bolum 3
TRANSCRIPT
32
BÖLÜM 3 3. KURPLARIN APLİKASYONU Karayolu, demiryolu ve benzeri güzergâhları, mücbir noktalar arasını arazi koşullarına göre, kırık çizgilerle bağlarlar. Bu çizgi yol eksenidir. Kırık noktalara some noktası denir.
Şekil 36.
Some noktaları S harfi ile gösterilir. Yol üzerinde hareket eden araç kırık noktalarda dönüş yapamaz. Kırık çizgiler bir eğri ile birleştirilirler. Bu eğri daire yayıdır ve bu yaya kurp denir. Kurp aliymana ( yolun doğru olan kısmına) değme noktasında teğettir. Kurbun başlangıç noktası ,bitim noktası , şeklinde gösterilir. Φ = A, = C harfleri ile gösterilecektir. AC yayına developman boyu
denir. Bu yayın orta noktası bisektris olarak isimlendirilir ve B harfi ile gösterilir. Burada ∆ = γ ile gösterilecektir. 3.1 KURP ASAL ELEMANLARININ HESABI
37. Şekil kurp elemanlarının tayini ∆ : Projeden hesaplanır R : Proje mühendisi tarafından takdir edilir. T : Teğet boyu (tanjant) hesaplanır. L : Developman boyu hesaplanır. BS : Bisektris hesaplanır. Bir kurbun asal elemanlarını veren eşitlikler aşağıdaki gibidir.
2γRtgT = , γπ
4002 RD = , ( )12/
2/cos−=−= γ
γSecRRRBS (1)
33
Örnek : ∆ = 93g.7420, R = 1200 m olduğuna göre Çözüm : T = 1087.48 m L = 1766.98 m BS = 419.44 m olur. 3.2 BİSEKTRİS NOKTASININ DİK KOORDİNAT YÖNTEMİNE GÖRE KOORDİNATLARI
2/. γSinRX = (2)
( ) 4/.22/1 2γγ SinRCosRY =−= 4/.2 γSinRS =
( ) 4/.22/1 2γγ SinRCosRKB =−=
Şekil 38. Bisektris noktasının aplikasyonu
Örnek : γ = 70g.80, R = 400 m olduğuna göre bisektris noktasının koordinatları (2) eşitliğine göre: X = 211.14 m, Y = 60.26 m, S = 219.57 m olmaktadır. 3.3 SOME NOKTASINA ULAŞILAMAMA DURUMUNDA KURP ELEMANLARININ TAYİNİ VE
APLİKASYONU Some noktasının nehir, deniz, uçurum, ağaçlık bölge gibi yerlere düştüğünde bu noktalara alet kurmak mümkün olmaz. Aliyman doğrultuları üzerinde E ve F noktaları alınarak şekilden φ, λ ve b ölçülür. Sinüs teoreminden;
( ) ( )λϕϕ
λϕλ
+=
+=
SinSinbSF
SinSinbSE .,. (3)
eşitlikleri yazılabilir. Ayrıca,
2., γλϕγ tgRt =+= hesaplanır.
t = SE + EA = SF + FC EA = t – SE, FC = t – SF (4) elde edilir. SF doğrusu üzerinde EA kadar, FC doğrusu üzerinde de FC kadar alınarak kurbun başlangıç ve bitim noktaları işaretlenmiş olur.
Şekil 39.
34
3.4 KURP ARA NOKTALARININ APLİKASYONU 3.4.1 Dik koordinat yöntemiyle aplikasyon Kurp ara noktaları dik koordinat yöntemine göre aplike edilecekse teğet (aliymanın uzantısı) X ekseni, A başlangıç noktası, OA da Y ekseni olarak alınır.
Şekil 40.
Kurp üzerindeki noktaların eşit aralıklarla dağılmasını sağlamak için iki yol izlenir.
a- Developman boyu b- Sapma açısı
nokta sayısının bir fazlasına bölünür. Bu durumda yay uzunluğu;
1+=nDl Buna karşı gelen merkez açı ρε
Rl
= bağıntısından hesaplanır.
Ara noktaların koordinatları
)2/(.2
.2 εε
ε
SinRRCosRY
SinRX
i
i
=−=
=
yazılarak aşağıdaki genel eşitlikler elde edilir.
)2/(.2
.2 ε
ε
SinRY
SinRX
i
i
=
= (5)
Şekil 41. Ara noktalarının eşit yaylara göre hesabı Örnek: Bir kurbun başlangıç kilometrajı 130,75 m, bitiş kilometrajı 250,80 m dir. R=300 m olup kurp üzerinde eşit aralıklı 4 ara noktanın aplikasyonu yapılacaktır. Dik koordinat yöntemine göre koordinat değerlerini hesaplayınız ve kontrolü yapınız.
35
m70.232
sinRY
m87.116sinRXKontrol
m70.2325sinR2Ym87.1165sinRX
m24.1524sinR2Ym41.944sinRX
m61.823sinR2Ym34.713sinRX
m84.322sinR2Ym82.472sinRX
m96.02
sinR2Ym98.23sinRX
0951.51n
grad4754.25R
75.13080.250
2B
B
2CC
244
233
222
211
=γ
=
=γ=
=ε
==ε=
=ε
==ε=
=ε
==ε=
=ε
==ε=
=ε
==ε=
=+γ
=ε
=ρ−
=γ
Şekil 42. 3.4.2 Dörtte bir yöntemi Kurp ara noktalarının hassas olarak işaretlenmesi gerekmiyorsa ya da γ açısı küçükse yaklaşık bir yöntem olan dörtte bir yöntemi uygulanır.
22
2
tRRRe+
−= , 4
.2 2 γSinRe = (6)
Şekil 43. Dörtte bir yöntem
Aplikasyon için BC kirişinin orta dikmesi üzerine e'=e/4 kadar alınarak D noktası bulunur. Sonra BD ve DC nin orta dikmesi e''= e'/4 kadar alınarak E ve F noktaları bulunur. Aynı şekilde kurbun diğer yarısının aplikasyonu yapılabilir.
Şekil.42.
36
3.4.3 Işınsal Yöntemle Kurpların Aplikasyonu Aplikasyonu elemanları aşağıdaki şekilde hesaplanır.
Şekil 44. Kutupsal yöntemle aplikasyon 3.4.3.1 Poligon Noktalarından Işınsal Yönteme Göre Kurp Ara Noktalarının Aplikasyonu
R=300 m γ=42g.5476 Kurp üzerinde 20 m aralıklarla aplikasyon yapılacaktır.
10γε =
ε =2.1274 ii SinRK ε.2= Kurp üzerindeki aplikasyon noktalarının koordinat hesabı
0973.126)( 9027.73)(5.41
5.9524995.245726425.2737
222222 ==→−
=−−
= SSArctgArctgS φφφ
0973.146)( 6339.53)(132
1482499236726422790
222222 ==→−
=−−
= TTArctgArctgT φφφ
5350.166)( 4650.33)(5.90
5.525.245723675.27372790
222222 ==→−
=−−
= TSTSArctgArctgTS
Nokta No
Açıklık Açısı
Aplikasyon uzunluğu
1 ε/2
2RSin21A ε
=
2 ε
22RSin22A ε
=
3 3ε/2
23RSin23A ε
=
4 4ε/2
24RSin24A ε
=
NN Y X
P1 2505.00 2400.00
P2 2765.00 2315.00
Φ2 2642.00 2499.00
T2 2790.00 2367.00
S2 2737.00 2457.00
ε nε O
R
X
P2
S2
T2 F2
P1
LT2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
L9
γ2=42.5476
Şekil 45.
(7)
37
047.20K 2247.1281274.20973.126)()1( 1222 ==+=+= εφφ S
071.40K 3521.1302548.40973.1262)()2( 2222 ==+=+= εφφ S
050.60K 4794.1323821.60973.1263)()3( 3222 ==+=+= εφφ S
962.79K 6068.1345095.80973.1264)()4( 4222 ==+=+= εφφ S
785.99K 7342.1366369.100973.1265)()5( 5222 ==+=+= εφφ S
496.119K 8616.1387643.120973.1266)()6( 6222 ==+=+= εφφ S
075.139K 9890.1408917.140973.1267)()7( 7222 ==+=+= εφφ S
497.158K 1163.1430190.170973.1268)()8( 8222 ==+=+= εφφ S
743.177K 2437.1451464.190973.1269)()9( 9222 ==+=+= εφφ S
790.196K 3711.1462738.210973.12610)()10( 10222 ==+=+= εφφ S Not: γ sapma açısı S some noktası aplike edildikten sonra teodolitle arazide ölçülmektedir. Hesaplarda ölçülen γ açısı kullanılmaktadır.
11.26602247.128*047.202642)1(.11 22 =+=+= SinSinKYY φφ
40.24902247.128*047.202499)1(.11 22 =+=+= CosCosKXX φφ
60.26773521.130*071.402642)2(.22 22 =+=+= SinSinKYY φφ
61.24803521.130*071.402499)2(.22 22 =+=+= CosCosKXX φφ
40.26944794.132*050.602642)3(.33 22 =+=+= SinSinKYY φφ
61.24804794.132*050.602499)3(.33 22 =+=+= CosCosKXX φφ
44.27106068.134*962.792642)4(.44 22 =+=+= SinSinKYY φφ
64.24576068.134*962.792499)4(.44 22 =+=+= CosCosKXX φφ
63.27257342.136*785.992642)5(.55 22 =+=+= SinSinKYY φφ
56.24447342.136*785.992499)5(.55 22 =+=+= CosCosKYX φφ
91.27398616.138*496.1192642)6(.66 22 =+=+= SinSinKYY φφ
50.24308616.138*496.1192499)6(.66 22 =+=+= CosCosKYX φφ
23.27539890.140*075.1392642)7(.77 22 =+=+= SinSinKYY φφ
52.24159890.140*075.1392499)7(.77 22 =+=+= CosCosKYX φφ
51.24651163.143*497.1582642)8(.88 22 =+=+= SinSinKYY φφ
68.23991163.143*497.1582499)8(.88 22 =+=+= CosCosKYX φφ
71.27762437.145*743.1772642)9(.99 22 =+=+= SinSinKYY φφ
05.23832437.145*743.1772499)9(.99 22 =+=+= CosCosKYX φφ
65.27903711.146*790.1962642)10(.1010 22 =+=+= SinSinKYY φφ
45.23673711.146*790.1962499)10(.1010 22 =+=+= CosCosKYX φφ
38
mPPPPPPArctgArctgPP g 54.273,1153.120)(8847.79)(85
2602400231525057665)( 21212121 ==→=→
−=
−−
=
mTPTPArctgArctgTP g 03.169 1634.60)(99
1372400249925052642)( 212121 ==→=
−−
=
mPPArctgArctgP g 53.1791 4065.66)1(4.9011.155
240040.2490250511.2660)1( 111 ==→=
−−
=
mPPArctgArctgP g 50.1902 1843.72)2(61.8060.172
240061.2480250560.2667)2( 111 ==→=
−−
=
mPPArctgArctgP g 80.2013 5572.77)3(68.6940.189
240068.2469250540.2695)3( 111 ==→=
−−
=
mPPArctgArctgP g 37.2134 5862.82)4(64.5744.205
240064.2457250544.2710)4( 111 ==→=
−−
=
mPPArctgArctgP g 08.2255 3130.87)5(58.4463.220
240058.2444250563.2725)5( 111 ==→=
−−
=
mPPArctgArctgP g 88.2366 7803.91)6(50.3091.234
240050.2430250591.2739)6( 111 ==→=
−−
=
mPPArctgArctgP g 71.2487 0249.96)7(52.1523.248
240052.2415250523.2753)7( 111 ==→=
−−
=
mPPPArctgArctgP gg 51.2608 .0782,100)8(,9218.99)8(32.051.260
240068.2399250551.2765)8( 1111 ===→
−=
−−
=
mPPPArctgArctgP gg 24.2729 .9663,103)9(,0337.96)9(95.1671.271
240005.2383250571.2776)9( 1111 ===→
−=
−−
=
mTPTPTPArctgArctgTP gg 50.287 .2232,107)(,7768.92)(55.3265.285
240045.2367250565.2790)( 21212121 ===→
−=
−−
=
β aplikasyon açılarının aplikasyon hesabı
9519.591634.601153.120)()( 21212 =−=−= TPPPTβ
7088.534065.661153.120)1()( 1211 =−=−= PPPβ
9310.471843.721153.120)2()( 1212 =−=−= PPPβ
5581.425572.771153.120)3()( 1213 =−=−= PPPβ
5291.375862.821153.120)4()( 1214 =−=−= PPPβ
8023.323130.871153.120)5()( 1215 =−=−= PPPβ
3350.287803.911153.120)6()( 1216 =−=−= PPPβ
0904.240249.961153.120)7()( 1217 =−=−= PPPβ
0371.200782.1001153.120)8()( 1218 =−=−= PPPβ
1490.169663.1031153.120)9()( 1219 =−=−= PPPβ
8921.122232.1071153.120)()( 21212 =−=−= FPPPFβ Arazide aplikasyon şöyle yapılır. Teodolit P1 poligon noktasına kurulur. P2 noktası başlangıç olarak (β1,Li) aplikasyon değerlerinden faydalanarak kurp üzerindeki noktaların aplikasyonu yapılır. Yukarıda hesaplanan Li değerlerinden anlaşılacağı üzere büyük kurplarda Li’nin büyük değerleri için çelik şeritle aplikasyon zordur. Ancak günümüzde aplikasyon ışınsal yönteme göre elektronik takeometrelerle çok pratik olarak yapılmaktadır.
39
Aplikasyon, ayrıca kurp ara noktalarının koordinatlarına göre de çok pratik olarak Total Station’larla yapılabilir. Alet yine P1 noktasına kurulur. P1 koordinatları alete yerleştirilir. Kurp üzerine yansıtıcı tutularak ara noktaların koordinatları alete okunarak aplikasyon yapılır. 3.4.4 Kirişler Poligonu Yardımı İle Aplikasyon A noktasında sürekli olarak kurp ara noktalarının aplikasyonunu yapmak mümkün değilse, bu kez kurp üzerinde sık sık nokta değiştirilir. Tünel aplikasyonunda bu yöntem uygulanır. Bunun için bir kirişler poligonu oluşturulur. Böyle bir poligonda kurp ara noktaları eşit aralıklarla yerleşeceğinden AC arasındaki poligon eşit kenarlı bir poligondur. Kenar;
2..2 εSinRS = (8)
bağıntısından hesaplanır. Poligon başlangıç ve bitişindeki kırılma açıları
22000
εββ +== n (9)
bağıntısından aralıktaki kırılma açıları
εβββ +==== − 200.................... 110 n (10) eşitliğinden bulunur. β ve S değerleriyle aplikasyon yapıldığından ve kontrol elemanı olmadığından ölçülerin çok dikkatli yapılması gerekir. Tünelde kurp aplikasyonu yapılırsa kenarlar gidiş-dönüş ya da elektronik uzaklık ölçerlerle, açılar ise iki dürbün durumunda aplike edilir. Noktanın ortalama yeri bulunur, dα kadar düzeltme getirilerek kesin doğrultu belirlenir.
Şekil 46. 3.5 BİLEŞİK KURPLAR Bazı durumlarda yol ekseni oluşturan doğruları tek eğriler ile birleştirmek mümkün olmaz. Dağlık arazilerde bu durumlarla karşılaşılabilir. Böyle durumlarda bir daire yayı yerine birkaç daire yayı kullanılır. Bunlara birleşik kurp denir. Birleşik kurpta yarıçaplar birbirinden farklı olup, en çok daire yaylarının birleşme noktasındaki teğetleri aynı doğrudur.
S
O
A C
s s
β0
β1
βn
βn-1
εεεεε
40
A noktası başlangıç, AS teğeti X ekseni olarak alınırsa:
γγγ
γ
γγγγ
SinCosRRCosRR
SinYCSt
CosRCosRRRYSinRRSinRX
c
c
121212
21211
1212
)()(
)(
−−−===
−−+=−+=
)13()12()11(
γCotYXSDXt ccc −=−=1
γSinFOECDA
CSt 12
−−==
12
1211
11
11
22
22
1212
)(
)(O
2benzer O
γγ
γ
γ
CosRECCosRRFO
RAOECFOAOY
SinREOEOFOXSinRRF
c
c
CECSD
=−=
=−−=
=+=−=
∆∆
Şekil.47. Birleşik Kurp eşitlikleri yazılabilir. Bir doğruya aynı noktada teğet olan iki dairenin merkezleri teğetin iki yanında ise böyle kurplara Ters Kurp denir.
222
21
12121γγ
tgRtgRttSS +=+=
Şekil 48. Üç daire yayı birleşik kurp Şekil 49. Ters kurp
A D
O1
O2 F
x
y B
E
γ1
γ1 γ2 γ
γ
γ1
S S1
C R1 R2
Xc
t1 t2
‘dir.Bu benzerlikten yararlanarak;