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