INSA361 Ulaştırma Mühendisliği Geometrik Tasarım Dr. Mehmet M. Kunt 21 Ekim 2013
Geometrik Tasarım Amaç Geometrik Enkesit Proje düşey hattı Proje yatay hattı Dever Yatay ve düşey kurb koordinasyonu Dr. Mehmet M. Kunt 2
Geometrik Tasarım Amaç Geometrik Enkesit İki şeritli yol Bölünmüş yol Demiryolu hattı Proje düşey hattı Proje yatay hattı Dever Yatay ve düşey kurb koordinasyonu Dr. Mehmet M. Kunt 3
İki Şeritli Yol Hendek (Ditch) Banket (Shoulder) Yol şeritleri (Traveled way) Banket (Shoulder) Hendek (Ditch) Banket (Shoulder) Yol şeritleri (Traveled way) Banket (Shoulder) Dr. Mehmet M. Kunt 4
Bölünmüş Yol Banketler (Shoulders) Hendek (Ditch) Yol şeritleri (Traveled way) Refüj (Median) Yol şeritleri (Traveled way) Hendek (Ditch) Yol şeritleri (Traveled way) Banketler (Shoulders) Refüj (Median) Yol şeritleri (Traveled way) Dr. Mehmet M. Kunt 5
Demiryolu Hattı Ray(Rail) Ray(Rail) Ray desteği(tie) Taş kırığı (Ballast) Üstyapı tabanı (Subgrade) Dr. Mehmet M. Kunt 6
Geometrik Tasarım Amaç Geometrik Enkesit Proje düşey hattı Teğet Eğimleri Düşey Kurblar Proje yatay hattı Dever Yatay ve düşey kurb koordinasyonu Dr. Mehmet M. Kunt 7
Proje düşey hattı Teğet Eğimleri Maksimum eğim için tavsiye edilen standard değerler, yüzdelik Arazi türü Otoyol Kırsal yollar Şehir içi yollar Düz Araziler Engebeli Araziler Dağlık Araziler Dr. Mehmet M. Kunt 8
Proje düşey hattı Düşey Kurblar SimetrikDüşey Kurb BVC: Kurb başlangış noktası PI: Teğetlerin birleşme noktası EVC: Kurb bitiş noktası g1,g2: Birinci ve ikinci teğetin eğimi, % Elevation: Rakım Dr. Mehmet M. Kunt 9
Düşey Kurblar Şekil: Parabol Eğim birim değişimi Denklem: y, Kurb başlangıcından X mesafe ötedeki kurb rakımının metre olarak değerini veriyor Dr. Mehmet M. Kunt 10
Düşey Kurblar y: kurb rakımı, m y0: BVC rakımı, m g1: BVC noktasında kurb eğimi, % x: BVC den yatay olarak ölçülen mesafe r: eğimin birim mesafedeki değişimi Dr. Mehmet M. Kunt 11
Düşey Kurblar y: kurb rakımı, m y0: BVC rakımı, m g1: BVC noktasında kurb eğimi, % x: BVC den yatay olarak ölçülen mesafe r: eğimin birim mesafedeki değişimi Dr. Mehmet M. Kunt 12
Düşey Kurblar Eğim Eğimin birim mesafedeki değişimi, r Kurb üzerindeki herhangi bir noktadaki eğim, g X noktasında teğet ile kurb rakımları arasındaki fark Dr. Mehmet M. Kunt 13
Düşey Kurblar Eğim Eğimin birim mesafedeki değişimi, r Kurb üzerindeki herhangi bir noktadaki eğim, g Eğer g = 0 ise X noktasında teğet ile kurb rakımları arasındaki fark Dr. Mehmet M. Kunt 14
Düşey Kurblar Elevations Düşey kurblarda profil hesap tablosu Station: İstasyon Grade: Eğim Tangent elevation: Teğet rakımı Offset: teğet ve kurb rakım farkı Profile elevation: Kurb rakımı Dr. Mehmet M. Kunt 15
Düşey Kurblar Rakımlar Veriler g1, g2, PI STA, PI rakım Dr. Mehmet M. Kunt 16
Düşey Kurblar Elevations Veriler g1, g2, PI STA, PI rakım Hesaplanan BVC STA & rakım EVC STA & rakım Teğet rakımı Kurb rakımı Dr. Mehmet M. Kunt 17
Düşey Kurblar Örnek Örnek Problem 4.1 180 metre uzunluğundaki düşey kurb 2.5% ve +1.0% teğetlerinin birleşiminden oluşmuştur. PI istasyonu 100+00 ve rakımı 100.0 olan bu kurbun rakımı en düşük noktasının istasyon ve rakım değerlerini hesaplayınız. Eğimin birim mesafedeki değişimi Dr. Mehmet M. Kunt 18
Düşey Kurblar Örnek Örnek Problem 4.1 180 metre uzunluğundaki düşey kurb 2.5% ve +1.0% teğetlerinin birleşiminden oluşmuştur. PI istasyonu 100+00 ve rakımı 100.0 olan bu kurbun rakımı en düşük noktasının istasyon ve rakım değerlerini hesaplayınız. Eğimin birim mesafedeki değişimi En düşük noktadaki eğim = 0 g = g1 +rx = 0 veya Dr. Mehmet M. Kunt 19
Düşey Kurblar Örnek Örnek Problem 4.1 180 metre uzunluğundaki düşey kurb 2.5% ve +1.0% teğetlerinin birleşiminden oluşmuştur. PI istasyonu 100+00 ve rakımı 100.0 olan bu kurbun rakımı en düşük noktasının istasyon ve rakım değerlerini hesaplayınız. Eğimin birim mesafedeki değişimi En düşük noktadaki eğim = 0 g = g1 +rx = 0 veya Dr. Mehmet M. Kunt 20
Düşey Kurblar Örnek BVC rakımı Dr. Mehmet M. Kunt 21
Düşey Kurblar Örnek BVC rakımı En düşük noktanın rakımı Dr. Mehmet M. Kunt 22
Düşey Kurblar Örnek BVC rakımı En düşük noktanın rakımı Dr. Mehmet M. Kunt 23
Düşey Kurblar Kapalı/Açık Dr. Mehmet M. Kunt 24
Düşey Kurblar Kapalı/Açık Dr. Mehmet M. Kunt 25
Düşey Kurblar Kapalı/Açık Dr. Mehmet M. Kunt 26
Düşey Kurblar Kapalı/Açık Görüş mesafesi ve kurb uzunluğu ilişkisi İki duruma göre: Görüş mesafesi(s) < Kurb uzunluğu (L) Görüş mesafesi(s) > Kurb uzunluğu(l) Kapalı ve Açık Düşey Kurblar için görseller Dr. Mehmet M. Kunt 27
Düşey Kurblar Kapalı Görseller Dr. Mehmet M. Kunt 28
Düşey Kurblar Kapalı Görseller h1 = 1070 mm h2 = 150 mm Dr. Mehmet M. Kunt 29
Düşey Kurblar Sag Curve Görseller Dr. Mehmet M. Kunt 30
Düşey Kurblar Açık Kurb Görselleri AASHTO Komfor Kriteri Dr. Mehmet M. Kunt 31
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Örnek problem 4.3 Tasarım hızı 100 km/sa olan bir düşey kurbun +0.50% ile 1.0% eğimleri birleşme noktasında 190 m duruş görüş mesafesi sağlaması için minimum uzunluğu ne olmalıdır? Kalifornia görünüş kriterine göre inceleyin. Sonucu en yakın üst 20 metreye yuvarlayın. Dr. Mehmet M. Kunt 32
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Örnek problem 4.3 Tasarım hızı 100 km/sa olan bir düşey kurbun +0.50% ile 1.0% eğimleri birleşme noktasında 190 m duruş görüş mesafesi sağlaması için minimum uzunluğu ne olmalıdır? Kalifornia görünüş kriterine göre inceleyin. Sonucu en yakın üst 20 metreye yuvarlayın. Duruş görüş mesafesi kriteri: S L olduğunu varsayarsak Dr. Mehmet M. Kunt 33
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Örnek problem 4.3 Tasarım hızı 100 km/sa olan bir düşey kurbun +0.50% ile 1.0% eğimleri birleşme noktasında 190 m duruş görüş mesafesi sağlaması için minimum uzunluğu ne olmalıdır? Kalifornia görünüş kriterine göre inceleyin. Sonucu en yakın üst 20 metreye yuvarlayın. Duruş görüş mesafesi kriteri: S L olduğunu varsayarsak Dr. Mehmet M. Kunt 34
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Kalifornia görünüş kriteri: Tasarım hızı = 100 km/sa > 60 km/sa, fakat eğim toplamı =1.5% <2%. 60 metre Kurb uzunluğu kullan. Dr. Mehmet M. Kunt 35
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Kalifornia görünüş kriteri: Tasarım hızı = 100 km/sa > 60 km/sa, fakat eğim toplamı =1.5% <2%. 60 metre Kurb uzunluğu kullan. Sonuç: Görüş mesafesi kriteri değeri en yüksek olduğu için 120 metrelik meterlik düşey kurb kullanılacak. Dr. Mehmet M. Kunt 36
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Örnek problem 4.3 Tasarım hızı 110 km/sa olan bir düşey kurbun 0.70% ile +0.50% eğimleri birleşme noktasında 220 m duruş görüş mesafesi sağlaması için minimum uzunluğu ne olmalıdır? AASHTO komfor kriterine ve Kalifornia görünüş kriterine göre inceleyin. Sonucu en yakın üst 20 metreye yuvarlayın Dr. Mehmet M. Kunt 37
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Örnek problem 4.3 Tasarım hızı 110 km/sa olan bir düşey kurbun 0.70% ile +0.50% eğimleri birleşme noktasında 220 m duruş görüş mesafesi sağlaması için minimum uzunluğu ne olmalıdır? AASHTO komfor kriterine ve Kalifornia görünüş kriterine göre inceleyin. Sonucu en yakın üst 20 metreye yuvarlayın Duruş görüş mesafesi kriteri: S L olduğunu varsayarsak Dr. Mehmet M. Kunt 38
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Örnek problem 4.3 Tasarım hızı 110 km/sa olan bir düşey kurbun 0.70% ile +0.50% eğimleri birleşme noktasında 220 m duruş görüş mesafesi sağlaması için minimum uzunluğu ne olmalıdır? AASHTO komfor kriterine ve Kalifornia görünüş kriterine göre inceleyin. Sonucu en yakın üst 20 metreye yuvarlayın Duruş görüş mesafesi kriteri: S L olduğunu varsayarsak Dr. Mehmet M. Kunt 39
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem Örnek problem 4.3 Tasarım hızı 110 km/sa olan bir düşey kurbun 0.70% ile +0.50% eğimleri birleşme noktasında 220 m duruş görüş mesafesi sağlaması için minimum uzunluğu ne olmalıdır? AASHTO komfor kriterine ve Kalifornia görünüş kriterine göre inceleyin. Sonucu en yakın üst 20 metreye yuvarlayın Duruş görüş mesafesi kriteri: S L olduğunu varsayarsak L< 0 olduğu için düşey kurba ihtiyaç yoktur. Dr. Mehmet M. Kunt 40
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem AASHTO komfor kriteri: Dr. Mehmet M. Kunt 41
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem AASHTO komfor kriteri: Kalifornia görünüş kriteri: Tasarım hızı = 110 km/sa > 60 km/sa, fakat eğim toplamı =1.2% <2%. 60 metre Kurb uzunluğu kullan. Dr. Mehmet M. Kunt 42
Düşey Kurblar Duruş Görüş Mesafesi Örnek Problem AASHTO komfor kriteri: Kalifornia görünüş kriteri: Tasarım hızı = 110 km/sa > 60 km/sa, fakat eğim toplamı =1.2% <2%. 60 metre Kurb uzunluğu kullan. Sonuç: Görünüş kriteri değeri en yüksek olduğu için 60 meterlik düşey kurb kullanılacak. Dr. Mehmet M. Kunt 43
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık Dr. Mehmet M. Kunt 44
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık Dr. Mehmet M. Kunt 45
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık Dr. Mehmet M. Kunt 46
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık rve x denklemlerinin sağ tarafını y denklemine yerleştrdiğimizde Dr. Mehmet M. Kunt 47
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık rve x denklemlerinin sağ tarafını y denklemine yerleştrdiğimizde Denklemin açılımı ve düzenlenmesi Dr. Mehmet M. Kunt 48
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık rve x denklemlerinin sağ tarafını y denklemine yerleştrdiğimizde Denklemin açılımı ve düzenlenmesi Bu denklemin iki kökü vardır Dr. Mehmet M. Kunt 49
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık rve x denklemlerinin sağ tarafını y denklemine yerleştrdiğimizde Denklemin açılımı ve düzenlenmesi Bu denklemin iki kökü vardır Büyük olan kökü W değişkeni kullanarak Dr. Mehmet M. Kunt 50
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık rve x denklemlerinin sağ tarafını y denklemine yerleştrdiğimizde Denklemin açılımı ve düzenlenmesi Bu denklemin iki kökü vardır Büyük olan kökü W değişkeni kullanarak L bulunur Dr. Mehmet M. Kunt 51
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık Dr. Mehmet M. Kunt 52
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık Çözüm Dr. Mehmet M. Kunt 53
Düşey Kurblar Objeler için düşey aralık Çözüm Dr. Mehmet M. Kunt 54
Geometrik Tasarım Amaç Geometrik Enkesit Proje düşey hattı Proje yatay hattı Horizontal tangents Circular curves Transition curves Superelevation Yatay ve düşey kurb koordinasyonu Dr. Mehmet M. Kunt 55