VODOROVNÉ ÚČINKY VOZIDEL NA VOZOVKU
description
Transcript of VODOROVNÉ ÚČINKY VOZIDEL NA VOZOVKU
VODOROVNÉ ÚČINKY VOZIDEL NA VOZOVKU
Hlavní zdroje vodorovných sil:
Tažná síla motoru, která se přenášíotáčivým pohybem na vozovku (zejména při akceleraci)- síly proti směru pohybuvozidla
Brzdění vozidel - síly ve směru pohybu vozidla
V menším rozsahu mohou vznikat i při rovnoměrném pohybu nebo při jízdě v oblouku.
Velikost vodorovné sílyna povrchu
Směr pohybuP
BRZDĚNÍ
TKRYT
Velikost vodorovné sílyna povrchu
Směr pohybuP
AKCELERACET
KRYT
Velikost vodorovné třecí síly: T= f1 P
T … velikost vodorovné síly
f1 … součinitel odporu proti smyku při smykání v podélném směru pohybu vozidla
P … tlak na kolo nápravy
V případě výpočtu vodorovné síly vznikající při jízděobloukem:
T= f2 P
f2… součinitel bočního odporu proti smyku
Součinitelé odporu proti smyku závisí nakvalitě povrchu ( drsnost, čistota, led,voda)
Vozovka je vodorovnými silami namáhaná především :- v úsecích s velkými podélnými sklony- v obloucích o malých poloměrech- v místech intenzivního brždění a akcelerace (křižovatky,zastávka apod.)
Vodorovnými silami je namáhaný především kryt,v ostatních vrstvách se účinek vodorovných sil téměř neprojevuje. Z tohoto důvodu se v běžné praxi s vlivemvodorovných sil při dimenzování obvykle neuvažuje.
DYNAMICKÉ ÚČINKY, VIBRACE
- jsou vyvolány nerovnostmi vozovky (příčnéspáry na betonových vozovkách,výtluky, krátképříčné vlny před křižovatkou), v důsledku nichž vzniká rázová síla a dochází k rozkmitání vozidla
- velikost rázové síly závisí na :rychlosti vozidlavelikosti tlaku na nápravuvelikosti překážky
- způsobují opotřebování vozovky, poškození vozidla,zvýšenou spotřebu pohonných hmot
DYNAMICKÝ SOUČINITEL:
s
d
PP
Pd … velikost dynamické sílyPs … velikost statické síly
Nejnepříznivější dopad mají mají rychlosti mezi 40-60 km/h.
U odpružených částí vozidel (karosérie+náklad) jefrekvence kmitání f=1.9-2.7 Hz, u neodpružených částí (nápravy, kola) může být frekvence 9-16 Hz.Pro zatěžování vozovek má význam kmitání karoséries nákladem (větší hmotnost).
Nejčastější frekvence f=2 Hz,v=40 km/h, délka vlny :
mfV
6.5
1 překážka vyvolá několik dynamických impulsů na vozovku, dochází k opotřebení nejen v místě nerovnosti, ale i v několika místech za ní.
Dynamické účinky se šíří i do okolí ve všech směrech:- uvnitř poloprostoru (intenzita klesá se čtvercem vzdálenosti- na povrchu (Rayleighovy vlny) jejich intenzita klesá s první mocninou vzdálenostiTyto dynamické účinky mohou negativně působit na okolní zástavbu, mohou vznikat trhliny na okolních objektech.
U základové půdy může dojít k nerovnoměrnému dohutňování , především u sypkých zemin může docházet ke snížení tření mezi zrny, k rychlejšímu sedánía ke vzniku trhlin na okolní zástavbě.
Údaje o dopravním zatížení lze získat:
- z výsledků celostátního sčítání dopravy
- z doplňkového sčítání dopravy
- odborným odhadem ( na základě zkušeností, analogie se souběžnými komunikacemi, může vycházet ze znalosti pohybu obyvatelstva a intenzitypřepravy zboží a surovin
DOPRAVNÍ ZATÍŽENÍ
POČET TĚŽKÝCH NÁKLADNÍCH VOZIDEL :
TNV=0.1 N1+0.9N2+PN2+N3+PN3+1.3 NS +A+PA
TNV ... Počet těžkých nákladních vozidel za 24 hodin v obou směrech pro tuhé i netuhé vozovkyN1 … lehká nákladní vozidla ( hmotnost do 3 tun)N2 … střední nákladní vozidla (hmotnost 3-10 tun)PN2 … přívěsy středních nákladních vozidelN3 … těžká nákladní vozidla (hmotnost přes 10 tun)NS … návěsové soupravyA … autobusyPA … přívěsy autobusů
Pro stanovení průměrného počtu těžkých nákladních vozidel v jednom směru za 24 hodin se používajívýhledové koeficienty pro návrhové období
515.0 CCTNVTNV kzp
TNVp .. průměrný počet těžkých nákladních vozidel v čase návrhového období za 24 hodin v jednom směruTNV .. počet těžkých nákladních vozidel za 24 v obou směrech
z … výhledový koeficient růstu počtu TNV pro rok začátku provozu
k … výhledový koeficient pro poslední rok návrhového období
C1… součinitel přepočtu vozidel na návrhový jízdní pruh:jednopruhová komunikace- C1=1dvoupruhová komunikace – C1=0.52 pruhy v jednom směru – C1=0.43 pruhy v jednom směru – C1=0.3
C5 … součinitel vyjadřující skladbu dopravního proudu a rozdílnost metodik vyhodnocování sčítání dopravy před rokem 1990 a po něm C5=0.83
Tento údaj TNVp je základním vstupním údajem návrhového zatížení.
Počty jednotlivých druhů vozidel se přepočítávají napočet přejezdů návrhové nápravy.
Parametry návrhové nápravy (dle ČSN 736114):
Zatížení na nápravu: 2P=100 kNZatížení na zdvojené kolo: 50 kNPrůměrný dotykový tlak na vozovku: 0.55 MPaTvar dotykových ploch: kruhové plochy s poloměremr=120.3 mmVzdálenost středů dotykových ploch:344 mm
NETUHÉ VOZOVKY:
Nc=365 . n . C2 . C3 . C4 . TNVpNc – celkový počet přejezdů návrhovou nápravou za návrhové období
n- návrhové období (počet roků)
C2 – součinitel přepočtu vyjadřující pravděpodobnost přejezdu vozidla jednou stopou: běžný silniční provoz: C2=0.9 dálnice: C2=1
C3 – součinitel přepočtu náprav těžkých nákladních vozidel na návrhovou nápravu: běžný silniční provoz: C3=0.67 při více než polovičním podílu autobusů nebo vozidel plně naložených: C3=1
C4- součinitel vyjadřující účinek pomalé a zastavující dopravy: běžný silniční provoz: C4=1 pomalá a zastavující doprava: C4=2
TUHÉ VOZOVKY:
TNVc=365 . n . C2 . C3 . TNVp
TNVc – celkový počet přejezdů těžkých nákladních vozidel v jednom pruhu za návrhové období
n – návrhové období (roky)
C2 - součinitel závislý na počtu a šířce dopravních pruhů a na poloze zatížení (tabulka)
C3 – dtto netuhé vozovky
Celkový počet přejezdů návrhovou nápravou Ncza návrhové období:
n
icic NCN
1,4
C4- součinitel, vyjadřující vztah mezi dobou vznikutrhliny v krytu a koncem návrhového období (C4=0.5)
Ni,c – počet přejezdů návrhových náprav odpovídající počtu Ni opakovaných zatížení nápravou určitého vozidla za návrhové období
mNci
iN 11.2log, 10
Ni,c – počet přejezdů návrhových náprav odpovídající i-tému typu vozidlam- součinitel závislý na zatížení nápravy a třídě dopravního zatížení
cii TNVdN .
di - zastoupení určitého typu (i) vozidla v dopravním proudu (z výsledků sčítání dopravy)
Dálnice, rychlostní místní komunikace 20 25
Cesty I. třídy, hlavní místníkomunikace, výpadové cesty 16 20
Cesty II. třídy, místníkomunikace 13 15
Cesty III.třídy,obslužní 6 10místní komunikace
Netuhá vozovka Tuhá vozovka
Stanovení součinitele m