vertikalne krivine

14
Sadržaj 1. Projektni elementi nivelacijskog plana…………………………………….3 1.1. Vertikalno vođenje linije…………………………………………………. 3 2. Podužni (uzdužni nagibi)………………………………………………… 4 3. Vertikalne krivine…………………………………………………………. 5 3.1. Vertikalna preglednost…………………………………………………….9

Upload: seminarka5

Post on 07-Feb-2016

237 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

vertikalne krivine

TRANSCRIPT

Sadržaj

1. Projektni elementi nivelacijskog plana…………………………………….3

1.1. Vertikalno vođenje linije…………………………………………………. 3

2. Podužni (uzdužni nagibi)………………………………………………… 4

3. Vertikalne krivine…………………………………………………………. 5

3.1. Vertikalna preglednost…………………………………………………….9

Uvod

Projektiranje poteza gradske primarne putne mreže sastoji se iz izbora i dimenzionisanja

projektnih elemenata i uzajamnog usklađenja osnovnih projektnih projekcija ( poprečni

profili, situacioni i nivelacioni plan).

Da bi se trasa osmislila potrebne su osnovne informacije koje prikazuju tok nivelete i visinske

promjene ivičnih linija kolovoza.

Vertikalno vođenje linije je definisano linijom nivelete, koja je određena kao presječnica

vertikalne plohe, položene kroz os ceste u situaciji tlocrt sa površinom kolnika.

Niveleta predstavlja liniju koja iskazuje visinski odnos prema terenu pa i nagibi nivelete

posljedičnozavise od terena.

Nagibi nivelete zavise od funkcionalnog ranga saobraćajnice i objektivnih uslova lokacije.

Svaki prijelom nivelete trase podliježe zaobljenju koje se izvodi kvadratnom parabolom.

U ovom radu osvrnut ćemo se na vertikalno vođenje linije, podužne nagibe, vertikalne krivine

te na vertikalnu preglednost.

2

1. Projektni elementi nivelacionog plana

U procesu trasiranja osnovne informacije o nivelacionom položaju saobraćajnice

proistječu iz linijskih projekcija koje prikazuju tok nivelete i visinske promijene ivičnih

linija kolovoza. Ovi nivelacioni prikazi formiraju se iz geometrijskih elemenata kao što

su: produžni nagibi, vertikalne krivine, poprečni nagibi i rampe vitoperenja.

Granične vrijednosti ovih elemenata i uvjeti primjene proističu iz vozno – dinamičkih,

saobraćajnih ili konstutivnih zahtjeva.

1.1. Vertikalno vođenje linije

Vertikalno vođenje trase definisano je linijom nivelete, koja je određena kao presječnica

vertikalne plohe, položene kroz os ceste u situaciji tlocrt sa površinom kolnika.

Ova vertikalna ploha je ravna , ako je os pravac, ili zakrivljena, ako je os kružnica ili

klotoida.

Kako bi vertikalni prikaz trase bio moguć na uobičajen deskriptivan način, zakrivljene

dijelove vertikalne plohe treba ″izravnati″ odnosno razviti u ravninu. Na taj se način

dobije prilog projekta uzdužni profil ( nacrt ) ili poduženi nagib, gdje je niveleta linija

prikazana u pravokutnom koordinatnom sustavu , u kojem se na apcisi nanose stacionaže,

a na ordinati apsolutne nadmorske visine točaka nivelete.

U geometrijskom smislu niveleta se sastoji iz pravca – dužina ( usponi i padovi trase ) i

kružnica ( konveksne i konklavne vertikalne krivine ). Uzdužni nagibi ( podužni nagib )

nivelete izražavaju se u postotcima ( npr. uzdužni nagib od 4% znači visinsku razliku od 4

metra na horizontalnoj udaljenosti od 100 metara ), a polumjeri vertikalnih krivina u

metrima.

3

2. Podužni ( uzdužni ) nagibi

Nagibi nivelete, u opštem slučaju, zavise od funkcionalnog ranga saobraćajnice i

objektivnih uslova lokacije. Sa tehničke strane, u trasiranju dolazi u obzir primjena

podužnih nagiba ( iN ) koji leže u intervalu min iN ≤ iN ≤ max iN.

• Minimalni podužni nagib ceste, kada je cesta u dužem usjeku ili zasjeku iznosi:

- 0,2% ako je odvodni rigol obložen betonom

- 0,3% ako je odvodni rigol taraciran

- 0,5% ako je odvodni rigol obrastao travom

Kako se na potezima gradske putne mreže u prikupljanju atmosferskih voda, u pravilu,

vrši kolovozni ivičnjak normalno je zahtjevati da se uz ivicu kolovoza obezbjedi podužni

nagib neophodan za efikasno otjecanje vode.

Podužni nagib ceste može u usjecima biti 0% samo ako se za prihvaćanje i odvođenje

atmosferske vode predviđa odgovarajući sustav odvodnje čije djelovanje ne ovisi o ( ne )

dovoljnom nagibu nivelete.

Najveći dozvoljeni podužni nagib ovisi o razredu ceste i konfiguraciji terena. Ceste viših

razreda naročito one za motorni promet, imaju manje podužne nagibe od cesta nižih

razreda. Vrsta prometa utječe na odabiranje podužnog nagiba obzirom na mogućnost

njegova svladavanja raspoloživom vučnom snagom.

Obzirom na konfiguraciju terena dozvoljeni podužni ( uzdužni ) nagibi u ravnici su manji

od onih u brežuljkastom, brdovitom i planinskom terenu. Vrsta zastora utječe na uzdužni

nagib sa obzirom na hrapavost kolnika, to jest kod hrapavih zastora podužni nagibi mogu

biti veći od glatkih. Najveći se podužni nagibi primjenjuju kod planinskih terena.

• Maksimalni podužni nagib ima bitnog utjecaja na eksploatacijske efekte, prije svega

kod površinskih vidova javnog gradskog prijevoza ( autobus, tramvaj ). Stoga je ispravno

da se gornja granična vrijednost vezuje za funkcionalni rang saobraćajnice i osnovne

programske i projektne karakteristike kao što su: uvjeti vođenja linija javnog prijevoza,

osnovna i računska brzina, saobraćajno opterećenje, mjerodavni nivo usluge i sl.

4

Vrste terena

Razred ceste Ravničast brežuljkast Brdovit planinski

Auto-ceste - 4-5 5 7

Cesta 1. razreda - 5 6 7

Cesta 2. razreda - 6 7 8

Cesta 3. razreda - 7 8 10

Cesta 4. razreda - 8 10 11

Cesta 5. razreda - 10 11 12

Tablica 1. Maksimalni podužni nagibi u %

Kod odabiranja maksimalnih nagiba mora se voditi računa o gustoći i strukturi prometa.

Veći podužni nagibi od navedenih u tablici 1. mogu se primijeniti iznimno, ako se

analizom troškova eksploatacije i troškova građenja dokaže da je veći nagib opravdan.

Primjenu maksimalnih podužnih nagiba treba ograničiti na kraće dionice. Veći podužni

nagibi od 2.5% na dužoj dionici već izazivaju smetnje koje se u prometnom toku na

usponima uzrokuju teretna vozila.

Na dugačkim usponima većim od 4 % treba približno na svakih 100 metara visinske

razlike predvidjeti na prikladnim i vidljivim mjestima proširenja kolnika za eventualno

zaustavljanje vozila.

U krivinama minimalnog polumjera treba izbjegavati primjenu velikih uzdužnih nagiba, a

za serpentine vrijede posebne odredbe.

3. Vertikalne krivine

Kod primjene nagiba nivelete nastaju lomovi koji se zaobljuju vertikalnim kružnim

lukovima. Lom nivelete može biti konveksan (hrbat) – a, b, c na slici 1. ili konklavan

(uvala ) – d, e na slici 1.

5

Slika 1. Vertikalne krivine

• Minimalni poluprečnik konveksnog zaobljenja određuje se iz uslova preglednosti. Naime,

zahtjeva se da vertikalna krivina omogući preglednost na dužini zaustavnog puta pri

forsiranom kočenju.

Za određivanje najmanjeg poluprečnika vertikalnog konveksnog zaobljenja nivelete

mjerodavna je duljina preglednosti (p2=Z).

Preglednost mora biti osigurana na udaljenosti između oka vozača na visini h1=1.20 m iznad

vozne površine i nepomične zapreke visine h2=0.10 m ( slika 2. ). Ovdje dolazimo do

obrasca min R vkonv =0.25 Pz2 gdje je Pz vizura zaustavne preglednosti.

Slika 2.

6

Slika 3. Minimalni poluprečnik konveksne krivine

7

Ovi kriterijumi će služiti projektantu kao komparativna osnova pri odmjeravanju realnih

vrijednosti koje odgovaraju uslovima ograničenja. Po pravilu, primjena minimalnih radijusa

dolazi u obzir samo u izuzetno složenim okolnostima i u području površinskih raskrsnica. U

svim drugim prilikama, zaobljenja prijeloma nivelete treba posmatrati i kao likovni problem u

čijem rješavanju Rv ≥ minRv postaje početni uvjet.

Vr 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Rvkonk 250 1000 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

Rvkonv 500 1800 3000 5000 7000 10000 12000 15000 20000

Tablica 2. preporučene vrijednosti poluprečnika vertikalnih krivina

Vrijeme reakcije vozača predstavlja sumu vremena potrebnog da vozač uoči vanjski podražaj,

izdvoji kritičan detalji shvati stupanj opasnosti donese odluku na osnovu shvaćenih odnosa i

provede akciju u kojoj se realizira donijeta odluka.

Tablica 3. Visine oka vozača i prepreke prema različitim propisima

• Minimalni radijus ( min Rvkonk ) konklavnog prijeloma nivelete, budući da se radi o

saobraćajnicama sa javnim osvjetljenjem, određuje se na nivou vozno-dinamičnog

kriterijuma. Po ovom kriterijumu postavlja se zahtjev da centrifugalno ubrzanje u vertikalnoj

krivini ne pređe normiranu vrijednost uR = 0.5 [m/s2], odakle slijedi min Rvkonk = Vr2/6.5 [m].

Za konklavne krivine mjerodavna je preglednost po noćnoj vožnji, mora se zadovoljiti uvjet

da farovi vozila pri normalnom uglu rasipanja svjetlosti, osvijetle dionicu puta najmanje

jednaku vizuri zaustavne preglednosti ( slika 4. ).

8

Slika 4.

3.1 Vertikalna preglednost

Osnovni oblici prijeloma jesu kada trasa prelazi iz pada u uspon (konklavni) ili iz uspona u pad ( konveksni). Međutim postoje i oblici kada trasa prelazi iz manjeg pada u veći, odnosno iz manjeg uspona u veći i obratno.Specijalni slučajevi jesu kada je jedan od nagiba jednak nuli tj., kad trasa iz horizontalne prelazi u spon ili pad i obratno.

Za zaobljenje nivelete koriste se dvije krivulje kružni luk i kvadratna parabola. Parabola bolje odgovara zahtjevima saobraćaja, s obzirom na preglednost puta, sigurnost saobraćaja i štednju vozila.U iznimnim slučajevima za zaobljenje nivelete mogu se primijeniti kubna parabola i klotoida.Za račun zaobljenja može se koristiti kvadratna parabola oblika:

x2-2R∙y=0

Poluprečnike vertikalnih zaobljenja valja odabrati tako da se zajedno sa tlocrtnim elementima postigne:

- sigurnost saobraćaja ostvarivanjem odgovarajuće preglednosti- uravnoteženo prostorno vođenje linije- prilagođavanje terenu i time smanjenje troškova građenja- očuvanje okoliša.

9

Zaključak

Presječnica vertikalne plohe koja prolazi kroz os ceste s gornjom površinom kolnika naziva se

niveleta. Rješavanjem položaja nivelete ceste određuju se visinski elementi trase.

Izbor vertikalne krivine ili podužnog nagiba zavisi od poprečnog profila.

Na cijelom potezu trase nužno je osigurati potrebnu duljinu preglednosti/vidljivosti koja

odgovara duljini zaustavljanja pred nepomičnom zaprekom.

Kod podužnih nagiba imamo minimalni podužni nagib koji se određuje iz uslova

odvodnjavanja. U pravilu prikupljanje atmosferskih voda se vrši uz rub ivičnjaka tako da se tu

osigurava podužni nagib koji je neophodan za oticanje vode.

Maksimalni podužni nagib se koristi kod gradskog javnog prijevoza gdje se određuju uslovi

vođenja linija javnog prijevoza, mjerodavni nivo usluge i sl.

Kod vertikalnih krivina postoji minimalni poluprečnik konveksnog zaobljenja koji se

određuje iz uslova preglednosti, te minimalni radijus koji se primjenjuje na saobraćajnicama

sa javnim osvjetljenjem.

Da bi saobraćaj dobro funkcionisao potrebno je da se odabere pravi model formiranja trase.

10

Literatura

1. Prof. arh.. Nikola Dobrović, tehnika urbanizma 2., Saobraćaj, Arhitektonski fakultet,

Beograd, 1958.

2.

3. Mihailo Maletin, Planiranje i projektovanje saobraćajnica u gradovima, Beograd 2009.

4.

5. Željko Korleat, Uvod u projektiranje i građenje cesta, Zagreb, 1995.

6. www. Wikipedia.com

11