M rn ki alapismeretek ii 2011 2012 szi f l v levelez tagozat
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 110

Mérnöki alapismeretek II. 2011/2012, őszi félév Levelező tagozat PowerPoint PPT Presentation


  • 45 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Mérnöki alapismeretek II. 2011/2012, őszi félév Levelező tagozat. Katona János. Áttekintés. Az úttervezés tárgya Az úttervezés távlatai, tervműveletek Mozgó járművek mechanikája Biztosítandó látótávolságok Vízszintes és magassági vonalvezetés Ívösszehangolások. Az úttervezés tárgya.

Download Presentation

Mérnöki alapismeretek II. 2011/2012, őszi félév Levelező tagozat

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


M rn ki alapismeretek ii 2011 2012 szi f l v levelez tagozat

Mérnöki alapismeretek II.2011/2012, őszi félévLevelező tagozat

Katona János


Ttekint s

Áttekintés

  • Az úttervezés tárgya

  • Az úttervezés távlatai, tervműveletek

  • Mozgó járművek mechanikája

  • Biztosítandó látótávolságok

  • Vízszintes és magassági vonalvezetés

  • Ívösszehangolások


Az ttervez s t rgya

Az úttervezés tárgya

  • ~: új közutak létesítése és a meglévők korszerűsítése. (Közutakon állami és önkormányzati utakat egyaránt értünk.)

  • Hálózat elve: az utak nem önállóan, hanem hálózatot alkotva kapcsolják össze a településhálózat egyes elemeit, a településeket.

  • Hierarchia elve: pl. a szabályos hálózatban csak azonos rangú vagy legfeljebb csak eggyel alacsonyabb rangú úthálózati elemek csatlakoznak egymáshoz.

    A közutak kategorizálása:

  • Külterületi közutak (az országos (állami) közúthálózat)

  • Belterületi közutakat (a belterületi (önkormányzati) illetve a helyi közutak)


A k rnyezeti k r lm nyek meghat roz sa k lter let

A környezeti körülmények meghatározása - külterület

„A” jelű környezet

  • síkvidékés/vagytermészetiésépítettkörnyezetkorlátozásoknélkül.

    „B” jelű környezet

  • dombvidékés/vagytermészetiésépítettkörnyezetkorlátozásoknélkül,

  • síkvidék oly mértékű természeti és/vagy épített korlátozásokkal, amelyek még lehetővé teszik a „B” kategóriához előírt tervezési sebességekhez kapcsolt paraméterek gazdaságos alkalmazását.

    „C” jelű környezet

  • hegyvidék,

  • sík és dombvidék oly mértékű természeti és/vagy épített korlátozásokkal, amelyek csak a hegyvidéki tervezési paraméterek alkalmazását teszik lehetővé.


A k rnyezeti k r lm nyek meghat roz sa k lter let1

A környezeti körülmények meghatározása - külterület


A k rnyezeti k r lm nyek meghat roz sa belter let

A környezeti körülmények meghatározása - belterület

„A” jelű környezet

  • beépítésrenemszánt, beépítetlenvagylazánbeépítettterület,

  • nemérzékenykörnyezet.

    „B” jelű környezet

  • beépítésrenemszánt, beépítetlenvagylazánbeépítettterület,

  • érzékenykörnyezet.

    „C” jelű környezet

  • sűrűn beépített terület,

  • nemérzékenykörnyezet.

    „D” jelű környezet

  • sűrűn beépített terület,

  • érzékenykörnyezet.


A k rnyezeti k r lm nyek meghat roz sa belter let1

A környezeti körülmények meghatározása - belterület


P neur pai folyos k

Páneurópai folyosók


P neur pai folyos k1

Páneurópai folyosók


Tp ly val kapcsolatos fogalmak

Útpályával kapcsolatos fogalmak

  • Alépítmény = Földmű: A pálya és a kapcsolódó építmények elhelyezésére szolgáló terepkiegyenlítés, melyet általában a talaj saját anyagából hoznak létre. A terepből a talaj eltávolításával kialakított földmű a bevágás, a terepszintből kiemelkedő földmű a töltés.

    Az útpályaszerkezet élettartama döntő mértékben függ a földmű minőségétől, állékonyságától. A földmű terheléssel szembeni ellenálló-képességét alapvetően meghatározza a földmű tömörsége valamint a talaj összetétele és víztartalma által megszabott teherbíró-képessége.


Tp ly val kapcsolatos fogalmak1

Útpályával kapcsolatos fogalmak

  • Felépítmény = Útpályaszerkezet

    Cél: a forgalom számára alkalmas és biztonságos burkolatfelület létesítése úgy, hogy a jármű terhelések okozta feszültségek, alakváltozások az útpálya-szerkezet egyes rétegein fokozatosan lecsökkenjenek, így a földműre már csak tartósan elviselhető kis igénybevételek jussanak.


Tp ly val kapcsolatos fogalmak2

Útpályával kapcsolatos fogalmak

  • Forgalmi sáv: az útpályának egy gépkocsisor biztonságos közlekedésére elegendő szélességű része. 3,00 - 3,75 m

  • Korona: a földmű felső lehatárolása a koronaszélek között, szélessége a koronaszélesség. A koronaszélességen belül középen helyezkedik el az útpálya, fő mérete a burkolatszélesség.

  • Közúti űrszelvény: a közúti fogalom számára, az útpálya felett szabadon tartandó tér

  • A koronaszélen túl a földművet rézsűk határolják. A terep és a rézsű metszésvonala a rézsűláb. A rézsűk hajlását σ –val jelöljük és a vízszintessel bezárt hajlásszög tangensével adjuk meg, pl: σ=1:1,5

  • Árkok, folyókák: a koronáról, a rézsűről és a terepről az út felé folyó víz elvezetésére szolgáló nyílt felszínű csatornák. A vízelvezetés biztosítása az út állékonysága szempontjából döntő fontosságú. (talpárok, oldalárok, övárok)


Tp ly val kapcsolatos fogalmak3

Útpályával kapcsolatos fogalmak

  • Helyszínrajz: az út tengelyének vízszintes vetülete

  • Hossz-szelvény: az út tengelyében állított, függőleges alkotókkal rendelkező felületnek és a terepnek, valamint a burkolatnak a metszésvonala síkban kifejtve. A burkolattal való metszés a pályaszint a tereppel való metszés a terepvonal.

  • Keresztszelvény: az úttengelyre merőleges sík és a terep, valamint az úttest metszésvonala.


Tp ly val kapcsolatos fogalmak4

Útpályával kapcsolatos fogalmak


Mintakeresztszelv ny aut p lya

Mintakeresztszelvény - Autópálya


Mintakeresztszelv ny aut t

Mintakeresztszelvény - Autóút


Rszelv ny aut p lya aut t

Űrszelvény – Autópálya, autóút


K lter leti osztatlan p ly s k zutak keresztszelv ny elemei

Külterületi osztatlan pályás közutak keresztszelvény elemei


Rszelv ny k lter leti k z t

Űrszelvény – Külterületi közút


Rszelv ny belter leti k z t

Űrszelvény – Belterületi közút


K lter leti k zutak tkorona mintakeresztszelv ny elemeinek sz less gi m retei

Külterületi közutak útkorona mintakeresztszelvény elemeinekszélességi méretei


K lter leti k zutak tkorona mintakeresztszelv ny elemeinek sz less gi m retei1

Külterületi közutak útkorona mintakeresztszelvény elemeinekszélességi méretei


Az egyes tkateg ri khoz tartoz s vsz less gek rt kei m

Az egyes útkategóriákhoz tartozó sávszélességek értékei [m]


Az utak tervez si szempontjai

Az utak tervezési szempontjai

  • Biztonság: az út vonalvezetése (ívek, lekerekítések, láthatóság) nagymértékben meghatározza a közlekedés biztonságát.

  • Gazdaságosság: építési költség, közlekedési költség, externáliák (külső gazdasági hatások).

  • Utazáskényelem: harmonikus, a vezetőt nem fárasztó vonalvezetés.

  • Környezetvédelem: mind az építés, mind az üzemelés a lehető legkisebb mértékben terhelje a természetes illetve az épített környezetet.

  • Tájba illeszkedés: a tervezett út simuljon a tájba, ne egy idegen testként jelenjen meg.


Tervszintek

Tervszintek

A tervezés során egymásra épülve különböző tervszinteken, egyre nagyobb részletességgel készülnek el az út tervei. Az egyes tervszintek különböző, szintén egymásra épülő célokat szolgálnak:

  • Településrendezési tervközútimunkarésze: a településterületénbelülszabályozzaazutakéscsomópontjaikhelyétésterületét.

  • Tanulmányterv: az alapvető geometriai adatokat tartalmazza, főként az út tengelyére vonatkozóan, célja a legkedvezőbb variáció kiválasztása.

  • Engedélyezési terv: az út teljes szélességére kiterjedő részletes terv, mely a földmunkára és a víztelenítésrevonatkozóinformációkat is tartalmazza, célja a létesítésiengedélyekmegszerzése.


Tervszintek1

Tervszintek

  • Ajánlati terv (ajánlatkérési műszaki dokumentáció, tenderterv): célja a kivitelező kiválasztása.

  • Építési terv (kiviteli, kivitelezési terv): célja a megfelelő műszaki minőség megvalósítása, a létesítménymegvalósításávalkapcsolatosösszesrészletesinformációttartalmazza.

  • Megvalósulási dokumentáció: A megvalósult létesítmény kialakítását, eredeti tervektől való eltéréseitrögzíti.

    Minden terv több munkarészből (helyszínrajz, hossz-szelvény, stb.) áll, amelyeket egymással folyamatosan egyeztetni kell a tervezés folyamán. Az egyes munkarészek állhatnak kötelező illetve esetenként kötelező részekből. Az esetenként kötelező részek elhagyhatók, ha az adott úttervezés során ilyen feladat nincs, vagy ha a feladat jelentősége önálló munkarész készítését nemigényli.


Tervez shez sz ks ges adatok

Tervezéshez szükséges adatok

A tervezéshez első sorban az alábbi alapadatokat kell figyelembe venni:

− a forgalmi adatok (forgalmi tervezés szerint),

− az érintett terület épített és természeti környezeténekadatai,

− geotechnikai adatok.

A tervezett út osztályba sorolásától, jelentőségétől és környezetétől függően még további adatok beszerzése is értelemszerűen szükségessé válhat, ilyenek lehetnek:

− az érvényes területrendezési és -fejlesztési, valamint úthálózat-fejlesztési tervek,

− baleseti adatok,

− meglévő útpályaszerkezetek és műtárgyak adatai,

− közművek jelenlegi és tervezett adatai,

− környezetvédelmi tervezéshez szükséges adatok,

− vízügyi adatok,

− meteorológiai adatok,


K zutak forgalmi tervez se

Közutak forgalmi tervezése

  • A közutak tervezési osztályba sorolásához, a nagy távlatban szükséges hely biztosításához, akeresztmetszeti elemek (forgalmi sávok száma, pályaszerkezete, vízelvezetés stb.) meghatározásához forgalmi tervezés (méretezés, ellenőrzés) szükséges. A közúthálózatok tervezése és a távlati forgalmak meghatározása a hálózatfejlesztési tervek, valamint a területfejlesztési tervekkeretében történik, vagy a tanulmánytervben egyedi vizsgálattal. Konkrét úttervezéseknél, új útesetén a távlati forgalom általában adott érték. Az út tervezési osztályba sorolásának ismeretében kell az út tervezési időtávra előrebecsült mértékadó forgalmát összehasonlítani a megengedett forgalomnagyság-értékekkel annak eldöntésére, hogy milyen keresztszelvényt kell kiépíteni.


A forgalmi tervez s id t vlatai

A forgalmi tervezés időtávlatai

  • Nagy távlat

    A tervezés idején meghatározott, a legnagyobb gépjárműellátottság-érték eléréséhez (telítettség) tartozó időpont. A nagy távlatra előrebecsült mértékadó forgalom alapján kell tervezni:

    − a közutaktervezésiosztályát,

    − a közutakvonalvezetését, helybiztosítását,

    − a csomópontokterületigényét,

    − a műtárgyak műszaki kialakítását.


A forgalmi tervez s id t vlatai1

A forgalmi tervezés időtávlatai

  • Tervezési időtáv

    A tervezési időtáv – amennyiben a létesítmény mértékadó részeinek élettartama konkrétan nem határozható meg – általában a létesítmény üzembe helyezésének időpontjától számított 15 év. Az erre az időtávra előrebecsült mértékadó forgalomra kell megtervezni:

    − a közutak keresztszelvényét, az ütemezés lehetőségeinek figyelembevételével,

    − a csomópontok (ütemezett) kialakítását,

    − a közutakpályaszerkezetét.


Tervez si forgalmak

Tervezési forgalmak

A közútiforgalomjellemzésérehasználttervezésiforgalmak:

− átlagos napi forgalom (ÁNF, E/nap vagy jármű/nap),

− mértékadó óraforgalom (MOF, E/h vagy jármű/h),

− egységtengely-áthaladásiszám (F100, db – a pályaszerkezet-méretezéshez),

− mértékadónappali (12 óra), esti (4 óra) éséjszakai (8 óra) forgalom– a közlekedésizaj- éslégszennyezésszámításához.

A tervezési forgalmakat – a tervezési feladatnak megfelelően – személygépkocsi-egységben, járműdarabban, a forgalom összetételének megadásával, irányonként kell meghatározni.


Egys gj rm szorz k

Egységjármű szorzók


Forgalomfelv tel

Forgalomfelvétel

A forgalmi tervezéshez szükséges adatok beszerzése történhet a tervezési terület hálózatának keresztmetszetein áthaladó forgalom felvételével, azaz keresztmetszeti felvételekkel, vagy a tervezési terület forgalmának és az oda belépő, illetve az onnan kilépő forgalmak úticéljainak és kiindulási helyeinek felvételével, azaz célforgalmi felvétellel.


Keresztmetszeti sz ml l s

Keresztmetszeti számlálás

Céljai lehetnek:

  • Egy-egy útkeresztmetszetet terhelő forgalom nagyságának megismerése;

  • A keresztmetszet által képviselt útszakasz terhelő forgalom időbeli ingadozásának meghatározása;

  • A forgalom összetételének megállapítása;

  • Egyidejűleg végrehajtott célforgalmi számlálás ellenőrzése


Keresztmetszeti sz ml l s1

Keresztmetszeti számlálás

A forgalomfelvétel történhet:

  • Kézi módszerrel: ebben ez esetben a számláló egy felvételi nyomtatványt tölt ki egyszerű strigulázással. A nyomtatványt számlálási irányonként, a főbb járműfajtákat megkülönböztetve és az áthaladási időpontokat 5 perces intervallumokba rendezve egyszerű vonalkázással kell kitölteni.

  • Automatikus forgalomszámláló detektorokkal, amelyek esetében két, egymástól 1 méterre elhelyezett detektor a járművek hosszát is méri, amelyből az áthaladt jármű fajtája is megállapítható.


Forgalomfelv teli adatlap

Forgalomfelvételi adatlap


C lforgalomi sz ml l s

Célforgalomi számlálás

Egy adott körzeten v. csomóponton belül kialakuló forgalom kiindulásának és végpontjának feltárása a cél:

  • egy csomóponton belül a csomóponti ágak között fellépő forgalomnagyságok és összetételük is meghatározható a csomóponti szabályozás megtervezéséhez.

  • egy nagyobb körzeten belül a jelentkező forgalmak keletkezési helyeinek és úticéljainak a megállapítása után a helyi keletkezésű, a helyi úticéllal rendelkező és az átmenőforgalom egymástól elkülöníthető, így (amennyiben szüksége) lehetővé válik egymástól független kezelésük.

    A felvétel módjai:

  • Megfigyeléssel, videótechnikával

  • Megfigyelési pontokon történő rögzítés (diktafon, videó)

  • Cédulákkal, számokkal való megjelölés

  • Kikérdezés, interjú


Tlagos napi forgalom

Átlagos napi forgalom


M rt kad raforgalom

Mértékadó óraforgalom

A forgalmi terhelés alapján történő méretezés másik fontos forgalmi jellemzője. A mértékadó óraforgalom az az óraforgalom, amelynél nagyobb az egész és folyamán legfeljebb 30-50 órában fordul elő.

MOF= ω ANF [E/h]

Az ωcsúcsóratényező a kívánt óratartósságtól (30-50) és az útjellegtől függ. A hazai 50 órás tartósságú MOF érték mellett:

Külterületi közutaknál

hétköznapi forgalomnál ω = 0,12

hétvégi forgalomnál ω = 0,15

Belterületi közutaknál ω = 0,10


Megengedett forgalomnagys gok

Megengedett forgalomnagyságok

A forgalmi tervezésnél

  • a megfelelő és

  • az eltűrhető szolgáltatási szintet kell figyelembe venni.

    Megengedett forgalomnagyságok folyópályán külterületi közutak esetén:


M retez s forgalomadatok alapj n

Méretezés forgalomadatok alapján

  • Az ÁNF előrebecsült értékét a keresztmetszetek méreteinek, az MOF előrebecsült értékeit a csomópontok forgalmi sávjainak, a folyópálya szakaszok irányonkénti forgalmi sávjának meghatározásánál használjuk.(A jelenlegi ÁNF, MOF értékek ugyanezen méretek ellenőrzésére alkalmasak.)

  • A mértékadó éves forgalom pedig a pályaszerkezet méretezésének az alapja.


Mozg j rm vek mechanik ja

Mozgó járművek mechanikája

Az útpályán haladó járművekre ható erők:

Ellenállások:

  • Mozgási ellenállások

  • Külső ellenállások

    Gördülési ellenállás

    Emelkedési ellenállás

    Légellenállás

    Mozgatóerők

  • Vonóerő

  • Tömegerő

    Íves pályán a járműre a centripetális gyorsulás is hat!


A g pj rm vekre hat ellen ll sok

A gépjárművekre ható ellenállások

  • Azt, hogy a gépjármű mozgása gyorsuló, egyenletes, vagy lassuló mozgás mindenkor a vonóerő (Fv) és a teljes ellenállás (E) egymáshoz való viszonya határozza meg.

    E = Eg + Ee + El [N]

    ahol: Eg = gördülési ellenállás;

    Ee = emelkedési ellenállás;

    El = légellenállás.

    Mivel az út hosszában az ellenállások összege sűrűn változik, emellett főleg a forgalmi viszonyok miatt a vonóerőt is sokszor változtatja a járművezető, a gépjármű útja során a fenti három mozgásállapot szabálytalanul váltakozva fordul elő.


G rd l si ellen ll s

Gördülési ellenállás

  • Elsősorban az útpálya egyenetlenségétől és benyomódásától, valamint a gumiabroncsok terhelés és gördülés alatti belapulásából adódik.

  • Kísérleti mérések alapján a gördülési ellenállás a jármű súlyával (Q) arányos:

    Eg = μ Q [N]

    ahol: μ = fajlagos gördülési ellenállási tényező

    (1 [kN] járműsúlyra hány [N] gördülési ellenállás adódik.)

    Közúton a gördülési ellenállás elsősorban a burkolatfajtától függ, ezért többnyire elhagyjuk a μ értékének a sebességtől és az abroncsnyomástól való függését.


G rd l si ellen ll s1

Gördülési ellenállás

  • Fajlagos gördülési ellenállás (μ) jó burkolatnál [kN]:


Emelked si ellen ll s

Emelkedési ellenállás

  • Nem más mint az emelkedőn felfelé haladó Q [N] súlyú járműnek a Q * sinα pálya irányú komponense, melyet a vonóerőnek szintén le kell győznie:

    Ee = Q * sinα =~ Q * tgα = Q [kN] 10e% [N]

  • A fajlagos emelkedési ellenállás értéke nem más mint a pálya tízszeres emelkedő értéke százalékban.

  • Lejtőn lefelé való haladás esetén az emelkedési ellenállás a mozgás irányába hat, tehát gyorsító erő.


Emelked si ellen ll s1

Emelkedési ellenállás

  • Az összefüggésből látható, hogy az emelkedési ellenállás értéke a sebességtől független, kizárólag az emelkedő mértékétől függ.

  • Fa - v koordinátarendszerben egy vízszintes tengellyel párhuzamos egyenes-sereget kapunk, mivel a különböző emelkedőkhöz különböző vízszintes egyenes, mint ellenállás tartozik. Lejtő esetén az egyenes az abszcissza alatt helyezkedik el:


L gellen ll s

Légellenállás

  • Értéke a kísérletek szerint a sebesség (v) négyzetétől, a homlokfelület (A) nagyságától, valamint a kocsiszekrény szögletes, vagy többé kevésbé áramvonalas alakjától függ. Az utóbbi hatását szélcsatornában aerodinamikai kísérletek eredményeképp nyert légellenállási tényezővel (c) vesszük figyelembe:


L gellen ll s1

Légellenállás

  • Így a légellenállás értéke N-ban:

    El = c A v2 [N] (A [m2] ; v [km/h])

  • Értéke a járműsúlytól (Q) független.

  • A homlokfelület (A) nagysága:

    • személygépkocsinál : 2-3 m2

    • tehergépkocsinál: 3-6 m2

    • autóbusznál:4-7 m2


Teljes ellen ll s rt ke k z ton

Teljes ellenállás értéke közúton

E = Q (μ + 10e%) + c A v2 [N]

(+ előjel emelkedőben, - előjel lejtőben)


A g pj rm vek von ereje s teljes tm nye

A gépjárművek vonóereje és teljesítménye

  • A gépjárművek erőforrása a motor. A motor a főtengelyén adódó forgatónyomatékot az erőátviteli rendszer (tengelykapcsoló, sebességváltó, kardántengely, differenciálmű) átadja hajtott kerekeknek.

  • A forgatónyomaték valamint a kerék futófelülete és az útpálya közötti súrlódás hatására létrejön a kerületi vonóerő:

    Fv= M / r

    ahol: M = nyomaték [Nm]

    r = a kerék érintkezési sugara

    A jármű által kifejthető vonóerő értékének határt szab az útpálya felületétől és a gumiabroncstól függő f1 hosszirányú súrlódási tényező és a meghajtott tengelyre jutó adhéziós súly (Qadh) értéke. Az útpályára átadható legnagyobb vonóerő, az un. Adhéziós vonóerő:

    Fv,adh =f1 * Qadh


A g pj rm vek von ereje s teljes tm nye1

A gépjárművek vonóereje és teljesítménye

  • Tehát az M forgatónyomaték értéke csak a

    M ≤ Fv, adh * r = f1 * Qadh * r

    határértékig használható ki teljes mértékben, mert ha M értéke ennél nagyobb, akkor a kerék megpörög, s a vonóerőt már nem képes fokozni. Ez a gyakorlatban többnyire csak akkor fordul elő, ha csúszós, jeges burkolaton az f1 súrlódási tényező erősen lecsökken. A gépjárművek sebességét befolyásoló vonóerőt a forgatónyomaték határozza meg.

  • A gépjárműmotorok jellemzője a kifejthető legnagyobb teljesítmény. A teljesítmény (P) a vonóerő (Fv) az úthossz (l) és az út megtételéhez szükséges idő (t) ismeretében:

    P = (Fv * l)/t = Fv * v [Nm/s =watt]


A g pj rm vek von ereje s teljes tm nye2

A gépjárművek vonóereje és teljesítménye

  • Figyelembe véve az eredeti szerkezet mechanikai hatásfokát (η), valamint áttérve a sebesség gyakorlati dimenziójára (v [km/h]), akkor a teljesítmény:

    ,ebből kifejezve a munkát végző vonóerő:

    • A motor által leadott forgatónyomaték és teljesítmény a motor fordulatszámától, azaz a terhelés nagyságától és a gázpedál lenyomásának fokától függően erősen változik. Ezt a motor-jelleggörbék mutatják, melyek a motor fordulatszámának a függvényében megadják a forgatónyomaték és a teljesítmény nagyságának a változását.


Motor jellegg rb i

Motor jelleggörbéi

Ottó-motor jelleggörbéi:


Motor jellegg rb i1

Motor jelleggörbéi

Diesel-motor jelleggörbéi:


Motor jellegg rb i2

Motor jelleggörbéi

A motor jelleggörbe alakulását tekintve láthatjuk, hogy a motort sem túl alacsony fordulaton nem lehet járatni, mert leállhat, ugyanakkor nem ajánlatos huzamosabb ideig nagy fordulatszámon járatni, mert jelentősen megnő az üzemanyag fogyasztás, s komolyabb mértékű az elhasználódás is, ami a motor élettartamát csökkenti. Ezért a megfelelő sebességváltó állást kiválasztva a gépjárművezetők többsége mintegy közepes gázpedál állással, közepes fordulatszámmal a motorok névleges teljesítményének kb. 70–80 %-át használják ki. Ez a motor kímélésén túl egy jelentős biztonsági tartalékot is jelent a gépkocsivezető számára egy esetleges kritikus előzés során a szükséges gyorsítás végrehajtására, vagy egy meredekebb emelkedő azonos sebességgel történő legyőzéséhez.


A g pj rm vek mozg sa k r ves p ly n

A gépjárművek mozgása köríves pályán

  • Az íves pályán haladó gépjárműre a súlyerőn kívül a kerék és az út között ébredő kényszererő hat. E kényszererő gyorsulást, az ún. centripetális gyorsulást hozza létre. Ha ez a kényszererő valami oknál fogva csökken (pl. a jármű megcsúszik), akkor a jármű nem tud a körpályán maradni.

  • Az utas azért érez a körív középpontjától kifelé ható erőt, mert ebben az esetben az „utas” egy forgó koordináta-rendszer origója.

  • Mind forgalombiztonsági, mind utaskényelmi szempontból igen fontos, hogy összefüggést találjunk az R (m) körívsugár és a v (km/h) sebesség között a még megengedhető biztonsággal és utazási kényelemmel jellemzett határesetben.


A centrifug lis er meghat roz sa

A centrifugális erő meghatározása

  • Az R (m) sugarú ívben v (km/h) sebességgel haladó m (kg) tömegű járműre ható centripetális erő:

    Megjegyzés: Az összefüggésben található „127” a sebesség átszámítási konstansának (3,62) és a gravitációs gyorsulás konstansának (9,81) a szorzata.


Egyens lyi egyenlet

Egyensúlyi egyenlet

  • A járműre ható erőket a pályával párhuzamos és arra merőleges komponensekre bontjuk. A centripetális erőFccosαpályairányú komponense igyekszik a járművet a pályáról kisodorni, ezt ellensúlyozza a kerekek és a burkolat között ébredő G cos αφ2tapadási erő és a súlyerőGsinαpályairányú komponense. Az Fcsinα komponenst a biztonság javára elhanyagoljuk. A jármű ívben haladásához és jól kormányozhatóságához a pályairányú erőknek egyensúlyban kell lenniük:


Hat r rt kek

Határértékek

  • Kicsúszási határsebesség:

  • Kicsúszási határsugár:

  • Alkalmazandó túlemelés elméleti nagysága:

  • Mivel a súrlódási tényező – így annak keresztirányú komponense is – a burkolat állapotától függ, a tervezési szabályzat nem az elméleti éréket használja, hanem a körívsugártól függően adja meg a gyakorlati túlemelés mértékét.


Hat r rt kek1

Határértékek

  • Kiborulási határsebesség:

  • A kicsúszási- és kiborulási határsebesség összehasonlítása:

    A jármű előbb csúszik meg, minthogy a kiborulási határsebességet elérné


Tmeneti vben halad g pj rm p ly ja

Átmeneti ívben haladó gépjármű pályája

  • Egyenesből R sugarú körívbe forduló jármű átmenetiívet fut be. A gépjármű vezetője az egyenes szakaszt elhagyva addig, amíg a körívbe nem ér, a kormánykereket egyenletesen fordítja el a gépjármű haladása közben. Az első kerék irányszöge tehát az út hosszában lineárisan növekszik, amíg a körívbe nem ér a jármű. A H=konstans tengelytávú jármű első kerékpárjának ε elfordulási szöge a H/r összefüggés alapján meghatározza a pálya pillanatnyi sugarát és 1/r = ε/H görbületét.


Tmeneti vben halad g pj rm p ly ja1

Átmeneti ívben haladó gépjármű pályája

  • Mivel a kormányforgatás egyenletes, ezért ε és így az 1/r görbület is lineárisan nő addig az L ívhosszúságig, amíg az 1/R értéket el nem éri. Ezek szerint a jármű az egyenesben 0, az átmeneti ívben 1/r, a körívben pedig 1/R görbületű ív mentén mozog.

  • Az átmeneti ív természetes egyenlete, amely kifejezi a lineáris görbületváltozást:


Tmeneti vben halad g pj rm p ly ja2

Átmeneti ívben haladó gépjármű pályája

  • A klotoid természetes egyenletéből következik, hogy a görbe bármely pontjába a pontbeli görbületi sugár és a pontot jellemző ívhossz szorzata állandó érték: p= (RL)1/2


A g pj rm vek f k tja

A gépjárművek fékútja

  • Def.: A járműnek a fékezés kezdetétől a megállásig megtett útja. Nagysága jelentősen függ a jármű sebességétől.

    /A járművezetőnek legalább olyan messzire előre kell látnia, hogy a v sebességgel haladó jármű az úton lévő forgalmi akadály (vagy jelző) előtt meg tudjon állni./

  • A gépjármű fékezésénél a fékezési erőt a gumiabroncs és az útburkolat közötti tapadás, vagy csúszó súrlódás biztosítja, melynek értéke:

    Ff = Q f1

  • A súrlódási (tapadási) tényező hossz irányú komponense (f1) függ a burkolat fajtájától és a felület állapotától.


A g pj rm vek f k tja1

A gépjárművek fékútja

  • Az súrlódási tényező értékének változása a burkolattípus és a felület állapotának függvényében:


A g pj rm vek f k tja2

A gépjárművek fékútja


Meg ll si l t t vols g

Megállási látótávolság


El z si l t t vols g

Előzési látótávolság

  • Def.: A biztonságos előzés végrehajtásához szükséges, akadálytalanul áttekinthető úthossz. Számításának alapja az adott útszakasz tervezési sebessége.

  • Az előzési látótávolság számítása során három jármű egymással kapcsolatos mozgását kell figyelemmel kísérni. Az előzést végrehajtó jármű megelőzi az előtte kisebb sebességgel haladó járművet, de előzését a szembejövő jármű érkezése előtt biztonságosan be kell fejeznie. Az előzési látótávolság ennek megfelelően az előző jármű által t1 előzési idő alatt v1 sebességgel befutott l1 hosszúságú előzési hosszból, a szembejövő jármű által ugyanezen t1 idő alatt v3 sebességgel megtett l3 szembejövő jármű úthosszból és egy l2 hosszúságú biztonsági térközből tevődik össze. Ez utóbbit a két jármű 1-1 másodperc alatt befutott útjának összegéből számítjuk.


El z si l t t vols g1

Előzési látótávolság

Az OKTSZ (Országos Közutak Tervezési Szabályzata) azt az igen biztonságos utat követi, hogy a biztonságos átlagos előzési idő alapján számítja az Le (m) előzési látótávolságot. Külföldi mérések és hazai tapasztalatok igazolják, hogy az előzések – eléggé függetlenül a sebességtől – 8–12 s alatt bonyolódnak le. A számításokhoz a biztonság miatt te = 11 s előzési időt veszünk figyelembe, s feltételezzük, hogy az előző és a szemben haladó jármű sebessége megegyezik. Ekkor nyilván L1 = L2 és Le = 2L


Reduk lt el z si l t t vols g

Redukált előzési látótávolság

  • Feltételezzük, hogy az előzésnél más forgalmi sávot váltott jármű vezetője betekintve a távolságot eldöntheti, hogy végrehajtja-e az előzést, vagy fékezve, a manővert elhalasztva visszatér saját forgalmi sávjába, az előzendő jármű mögé. A redukált előzési látótávolság a teljes előzési látótávolságnak kb. a kétharmada:


Biztos tand l t t vols g

Biztosítandó látótávolság


V zszintes vonalvezet s

Vízszintes vonalvezetés

  • Vonalvezetésen az útvonalat alkotó egyenesek és ívek elrendezését értjük.

  • A vízszintes vonalvezetés vonalvezetés elemei:

    • Egyenes

    • Körív

    • Átmeneti ív


Egyenes tszakaszok alkalmaz sa

Egyenes útszakaszok alkalmazása

  • Az egyenes útszakasz előnye, hogy előzések szempontjából kedvező és a csomópontok szakaszán előnyös.

  • Hátránya, hogy távlati képe merev kedvezőtlen, a hosszú egyenesek egyhangúak reflextompító hatásúak.

  • Az egyenesek sík területeken, alföldeken, folyóvölgyekben jól alkalmazhatók, a dombos terepen azonban nehezen illeszthetők a tájba, képük merev, kedvezőtlen.

  • A tervezési gyakorlat kerüli mind a túl hosszú (> 3km), mind a túl rövid (<50-200) szakaszok alkalmazását.


K r vek alkalmaz sa

Körívek alkalmazása

  • Lehetőség szerint a legnagyobb sugarú köríveket célszerű alkalmazni, amelyek előnyei:

    – elősegíti a változatos, de nyugodt, esztétikus térbeli vonalvezetést,

    – csökkentik az ívben adódó többletköltséget

    (gumikopás, túlfogyasztás),

    – növelik a biztonságot, R=3000 m sugár felett jobban lehetővé teszik az előzéseket.

  • Egymás mellé erősen eltérő sugarú körívek ne kerüljenek.


K r vek alkalmaz sa1

Körívek alkalmazása

  • Egymást követő ívsugarak összehangolása:


Tmeneti vek alkalmaz sa

Átmeneti ívek alkalmazása

  • Az átmeneti ívek szerepe a vonalvezetésben:

    • Közepes és kis körívsugaraknál az átmenetiív hosszában csak fokozatosan változik azoldalgyorsulás nagysága, kellemetlenoldallökés nélkül (dinamikai átmeneti ívek),

    • Nagy sugaraknál a nagy paraméterű átmeneti ívek elősegítik a jó térbeli vonalvezetést (vonalvezetési átmeneti ívek), a vízszintes ésmagassági vonalvezetés összehangolásátbiztosítják nagy sugaraknál is.

    • Ajánlottátmeneti ívhossz: L≈0,3R, 0,4R. Az észrevehetőség határa: L=R/10


Tmeneti vek alkalmaz sa1

Átmeneti ívek alkalmazása

  • Az átmenetiív adatai:


Tmeneti vek alkalmaz sa2

Átmeneti ívek alkalmazása

  • Átmeneti ív nélkül alkalmazható legkisebb körívsugarak:


Tmeneti vek alkalmaz sa3

Átmeneti ívek alkalmazása

  • Dinamikaiokokmiattszükségeslegrövidebbátmenetiív:

  • A túlemelés-kifuttatás elhelyezhető legyen az átmenetiívben.

  • Az esztétikai (optikai) szempontból szükséges legkisebb átmeneti ív paramétere a körív sugarának harmada:

    észrevehetőség határai


Tmeneti vek alkalmaz sa4

Átmeneti ívek alkalmazása

  • Az előírások a tervezési sebesség függvényében megadják a paraméter legkisebb alkalmazható értékét:

  • Jó optikai hatású, ha a tiszta ív középponti szöge megegyezik a végérintők szögeivel. Ekkor áll elő az átmenetiív – tisztaív – átmenetiív kívánatos 1:1:1 arány.


Ellen vek

Ellenívek

  • Gyakori összetett elem amikor az ellenívek egymáshoz inflexiósan vagy közbenső egyenes szakasz beiktatásával kapcsolódhatnak.

  • Az inflexiós átmeneti ívek kezdőpontja azonos, az egymáshoz kapcsolódó két átmenetiív ellenkező irányba gördülő. Fontos, hogy a paramétereik közel azonosak (p1= p2) legyenek, legfeljebb kétszerese lehet az egyik a másiknak (p1 ≤ 2p2) . Az ellenívek sugarai azonos paraméterű átmeneti ívek esetén legfeljebb háromszoros (R1 ≤ 3R2), eltérő paraméterek esetén legfeljebb hatszoros (R1 ≤ 6R2) mértékben térhetnek el egymástó.


Tmeneti vek k z tti egyenes szakasz

Átmeneti ívek közötti egyenes szakasz

  • Amennyiben a két átmenetiív közötti egyenes szakasz nem haladja meg a e ≤ 0,03 (p1+p2) néhány méteres értékét, akkor megengedhető az alkalmazása.

  • Ennél nagyobb közbenső egyenes már merev szakasznak hat az út távlati képén, ezért ha van közbenső egyenes, akkor az legyen nagyobb az előzési látótávolságnál: e > 6 vt

  • Az ellenívekkel előrehaladó út vonalvezetése akkor kedvező és harmonikus, ha sem az egymás utáni körívek sugarai, sem az átmenetiívek paraméterei nem térnek el túlzottan egymástól.

  • Közvetlenül csatlakozó tiszta köríves elleníveket nem szabad tervezni, közbenső egyenes akkor is kell, ha átmenetiíveket nem alkalmazunk.


Vsorozatok tervez se

Ívsorozatok tervezése

  • Ha a tervezett azonos irányú ívek között rövidegyenes szakasz adódik (1-10 m), és a két ív sugara közel azonos értékű, a két ívet egy sugár alatt össze kell vonni.

  • Ha ez nem valósítható meg, akkor a sugarak célszerű növelésével a két ívet toljuk össze. A két összetolt ív sugarai között jelentős eltérés ne legyen (R1/R2<2,0 és R2>250).

  • A nagy sugárkülönbség tompítására a két ív közé a két sugár értéke közé eső kosárívet vagy klotoid darabot szokás tervezni (tojásív).


Kos r v toj s v

Kosárív, tojásív

  • Def.: azonos irányban közvetlenül csatlakozó, eltérő sugarú körívekből álló összetett elem.

  • Forgalombiztonsági és esztétikai hátránya miatt csak különleges megkötések, viszonylag nagyobb sugarak mellett engedhető meg, általában kerülendő.


Vess g

Ívesség

  • A vízszintes vonalvezetés egyik igen fontos jellemzője az ívesség, amely az adott útszakaszon előforduló ívek középponti szögei (αi) összegének és a vizsgált szakaszhosszának (IAB) hányadosa.

  • Az ívesség azt fejezi ki, hogy a vonal ahosszabb útszakasz két végpontja között sokvagy kevés ívet fut be, valamint azalkalmazott sugarak többsége kisebb-e vagyviszonylag nagyobb.


Vess g1

Ívesség

  • Az ívesség nagysága igen jellemző az útszakaszon előforduló ívek sugaraira és ívhosszaira is, mivel nagy átlagban minél több a nagy középponti szögű ív, annál több a kisebb sugár.

  • Vonalvezetési variánsok összehasonlításánál az a megoldás a kedvezőbb, amelyiknek kisebb az ”I” ívességi értéke.


Vess g2

Ívesség

  • Az ívesség és a sebességértékek tapasztalati összefüggése (Megjegyzés: a v85 az a sebesség, amellyel a járművek 85 %-a halad.)


Magass gi vonalvezet s

Magassági vonalvezetés

  • Elemei:Emelkedő és eső szakaszok

    Domdorú és homorú lekerekítő ívek

  • A közutak magassági vonalvezetése rugalmasan tudja követni a terep alakulását, főként kis és közepes tervezési sebességeknél. Gyorsforgalmi utaknál már jelentős földmunkák adódhatnak.

  • A magasságivonalvezetéstervezésekortörekednikellarra, hogy a megengedett emelkedőt ne használjuk ki teljesen, és lehetőleg ne alkalmazzuk hosszan.

  • 0,5%-nálkisebbemelkedéstvagyesésta megfelelő vízelvezetés biztosítása érdekében ne tervezzünk.


Magass gi vonalvezet s1

Magassági vonalvezetés

  • Közutakon megengedett legnagyobb maximális emelkedők:


Magass gi vonalvezet s2

Magassági vonalvezetés

  • Lekerekítő ívek: tiszta ív; harmadfokú parabola; kosárív; progresszív kosárgörbe


Magass gi lekerek t vek

Magassági lekerekítő ívek

  • A magassági vonalvezetés fontos elemei a hossz-szelvény lekerekítőívek, melyek helyes tervezés esetén – hacsak a terep nem sík – a tervezett út jelentős részét képezik. A lekerekítőívek – felülről nézve – domború vagy homorú ívek lehetnek.

  • A lekerekítő ívek legkisebb sugarát meghatározó szempontok:

    • az előrelátás biztosítása;

    • esztétikai- összehangolási okok;

    • utazáskényelmi, dinamikai okok.


Az el z si l t t vols got biztos t lekerek t sug r

Az előzési látótávolságot biztosító lekerekítősugár


Az el z si l t t vols got biztos t lekerek t sug r1

Az előzési látótávolságot biztosító lekerekítősugár


Meg ll si l t t vols got biztos t lekerek t sug r

Megállási látótávolságot biztosító lekerekítősugár


Meg ll si l t t vols got biztos t lekerek t sug r1

Megállási látótávolságot biztosító lekerekítősugár


Homor lekerek t v sugar nak sz m t sa

Homorú lekerekítőív sugarának számítása


Homor lekerek t v sugar nak sz m t sa1

Homorú lekerekítőív sugarának számítása


Eszt tikai vonalvezet s sszehangol si szempontok

Esztétikai vonalvezetés- összehangolási szempontok


Utaz sk nyelmi dinamikai szempontok

Utazáskényelmi- dinamikai szempontok


V sszehangol sok

Ívösszehangolások

  • Együttes alkalmazása: hosszabb szakaszon elkerülendő, rövidebb szakaszon ellenőrizendő.

  • Egyhangú, fárasztó, reflextompító szakasz, merev hatása van ívek között is.


V sszehangol sok1

Ívösszehangolások

  • Együttes alkalmazása kedvező hatású, ha a lekerekítés sugara elegendően nagy.

  • A hosszabb egyenes szakaszok hátrányát a távlati kép hatása szempontjából javítja a nagy sugarú homorú lekerekítés, de a hátrányokat nem szünteti meg teljesen. Nagyon jól átlátható, s így csomópontokban előnyös


V sszehangol sok2

Ívösszehangolások

  • Együttes alkalmazása kedvezőtlen hatású, kerülendő párosítás.

  • Az út egyenes lezárással a „semmibe” fut, a domború ív másik felén sem sejteti, hogy merre vezet. Az optikai vezetés megszűnik.


V sszehangol sok3

Ívösszehangolások

  • Együttes alkalmazása kielégítő hatású, ha az egyenes a teljes ív hosszára kiterjed.

  • Az ív beláthatósága és távlati képe kedvező, ha viszont az emelkedő rövidebb az ívnél, akkor kellemetlen törés mutatkozik.


V sszehangol sok4

Ívösszehangolások

  • Együttes alkalmazása kedvező, ideális, ha mindkét ív hossza egybeesik.

  • A vonal beláthatósága jó, esztétikai simul a terephez.

  • A lekerekítőív sugár lehetőleg 6-10-szerese legyen a körívsugárnak.


V sszehangol sok5

Ívösszehangolások

  • Együttes alkalmazása ideális, ha mindkét ív hossza egybeesik.

  • Bár a vonal beláthatóság csak a domború ív tetejéig tart, egyértelműen látni lehet a folytatódó szakasz irányát.

  • Ez a megoldás a terephez simuló nagy lekerekítő sugár esetén esztétikus.


K r vf pontok kit z se tmeneti v eset n

Körívfőpontok kitűzése átmenetiív esetén


Hossz szelv ny lekerek t s es sv ltoztat m dszerrel

Hossz-szelvény lekerekítés esésváltoztató módszerrel


  • Login