18. Проектирование виражей.
Вираж – устройство на кривых малого радиуса односкатного поперечного профиля проезжей части с уклоном, направленным к центру кривой.
Устройство виража повышает безопасность и удобство движения. iв≥iп
Rвир=V2/[127*(μ+iв)]–минимальный радиус c устройством виража.
iв= V2/(127*Rвир)- μ
iв–уклон виража, iв ≤ 0,06 (0,04 где гололед)
Участок, на котором происходит изменение поперечного профиля от двухскатного на прямой до односкатного на вираже – отгон виража (Lотг).
ΔН=b* iв. Δi= ΔН/ Lотг≤ Δiдоп.
Δiдоп –допустимое увеличение продольного уклона на отгоне виража.
Lотг= ΔН/Δiдоп= b* iв/Δiдоп.
I-III– Δiдоп =0,005, IV-V–Δiдоп =0,01.
Трансформация происходит в 2 этапа:
1)вращение внешней половины ПЧ вокруг осей дороги (пока iв=iп )
2)вращение всей ПЧ вокруг внутренней кромки.
Согласно ГОСТу виражи устраивают: I- R<3000м, II-V-R<2000м.
19. Проектирование переходных кривых.
Переходные кривые устраивают для плавного изменения значения центробежной силы (С) при переходе от прямого участка к круговой кривой.
ρ =C/l, ρ- радиус кривизны, расположенный на расстоянии l от начала координат, С- постоянная величина, С=R*L. КЛОТОИДА:
Клотоида используется как переходная кривая в дор. стр-ве. Когда участок дороги имеет форму клотоиды, руль поворачивается равномерно, что позволяет пройти поворот без существенного снижения скорости.
Скорость нарастания центробежного ускорения:
J= Δa/Δt, Δa=V2/R, Δt=L/V =>
J= (V2/R)*(V/L)= V3/(R*L) ≤ Jдоп.
Берем равенство: V3/(R*L)=Jдоп.
Отсюда L= V3/(R*Jдоп) –V в м/с;
L=V3/(47*R*Jдоп) - линейная длина переходной кривой (V в км/ч.). Jдоп=0,5-0,8 м/с3.
Возможны варианты:
1) α>2β: ПК1 –>КК –>ПК2
2) α=2β : ПК1–>ПК2 (Биклотоида)
3) α<2β: в закругление невозможно вписать переходную кривую данной длины => нужно уменьшать β. Для этого уменьшают длину переходной кривой и увеличивают радиус круговой кривой или перепроектируют трассу.
Переходные кривые устраивают на дорогах: I-R<3000м, II-V-R<2000м.
20. Расчет минимальных радиусов вертикальных кривых.
Вертикальные кривые на а/м дорогах описывают по квадратичной параболе с уравнением y=x2/2R.
При
малых уклонах x~l,
h=y.
При проектировании используют формулу: h=l2/2R.
Минимальный радиус
вертикальной кривой рассчитывается из
условия обеспечения видимости в
продольном профиле. Водитель с высоты
h1
должен видеть а/м h2
на расстоянии не меньшем, чем видит h2.
h=l2/2R
=>
l1=
;
l2=
;
Sa – расстояние видимости.
Sa=
+
=
=
(
+
)
;
Отсюда Rвып=Sa2/2(
+
)
Самый опасный случай, когда :
h1 = h2 = d=1,2м,
Rвып=Sa2/8d – минимальный радиус выпуклой кривой, обеспечивающий безопасность движения.
I -30000м, II-15000м, III- 10000м,
IV- 5000м,V -2500м.
Вогнутые кривые.
1)Исходя из центробежного ускорения a= V2/Rвог ≤ aдоп;
Rвог= V2/aдоп переход к км/ч:
Rвог= V2/(13*aдоп )
aдоп =0,05g=0,05*9,8=0,5м/с2
2)Исходя из обеспечения видимости в тёмное время суток
.
hф – высота фар над поверхностью дороги, α~1o.
По геометрическим закономерностям, связывающим хорду и радиус :
Sп2=2Rвог*( hф +S*sin α) =>
Rвог= Sп2/2( hф +S*sin α)