7. elementi uzdužnog profila

7/23/2019 7. Elementi Uzdužnog Profila

http://slidepdf.com/reader/full/7-elementi-uzduznog-profila 1/9

Dr.sci.Zahid Bašić, dipl.ing.građ.

PUTEVI

-

Elementi uzdužnog profila; Vertikalno vođenje linije nivelete



Auditorna predavanja Putevi __________________________________________________________________________

VERTIKALNO VOĐENJE LINIJE NIVELETE

Vertikalno vođenje trase definisano je linijama nivelete koja se određuje kao posljedica

vertikalne plohe položene kroz os puta u situaciji. Ova vertikalna ploha je ravna ako je os u

pravcu ili zakrivljena ako je os puta u krivini. Vertikalni prikaz trase puta se prikazuje u

uzdužnom profilu gdje je niveleta prikazana u pravougaonom koordinatnom sistemu u kojimase na apcisi nanose stacionaže a na ordinatu apsolutne nadmorske visine tačaka nivelete. U

geometrijskom smislu nivelete se sastoje od pravaca (usponi i padovi trase) i kružnica

(konveksne i konkavne krivine).Uzdužni nagbi nevelete se izražavaju u postocima a prečnici

vertikalnih krivina u metrima.

UZDUŽNI NAGIB NIVELETE

Minimalni uzdužni nagib puta,kada se put nalazi u usijeku (zasijeku) iznosi:

- 0,2% - ako je odvodni rigol oblozen betonom,

- 0,5% - ako je odvodni rigol obrastao travom

Ove najmanje vrijednosti treba povećavati na područijima sa većim intenivnim padavinama.Uzduzni nagibi u usijecima mogu biti i 0 % samo ako se za prihvatanje i odvođenje

oborinskih voda predviđa odgovarajući sistem odvodnje čije dijelovanje ne ovisi od nagiba

nivelete. Najveći dozvoljeni uzdužni nagib ovisi o razredu puta i konfiguraciji terena.

Konfiguracija terena mnogo više utiče na položaj vertikalne nego horizontalne osovine.

Obzirom na konfiguraciju terena, dozvoljeni uzduzni nagibi u ravnici su manji od onih u

brezuljksatim, brdovitim i planinskim terenima. U principu treba težiti sto blažim nagibima i

sa što manjim prijelomima nivelete.

Dvije bliske i orijentisane vertikalne krivine nisu pozeljne , pogotovo ako se nalaze u pravcu.

Na ukrstajima bez obzira na teren treba ublažiti nagib,jer se postiže veća bezbijednost i laksa

odvodnja sa puta. Kod odabira max nagiba mora se voditi računa o gustoći i strukturi

saobraćaja. Na ravničarskim terenima, na prelaznim rampama za prelaz preko drugih

saobraćajnica ili vodenig tokova, ostrina preloma nivelete za autoput i puteve I i II razreda

nesmije biti veća od 3% za konkavne prelome; 4 % za konveksne prelome. Primjenu maxuzdužnih nagiba treba ograničiti na kraće dionice. Veći uzdužni nagib od 2,5 % na dužoj

dionici izazivaju smetnje koje u saobracajnom toku na usponu prouzrokuje teretno vozilo. Na

dugačkim usponima većim od 4 % treba približno na svaki 100 m visinske razlike predvidjeti

na prikladnim i preglednim mjestima prosirenje kolovoza za eventualno zaustavljanje vozila.

VERTIKALNE KRIVINE

Vertikalne krivine kod promjene nagiba nivelete nastaju lomovi koji se moraju zaobliti

vertikalnim kružnim lukom. Lom nivelete može biti konveksan ili konkavan. Za određivanje

najmanjeg poluprečnika vertikalnog konveksnog zaobljenja nivelete mjerodavna je dužina

preglednosti. To je rastojanje koje vozač vidi ispred sebe. Tri oblika preglednosti koji senajčešće analiziraju su:



Audi t or na pr edavanj a RGGF

PUTEVI s t r . 40

1. preglednost pri zaustavljanju

2. preglednost pri preticanju, i

3. bočna preglednost

Faktori koji utiču na dužinu preglednosti su:

1. vrijeme opažanja i reakcija

2. karakteristike vozila3. dinamičke osobine vozila (brzina, ubrzanje i usporenje)

4. trenje između pneumatika i zastora

Kontrola potrebne dužine preglednosti pri zaustavljanju se radi na osnovu razmatranja visine

prepreke, visine oka vozača i ugla preglednosti. Vrijeme opažanja i reakcije iznosi 2,5 sec, visina

prepreke 10 cm a visina oka vozača 1,37 m.

Za određivanje najmanjeg poluprečnika vertikalnog zaobljenje krivine mjerodavna je

vrijednost preglednosti. Preglednost mora biti osigurana na udaljenosti između oka vozača na visini

1,2 m iznad vozne površine i nepomočne zapreke h = 0,10 m.

Da vozač ne udari u zapreku, vozač je mora primjetiti (dužina preglednosti) na udaljenosti

P2 = d 1 + d 2. 22

11 Rh Rd d

Kada se gornji izraz razvije dobijamo da je:

2

21

2

2

2 hh

P R

, i ako se uzme da je visina oka vozača h1 = 1,20m , h2 = 0,10m,

2

2250 P , Rmin

Vrijednosti najmanjeg poluprečnika krivine mogu se odrediti i iz dijagrama.

Vrijednosti poluprečnika zaokruženja se nanose na 100, 500 ili 1000 m u ovisnosti od poluprečnika.

Najmanji poluprečnik konkavnog zaobljenja ne smije biti manji od 2/3 najmanjeg poluprečnika

konveksnog preloma nivelete.

)min(min)(3

2konveksnokonkavno R R




PUTEVI s t r . 41

ELEMENTI ISKOLČENJA VERTIKALNIH KRIVINA

U uzdužnom presjeku puta ne izvode se krivine nego se zaobljenja izvode kružnim lukom

kvadratnom ili kubnom parabolom. Umetanjem vertikalne krivine između različitih nagiba

obezbjeđuje se potrebna dužina preglednosti i ugodan prelaz sa jednog nagiba na drugi.

Za polaganje kružnog luka u uzdužni presjek treba izračunati potrebne elemente iskoličenja.

Obzirom na male vrijednosti uglova i uzima se da je )tgtg(tg 21

2.

A kako je100

1S tg i100

2S tg odnosno1002

1

2

1 21 S S )tgtg(

i dužina tangente iznosi:

1002

21 S S RT

U primjeni mogu se pojaviti drugačiji položaji u tangenti.

Opći izraz za dužinu tangente je:

1002

21 S S RT

Ordinate se računaju iz obrasca R

x y

2

2

, a ordinata u sredini luka R

T S

2

2

.

S obzirom da se kod puteva radi sa relativno malim uglovima nagiba vertikalnih krivina u

praksi se izračunata dužina tangente T i dužina x nanose kao horizontalne projekcije a vrijednosti S

kao vertikalne projekcije.

Prema njemačkim tvorcima za projektovanje, da se kod zaobljenja lukova nivelete ne dobije

lom, mora biti : T = 0,5V ÷ T = 1,0V V – računska brzina

Kod konkavnih vertikalnih krivina postoje 4 kriterija za određivanje najmanje dužine a to

su:

1. dužina preglednosti noću pri djelovanju farova. U konkavnim krivinama moraju prednjasvjetla vozila osiguravati potrebnu dužinu preglednosti, koja zavisi od visine farova i

visine prepreke. Visina farova iznad kolovoza h1 iznosi od 60 – 76 cm a ugao vertikalne

divergencije svjetlosti farova = 10 (slika 6,5)

UDOBNOST PUTNIKA

Dejstvom centrifugalne sile više se osjeća u konkavnoj nego u konveksnoj krivini.

Dozvoljena vrijednost radijalnog ubrzanja iznosi 0,3 m/s2 . Ako se pretpostavi da je radijalno

ubrzanje jednako a [m/s2] tada je:

aV R

RV ,

RV a

1363

22

2

2

a




PUTEVI s t r . 42

MOGUĆNOST ODVODNJAVANJA

U principu zbog odvodnjavanja konkavne krivine ne bi trebalo da bude u usjeku kanalizacija

osim u gradovima gdje postoji.

SMANJENJE DUŽINE PREGLEDNOSTI ZBOG OGRANIČENJA VERTIKALNOG

SLOBODNOG PROFILA

Kad put prelazi ispod neke konstrukcije dužina preglednosti u konkavnoj krivini može biti

smanjena:

Za S < L Za S > L

28 21

2

hhc

iS L

i

hhc

S L

2

8

2

21

2

S – dužina preglednosti

i – algebarska razlika tangentnih nagiba

h1 – visina oka vozača

h2 – visina prepreke

PROŠIRENJE KOLOVOZA U KRIVINI

Normalno se proširenje vrši na unutrašnjoj strani krivine,a u izuzetnim slučajevima vrši se i

sa unutarnje i sa vanjske strane ili samo sa vanjske strane. Puni iznos proširenja kolovoza zadr žava

se u cijeloj dužini kružnog luka. Početak proširenja se vrši na počutku prijelazne krivine, a puni

iznos proširenja je na kraju prijelazne krivine odnosno na početku kružne krivine.

Puni iznos proširenja kolovoza zadr žava se u cijeloj dužini kružnog luka.

Minimalno proširenje u kružnom luku zavisi od širine kolovoza i iznosi 0,2 m za Šk ≤ 6,0 i 0,3 zaŠk > 6 , 0 m.




PUTEVI s t r . 43

Vrijednost proširenja u prijelaznoj krivini se sastoji se iz kubne parabole, pravca i kvadratne

parabole i nanosi se okomito na liniju neposrednog kolovoza. Na proširenje kolovoza u krivini

utiču: veličina horizontalnog radijusa, širina projektnog vozila, dozvoljeni manevri za projektovano

vozilo, zaštitni razmak između vozila u horizontalnoj krivini, ulice i obimu saobraćaja

VITOPERENJE KOLOVOZA

Prelaz iz poprečnog nagiba u pravcu u poprečni nagib u krivini naziva se vitoperenje

kolovoza. Promjena oblika poprečnog presjeka odnosno smjera i vrijednosti nagiba kolovoza mora

se izvr šiti postepeno. Vitoperenje kolovoza obavlja se na dužini prelazne krivine i to okretanjem

kolovozne konstrukcije oko ose ceste ili nižeg ruba kolovoza. Ako se kolovoz vitoperi oko njenog

ruba pa je kolovoz u krivini proširen, vitoperenje se vr ši oko ruba neproširenog kolovoza. Najmanji

nagib prelazne rampe imin mora zbog odvodnje biti:

2100 Š

,imin okretanje oko ose ceste

Š ,imin 100 okretanje oko ruba ceste

Dužina prelazne rampe mora biti u pravilu jednaka dužini prelazne krivine a samo izuzetno

može biti kraća.

Kod vitoperenja kolovoza dolazi na prelaznim rampama do lomova na rubu kolovoza, ti se

lomovi zaobljuju vertikalnim kružnim lukovima, za koje vrijede iste odredbe kao i za niveletu ose

puta.

OSIGURANJE PREGLEDNOSTI U HORIZONTALNIM KRIVINAMA

Ispitivanje preglednosti u hor.krivinama može se provesti računski,grafički i odgovarajućim

programom na računaru.paralelno sa unutrašnjim rubom kolovoza nanese se na udaljenosti a=1,5mlinija kretanja vozila. Na toj se liniji nanosi dužina potrebne preglednosti ili se dužina nanosi kao

tetiva čime se povećava dužina preglednosti. U slučaju da tetiva leži unutar kolovoza ili da tangira

njegov unutrašnji rub (za aa’) :h1≤a - preglednost je osigurana unutar svog kolovoza veličinom

poluprečnika krivine. Ako tetiva siječe unutrašnji rub kolovoza (zabb'); h2>a – može postojati

mogućnost da vidljivost nije osigurana i treba je provesti odgovarajućim mjerama.




PUTEVI s t r . 44

Osiguranje potrebne preglednosti u krivini provodi se krčenjem rastinja (pojas preglednosti

bb'),zabranom gradnje objekata neposredno uz put,dodatnim iskopom (berma preglednosti B2) ili

potpornim zidom ( berma preglednosti B3).

Ove širine b1,b2,b3 ovise o dužini preglednosti p1,p2,p3,i za ktužni luk poluprečnika R mogu se

sračunat prema izrazu:

R

P b

2i

i

Određivanje polja preglednosti u horiz. krivinama se može odrediti i grafički.




PUTEVI s t r . 45

ESTETSKO OBLIKOVANJE TRASE PUTA

Kod puteva se nastoji da budu lijepo oblikovani i kod toga treba uzeti u obzir sljedeće

smjernice:

Dugačko blago nagnuta niveleta u saglasnosti sa tipom ili razredom puta i karakterom

terena, uvijek je povoljnija od izlomljene.

Dvije vertikalne krivine na istom pravcu vezane kratkom dužinom tangente trebaizbjegavata

Pravac ili krivina sa velikim poluprečnikom u dugačkom i strmom usponu ili oštra krivina u

blagom usponu predstavlja element slobodnog projektovanja.

Oštre horizontalne krivine nikada ne treba postaviti u blizini izrazitih konveksnih vertikalnihkrivina zbog toga što noću vozači teško mogu da uočavaju promjene u horizontalnom

pravcu (duga svjetla padaju iznad puta).

Vertikalna zakrivljenost trase usklađena sa horizontalnom daje prijatnu sliku i olakšava

površinsko odvodnjavanje (vitoperenje poprečnog profila pada u dionice sa najvećim

uzdužnim nagibom).

Poželjno je uvijek ublažiti nagibe nivele puteva koji se ukrštaju zbog povećanja dužine

preglednosti.

Dodatnu traku za spora vozila treba razmatrati ako je na kritičnoj dužini nivelete obim

saobraćaja prekoračen za 20 % kod puteva sa dvije saobraćajne trake ili 30 % u slučajevima

sa više saobraćajnih traka.

Koordinacijom horizontalnih i vertikalnih elementa trase puta treba otpočeti još u fazi

idejnog projekta.

Zbog lošeg prostornog sagledavanja trase sve elemente projekta treba raditi u

odgovarajućim razmjenama.

Trasu prilagoditi terenu postojeće vegetacije i postojećoj izgradnji.

Pažljivo oblikovati kosine usjeka i nasipa kao i objekte na trasi i uz trasu.

Po ocjeni usklađenosti horizontalnih i vertikalnih elemenata puta utvrđuje se na osnovuanalize troškova građenja i eksploatacije i vremena putovanja bezbijdnosti i zaštite prirodne

sredine.

Kratak međupravac između istosmijernih krivina djeluje kao lom.

Velike promijene nagiba na kratkim potezima izazivaju dojam gubitka dijela trase.

Početak horizontalne krivine i tjemena konveksne vertikalne krivine nesmije bit na istom

mjestu.

Kombinacijom malih lukova horizontalni i vertikalni elemenata daju dojam izlomljene trase.

Optimalno vođenje linije u optičkom vozno dinamočkom i tehničkom (odvodnjavanje

kolovozne povr šine) smislu, postiže se kada su promijene smjera horizontalne i vertikalne

trase locirane na približ

no istom mjestu.

7. elementi uzdužnog profila

Documents