінійній ділянці (рис. 3.5). Пояснюється це тим, що кожне колесо котиться по самостійній траєкторії. У зв’язку з цим на

кривих малого радіуса передбачають розширення проїзної частини.

Рис. 3.4. Схема для визначення довжини відгону віражу:

Як видно з рис. 3.4, мінімальну довжину відгону віражу можна визначити

R

.

v R

1

,

0

l

Δ = .

Δ = .

в biвір / iд

2R

34

(3.29)

або

2

(3.30)

l

2

(3.31)

l

2

(3.32)

v R

05

,

0

2R

l

2

(3.33)

2

(3.34)

за формулою

L =

Рис. 3.5. Схема для визначення розширення смуги руху по кривій в плані

Розширення Δ для однієї смуги руху визначають з подібності трикутників АВС і BCD: AC / BC=BC / CD,

(2R− )=l ,

де l – довжина автомобіля. Тоді

2R−

Нехтуючи в знаменнику малим, порівняно з 2R , значенням Δ, маємо

При визначенні розширення проїзної частини слід враховувати емпіричну поправку на швидкість. Тоді

Δ = + .

Для двосмугової проїзної частини розширення на кривій становить

2Δ = +

Складнішим є визначення розширення проїзної частини на кривих у разі необхідності забезпечення безпечного проїзду зустрічних автопоїздів.

Значення розширення двосмугової проїзної частини доріг залежно від довжини поодинокого автомобіля і автопоїзда подано в табл. 3.5.

При більшій довжині автомобілів і автопоїздів додаткове розширення проїзної частини слід передбачати, якщо радіус кривої менший ніж 1000 м, а значення розширення більші від вищенаведених.