16. Минимальные и рекомендуемые радиусы кривых в плане.
Из-за поперечной силы Y, действующей на а/м при движении по кривой;
Получим значение R:
Y=(m*V2/R)±G*I (:G)
Y/G=V2/(R*g)±i =>
R= V2/[g*(Y/G±i)] – радиус кривой. R= V2/[g*( μ ±i)] (V в м/с)
R= V2/[127*( μ ±i)] (V в км/ч)
Rmin=V2/[127*(μ-i)]–минимальный радиус без устройства виража.
Если дорога проходит через населенный пункт или через горы и предполагает заезд на гору или снос домов, то дешевле сделать кривую меньшего радиуса с устройством виража.
Rвир=V2/[127*(μ+iв)]–минимальный радиус c устройством виража.
iв–уклон виража μ=φ2,
φ2 -к-т поперечного сцепления,
μ-к-т поперечной силы.
I- R=3000-5000м,
II- R=2000-5000м.
17. Уширение проезжей части на кривых малого радиуса.
Т.к. а/м при повороте находится на ПЧ под углом, то необходимо уширение.
l-база а/м. Δ- величина уширения для одной полосы.
Δ*(2R- Δ)=l2 (2R- Δ)~2R.
Для одной полосы
l2=
Δ*2R
=> Δ=
l2
/2R+0,05V/
(0,05V/ --> т.к. водитель не сразу правильно подбирает траекторию поворота). Уширения устраивают при R<1000м
e – уширение всей ПЧ.
e=n*Δ, чаще всего n=2 (подставляем в формулу для Δ)
e= l2 /R+0,1*V/ ≤ 0,4м (при R~1000м). Величина уширения откладывается ближе к центру кривой. lотв – отвод уширения. Уменьшается обочина, если она станет меньше 1,5м , то уширяют земляное полотно.
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.