zkouška- holcner

1. Trasa pozemních komunikací a její složky: směrové řešení a výškové řešení
 trasa, osa, niveleta, jejich vztah
-Trasa je prostorová křivka, splňující normy v závislosti na významu a typu komunikace a na území, kterým komunikace prochází.
-Osa komunikace je průmět křivky trasy do vodorovné roviny. Situace - znázorňuje se v něm směrové řešení komunikace. Výkres, který vznikne průmětem do vodorovné roviny, se nazývá situace.
-Niveleta komunikace je průmět trasy do svislé roviny proložené osou (trasou) pozemní komunikace. Příslušný výkres se nazývá podélný profil (slouží pro návrh a popis výškového řešení)
 způsob zobrazení komunikace (trasy, osy, nivelety) – viz horní
 obsah výkresů situace, podélného profilu, příčných řezů
-Situace- znázorňuje se v něm směrové řešení komunikace. Všechny délkové rozměry. Vrstevnice
-Příčný- šířkové uspořádání komunikace, konstrukce vozovky a tvar a konstrukce zemního tělesa
-Podélný profil- se kreslí vždy desetinásobně převýšený. Obsahuje: - niveletu, podélný řez terénem.
Podélný profil slouží pro návrh a popis výškového řešení.
 prvky směrového řešení Osa
Směrové řešení používá dva prvky:
1)      přímky
2)      oblouky
Pro oblouk se používají dva geometrické tvary:
1)      kružnice
2)      přechodnice
Přechodnice je křivka, která mění plynule svoji křivost vhodným způsobem. Vhodným způsobem znamená při potřebném propojení přímky a kružnice od nulové křivosti (na styku s přímkou) do křivosti 1/R (na styku s kružnicí). běžně se používá klotoida.
 tečnový polygon
(Pro záznam a popis směrového řešení)( pro vytyčování hlavních bodů řešení a podrobných bodů)
-Tečnový (směrový) je lomená čára popsaná délkou stran a úhly (vrcholový  směrový úhel). Oblouky jsou definovány návrhovými hodnotami (např. poloměr kružnice a parametr přechodnice)
 výpočet složeného kružnicového oblouku
 -hlavní vytyčovací hodnoty: Tyto hodnoty jsou závislé na poloměru kružnice R a na středovém úhlu (vrcholovém úhlu) S

 výpočet hlavní tečny kružnicového oblouku se symetrickými přechodnicemi
2. Výškové řešení, zakružovací oblouky, výpočet zakružovacích oblouků – „tečna“ zakružovacího oblouku, svislé pořadnice 
        lomy podélného sklonu – zakružovací oblouk podle ČSN, jeho vlastnosti a výpočet
parabola druhého stupně -jako oblouk používaný pro zaoblení lomu nivelety.  INCLUDEPICTURE "http://www.fce.vutbr.cz/PKO/0M2/PREDN5/predn5_soubory/image004.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.fce.vutbr.cz/PKO/0M2/PREDN5/predn5_soubory/image006.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.fce.vutbr.cz/PKO/0M2/PREDN5/predn5_soubory/image008.gif" \* MERGEFORMATINET x je vzdálenost počítaného bodu od začátku oblouku
        definice nivelety
- Niveleta je průmět trasy komunikace do svislé roviny proložené trasou komunikace. Trasou je míněno její zobrazení do prostorové křivky v ose komunikace definující prostorový průběh komunikace, tedy geometrický popis vodorovné složky a vertikální složky návrhu.
        co je výškový polygon
je lomená čára, která představuje základ výškového řešení. Je jednoznačně definovaná podélnými sklony jednotlivých stran polygonu a délkami stran polygonu. Z těchto hodnot lze dopočítat výškové kóty vrcholů výškového polygonu. Délky, délkové rozměry a staničení uvažovaná v podélném profilu jsou vždy hodnoty uvažované v průmětu do vodorovné roviny.
        požadavky na niveletu:
-Prvky výškového řešení jsou:
        -výškový polygon
        -zakružovací oblouky
-Návrhovými parametry výškového řešení jsou:
       - podélné sklony stran výškového polygonu
        -poloměry zakružovacích oblouků
        -délky stran výškového polygonu
Následují-li těsně za sebou výškové oblouky opačného smyslu, doporučuje se vložit mezi ně přímkový sklon délky:
        požadavky na minimální a maximální podélný sklon
-Maximální podélný sklon je uváděn spolu s návrhovou rychlostí v závislosti na
kategorijním typu komunikace a na druhu území.
-Minimální podélný sklon není nikde v normě explicitně vyjádřena, ale použití podélného
sklonu menšího než 0,5% by neumožňovalo změnu dostředných příčných sklonů.
        zaoblení nivelety
- parabola druhého stupně -jako oblouk používaný pro zaoblení lomu nivelety.
Strany výškového polygonu jsou tečnami parabolického oblouku. Parabola je určena poloměrem oskulační kružnice paraboly, který je parametrem paraboly. Parabola má svislou osu. Největší křivosti dosahuje parabola ve vrcholu, je to křivost daná poloměrem oskulační kružnice:
Ve vrcholu parabolického oblouku je velikost podélného sklonu nulová.
Poloha vrcholu paraboly není totožná s polohou vrcholu výškového polygonu
        výpočet zakružovacích oblouku –viz. lomy podélného sklonu
        postup odvození minimálních poloměrů zakružovacích oblouků
-Vypuklé (vrcholové) zakružovací oblouky vymezují rozhledovou vzdálenost tím, že vypuklý oblouk řidič nevidí. Vzdálenost, kam řidič dohlédne, pak závisí na výšce jeho oka a na výšce překážky nebo protijedoucího vozidla a na poloměru. Rozhled pro zastavení (musí být dodržen vždy) požaduje dohled na překážku ležící na vozovce. Uvažuje se s rychlostí vozidla, které musí před překážkou zastavit. Nutná vzdálenost je závislá rovněž na podélném sklonu. Rozhled pro předjíždění požaduje dohled naproti jedoucí vozidlo umožňující bezpečné předjetí. Přitom se do úvahy musí brát rychlosti protijedoucích vozidel a čas nezbytný pro předjíždění.
-Vyduté (údolnicové) oblouky vymezují rozhledovou vzdáleností danou světelného kužele vozidla s potkávacími světly. Není nutné se zabývat rozhledem pro předjíždění, protijedoucí vozidlo samo svítí a je viditelné.
        výpočet polohy vrcholu zakružovacího oblouku (místa s nulovým sklonem)

        výpočet podélného sklonu v libovolném místě zakružovacího oblouku
HYPER13 INCLUDEPICTURE "http://www.fce.vutbr.cz/PKO/0M2/PREDN5/predn5_soubory/image016.gif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "http://www.fce.vutbr.cz/PKO/0M2/PREDN5/predn5_soubory/image018.gif" \* MERGEFORMATINET
Pak:
 INCLUDEPICTURE "http://www.fce.vutbr.cz/PKO/0M2/PREDN5/predn5_soubory/image020.gif" \* MERGEFORMATINET
a dále:
 INCLUDEPICTURE "http://www.fce.vutbr.cz/PKO/0M2/PREDN5/predn5_soubory/image022.gif" \* MERGEFORMATINET
a pro hledaný sklon v bodě n platí:
3. na trasu pozemních komunikací, metoda stupové
Návrhová a směrodatná
        metoda stupové čáry
Návrh trasy znamená na začátku tohoto procesu navrhnout osu tak, aby podélný řez terénem, který takto vznikne, umožňoval rozumný návrh výškového řešení. Rozumný návrh výškového řešení znamená přinejmenším toto:
·        dodržení maximálního (minimálního) podélného sklonu
·        dodržení „rozumně a přiměřeně“ dlouhých úseků s konstantním sklonem
·        přiměřeně velké zemní práce
d -délka protínacího úseku v m , kterou však musíme vynést v měřítku mapy,
v - výškový rozdíl vrstevnic v m, Smax - maximální podélný sklon v %
skutečná osa silniční (dálniční) komunikace nahrazuje tuto řídící čáru mnohoúhelníkem o menším počtu delších stran, jimiž se řídící čára vyrovnává.
        návrhová rychlost
Nezaručuje absolutní bezpečnost.
Na dálnicích 120-80km/h, silnicích 100-30km/h
Stanovení podle výhledové intenzity dopravy a typu komunikace
Rozdíl mezi návrhovou a požadovanou rychlostí nemá být větší než 30Km/h
Parametry:
·      smykové vlastnosti vozovky – ty umíme stanovit, ale jsou závislé na poměrně rychlých změnách klimatických a na dlouhodobých změnách kvality povrchu vozovky
·      vlastnosti a stav vozidla – liší se dost podstatně mezi vozidly v dopravním proudu
·      nerovnosti vozovky
·      chování řidiče
        směrodatná rychlost
Návrh trasy provedený podle návrhové rychlosti se ověřuje podle směrodatné rychlosti. Zjednodušeně jde o to, že tam, kde ve směrovém řešení převažuje přímá nebo oblouky o velkém poloměru, lze předpokládat větší rozdíl skutečné rychlosti a návrhové rychlosti proti místům, kde jsou limitní hodnoty návrhových prvků. Pro směrově nerozdělené (silnice – S) závisí směrodatná rychlost na křivolakosti komunikace
        křivolakost ( Pro směrově nerozdělené (silnice – S))
-Křivolakost K se stanovuje pro celou posuzovanou komunikaci tak, že se sečtou úhlové změny v jednotlivých dílčích úsecích a vydělí se celkovou délkou.
-je definována jako průměrná úhlová změna na jednom kilometru trasy.
        uplatnění směrodatné rychlosti pro směrově rozdělené a směrově nerozdělené komunikace
-Pro dálnice a směrově rozdělené silnice norma předepisuje směrodatnou rychlost pouze v závislosti na návrhové rychlosti bez ohledu na křivolakost
4. Vnitřní pozemních
        výsledný sklon
-Příčný sklon
Základní příčný sklon jízdních pruhů v přímé i V obloucích, pokud nevyžadují sklon větší, se navr huje zpravidla 2,5 %. Pro rekonstrukci silnice lze v obtížných podmínkách výjimečně navrhnout základní příčný sklon nejméně 2 %.
V přímé se provádí sklon střechovitý nebo jednostranný. Na jednopruhových silnicích se provede v přímé
jednostranný příčný sklon. Na dvoupruhových obousměrných silnicích a jejich třípruhových úsecích
v přímé se navrhne příčný sklon s ohledem na snadnějšĺ odvodnění, terénní podmínky a průběh trasy.
Na směrově rozdělených silnicích a dálnicích se navrhne v přímé základní příčný sklon střechovitý se
sklonem od středního dělicího pásu.
-Dostředný sklon
Dostředný sklon ve směrových obloucích musí odpovídat údajům tabulky 12 a 13.
Největší dovolené hodnoty dostředného sklonu v území pahorkovitém a horském odpovídají nejmenším hodnotám směrových oblouků, uvedeným v tabulce 12. V území rovinatém a mírně zvlněném se použijí jako největší hodnoty o 0,5 % nižší. Přitom však nesmí být, s výjimkou toček, navržen dostředný sklon větší než 6 % v území S častými námrazami.
U všech oblouků, jejichž poloměr nedosahuje hodnot, u nichž podle tabulky 12 již není třeba dostředného sklonu (viz příloha D), a které nevyžadují větší dostředný sklon, než je sklon základní (viz 8.9.1), se na vrhne dostředný sklon v hodnotě 2,5 % případně 2 % (viz 8.9.1).
-Výsledný sklon
Výsledný sklon jízdního pásu m v % je určen vztahem:

-nesmí poklesnout pod 0,5 %. –pro zajištění odtoku vody
        nevhodné kombinace směrového a výškového řešení

4.ponoření trasy ve směrové přímce, 5.ponoření trasy ve směrovém oblouku,6. násobné ponoření trasy, 7.ploché ponoření trasy, 1.odskok trasy s odsazením, 2. začátek směrového oblouku za vrcholem vypuklého oblouku,3. vyklenutí trasy
        optimální řešení trasy pozemní komunikace
Minimální směrových oblouků
        možná kritéria pro určení minimálního poloměru
-Platí u obslužných komunikací - především na rozvoru náprav, rejdovém úhlu (maximální úhel natočení kol řiditelné nápravy od polohy pro přímou jízdu) a dále na rozměrech a převisech karoserie.
Nejmenší poloměr vnitřní hrany jízdních pruhů u křižovatek silnic a místních komunikací je 12 m. Nejmenší doporučený poloměr u komunikací obslužných je 9 m, přípustný je 6 m …
        výpočet minimálního poloměru z rozvoru náprav a rejdového úhlu
        postup odvození minimálního poloměru směrového oblouku z bezpečnosti proti převržení)
-posuzuje s použitím momentů síly.
-Kritický stav nastává ve chvíli, kdy součet všech momentů sil vzhledem k bodu otáčení (na obrázku je označen O) je nulový. Momentová rovnice má tento tvar:
Poloměr není závislý na hmotnosti vozidla
potom, aby se vozidlo nepřevrátilo, požadujeme:
        postup odvození minimálního poloměru směrového oblouku z bezpečnosti proti usmyknutí
-se posuzuje s posouzením sil rovnoběžných s povrchem vozovky. Kritický stav nastává ve chvíli, kdy je součet sil působících ve směru ven z oblouku a ve směru opačném nulový
-z oblouku působí složka odstředivé síly rovnoběžná s povrchem. V dostředném sklonu působí především třecí síla      
 
  
-Minimální poloměr je závislý na návrhové rychlosti vn a na příčném sklonu p%
        minimální poloměry podle ČSN 73 6101 (nikoliv hodnoty, ale na čem poloměry závisejí)
-vychází ze vztahu pro bezpečnost proti usmyknutí, který je zjednodušen do podoby V současnosti se používá const.=0,3, tedy
min. R=1500
-závisí na návrhové rychlosti a dostředném sklonu.
        minimálních poloměrů podle ČSN, pro usmyknutí, pro převržení
bezpečnost proti usmyknutí uvažující velmi nízké koeficienty tření má přísnější požadavky (požaduje se větší minimální poloměr) než bezpečnost proti převržení při běžných rozměrech a poloze těžiště. Dále se ukazuje, že ČSN patrně uvažuje s tím, že při menších poloměrech se vozidlo pohybuje nižší rychlostí (při stejné návrhové rychlosti). Pokud porovnáváme bezpečnost proti usmyknutí s ČSN (a předpokládáme neměnnou rychlost vn), dojdeme k závěru, že pro větší dostředné sklony (a menší poloměry) uvažuje norma rostoucí koeficient tření.
5. Klotoida, výpočet souřadnic bodu na klotoidě, hlavních vytyčovacích hodnot, postup vytyčování oblouků
        křivost, průběh křivosti ve směrových obloucích
        definice přechodnice
Křivka proměnné křivosti, která má plynulý nárůst křivosti
        definice klotoidy
V silničním stavitelství se pro přechodnici používá klotoida(Křivka proměnné křivosti, která má plynulý nárůst křivosti)  
        proč se u