Файл: А.В. Косолапов Автомобильные дороги и городские улицы. Методические указания к курсовой работе для студентов всех форм обучения специальности 240100.03.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.06.2024
Просмотров: 21
Скачиваний: 0
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автомобильных перевозок
АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ И ГОРОДСКИЕ УЛИЦЫ
Методические указания к курсовой работе для студентов всех форм обучения специальности 240100.03 “Организация
перевозок и управление на транспорте (автомобильном)”
Составители А. В. Косолапов В. В. Погорелый
Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол № 24 от 25.01.2000
Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 240100.03 Протокол № 4 от 25.01.2000
Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса КузГТУ
Кемерово 2000
1
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Тема курсовой работы - расчет параметров и элементов автомобильной дороги.
Цели курсовой работы - закрепление теоретического материала дисциплины “Автомобильные дороги и городские улицы”, овладение методикой и навыками самостоятельного решения конкретной инженерной задачи по использованию научных знаний в исследовательской деятельности по конструированию автомобильных дорог и городских улиц.
Задачи курсовой работы - изучение современных методов проектирования автомобильных дорог и городских улиц, обеспечивающих надлежащую пропускную способность и эффективную скорость транспортных потоков при соблюдении требований безопасности движения транспорта и пешеходов; закрепление навыков пользования стандартами, табличными материалами, справочной, периодической и другой литературой, оформления расчётов и инженерных разработок.
Курсовую работу оформляют в виде расчётно-пояснительной записки на листах формата А4 с использованием миллиметровой бумаги для построения графика.
Курсовую работу выполняют по индивидуальному заданию в свободное от занятий время.
2. ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ (см. варианты заданий в табл. 2) Расчетный автомобиль
Расчетная скорость V, м/с Коэффициент продольного сцепления ϕ Динамический фактор D
Перспективный срок службы дороги n, лет
Интенсивность движения на первый год эксплуатации дороги N1,
авт./ сут
Коэффициент эксплуатационного состояния тормозов Kэ Темп прироста интенсивности движения P, % Коэффициент сопротивления качению ƒ Коэффициент удобства движения µ
2
3. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
1. Определение расчетного тормозного пути |
|
|||||
Длину расчетного тормозного пути определяем по формуле |
|
|||||
Sтп |
= S |
р |
+ S |
т |
+ S , м |
(1) |
|
|
б |
|
|||
где Sр - путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, м; Sт - путь, необходимый для изменения скорости, м; Sб - зазор безопасности, м:
Sр = V tрв, м |
(2) |
где V - расчетная скорость, м/с; tрв - время реакции водителя, прини-
мается равным одной секунде |
V2 Kэ |
|
|
|
Sт = |
|
, м |
||
2 g (ϕ + ƒ |
) |
|||
|
|
где Kэ – коэффициент эксплуатационного состояния тормозов; ϕ
эффициент сцепления; ƒ – коэффициент сопротивления качению Зазор безопасности выбирается в пределах: Sб = 5...10 м.
2. Определение допустимых продольных уклонов
Допустимый продольный уклон определяется по формуле iв = D − ƒ , %0,
где D - динамический фактор
(3)
–ко-
(4)
3. Определение минимально допустимых радиусов кривых в плане
3.1. Определение радиуса кривой в плане с устройством виража |
|
||||
Данный радиус определяем по формуле |
|
||||
|
план |
= |
V2 |
|
|
R |
|
|
, м |
(5) |
|
|
|
||||
|
|
|
g (μ + iв) |
|
|
где µ - коэффициент удобства движения; iв - уклон дороги, %0
3.2. Определение радиуса кривой в плане без устройства виража Данный радиус определяется по формуле
Rплан = V2 (6) g μ
(в данном случае уклон равен 0 (iв = 0))
3
4. Определение допустимых радиусов выпуклых и вогнутых кри-
вых
4.1. Определение допустимого радиуса выпуклых кривых Минимальный радиус для случая возможности встречи на пути
автомобиля препятствия определяем по формуле |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
RI = |
(Sт) |
|
|
, м |
|
|
|
(7) |
|||||||||||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- расстояние от автомобиля до препятствия |
|
|||||||||||||||||||||||||
где Sт |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
п = |
|
S |
|
|
+ |
|
S |
|
+ |
S |
|
, |
м. |
|
(8) |
|||||||||
|
S |
т |
|
тп |
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
||||||
Минимальный радиус для случая возможности встречи на пути |
||||||||||||||||||||||||||
автомобиля другого автомобиля определяем по формуле |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
а) |
2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
RII |
= |
Sт |
|
|
|
|
, м |
|
(9) |
||||||||||
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,8 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
- расстояние между двумя автомобилями: |
|
|||||||||||||||||||||||||
где Sт |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
а = |
2 |
S |
|
|
|
+ 2 |
|
S |
|
|
|
+ |
S |
, м. |
(10) |
||||||||||
|
S |
т |
|
|
тп |
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|||||||||
4.2. Определение допустимого радиуса вогнутых кривых |
|
|||||||||||||||||||||||||
Данный радиус определяем в дневное время по формуле |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
RI = |
|
V2 |
|
|
, м |
|
(11) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
в ночное время по формуле |
|
0,05 g |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
а)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
RII = |
|
|
|
|
|
|
|
|
Sт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, м |
(12) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 (hф + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Sт sin α ) |
|
|
|||||||||||||||||||
где hф - возвышение центра фары над поверхностью дороги, м; α -
угол распространения пучка света фар в вертикальной плоскости, град. Поскольку угол α мал, то принимаем Sат sinα = 0.
5. Определение перспективной интенсивности движения и категории дороги
Перспективную интенсивность движения определяем по формуле
n |
= N1(1+ |
|
P |
)n − 1, авт./ сут |
(13) |
|
Nпер |
|
|
||||
100 |
||||||
|
|
|
|
|||
4
где N1 - интенсивность движения на первый год эксплуатации, авт./сут;
P - темп прироста интенсивности движения, %; n - срок службы дороги, годы.
Категория дороги выбирается по величине полученной перспективной интенсивности движения.
6. Определение пропускной способности одной полосы движения
6.1. Построение графика зависимости интенсивности движения от скорости N = ƒ (V).
Зависимость интенсивности движения от скорости имеет вид
|
|
|
Nчас |
= |
1000V |
, авт./ ч |
|
(14) |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|||
где L - расстояние между передними и задними бамперами автомоби- |
|||||||||||||
лей, движущихся друг за другом, м; V - скорость движения автомобиля, |
|||||||||||||
км/ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L определяем по формуле |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
L = |
V |
+ |
|
K э V |
|
|
+ Sб + |
l а , м |
(15) |
||||
3,6 |
|
254 (ϕ + ƒ |
|
|
|
||||||||
|
|
|
± iв) |
|
|
||||||||
где lа - длина автомобиля, м |
|
Nчас |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Nсут = |
|
, авт./ сут |
|
(16) |
|||||||
|
|
0,2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(при расчетах проводится округление значений интенсивности до целых величин в большую сторону).
Результаты вычислений при подстановке значений скорости от 20 до 120 км/ч и при шаге 5 км/ч сводят в табл. 1.
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||
V, км/ч |
20 |
25 |
|
… |
115 |
|
120 |
|
L, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
Nчас, авт./ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
Nсут, авт./сут |
|
|
|
|
|
|
|
|
По данным табл. 1 строим график зависимости N = ƒ |
(V). |
|||||||
По этому графику определяем при |
Nmax оптимальное значение |
|||||||
скорости.
5
6.2. Определение пропускной способности одной полосы движе-
ния
Часовую пропускную способность определяем по формуле |
|
|||||||
Pчас = |
0,85 Nmax , авт./ч |
(17) |
||||||
Суточная пропускная способность определяем по формуле |
|
|||||||
Pсут = |
Pчас , авт./ сут |
(18) |
||||||
|
|
0,2 |
|
|
|
|||
7. Проектирование поперечного профиля дороги |
|
|||||||
7.1. Определение количества полос движения |
|
|||||||
Количество полос определяем по формуле |
|
|||||||
|
|
n |
|
|
||||
nп = |
Nпер |
|
|
(19) |
||||
Pсут 0,45 |
|
|||||||
|
|
|
||||||
(при расчете число полос округляем в большую сторону). |
|
|||||||
7.2. Определение ширины проезжей части |
|
|||||||
Ширину проезжей части определяем по формуле |
|
|||||||
В= |
b + |
|
c |
+ y + |
x , м |
(20) |
||
2 |
||||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|||
где b - ширина кузова автомобиля, м; с – колея автомобиля, м; у - расстояние от внешней границы следа колеса до края проезжей части, м
y = |
0,1+ 0,0075 Vрасч , |
(21) |
||
где x - зазор между кузовами встречных автомобилей, м |
|
|||
x = |
0,3 + |
0,0075 |
V1+ V2 , |
(22) |
где V1 = V2 = Vрасч, км/ч. |
|
|
|
|
7.3. Проверка правильности выбранного количества полос |
|
|||
|
|
n |
|
|
|
Z = |
Nпер |
≤ 0,45 . |
(23) |
|
Pсут nп |
|||
|
|
|
|
|
8. Прогнозирование режимов движения транспортного потока
В зависимости от значения Z выбирается соответствующий уровень удобства движения.