Utak és környezetük tervezése

Hasonló dokumentumok
A tervezési sebesség nagyságát a következő tényezők befolyásolják:

Utak és környezetük tervezése

Vágánykapcsolások. Szabványos vágánykapcsolások

B.3. MAGYARORSZÁGON ALKALMAZOTT SZABVÁNYOS KITÉRŐK

Az úttengely helyszínrajzi tervezése során kialakuló egyenesekből, átmeneti ívekből és körívekből álló geometriai vonal pontjait számszerűen pontosan

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

Transzformáció a főtengelyekre és a nem főtengelyekre vonatkoztatott. Az ellipszis a sík azon pontjainak mértani helye, amelyeknek két adott pontól

A félnapos gyakorlatok részletes ismertetése B15. gyakorlat

Síkgeometria 12. évfolyam. Szögek, szögpárok és fajtáik

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

VASÚTTERVEZÉS 2006 BME-UVT

a térerősség mindig az üreg falára merőleges, ezért a tér ott nem gömbszimmetrikus.

Példa: Csúsztatófeszültség-eloszlás számítása I-szelvényben

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT. Koordináta-geometria

GBN304G Alkalmazott kartográfia II. gyakorlat

Egy forgáskúp metszéséről. Egy forgáskúpot az 1. ábra szerint helyeztünk el egy ( OXYZ ) derékszögű koordináta - rendszerben.

Csavarorsós emelőbak tervezési feladat Gépészmérnök, Járműmérnök, Mechatronikai mérnök, Logisztikai mérnök, Mérnöktanár (osztatlan) BSC szak

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Koordináta-geometria

Hossz-szelvény tervezés

Optika gyakorlat 2. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

B.1. A kitérők és átszelések kialakulása, történeti fejlődése

Érettségi feladatok Koordinátageometria_rendszerezve / 5

Szabályos fahengeres keresztmetszet geometriai jellemzőinek meghatározása számítással

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Trigonometria III.

Az éjszakai rovarok repüléséről

Mozgás köríves útpályán

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

EGY ABLAK - GEOMETRIAI PROBLÉMA

HÁZI FELADATOK. 2. félév. 1. konferencia Komplex számok

sin x = cos x =? sin x = dx =? dx = cos x =? g) Adja meg a helyettesítéses integrálás szabályát határozott integrálokra vonatkozóan!

Aszimmetrikus nyeregtető ~ feladat 2.

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató

Regresszió számítás. Tartalomjegyzék: GeoEasy V2.05+ Geodéziai Kommunikációs Program

9. Trigonometria. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 1. Tegye nagyság szerint növekvő sorrendbe az alábbi értékeket! Megoldás:

alapvető fontosságú annak ismerete, hogy egy R sugarú körívben v sebességgel haladó gépkocsi biztonsága hogyan alakul, ezt

Húrnégyszögek, Ptolemaiosz tétele

Érettségi feladatok: Koordináta-geometria 1/5

Érettségi feladatok: Trigonometria 1 /6

A lengőfűrészelésről

Feladatok MATEMATIKÁBÓL

1. Feladatsor. I. rész

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Koordináta-geometria

Henger és kúp metsződő tengelyekkel

Rekurzív sorozatok. SZTE Bolyai Intézet nemeth. Rekurzív sorozatok p.1/26

Koordinátageometria Megoldások

Két körhenger általánosabban ( Alkalmazzuk a vektoralgebrát! ) 1. ábra

Statikailag határozatlan tartó vizsgálata

BME Gépészmérnöki Kar 3. vizsga (112A) Név: 1 Műszaki Mechanikai Tanszék január 11. Neptun: 2 Szilárdságtan Aláírás: 3

Szélsőérték feladatok megoldása

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások

A csavarvonal axonometrikus képéről

Integrálszámítás. a Matematika A1a-Analízis nevű tárgyhoz november

Segédlet: Főfeszültségek meghatározása Mohr-féle feszültségi körök alkalmazásával

A Hamilton-Jacobi-egyenlet

Trigonometria. Szögfüggvények alkalmazása derékszög háromszögekben. Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar Matematika Tanszék 1

Egy általánosabb súrlódásos alapfeladat

Vasbetonszerkezetek II. Vasbeton lemezek Rugalmas lemezelmélet

7. 17 éves 2 pont Összesen: 2 pont

A loxodrómáról. Előző írásunkban melynek címe: A Gudermann - függvényről szó esett a Mercator - vetületről,illetve az ezen alapuló térképről 1. ábra.

A közönséges csavarvonal érintőjének képeiről

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Trigonometria II.

Szélsőérték problémák elemi megoldása II. rész Geometriai szélsőértékek Tuzson Zoltán, Székelyudvarhely

Matematika II képletek. 1 sin xdx =, cos 2 x dx = sh 2 x dx = 1 + x 2 dx = 1 x. cos xdx =,

2012. október 2 és 4. Dr. Vincze Szilvia

Tevékenység: Tanulmányozza a ábrát és a levezetést! Tanulja meg a fajlagos nyúlás mértékének meghatározásának módját hajlításnál!

5. fejezet. Differenciálegyenletek

Vontatás III. A feladat

A gúla ~ projekthez 2. rész

Matematika II. 1 sin xdx =, 1 cos xdx =, 1 + x 2 dx =

Kalkulus I. gyakorlat Fizika BSc I/1.

8. feladatsor. Kisérettségi feladatsorok matematikából. 8. feladatsor. I. rész

Feladatok a szinusz- és koszinusztétel témaköréhez 11. osztály, középszint

Nyomott oszlopok számítása EC2 szerint (mintapéldák)

Megjegyzés: jelenti. akkor létezik az. ekkor

Csúcsívek rajzolása. Kezdjük egy általános csúcsív rajzolásával! Ehhez tekintsük az 1. ábrát!

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Serret-Frenet képletek

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan)

Az utat szelvényezni kell. A szelvényezést km-ként végzik. A szelvényezés szükséges az építéshez, fenntartáshoz és baleset elhárításhoz.

NAGYFESZÜLTSÉGŰ ALÁLLOMÁSI SZERELVÉNYEK. Csősín csatlakozó. (Kivonatos katalógus) A katalógusban nem szereplő termékigény esetén forduljon irodánkhoz.

A bifiláris felfüggesztésű rúd mozgásáról

Egy másik érdekes feladat. A feladat

MÉSZÁROS JÓZSEFNÉ, NUMERIKUS MÓDSZEREK

Az egyenes ellipszishenger ferde síkmetszeteiről

3.1. ábra ábra

1. fejezet. Gyakorlat C-41

Síkbeli csuklós rúdnégyszög egyensúlya

Szögfüggvények értékei megoldás

A kör és ellipszis csavarmozgása során keletkező felületekről

KF2 Kenőanyag választás egylépcsős, hengereskerekes fogaskerékhajtóműhöz

x 2 e x dx c) (3x 2 2x)e 2x dx x sin x dx f) x cosxdx (1 x 2 )(sin 2x 2 cos 3x) dx e 2x cos x dx k) e x sin x cosxdx x ln x dx n) (2x + 1) ln 2 x dx

Szemmegoszlás tervezés, javítás

A fűrészmozgás kinetikai vizsgálata

A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Példa: Háromszög síkidom másodrendű nyomatékainak számítása

Átírás:

Dr. Fi István Utak és környezetük tervezése 3A előadás: Vonalvezetési elvek

Vonalvezetési elvek Vonalvezetés az útvonalat alkotó egyenesek és ívek elrendezése. A vonalvezetés ismérve az ívesség (I) (lásd az ábrát). Az összefüggésben alkalmazott jelölések: α a közéonti szögek összege; l AB az útszakasz teljes hossza

Vonalvezetési elvek A vonalvezetés szemontjából az a változat kedvezőbb, amelynek ívessége kisebb. Jól mutatja ezt a v 85 illanatnyi kihasznált sebesség és az ívesség összefüggését ábrázoló grafikon. A illanatnyilag kihasznált sebességre (v 85 ) definíciószerűen igaz az alábbi: v 85 v t + km/h v 85 v t + km/h (ha v t km/h) (ha v t < km/h)

Vonalvezetési elvek Az egymás után következő ívsugarak aránya jól meghatározható az alábbi ábra grafikonja alaján.

Egyenes szakaszok Az egyenesek sík területeken kedvező elemek. Dombos tereen azonban nehezen illeszthetők a tájba. Fárasztó hatásuk miatt az egyenes szakaszok hossza a tervezési sebességtől függően általában korlátozott. Ha az egyenesek azonos irányú köríveket kötnek össze, akkor minimális hosszuk is kötött (lásd az alábbi táblázatot). Tervezési sebesség, v t [km/h] 6 7 8 9 Az egyenes szakaszok maximális hossza [m] Azonos irányú körívek közötti egyenesek minimális hossza [m] 4 6 8 4 36 4 48 54 6 7

Egyenes szakaszok Az ellenirányú ívek inflexiós átmeneti ívvel csatlakoztathatók. A minimális sugarú körívek alkalmazása csak indokolt esetben elfogadható. A minimális körívsugarak javasolt értékei az alábbiak. Tervezési sebesség V t [km/h] Minimális körívsugár, min [m] Túlemelésben, q 7% d,5 % d -,5 % 3 5 6 4 45 9 5 5 75 35 5 6 485 375 7 75 75 6 8 5 98 93 9 34 35 4 45 7 575 3 3 7 66 4

Egyenes szakaszok Az előző táblázatban felhasznált összefüggések: ahol: v min 3,6 max max f f T v g (max,95 max f T v,4 a tervezési sebesség [km/h]; f n + f az oldalirányú súrlódási tényező [-]; f T a hosszirányú súrlódási tényező [-]; n az oldalirányú súrlódási tényező kihasználtságának mértéke [-]; q a túlemelés nagysága [%]. A számításnál felhasznált q és n (biztonság) értékek: q,7 n,5 q,5 n, q -,5 n,3 q) v,7 +,78

Egyenes szakaszok Az átmeneti ív minden esetben alkalmazandó elem, ha a körívsugár kisebb, mint a mellékelt táblázatban adott határérték. Az átmeneti ívek alkalmazásánál az alsó határérték τ 3,5 és min /3. Az alkalmazható átmeneti ív araméterek a mellékelt táblázat szerint alakulnak. Az átmeneti ívek hosszát maximálni kell. A legnagyobb alkalmazható érték: max, az ehhez tartozó maximális τ 3,8. v t [km/h] min. [m] 8 5 >8 3 v t [km/h] Min. [m] 3 5 4 5 3 6 4 7 6 8 8 9 5 4

Átmeneti ívek tervezése A klotoid görbe természetes egyenlete a mellékelt ábra alaján: l*r * ahol: r a közbenső sugár [m]; l a közbenső ívhossz [m]; a csatlakozó körív sugara [m]; az átmeneti ív hossza [m]. Az átmeneti ívet jellemző araméter nagysága:

Átmeneti ívek tervezése A mellékelt ábra alaján a dτ szög, dl elemi ívhossz és az r sugár segítségével felírhatóak az alábbiak: l l l dl τ dτ r o o dl r τ l o l dl l l Az elemi ívhossz két elemi vetülete: dx dl cosτ dy dl sinτ l l 4 6 τ τ τ x dx cosτ dl ( + +...) dl! 4! 6! o l o l l 3 5 7 τ τ τ y dy sinτ dl ( τ + +...) dl 3! 5! 7! o o l

Átmeneti ívek tervezése Behelyettesítve a τ értéket és tagonként integrálva, az alábbiakat kajuk: 5 9 3 l l l x l + +... 4 8 4 3456 5994 3 7 5 l l l l y + 6 6 336 44 96768 Az sugarú körívhez csatlakozás adatai l esetén: 5 τ X 4 4 3 Y x o X sinτ 6 Y Y Y ( cosτ ) l 4 +... T h X Y ctgτ T r Y / sinτ

Átmeneti ívek tervezése Minden klotoid geometriája azonos. Ezt a tényt használja fel a korábban igen gyakran használt egységklotoid táblázat. Itt kiszámításra kerül: x x y y amelyeket behelyettesítve (l -,7 között, lécsőkkel): l τ r 3 7 l l y +... 6 336 y r ( cos τ ) t h x y ctg τ Ezeket az értékeket az aktuális -vel felszorozva a hozzájuk tartozó kitűzési adatok előállíthatók. x l 4 l l 5 9 l + x o x r t r y / sin l 3456 sinτ τ...

Klotoid közelítése harmadfokú arabolával A harmadfokú arabola jól használható a klotoid helyettesítésére. A harmadfokú arabola alakélete az alábbi: y 3 x 6 A fontosabb átmeneti ív araméterek : x 4 X Y 6 T h T 3 r 3 τ

Szimmetrikus átmeneti íves körív Két egyforma araméterű klotoidot körívhez illesztve az alábbi ábrán látható szimmetrikus átmeneti íves körívhez jutunk.

Szimmetrikus átmeneti íves körív A fontosabb kitűzési adatok számítása a következő: A tangenshossz: A teljes ívhossz: A körívtetőont egyik kitűzési módja: A körívtetőont másik kitűzési módja: Egyik koordináta: Másik koordináta: α T ( + ) tg + x AB + arc( α τ ) SK SO + cos α AE x + ME x + o o sin α + arc α α α EK MF + ( cos ) + ( cos )

Aszimmetrikus átmeneti ív A körív két végén lévő két átmeneti ív aramétere különböző. A két átmeneti ív az érintőket az ábra szerinti helyzetbe tolja el. Az ábra jelöléseinek felhasználásával megállaítható: Az S -néllévő szög: 9 α Az A-nállévő tomaszög: 36 8 α 8 α Az S -nél lévő egyik szög az α -val egyállású, értéke így szintén α ; Az S -nél található másik szöget jelölje γ, erre felírható: 8 γ 9 + α AS sinα A fentiek alaján: A d értéke ezek után: d AS AS γ 9 α AS AS sinα d sinα

Aszimmetrikus átmeneti ív A d meghatározása után már megadhatjuk a két tangenshossz, T és T értékét és elvégezhetjük a kitűzést az alábbi ábra alaján: T x + α ( + ) tg d α T x + + ( + ) tg d

Az egyszerű klotoid és körív kitűzése Kitűzése oláris módszerrel célszerű. A tiszta körívhossz legalább 3 másoderc alatt befutható legyen. Ennek megfelelően I,6,8v t és az átmeneti ívek irányeltérítése kisebb legyen, mint a közéonti szög. τ τ < α i i i + σ i l 6 l 6 y i l 3 i l

Az egyszerű klotoid és körív kitűzése A csatlakozó körív végérintőkről, kerek ívhosszakkal történő kitűzését a következő ábra szemlélteti. Ebben az esetben a kitűzés a végérintőkről indítható, a két koordináta számítása az alábbiak szerint történhet: x s s 3 + 5 s 4 6 y s s 4 + 3 5 4 7 s 6

Az egyszerű klotoid és körív kitűzése Az átmeneti íves körív főérintőiről történő kitűzését az alábbi ábra mutatja be. A kitűzési kéletek az alábbiak: x X + sin( τ + δ ) sinτ y Y + cosτ cos( τ + δ )

Az egyszerű klotoid és körív kitűzése Az inflexiós klotoid két ellenkező görbületű klotoid. Első és másodrendű főutaknál célszerűen ~ alsóbbrendű utaknál, 5 A két klotoid között még megengedhető egyenes szakasz (E) hossza: E,8( + ) Csúcsklotoid alkalmazása akkor indokolt, ha olyan kis irányeltérítés beiktatása szükséges a helyszínrajzban, amely még nagy ívsugár alkalmazása esetén is rosszul kitűzött egyenes benyomását kelti. (Ez akkor fordul elő, ha α 3-6 nagyságú.)

Az egyszerű klotoid és körív kitűzése Aszimmetrikus csúcsklotoid közéonti szöge az alábbi: A csatlakozó közbenső körív (a valóságban csak egy körívont) sugara: A csatlakozó közbenső körív minimális sugara elsőrendű utak esetén 45 m, alsóbbrendű utak esetén 5 m. arc arc arc + + + + τ τ α arcα +

Kosárív és tojásív Kosárív esetén nincs közbenső átmeneti ív: és 5 3 Ha van átmeneti ív (a fenti feltétel nem teljesül), akkor tojásívet számítunk a következő ábra szerint. Adottak az alábbi mennyiségek:,,,, x,, τ ;,, x,, τ ; továbbá, mint a közéső átmeneti ív aramétere. Feltétel, hogy a kisebb körív teljes egészében a nagyobb köríven belül legyen és ne legyen azzal koncentrikus. m

Kosárív és tojásív csatlakozása

Kosárív és tojásív Az ábra alaján a közbenső átmeneti ív hossza az alábbiak szerint számítható: A körív teljes ívhossza: ahol: és k k n n n k k n n k n k ) ( ) ( arc arc I n k + + + + τ τ α τ τ α arc k τ arc n τ

Kosárív és tojásív Az ábra alaján a D körívtávolság számításához bevezetve az jelölést: k n n k 4 D ) ( ) ( k k n n on ok k n x x D + +

Kosárív és tojásív A kosárív és tojásív csatlakozását bemutató ábra jelöléseit használva: ( T x ) β + ( + ) sin β SG cos ( T x ) β ( + ) cos β GO sin cosα HO O O ( + ) GO D T ( α + x SG + D) sin arcτ I on n A teljes ívhossz ismeretében a kombinált ívsorozat beilleszthető a tervbe. α α α arcτ ok ( τ + arc α τ τ k ) + + arc( α τ n) + k

Inflexiós átmeneti ív számítása Ha az első átmeneti íves körív adatain túl T 3 is adott, valamint ismert x o3, 3 és 3 (lásd az alábbi ábrát), akkor a számítást az aszimmetrikus átmeneti ívnél megismert összefüggés felhasználásával végezhetjük el. α T x + ( + ) tg 3 3 3 + d 3 4 d 4 3 d sinα sinα 4 α 4 T X + ( + ) tg 4 4 4 d 4

Inflexiós átmeneti ív számítása Az inflexiós átmeneti ív meghatározását könnyítik meg Osterloh nomogramjai. Az. nomogramhoz (lásd az ábrát a következő oldalon) az alábbi ábra alaján meghatározható az és sugárarány, majd a két körvonal közötti D távolság D/ a- rányszámával adja meg a módszer a közös araméter értékét, amely a (/ ) módon a / arányból visszaszámolva kaható.

Az. Osterloh-féle nomogram

Inflexiós átmeneti ív számítása A következő ábrán látható. nomogram eltérő és aramétert ad meg, amelyhez azonban az egyiket fel kell venni. A számítás kezdetén az. nomogrammal egy aramétert határozunk meg. Ezután a / aránnya összemetsszük az / arányt és kajuk / értékét, amelyből ( /).

A. Osterloh-féle nomogram

Vége az előadásnak