Advertisement
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Advertisement
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Advertisement
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı
Upcoming SlideShare
Konsolidasyon testiKonsolidasyon testi
Loading in ... 3
1 of 13
Advertisement

More Related Content

Viewers also liked(20)

Advertisement
Advertisement

Bir Karayolu Geçkisinin Tasarımı

  1. 0 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu BİR KARAYOLU GEÇKİSİNİN TASARIMI Abdullah YÜCEL 06043705 2010-2011 Yaz Döneminde Ulaştırma Anabilim Dalı’nda hazırlanan KARAYOLU DERSİ YILİÇİ PROJE ÖDEVİ Danışman: Öğr. Gör. Dr. Mustafa Sinan YARDIM İSTANBUL, 2011 YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
  2. 1 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu İçindekiler Giriş............................................................................................................................................. 2 Proje verileri........................................................................................................................ 2 Sıfır çizgisi çalışması ............................................................................................................ 2 Geçki araştırması hesabı ............................................................................................................ 4 Geçki araştırması yapılırken dikkat edilecek hususlar........................................................ 4 Kurbaya ait karakteristik değerler ...................................................................................... 5 Özel noktalara ait km değerleri .......................................................................................... 5 Arazi kotları (siyah kotlar) .......................................................................................................... 5 Kesin eksen hesabı ..................................................................................................................... 6 Geçiş eğrisi hesabı...................................................................................................................... 6 Yeni proje hızının hesabı ..................................................................................................... 6 Optik şart............................................................................................................................. 7 Dinamik şart ........................................................................................................................ 7 Minimum uzunluk şartı ....................................................................................................... 7 Geometrik şart .................................................................................................................... 7 Sademe şartı........................................................................................................................ 7 Klatoid elemanlarının hesaplanması................................................................................... 7 Klatoid başlangıç ve bitiş KM değerleri ............................................................................... 7 Dever hesabı............................................................................................................................... 8 Genişletme miktarı.............................................................................................................. 8 Rampa boyunun hesaplanması........................................................................................... 9  noktasındaki dever ve dever yüksekliği hesabı................................................................ 9 Düşey kurba hesabı .................................................................................................................... 9 Boy kesitte kırmızı kot hesabı................................................................................................... 10
  3. 2 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu GİRİŞ Projemizde aşağıda verilen kriterler doğrultusunda zorunlu A ve C noktaları arasına bir geçki tasarlamamız istenmektedir. Projede belirtilen koşullar doğrultusunda geçkimiz rampa boylu ve eksen sabit dever yapılarak uygulanacaktır. Dolayısıyla hesaplarımızda bu yönde yapılmıştır. Geçki tasarlanırken bazı özel durumlar ile karşılaşılmış ve proje yeniden şekillendirilmiştir. Örneğin geçiş eğrisi hesabı yaparken proje hızımızın yüksek olması hesaplarda en fazla deveri (%8) geçmemeize neden olmuştur. Bunun üzerine dever miktarımız %8 alınarak yeni bir hız bulunmuştur. Benzer bir durumda dever hesabı yaparken yarıçapımızın R<200 olması nedeniyle yolda genişletme yapmak zorunda kalındı. Son olarak bizden istenen tüm özel noktaların kot, km ve dever değerleri hesaplanarak çizimleri yapılıp proje tamamlanmıştır. PROJE VERİLERİ 1. 12 pafta numaralı eşyükselti eğrili harita (Ölçek: 1/2.000), 2. Proje kriterleri:  Proje hızı (Vp) : 70 km/sa  Platform genişliği (B) : 10 m ( 2 x 3,5 +2 x 1,5 )  Maksimum boyuna eğim (s) : % 8  Kamulaştırma genişliği : 40 m  Minimum developman uzunluğu (D) : 50 m  Maksimum dever (qmaks) : % 8  Yatay kurpta maksimum genişletme miktarı (b): 2,0 m  Minimum düşey kurp yarıçapları : RTEPE = 4.000 m : RDERE = 2.000 m
  4. 3 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu SIFIR ÇİZGİSİ ÇALIŞMASI Sıfır çizgisi ardaşık 2 eşyükselti eğrisinin arasına yerleştirilir. Sıfır çizgilerinin birleştirilmesiyle kırıklı bir çizgi (poligon) elde edilir. Başlangıcı A ve bitişi C olarak kabul edilerek oluşturulan bu poligon doğrultusunca toprak işinin sıfır olacağı kabul edildiğinden bulunan poligona sıfır poligonu, yapılan işede sıfır çizgisi çalışması adı verilir. Sıfır poligonunun eğimi (şekil 1 ) ve hesaplarda kullanacağımız pergel açıklığı gibi değerler aşağıda hesaplanmıştır. So : Yolun boyuna eğimi hAC : Zorunlu noktalar arasındaki kot farkı. LAC : Zorunlu oktalar arasındaki yaklaşık mesafe. (Projemde : 519.97 m.) HA : A noktasın kotu (Projemde : 804 m.) HC : C noktasın kotu (Projemde : 784 m.) Biz biliyoruz ki sıfır poligonun eğimi, normalde kendini oluşturan sıfır çizgilerinin eğimi ile aynıdır. Yani bütünün eğimi sabit ise eşit uzunluktaki parçaların eğimide sabit ve aynı değerde olmak zorundadır. Öyleyse çizim için gerekli olan sıfır çizgisinin uzunluğunu aşağıdaki formül ile hesaplayalım. h : Ardaşık iki eşyükselti eğrisi arasındaki kot farkı : Sıfır çizgisinin boyuna yönde yatayla yaptığı açı l : Sıfır çizgisinin uzunluğu lp : Harita ölçeğinde verilen uzunluk, çalışmada kullanılacak pergel açıklığı ( ) Şekil - 1 Ardaşık iki eşyükselti arasındaki eğim
  5. 4 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu K 200 40 60 80 Sıfır çizgisi çalışmasının çizim aşamasını kısaca açıklamak gerekirse; Öncelikle zorunlu A ile C noktaları arasına kuşbakışı olarak bir çizgi çizilir ve bu çizginin toplam uzunluğu ölçülür. Daha sonra bu uzunluk A ile C noktaları arasındaki eşyükselti eğrisi sayısının bir fazlasına bölünerek ilk pergel açıklığımız (Lp1) bulunmuş olur. A noktasından başlayarak pergelimizi Lp1 kadar açıp çizdiğimiz dairelerle C noktasına ulaşmaya çalışılır. Çalışma esnasında, poligon çizgilerinin eşyükselti eğrilerini kesmemesine ve hattâ bu eğrilere teğet olmamasına dikkat edilir. Bu işlem birkaç kez tekrarlanıp uygun yarıçapımız belirlenmiş olur. Bu aşamada yapılan denemeler sonucu yarıçapımız 52.08 m. olarak belirlenmiştir. GEÇKİ ARAŞTIRMASI HESAPLARI Bir önceki aşamada elde edilen sıfır poligonu üzerinde, poligona en yakın doğru parçaları (Aliyman) ve bu doğru parçaları arasına uygun daire parçalarının (Kurba) yerelleştirilmesi ile geçki araştırılması yapılmış olur. Geçki araştırması yapılırken dikkat edilecek hususlar; 1. İlki aliymanların sıfır poligonuna mümkün olan en yakın doğrultuda yerleştirilmelidir. Ne kadar yakın olursa toprak işi o kadar az olur. Bizim istediğimizde budur. 2. Geçki üzerinde bulunan, aynı yönlü yatay kurbalar arasında en az 30 m, ters yönlü yatay kurbalar arasında en az 60 m düz kesim bulunmasına dikkat edilmelidir. 3. Yerleştirme esnasında kurbaların teğet boyunu göz kararı seçerken, sıfır poligonuna yerleştirilebilecek mümkün olan en uygun yarıçaplı kurbun (göz kararı) teğet noktası seçilir ve toprak işinin durumu göz önünde bulundurularak bu işlem birkaç kez tekrarlanır. Yerleştirilen kurbun yarıçapı 5 ve 5 in katları olmadığı zaman kurba çapı yuvarlatılarak formüller yardımıyla teğet boyu yeniden hesaplanır. Şekil - 1 Geçki Araştırması
  6. 5 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu Geçki araştırması ile ilgili karakteristik değerlerin hesaplaması: Sıfır poligonu göz önünde bulundurularak geçkinin tek kurba ile yapılmasına karar verilmiştir. İlk denemede t = 200 m. alarak kurba yarıçapı belirlenir. sapma açısı ya Autocad ekranından okunur ya da kesin eksen hesabı metodu ile hesaplanır. Autocad ekranından okuduğum ⌊ ⌋ R = 127.92 m. gibi küsuratlı bir değer çıktığı için bunu 5 veya 5’in katına yuvarlamalıyız. R = 130 m. alınarak aynı işlemler tekrarlanır ve teğet boyu (t) yeniden hesaplanır. ⌊ ⌋ Eldeki verilerle developman (D) ve bisektrist (b) boylarıda hesaplanarak kurba elamanlarının tamamı bulunmuş olur. [ ] [ ] [ ] Kurbaya ait karakteristik değerler; = 114.79°, R= 130 m, t = 203.24 m, D=260.46 m, b = 11.28 m Özel noktalara ait km değerleri; AKM = 0+00000 KM = 0+05176 BKM = 0+18314 KM = 0+31222 CKM = 0+52684
  7. 6 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu ARAZİ KOTLARI (Siyah Kotlar) En Kesit No Km Siyah Kot A 0+00000 804.00 K 0+003,58 803.75 M 0+016,43 803.06 1 0+02500 803.22 TS 0+02926 802.71 2 0+03838 801.89 0+05176 800.11 3 0+06087 802.00 SC 0+07426 801.40 4 0+08587 801.67 H1 0+10000 800.93 5 0+12500 800.10 6 0+14063 800.00 7 0+15107 798.00 8 0+15955 796.00 9 0+17753 794.00 B 0+18314 793.00 10 0+18771 792.00 H2 0+20000 790.89 11 0+21787 790.00 12 0+24287 791.10 En Kesit No Km Siyah Kot 13 0+26787 791.51 14 0+28858 790.00 CS 0+28972 790.14 H3 0+30000 791.41 0+31222 792.25 0+33472 792.09 15 0+33611 792.00 16 0+36111 790.42 17 0+36591 790.00 18 0+39091 788.65 H4 0+40000 789.07 19 0+41409 804.00 20 0+43163 790.00 21 0+44582 790.00 22 0+45960 786.00 23 0+48460 783.79 24 0+48925 784.00 H5 0+50000 783.52 25 0+51342 784.45 C 0+52684 784.00 KESİN EKSEN HESABI Kesin eksen hesabı, geçkimizin sapma açıları ile aliyman uzunluklarının koordinat sisteminden yararlanılarak bulunması olayıdır. Öncelikle paftaya koordinat tanımlama işlemimizi yapıp (okul numaramızın son hanesine göre), sonra paftanın sol alt köşesinden tutup Autocad ekranında 0,0,0 koordinatı ile çakıştıracağız/taşıyacağız. Böylece aradığımız A, S ve C noktalarının koordinatlarını rahatlıkla okuyabileceğiz. Okunan bu koordinatlar aşağıdaki gibidir.
  8. 7 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu | | √( ) ( ) | | √( ) ( ) Şimdi de , β ve γ açılarını hesaplayarak ∆ sapma açısını hesaplayalım. Şekil – 3 de görüldüğü üzere; | | | | | | | | GEÇİŞ EĞRİSİ HESABI Genel olarak klatoid hesaplarının yapılabilmesi için ilgili kurbanın yarıçapının, uygulanan dever yüksekliğinin ve kurbada izin verilen en büyük hızın bilinmesi gereklidir. İzin verilen en büyük hız ek kısıt gerekmiyorsa proje hızına eşit olacaktır; ancak ek hız kısıtının gerekip gerekmediği qpratik formülü ile kontrol edilmelidir. Görüldüğü gibi proje verilerine göre yaptığımız hesap sonucu bulduğumuz dever (%16,59) yine projede verilen en yüksek deverden (%8) büyük çıkmıştır. Bu durumda dever %8 olarak seçilecek ve hız kısıtı uygulanacaktır. Yeni proje hızının hesabı: Gerekli büyüklükler elde edildiği için artık klatoid hesabına geçilebilir. Klatoid parametresi (A), belirtilen şartları sağlayacak şekilde seçilmelidir. Koor. No X Y A 230.5198 120.6165 S 210.3772 374.8441 C 602.3891 230.1537 Şekil 3 Kesin Eksen Hesabı
  9. 8 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu Optik şart: ⇒ Dinamik şart: √ √ Minimum uzunluk şartı: Klatoidin uzunluğu en az 45 m olmalıdır. ⇒ Geometrik şart: Sademe şartı: Yapılan kontroller sonucu klatoid parametrelerim: A=80 m Lg=45 Klatoid elemanlarının hesaplanması: L (m) X (m) Y (m) 5 4,99 0,003 10 9,99 0,026 15 14,99 0,087 20 19,99 0,208 25 24,99 0,406 30 29,98 0,702 35 34,96 1,111 40 39,93 1,664 45 44,88 2,368 ⇒ ⇒
  10. 9 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ √ ⇒ √ ⇒ ̅̅̅̅ ( ) ( ) ⇒ ( ) ( ) ⇒ ⇒ Klatoid başlangıç ve bitiş noktalarının KM değerleri: TSkm :                                       DEVER HESABI Dever hesabı yapılırken öncelikle genişletme yapılıp yapılmayacağına bakılır. Bunun için R<200 şartına bakılır. R<200 ise genişletme yapılmalıdır. Benim projemde R=130<200 olduğu için genişletmeye gerek vardır. Genişletme yolun iki tarafına eşit olarak verilecek ve geçiş eğrisi boyunca lineer olarak artacaktır. Genişletme miktarı: Aşağıdaki formül ile hesaplanır. √ √ bg : Tek şeritteki genişletme miktarı, R : Taşıtın en dış kenarının süpürdüğü yörüngenin yarıçapı (m). Hesaplarda kurbanın yol eksenindeki yarıçapı alınır, l : Taşıtın uzunluğu (m), n : Şerit sayısı.
  11. 10 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu Projemizde rampa boylu dever uygulaması istendiğinden dolayı rampa boyu aşağıdaki formül ile hesaplanır. Bulunan rampa boyuna K ile ifadelendirilir. K noktasındaki dever çatı eğiminde olup SC noktasında en fazla eğime ulaşacaktır. Dever rampa boyunun hesaplanması: ⇒ ( ) ⇒ ⇒ ̅̅̅̅̅̅̅ ⇒ ̅̅̅̅̅̅̅ ⇒ noktasındaki dever yüksekliği: K ve SC noktaları arasında sabit eğimden dolayı kot lineer olarak artacaktır. Dış kenarın kot değerleri üzerinden hesap yapılırsa; ⁄ ⇒ ( ) ( ) ⇒ noktasındaki dever: ⇒ ( ) ( ) ⇒ Enkesit NO KM Başlangıca Mesafe (m) Dever (%) Eksen Kotuna Göre Kot Farkları Dış Kenar İç Kenar Dış Kenar Eksen İç Kenar K 0+003,58 0 -0,20 -0,20 -0,10 0,00 -0,10 M 0+016,43 12,85 0,00 -0,20 0,00 0,00 -0,10 TS 0+029,29 25,7 2,00 -0,20 0,10 0,00 -0,10  0+051,76 48,18 4,80 -4,80 0,27 0,00 -0,27 SC 0+074,26 70,68 8,0 -8,0 0,45 0,00 -0,45
  12. 11 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu DÜŞEY KURBA HESABI g1 = -0,0217 g2 = -0,05 G = g1 - g2 ⇒0,0217-0,05 = - 0,0717 L = R*G = 2000 * 0.0717 = 143,4 m ⇒ ⇒ Enkesit No Km x (m) r =g1.x T1kot±r y=k.x² T1kot±r±y BOY KESİTTE KIRMIZI KOT HESABI En Kesit No Km Siyah Kot Kırmızı Kot Yarma Yüksekliği Dolgu Yüksekliği A 0+00000 804.00 804.00 0.00 0.00 K 0+00358 803.75 803.73 0,02 M 0+01643 803.06 803.16 0.10 1 0+02500 803.22 803.06 0.16 TS 0+02926 802.71 802.88 0.17 2 0+03838 801.89 802.55 0.66  0+05176 800.11 802.40 2.29 3 0+06087 802.00 801.69 0.31 SC 0+07426 801.40 801.62 0.22 4 0+08587 801.67 800.75 0.92 H1 0+10000 800.93 800.21 0.72 5 0+12500 800.10 799.26 0.84 6 0+14063 800.00 798.67 1.33 7 0+15107 798.00 798.27 0.27 8 0+15955 796.00 797.95 1.95 9 0+17753 794.00 797.27 3.27 B 0+18314 793.00 797.05 4.05 10 0+18771 792.00 796.88 4.88 H2 0+20000 790.89 796.41 5.52 11 0+21787 790.00 795.73 5.73
  13. 12 Abdullah YÜCEL 2011 – Yaz Okulu 12 0+24287 791.10 794.79 3.69 13 0+26787 791.51 794.03 2.52 14 0+28858 790.00 793.05 3.05 CS 0+28972 790.14 793.02 2.88 H3 0+30000 791.41 792.62 1.21  0+31222 792.25 792.15 0.1  0+33472 792.09 791.37 0.72 15 0+33611 792.00 791.25 0.75 16 0+36111 790.42 790.30 0.22 17 0+36591 790.00 790.11 0.11 18 0+39091 788.65 789.17 0.52 H4 0+40000 789.07 788.82 0.25 19 0+41409 804.00 788.29 15.71 20 0+43163 790.00 787.62 2.38 21 0+44582 790.00 787.08 2.92 22 0+45960 786.00 786.56 0.56 23 0+48460 783.79 785.61 1.82 24 0+48925 784.00 785.41 1.41 H5 0+50000 783.52 785.02 2.5 25 0+51342 784.45 784.45 0.00 0.00 C 0+52684 784.00 784.00 0.00
Advertisement