Министерство Образования и науки Российской Федерации.

ФГБОУ ВПО

Тамбовский Государственный технический университет

Кафедра «Городское строительство и автомобильные дороги»

Расчетно-графическая работа по дисциплине «Коммуникационная инфраструктура жилищной и общественной архитектуры»

Выполнила: ст. гр. МАР-51

Кузнецова В.С.

Руководитель : Матвеева И.В.

Тамбов 2012

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ГОРОДСКОЙ УЛИЦЫ

Цель: Запроектировать поперечный профиль магистральной улицы общегородского значения, определив ширину и взаиморасположение ее элементов — проезжей части, тротуаров, полос зеленых насаждений

Исходные данные

Вариант 4

Ширина улицы между красными линиями -30 м

Застройка - общественными зданиями

План участка улицы показан на рис.

Рис. План участка улицы

Перспективная интенсивность движения транспорта и пешеходов по улице в часы пик в каждом направлении составляет:

Легковых автомобилей 400 ед/ч

Грузовых автомобилей 170 ед/ч

Автобусов 65 ед/ч

Пешеходов 5800 чел/ч

Расчетная скорость транспорта . . 60 км/ч

Режим работы светофоров на регулируемых перекрестках следу­ющий:

продолжительность красной фазы свето­фора (t_к) 20 сек

продолжительность желтой фазы свето­фора(t_ж) 5 сек

продолжительность зеленой фазы свето­фора (t₃) 40 сек

Общая продолжительность цикла работы светофора

Т_ц = 20 + 5 + 40 + 5 = 70 сек.

Среднее расстояние между регулируемыми перекрестками равно 600 м. Город расположен во II климатической зоне.

Решение

Определение ширины проезжей части улицы. Ширина проезжей ча­сти улицы определяется шириной одной полосы ее и количеством полос движения, необходимых для пропуска заданного транспортного потока. Таким образом, для установления ширины проезжей части следует опре­делить:

1. пропускную способность одной полосы движения для каждого вида транспорта;

2. необходимое количество полос движения;

3. ширину каждой полосы движения.

Расчет пропускной способности одной полосы движения. Пропуск­ная способность одной полосы движения определяется по формуле

Nч = 3600v/L = экип/ч

Где Nч - пропускная способность одной полосы движения в одном направлении;

v — расчетная скорость движения в м/сек-,

L — «динамический габарит», или безопасное расстояние меж­ду транспортными единицами, двигающимися попутно в колонне (включая собственную длину);

Где v — скорость движения различных типов транспорта в м/сек, при­нимаемая в соответствии с заданием;

t-—промежуток времени в сек между моментами торможе­ния переднего и следующего за ним автомобиля, идущих последовательно, равный вре­мени реакции водителя (зави­сит от квалификации водите­ля и принимается по табл. 3 (для слабой квалификации 2);

g — ускорение силы тяжести, рав­ное 9,81 м/сек2-,

ср— коэффициент сцепления пнев­матической шины колеса с покрытием, изменяющийся в зависимости от состояния по­

крытия от 0,8 до 0,1; принимается по табл. 4; для расчета при­нимаем ф =0,3;

i — продольный уклон, принимаемый при движении на подъеме со знаком плюс, а при движении на спуске со знаком минус; в данном случае условно расчет ведем для горизонтального участка, т.е. i=0.

I—длина экипажа, принимаемая по табл. 5 (= 10);

s - расстояние между автомобилями после остановки, принимае- мое равным 3 м.

Lлегк = 16,7 х 2 + 16,72/ (2 x 9,81 x 0,3) + 6 + 3 = 90 м

Lгруз = 16,7 х 2 + 16,72/ (2 x 9,81 x 0,3) + 10 + 3 = 94 м

Пропускная способность одной полосы проезжей части улицы для каждого вида транспорта на перегоне равна:

Nлегк = 3600v/L = 3600 х 16,7 / 90 = 668 маш/ч

Nгруз = 3600v/L = 3600 х 16,7 / 94 = 639 маш/ч

При определении пропускной способности линий массового марш­рутного транспорта, в том числе и автобусов, следует исходить из того, что она практически обусловливается пропускной способностью остано­вочных пунктов.

Пропускную способность остановочного пункта для автобуса мож­но определить по фопмуле

где Т—полное время, в течение которого автобус находится на оста­новочном пункте, в сек:

Т — t₁ + t₂ + t₃ + t_t.

где t₁ — время, затрачиваемое на подход к остановочному пункту (вре­мя торможения), в сек t₂— время на посадку и высадку пассажиров в сек- t₃—время на передачу сигнала и закрытие дверей в сек; t_t.—время на освобождение автобусом остановочного пункта в сек

Определяя отдельные слагаемые, получаем

где l₃—«промежуток безопасности» между автобусами при подходе к остановке, равной по длине автобусу—10 м;

b—замедление при торможении, принимаемое равным 1 м/сек²,

где β— коэффициент, учитывающий, какая часть автобуса занята выходящими и входящими пассажирами по отношению к нор­мальной вместимости автобуса; для остановочных пунктов с большим пассажирооборотом β = 0,2;

λ - вместимость автобуса, равная 60 пассажирам; t_a— время, затрачиваемое одним входящим или выходящим пас­сажиром, равное 1,5 се/с;

k—число дверей для выхода или входа пассажиров, равное 1

t₃ — время, принимаемое по данным наблюдений, равное 3 сек;

где а — ускорение, равное 1 м/сек²;

Полное время занятия автобусом остановочного пункта

T = 5 + 18 + 3 + 5 = 31 cек

Таким образом, пропускная способность остановочного пункта для автобуса составит

N₀ = 3600/ 31 = 116 авт/ч

При определении пропускной способности полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом, надо учитывать, что расчетная скорость в перегоне не равна фактической скорости сообще­ния по улице. Реальная скорость сообщения зависит от задержек тран­спорта у перекрестков.

Таким образом, расчетная пропускная способность полосы проез­жей части между перекрестками определяется как пропускная способность перегона с введением коэффициента α по формуле

Коэффициенты снижения пропускной способности с учетом задер­жек на перекрестках определяются по формуле

где L_n— расстояние между регулируемыми перекрестками, равное в соответствии с заданием 700 м

а —среднее ускорение при трогании с места —1 м/сек²,

b—среднее замедление скорости движения при торможении — 1 м/сек²-,

tΔ — средняя продолжительность задержки перед светофором;

где t_K— продолжительность красной фазы светофора — 20 сек;

tж — продолжительность желтой фазы светофора — 5 сек; (t₃ — продолжительность зеленой фазы светофора—40 се/с);

v— расчетная скорость в м/сек.

Подставляя в формулу соответствующие величины, получаем:

tΔ = 20 + 2х5 /2 = 15 cек

Коэффициент снижения пропускной способности для полос проез­жей части, используемой легковым и грузовым транспортом,

Для маршрутизированного транспорта коэффициент задержки дви­жения а не определяем.

Таким образом, расчетная пропускная способность одной полосы проезжей части для легкового и грузового транспорта равна:

N’легк = 668 х 0,56 = 374

N’груз = 639 х 0,56 = 358

Определение количества полос проезжей части, необходимого для движения транспорта. Количество полос для всех видов транспорта рас­читывается по формуле

Где n - количество полос движения;

A - заданная интенсивность движения транспорта по улице в од­ном направлении за час пик.

Таким образом, необходима для пропуска легковых автомобилей

n = 400 / 374 = 1,07

таким же расчетом находим, что

для пропуска грузовых автомобилей нужно 0, 48 полосы и для автобу­сов— 0,56 полосы.

Пропуск заданной интенсивности движения могут обеспечить две полосы движения (1,07 + 0,48 + 0,56=2,11). Однако такое решение неиз­бежно вызовет снижение скорости легковых автомобилей, вынужденных двигаться по одной полосе вместе с грузовыми автомобилями, а также части грузовых автомобилей, которые в свою очередь будут двигаться по одной полосе с автобусами.

Поэтому, исходя из состава транспортного потока, целесообразно принять три полосы движения в каждом направлении.

В случае если пропускная способность улицы рассчитывается не по специализированным полосам проезжей части, а для смешанного тран­спортного потока в целом, необходимо привести смешанный поток к од­нородному, используя следующие коэффициенты приведения:

Необходимо также учитывать, что при многополосной проезжей ча­сти пропускная способность ее возрастает не прямо пропорционально ко­личеству полос.

При определении пропускной способности всей проезжей части, ис­пользуемой смешанным транспортным потоком, для каждой полосы движения вводятся нижеприведенные коэффициенты:

Установление ширины проезжей части улицы. В табл. 6 приведена наименьшая ширина проезжей части улиц на прямых участках. Шири­ну проезжей части улиц в каждом направлении определяем по формуле

B = bn

где В —ширина проезжей части в одном направлении; b — ширина одной полосы движения;

п — количество полос движения.

Для магистральной улицы общегородского значения ширину поло­сы принимаем минимальную, равную 3,5.

Наименьшее количество полос приведено в табл. 6, без учета полос для временной стоянки автомобилей.

В связи с этим, и учитывая, что улица с обеих сторон застроена ад­

министративными зданиями, у которых может останавливаться значи­тельное количество автомашин, предусматриваем специальную полосу шириной 3 м для стоянки автомобилей (табл. 7).

Общая ширина четырехполосной проезжей части в каждом направ­лении движения, таким образом, равна:

В = 3,5-3+ 3= 13,5 м.

Проверка пропуск­ной способности магист­рали у перекрестка. Про­изводим проверочный расчет пропускной спо­собности магистрали, «в узком сечении», у пере­крестка в сечении «стоп- линии». Пропускная спо­собность в этом сечении зависит от режима ре­гулирования, принятого на перекрестке.

где N₂—пропускная спо­собность одной полосы проез­жей части у пе­рекрестка, в се­чении «стопли- нии» в авт/ч;

t_n— интервал во вре­мени прохожде­ния автомоби­лями перекрест­ка, принимае­мый в среднем равным 3 сек;

v_п - скорость прохождения автомобилями перекрестка; принимаем в нашем случае 18 км/ч (или 5 м/сек);

t₃ - продолжительность зеленой фазы светофора — 40 сек;

Т_ц - продолжительность цикла — 70 сек;

А -ускорение автомобиля — 1 м/сек².

Подставляя в формулу указанные величины, получаем:

N₂ = (3600 / 3 ) х (40 – 5)/70 = 643 авт/ч

Учитывая необходимость обеспечения левых и правых поворотов на перекрестке, требующих специальных полос проезжей части, для определения пропускной способности магистрали пользуемся следующей формулой:

где N_п — пропускная способность магистрали в сечении «стоплинии» в авт/ч\

N₂—пропускная способность одной полосы проезжей части у пе­рекрестка в сечении «стоплинии» в авт/ч;

п — количество полос;

1,3 — коэффициент, учитывающий право- и левоповоротное дви­жение.

Подставляя соответствующие величины в формулу, получаем:

N_{п =} 1,3 х 643 (4-2) = 1672 авт/ч

Таким образом, пропускная способность магистрали в сечении «стоплинии» вполне обеспечивает прохождение транспортного потока заданной интенсивности.

Установление ширины тротуара. Перспективная интенсивность пе­шеходного движения на тротуарах в каждом направлении составляет 5800 чел/ч. Пропускная способность одной полосы тротуара принимает­ся 1000 чел/ч.

Необходимое количество полос

n = 5800 / 1000 = 5,8 или 6 полос

Ширина полосы ходовой части тротуара и добавочных полос принимается по табл.8

Т.о., ширина ходовой части тротуара составит В = 0,75х6 = 4,5 м

Выбор типа поперечного профиля

В связи с тем что основными элемен­тами улицы по стоимости и сложности устройства являются проезжая часть и тротуары, намечаем вначале схему поперечного профиля улицы, исполь­зуя полученную по расчету ширину проезжен части и тротуаров. После этого можно будет приступить к раз­мещению полос зеленых насаждений, мачт освещения и подземных инже­нерно-санитарных сетей.

Для указанных в задании условий движения рассматриваем попе­речный профиль улицы в двух вариантах:

1. поперечный профиль улицы без полосы для разделения встреч­ного движения;

2. поперечный профиль улицы с полосой для разделения встречно­го движения.

Рассматриваемые схемы поперечного профиля показаны на рис. 8.

В первом варианте тротуар отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев и от линии застройки газоном.

Во втором варианте проезжая часть разделяется газоном (раздели­тельной полосой), а тротуар, примыкающий к линии застройки, отделен однорядной посадкой деревьев от проезжей части.

В первом варианте мачты освещения могут быть расположены в зо­не зеленых насаждений у тротуаров с обеих сторон улицы, а во втором - посередине разделительной полосы.

В целях лучшей организации движения желательно наличие осевой разделительной полосы, однако, учитывая необходимость создания на­иболее полной изоляции жилой застройки от шума и вибрации, вызыва­емой проходящим транспортом, выбираем второй вариант поперечного профиля улицы. Согласно этому варианту кроме полосы зеленых насаж­дении между проезжей частью и тротуаром намечается еще одна — между тротуаром и линией застройки.

Размещение зеленых насаждений. Минимальная ширина полос зе­леных насаждений приводится в табл. 10.

Намеченные зеленые полосы в поперечном профиле проектируем шириной по 2 м.

Очертание поперечного профиля проезжей части. Поперечный профиль проезжей части принимаем параболи­ческого очертания. Такой профиль наи­лучшим образом отвечает требовани­ям водоотвода, обеспечивая быстрей­ший сток воды с проезжей части к лот­кам и дождеприемным колодцам.

В табл. 11 приведены наиболь­шие и наименьшие поперечные укло­ны проезжей части.

Средний поперечный уклон про­езжей части принимаем равным 20°/о-

Для разбивки поперечного профиля ширину проезжей части делим на 10 равных частей по 2,7 м и определяем значение ординат для про­межуточных точек.