THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
- Độ tăng của gia tốc ly tâm I = 0,34m/s
3
- Bề rộng mặt đường b
1
= 7,5 (m).
- Hệ số bám của bánh xe với mặt đường φ = 0,5.
Nội dung tính toán : Theo trình tự sau :
1.3.1.Tính toán cho các yếu tố của đường nhánh rẽ trái gián tiếp ( từ Cát Lái đi
TP HCM ).
- Chiều dài đường cong chuyển tiếp được tính theo công thức :
2 2
0
2
r
v v
L
a
-
=
´
=
2 2
16.6 11.11
2 0,43
-
´
= 95(m).
Ta chon L = 95 (m).
- Chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức :
1 sc n
1
nsc
(i -i )
i
b
l
´
=
=
5,5 (0,03 - 0,02)
0,008
´
= 9.375 (m).
Trong đó ta chọn siêu cao trên đường nhánh này là 3%.
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
23
α
α/2
90-α/2
90- α/2
TPHCM
DONG NAI
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
- Chiều dài đoạn nối trực tiếp từ đường nhánh vào đường thẳng được xác định theo
công thức :
3
0 1
3
( )
a
r r k
l v v v y= ´ ´ - ´
=
3
3
8.33 (16.6 11.11) 5.5
0,43
´ ´ - ´
= 47.502 (m).
- Đối chiếu điều kiện chiều dài đường cong chuyển tiếp tính được L phải đủ để bảo đảm
nối vào đường thẳng và cấu tạo đoạn nối siêu cao :
L = 95 m > l+l
1
= 56.877 (m) . thỏa mãn .
Chiều dài nhánh rẽ trên trắc dọc L’
V
' 2 2
1 2
max 1 max 2
max max max
( ) ( )
2 2
v
R R H
L i i i i
i i i
= + + + +
' 2 2
1300 500 6.5
(0 0.04) (0 0.04)
2 0.04 2 0.04 0,04
v
L = × + + × + +
× ×
L’
v
= 283.4 m
Chiều dài trắc dọc khi không có đoạn chêm d
'
1 1 max 1 2 max 2
( ) ( )
v
L R i i R i i= + + +
'
1
1300(0.04 0) 500 (0.04 0)
v
L = + + × +
L’
v1
= 72 m
Chiều dài đoạn chêm d
d= L’
v
– L’
V1
d= 283.4 – 72
d = 211.4 m
- Tính góc ngoặt của đường cong chuyển tiếp theo công thức :
2 3
3 5
0 r 0 0 0
5
57,3
(v -v ) v 3 ( )
r
a a
L L
v v v
b
é ù
´
ê ú
= ´ ´ + ´
ê ú
´ ´ - ´
ë û
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
24
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
2 3
3 5
0,43 5 0,43
57,3 80 80
(16,6 - 11.11) 13.89 3 (16.6 11.11) 13.89
é ù
´
ê ú
= ´ ´ + ´
ê ú
´ ´ - ´
ë û
= 24.003
0
- Tính tọa độ cuối của đường cong chuyển tiếp theo các công thức :
2
5
2 6
0 r 0
10 (v -v ) v
k
a
x L L= - ´
´ ´
=
2
5
2 6
0,43
80 80
10 (16.6 - 11.11) 13.89
- ´
´ ´
= 94.22(m) .
3
3
0 r 0
3 (v -v ) v
k
a
Y L= ´
´ ´
=
3
3
0,43
80
3 (16.6 - 11.11) 13.89
´
´ ´
= 9.09 (m).
Xác địnhtoạ độ một số điểm để cắm đường cong chuyển tiếp như sau:
Điểm a vo vr L Li=iL/20 xk Yk
1 0.43 16.6 11.111 80.000 4.000000 4.00000 0.00123
2 0.43 16.6 11.111 80.000 8.000000 7.99999 0.00986
3 0.43 16.6 11.111 80.000 12.000000 11.99992 0.03328
4 0.43 16.6 11.111 80.000 16.000000 15.99965 0.07889
5 0.43 16.6 11.111 80.000 20.000000 19.99893 0.15408
6 0.43 16.6 11.111 80.000 24.000000 23.99734 0.26624
7 0.43 16.6 11.111 80.000 28.000000 27.99425 0.42279
8 0.43 16.6 11.111 80.000 32.000000 31.98880 0.63110
9 0.43 16.6 11.111 80.000 36.000000 35.97981 0.89858
10 0.43 16.6 11.111 80.000 40.000000 39.96581 1.23261
11 0.43 16.6 11.111 80.000 44.000000 43.94494 1.64061
12 0.43 16.6 11.111 80.000 48.000000 47.91494 2.12996
13 0.43 16.6 11.111 80.000 52.000000 51.87307 2.70805
14 0.43 16.6 11.111 80.000 56.000000 55.81614 3.38229
15 0.43 16.6 11.111 80.000 60.000000 59.74041 4.16007
16 0.43 16.6 11.111 80.000 64.000000 63.64154 5.04879
17 0.43 16.6 11.111 80.000 68.000000 67.51462 6.05583
18 0.43 16.6 11.111 80.000 72.000000 71.35405 7.18861
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
25
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
19 0.43 16.6 11.111 80.000 76.000000 75.15354 8.45450
20 0.43 16.6 11.111 80.000 80.000000 78.90608 9.86091
- Tính góc ở tâm đường tròn :
φ = 180
0
+ α – 2xβ = 180
0
+ 90
0
– 2x27
0
29’= 195,99
0
- Xác định bán kính đường cong tròn trên hình đó theo công thức :
2
sc
( i )
v
R
g m
=
´ +
=
2
11.11
9,81 (0,15 0,03)´ +
= 69.78 (m).
Ta chọn R = 70 (m).
- Tính chiều dài đường cung tròn :
0
180
R
K
p
j
´
= ´
=
0
45
215 2'
180
p´
´
= 239.45(m)
- Xác định góc :
0
90
2
a
h b= + -
=
0 0
64
90 24.003
2
+ -
= 82
0
Kiểm tra điều kiện : ĐẠT
1.3.2.Tính toán cho các yếu tố của đường nhánh rẽ trái gián tiếp ( từ Đồng Nai đi
Cát Lái)
Góc nối đường phụ vào đường chính α = 45
0
.
- Chiều dài đường cong chuyển tiếp được tính theo công thức :
2 2
0
2
r
v v
L
a
-
=
´
= 57.46 (m).
Ta chon L =60 (m).
- Chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức :
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
26
α
α/2
90-α/2
TPHCM
DONG NAI
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
1 sc n
1
nsc
(i -i )
i
b
l
´
=
=
7,5 (0,025 - 0,02)
0,008
´
= 4.7 (m).
Trong đó ta chọn siêu cao trên đường nhánh này là 3%.
- Chiều dài đoạn nối trực tiếp từ đường nhánh vào đường thẳng được xác định theo
công thức :
3
0 1
3
( )
a
r r k
l v v v y= ´ ´ - ´
=
3
3
8.33 (16.6 11.11) 5.5
0,43
´ ´ - ´
= 45.75 (m).
- Đối chiếu điều kiện chiều dài đường cong chuyển tiếp tính được L phải đủ để bảo đảm
nối vào đường thẳng và cấu tạo đoạn nối siêu cao :
L = 60 (m) > l+l
1
= 50.45 (m) . thỏa mãn .
Chiều dài nhánh rẽ trên trắc dọc L’
V
' 2 2
1 2
max 1 max 2
max max max
( ) ( )
2 2
v
R R H
L i i i i
i i i
= + + + +
' 2 2
1300 500 6.5
(0 0.04) (0 0.04)
2 0.04 2 0.04 0,04
v
L = × + + × + +
× ×
L’
v
= 283.4 m
Chiều dài trắc dọc khi không có đoạn chêm d
'
1 1 max 1 2 max 2
( ) ( )
v
L R i i R i i= + + +
'
1
1300(0.04 0) 500 (0.04 0)
v
L = + + × +
L’
v1
= 72 m
Chiều dài đoạn chêm d
d= L’
v
– L’
V1
d= 283.4 – 72
d = 211.4 m
- Tính góc ngoặt của đường cong chuyển tiếp theo công thức :
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
27
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
2 3
3 5
0 r 0 0 0
5
57,3
(v -v ) v 3 ( )
r
a a
L L
v v v
b
é ù
´
ê ú
= ´ ´ + ´
ê ú
´ ´ - ´
ë û
2 3
3 5
0,43 5 0,43
57,3 80 80
(16.6 - 11.11) 13.89 3 (16.6 11.11) 13.89
é ù
´
ê ú
= ´ ´ + ´
ê ú
´ ´ - ´
ë û
= 27.48624
0
= 24.56
0
- Tính tọa độ cuối của đường cong chuyển tiếp theo các công thức :
2
5
2 6
0 r 0
10 (v -v ) v
k
a
x L L= - ´
´ ´
=
2
5
2 6
0,43
80 80
10 (16.6 - 11.11) 13.89
- ´
´ ´
= 58.9 (m) .
3
3
0 r 0
3 (v -v ) v
k
a
Y L= ´
´ ´
=
3
3
0,43
80
3 (16.6 - 11.11) 13.89
´
´ ´
= 8.46(m).
Xác định toạ độ một số điểm để cắm đường cong chuyển tiếp như sau:
Điểm a vo vr L Li=iL/20 xk Yk
1 0.43 16.6 11.111 80.000 4.000000 4.00000 0.00123
2 0.43 16.6 11.111 80.000 8.000000 7.99999 0.00986
3 0.43 16.6 11.111 80.000 12.000000 11.99992 0.03328
4 0.43 16.6 11.111 80.000 16.000000 15.99965 0.07889
5 0.43 16.6 11.111 80.000 20.000000 19.99893 0.15408
6 0.43 16.6 11.111 80.000 24.000000 23.99734 0.26624
7 0.43 16.6 11.111 80.000 28.000000 27.99425 0.42279
8 0.43 16.6 11.111 80.000 32.000000 31.98880 0.63110
9 0.43 16.6 11.111 80.000 36.000000 35.97981 0.89858
10 0.43 16.6 11.111 80.000 40.000000 39.96581 1.23261
11 0.43 16.6 11.111 80.000 44.000000 43.94494 1.64061
12 0.43 16.6 11.111 80.000 48.000000 47.91494 2.12996
13 0.43 16.6 11.111 80.000 52.000000 51.87307 2.70805
14 0.43 16.6 11.111 80.000 56.000000 55.81614 3.38229
15 0.43 16.6 11.111 80.000 60.000000 59.74041 4.16007
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
28
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
16 0.43 16.6 11.111 80.000 64.000000 63.64154 5.04879
17 0.43 16.6 11.111 80.000 68.000000 67.51462 6.05583
18 0.43 16.6 11.111 80.000 72.000000 71.35405 7.18861
19 0.43 16.6 11.111 80.000 76.000000 75.15354 8.45450
20 0.43 16.6 11.111 80.000 80.000000 78.90608 9.86091
- Tính góc ở tâm đường tròn :
φ = 90
0
- α - 2xβ = 180
0
+ 45
0
– 2x24.56
0
= 8.88
0
- Xác định bán kính đường cong tròn trên hình đó theo công thức :
2
sc
( i )
v
R
g m
=
´ +
=
2
11.11
9,81 (0,15 0,03)´ +
= 62.92 (m).
Ta chọn R = 70 (m).
- Tính chiều dài đường cung tròn :
0
180
R
K
p
j
´
= ´
=
0
70
8.88
180
p´
´
= 10.85 (m)
- Chiều dài toàn bộ đường tròn với 2 đường cong chuyển tiếp :
Lu1u = K0 + 2L = 130.85 (m).
1.3.3Tính toán và thiết kế đường nhánh rẽ phải từ đường phụ nối vào đường
chính ( nhánh rẽ phải trực tiếp với α = 116
о
) .
- Đây là nhánh rẽ từ hướng Cát Lái đi Đồng Nai, được thiết kế với 2 làn xe , sẽ là đoạn
đường có tuyến cong trên mặt bằng , có độ dốc dọc là 0% , tốc độ thiết kế là 50 km/h
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
29
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
M
A2
M1
O2
- Xác định bán kính R1 theo công thức sau , với hệ số lực ngang μ = 0,17 và i
sc
= 3% và
v
d
= 13,9 m/s :
2
1
sc
( i )
v
R
g m
=
+
= 149.03 (m) .
Ta chọn R1 = 150 (m)
- Sử dụng đường cong tròn Clothoid để thiết kế đường cong chuyển tiếp với chiều dài
được tính theo công thức :
3
1
v
L
R I
=
´
= 90.78 (m) .
Chọn L = 90 (m) .
- Từ đó tính thông số của đường cong Clothoid C=R
1
xL = 150 x 90 = 13500 (m
2
).
- Chiều dài đoạn nối vào đường chính của nhánh rẽ phải được tính theo công thức
3
1
6
k
l C y= ´ ´
= 67.519 (m).
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
30
α
β
β
γ
R1
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
Ta ch ọn l = 70
- Chiều dài đoạn nâng siêu cao với bề rộng phần xe chạy b1= 7.5 (m) :
1 sc n
1
nsc
(i -i )
i
b
l
´
=
= 9.375 (m) .
Trong đó i
n
là độ dốc ngang đường chính i
n
= 2%.
- Tổng chiều dài bao gồm đoạn nối và đoạn nâng siêu cao của đường nhánh rẽ phải bằng
l+l
1
= 79.375(m) .
Kiểm tra điều kiện chiều dài đường cong chuyển tiếp đủ để bố trí đoạn nối và đoạn nâng
siêu cao . Điều kiện này thỏa mãn : L = 90 > (l+l
1
) =79.375
- Xác định góc ngoặt β của đường cong chuyển tiếp theo công thức :
1
57,3
2 R
L
b = ´
´
=
90
57,3
2 150
´
´
=17.19
0
= 17
0
11’
- Tính tọa độ của điểm cuối đường cong chuyển tiếp Clothoid theo các công thức sau :
5
2
40 C
L
x L= -
´
=
5
2
90
90
40 13500
-
´
= 89.19 (m).
3 7
3
6 336 C
L L
y
C
= -
´ ´
=
3 7
3
90 90
6 13500 336 13500
-
´ ´
= 8.94 (m)
Xác định toạ độ một số điểm trên đường cong chuyển tiếp clothoid
điểm L C Li=i*l/20 xk Yk
1 90 13500 4.5 4.5 0.001125
2 90 13500 9 8.999992 0.009
3 90 13500 13.5 13.49994 0.030375
4 90 13500 18 17.99974 0.071999
5 90 13500 22.5 22.49921 0.140621
6 90 13500 27 26.99803 0.242987
7 90 13500 31.5 31.49575 0.385838
8 90 13500 36 35.99171 0.575905
9 90 13500 40.5 40.48505 0.819909
10 90 13500 45 44.97469 1.124548
11 90 13500 49.5 49.45923 1.496494
12 90 13500 54 53.93701 1.94238
13 90 13500 58.5 58.40602 2.468789
14 90 13500 63 62.86386 3.082235
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
31
THIẾT KẾ NÚT GIAO LẬP THỂ CHƯƠNG 4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
15 90 13500 67.5 67.30778 3.789152
16 90 13500 72 71.73458 4.595866
17 90 13500 76.5 76.1406 5.508577
18 90 13500 81 80.5217 6.533327
19 90 13500 85.5 84.87324 7.675971
20 90 13500 90 89.19 8.942143
- Xác định góc ở tâm γ
γ= α – 2x β = 90
0
-2x17
0
11’ = 235
0
37’
- Tính chiều dài đương cung tròn của nhánh rẽ phải 1 theo công thức :
1
0
180
R
L
p
g
´
= ´
=
0
150
235 37 '
180
p´
´
= 616.539 (m).
Chiều dài toàn bộ đường con rẽ phải trên bình đồ của nhánh rẽ phải 1 được tính theo
công thức :
L
h(MM1)
= 2xL + L
0
= 2x90 + 616.539 = 796.539 (m).
Khi đó , đường tang lớn của nhánh rẽ phải 1 được tính theo công thức
1 1 1 1 1
( sin )
2
H k
T T t R tg x R
a
b= + = ´ + - ´
=
0
90
150 (89.19 150 sin13 6')
2
tg´ + - ´
= 194.7612 (m) .
Chiều dài đường tang T
H1
= 194.7612 (m) chính là khoảng cách A
2
M và A
2
M
1
. Tức là
A
2
M = A
2
M
1
= 194.7612 (m)
1.3.3Tính toán và thiết kế đường nhánh rẽ phải từ đường chính nối vào đường
phụ ( nhánh rẽ phải trực tiếp với α = 64
о
) .
- Tương tự như nhánh rẽ phải 1 , với nhánh rẽ phải 2 thì các thông số gồm : chiều dài
đường cong chuyển tiếp L , chiều dài đoạn nối l , chiều dài đoạn nâng siêu cao l
1
, góc
ngoặt β của đường cong chuyển tiếp cùng các tọa độ xk , yk và đương tang phụ t đều
lấy tương ứng của đường nhánh rẽ phải 1 .
- Ta có : R
2
= 100 (m).
L = 80 (m) .
SVTH: Trần Việt Hà LỚP: CTGTTP K46
32
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét