محاسبه طول قوس قائم گنبدی و کاسه ای در راهسازی

3959

قوس قائم (خم)

تغییر شیب طولى، به صورت تدریجى و به وسیله قوس های قائم انجام می شود. قوس قائم، تأمین کننده مسافت دید کافى، تخلیه مناسب آب سطحى، ایمنى، آسایش راننده و زیبایى ظاهر راه است.

چنانچه مقدار تغییر شیب طولى ۰/۵ درصد یا کمتر باشد، قرار دادن قوس قائم در محل تغییر شیب ضرورى نیست. انواع قوس هاى قائم سهمى در شکل ۱ و ۲ نشان داده شده است.

انواع قوس قائم

شکل ۱- انواع قوس های قائم گنبدى (قوس هاى برآمده)

انواع قوس های قائم

شکل ۲- انواع قوس های قائم کاسه اى (قوس هاى فرورفته)

در این شکل:

G1 = قدر مطلق شیب اول (درصد)

G2 = قدر مطلق شیب دوم (درصد)

L = طول قوس قائم (متر)

A = قدر مطلق تفاضل جبرى دو شیب

تعیین طول قوس قائم گنبدى (قوس برآمده)

طول این نوع قوس باید به اندازه اى باشد که حداقل فاصله دید براى راننده وسیله نقلیه فراهم شود (شکل ۳)

قوس قائم گنبدی

شکل ۳- محدودیت دید در قوس قائم گنبدى

تأمین فاصله دید در قوس قائم گنبدى با توجه به رابطه L ≥ KA انجام میشود، که در آن :

L = طول قوس قائم گنبدى (متر)

K = میزان انحنای قائم که تابع فاصله دید (S) و سرعت طرح است که برای فاصله دید توقف از جدول ۱ و برای فاصله دید سبقت از جدول ۲ بدست مى آید. این ضریب بر حسب متر بوده و معناى فیزیکى آن، طول لازم قوس قائم براى یک درصد تغییر شیب طولى راه است.

ضریب K، با فرض ارتفاع چشم راننده از سطح راه، ۱۰۸ سانتی متر (h1) و ارتفاع مانع از سطح راه، ۶۰ سانتیمتر برای فاصله دید توقف (h2) و ۱۰۸ سانتیمتر برای فاصله دید سبقت بدست آمده است.

جدول ۱- مقادیر حداقل K براى قوس قائم گنبدى برای فاصله دید توقف (L = AS2/685)

قوس قائم گنبدی

جدول ۲- مقادیر حداقل K براى قوس قائم گنبدى برای فاصله دید سبقت (L = AS2/864)

فرمول های قوس قائم

A= قدر مطلق تفاضل جبرى دو شیب

تعیین طول قوس قائم کاسه اى (قوس فرورفته)

این نوع قوس در روز به علت وجود روشنایى کافى، دید راننده را محدود نمى کند. اما در تاریکى، فاصله اى که توسط نور چراغ هاى وسایل نقلیه در این قوس قائم روشن مى شود، محدود است.

قوس قائم در راهسازی

شکل ۴- محدودیت دید در قوس قائم کاسه اى و در تاریکى شب

حداقل طول قوس های قائم کاسه اى از رابطه ۱ به دست مى آید :

حداقل طول قوس قائم

رابطه ۱

که در آن:

L = طول قوس قائم کاسه اى (متر)

K = میزان انحنای قائم، تابع فاصله دید (یا سرعت طرح) و وضعیت روشنایى راه است که از جدول ۳ به دست می اید.

جدول ۳- مقادیر حداقل K براى قوس قائم کاسه اى L = AS2/(120 + 3.5 S)

قوس قائم

ارتفاع چراغ هاى جلو از سطح راه، ۶۰ سانتیمتر و زاویه پخش نور اتومبیل، یک درجه فرض می شود.

A = قدر مطلق تفاضل جبرى دو شیب

تبصره ۱- اگرچه طول قوس های قائم به قدر مطلق تفاضل جبرى دو شیب بستگى دارد ولى در هر صورت از ۰/۶V که در آن V سرعت طرح بر حسب کیلومتر در ساعت است یا ۳۰ متر (هر کدام که بیشتر باشد) کمتر نباشد.

تبصره ۲- هنگام طرح قوس های قائم نوع ۱ و ۳، تخلیه آب باران در آنها مورد بررسى قرار مى گیرد. به ویژه زمانی که قوس های قائم و افقی با یکدیگر ترکیب مى شوند، در بخش هایى که لبه راه داراى جدول است و یا شیب عرضی تغییر جهت مى دهد، بهتر است ضریب K بزرگتر از ۵۱ باشد. در این حالت، شیب مناسب برای زهکشی در طول قوس ایجاد می شود.

تبصره ۳- قرار دادن قوس های قائم گنبدى در پل و تونل بلامانع است اما بهتر است از قرار دادن قوس قائم کاسه اى نوع ۳ در تونل پرهیز شود. در مورد پل بهتر است در صورت امکان، قوس های قائم کاسه اى در یک طرف پل قرار گیرند، به طوری که پل در خط القعر نباشد.

کنترل طول قوس های قائم کاسه اى در زیرگذر

برای کنترل طول قوس های قائم کاسه ای در زیرگذر نیز فاصله دید مورد نیاز طرح، مبنا قرار می گیرد که حداقل آن برابر با فاصله دید توقف می باشد. خط دید و عوامل مؤثر بر آن در شکل ۵ نشان داده شده است.

خط دید در قوس قائم

شکل ۵- خط دید در خم کاسه ای

در طراحی، برای کنترل کفایت مقدار C، از روابط ۲ و ۳ استفاده میکنند.

الف- اگر فاصله دید بزرگتر از طول قوس قائم باشد (S > L) :

فرمول محاسبه قوس قائم

رابطه ۲

ب- اگر فاصله دید کمتر از طول قوس قائم باشد :(S < L) :

قوس قائم در راهسازی

رابطه ۳

که در این روابط C، فاصله قوس قائم تا زیر سازه پل (فاصله آزاد قائم) بر حسب متر است. معیار طراحی در این روابط کامیون می باشد که ارتفاع چشم راننده کامیون ۲۴۰ سانتیمتر و ارتفاع شی ۶۰ سانتیمتر در نظر گرفته شده است.

محمد حسن دانشور
محمد حسن دانشور

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش ژئوتکنیک دانشگاه شیراز هستم امیدوارم بتوانم آموخته های 7 سال تحصیل و پژوهش خود را در دانشگاه شیراز با شما دانشجویان و مهندسین عمران به اشتراک بگذارم

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*