Курсовая работа инженерное сооружение

метки: Инженерный, Сооружение, Полоса, Способность, Улица, Пропускной, Ширин, Число

Главной целью написания данной курсовой работы является: запроектировать поперечный профиль магистральной улицы общегородского значения, определить ширину и взаиморасположение ее элементов, проезжей части, тротуаров, полос зеленых насаждений.

Освоение и благоустройство террито­рий населенных мест — важная градостроительная проблема. Любой город, поселок, сельский населен­ный пункт, архитектурный комплекс или отдельное здание строятся на конкретной территории, площадке, характеризу­ющейся определенными условиями — ре­льефом, уровнем стояния грунтовых вод, опасностью затопления паводковыми во­дами и др. Сделать территорию наиболее пригодной для строительства и эксплуа­тации архитектурных сооружений и их комплексов без чрезмерных затрат мож­но средствами инженерной подготовки.

При строительстве и эксплуатации населенных мест и отдельных архитек­турных сооружений неизбежно возника­ют задачи по улучшению функциональ­ных и эстетических свойств, что обеспечивается сред­ствами благоустройства городских тер­риторий. Благоустройство городов и поселений включает в себя ряд мероприятий по улучшению санитарно-гигиенических условий жилой застройки, транспортному и инженерному обслуживанию населения, искус­ственному освещению городских территорий и оснащению их не­обходимым оборудованием, оздоровлению городской среды сред­ствами санитарной очистки. Транспортная сеть города должна обеспечивать скорость, ком­форт и безопасность передвижения между функциональными зо­нами города и в их пределах, связь с объектами внешнего транс­порта и автомобильными дорогами региональной и всероссий­ской сети. Сеть улиц, дорог, площадей и пешеходных пространств должна проектироваться как единая общегородская система, в которой четко разграничены функции ее составляющих.

Климатический район: I А

Зона влажности: 2 нормальная

Расчетная температура наиболее холодной пятидневки: -34 Сº

Район по давлению ветра (ветровой район): II , 0,30кПа

Район по весу снегового покрова (снеговой район): I, 0,8кПа

Преобладающее направление ветра: СЗ

Роза ветров, характеризующая годичную повторяемость направления и скорости ветров на основании многолетних наблюдений, построена в соответствии с таблицей 1 и приведена на рисунке 1.

Таблица 1

Повторяемость направления ветра, %

Месяц	Направление ветра
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь	25	5	1	1	6	6	11	49
Июль	13	13	10	15	21	9	6	13

Рис.1 Роза ветров

РАЗДЕЛ 2

1. Определение ширины проезжей части улицы

Таблица 2

Исходные данные

Легковые автомобили	540 ед/час	Дорожное покрытие – асфальтобетонное с повышенным содержанием щебня
Грузовые автомобили	300 ед/час
Автобусы	16 ед/час
Троллейбусы	25 ед/час
Трамваи	— ед/час
Пешеходы	7000 чел/час
Расчетная скорость транспорта	65 км/час = 18 м/с
Красная фаза светофора	15 с
Желтая фаза светофора	5 с
Зеленая фаза светофора	30 с
Продольный уклон i (подъем)	0,4

Ширина проезжей части улицы зависит от ширины одной ее полосы и числа полос движения, необходимых для пропуска заданного транспортного потока.

Для установления ширины проезжей части нужно рассчитать:

• пропускную способность одной полосы движения для каждого вида транспорта;
• необходимое число полос движения;
• ширину каждой полосы движения.

Определяем общую продолжительность цикла работы светофора

Т_ц = t _к + t _ж + t _з + t _ж , с

Т_ц = 15 + 5 + 30 + 5 = 55 (с )

Где t _к – красная фаза работы светофора, (с ); t _ж — желтая фаза, (с ); t _з — зеленая фаза (с ).

Среднее расстояние между регулируемыми перекрестками – 800 м.

1.1 Расчет пропускной способности одной полосы движения

Пропускную способность одной полосы движения находим по формуле

, ед/час

Где V – скорость движения различных типов транспорта, (м/с) ; L – динамический габарит, или безопасное расстояние между транспортными единицами, двигающимися попутно в колонне (включая собственную длину), (м) .

Безопасное расстояние между транспортными единицами определяется по формуле

, м

Где t – промежуток времени между моментами торможения переднего и следующего за ним автомобилем, равный времени реакции водителя, зависит от квалификации водителя и принимается в пределах 0,7 – 1,5 с;

φ – коэффициент сцепления пневматической шины колеса с покрытием, изменяющийся в зависимости от состояния покрытия от 0,8-0,1 (0,6 по заданию);

g – ускорение свободного падения, (м/с² ) ;

i – продольный уклон, принимаемый при движении на подъеме со знаком плюс, при движении на спуске – со знаком минус;

l – длина экипажа, (м) (см. табл. 3);

S – расстояние между автомобилями после остановки, принимаем S =2м.

Таблица 3

Длина транспортных средств

Транспортные средства	Длина, м
Легковые автомобили	4-6
Грузовые автомобили	6-10
Автобусы	7-10
Трамваи и троллейбусы	9-11

легковые автомобили

грузовые автомобили

автобусы

трамваи и троллейбусы

легковые автомобили

грузовые автомобили

автобусы

трамваи и троллейбусы

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

Пропускную способность остановочного пункта для автобуса можно вычислить по формуле:

, ед/час .

Где Т – полное время, в течении которого автобус находится на остановочном пункте, (с) :

Т = t ₁ + t ₂ + t ₃ + t ₄ , с

Где t ₁ – время, затрачиваемое на подход к остановочному пункту (время торможения), (с) ;

t ₂ – время на посадку и высадку пассажиров, (с) ;

t ₃ – время на передачу сигнала и закрывание дверей, (с) ;

t ₄ – время на освобождение автобусом остановочного пункта, (с) .

Находим отдельные слагаемые

t₁ = , c

Где l – «промежуток безопасности» между автобусами при подходе их к остановке, равный по длине одному автобусу, l ₃ = 10 м;

b – замедление при торможении, принимается равным 1м/с² .

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 ₀ – время, затрачиваемое одним входящим или выходящим пассажиром, t ₀ = 1,5 с ;

k – число дверей для выхода или входа пассажиров, принимаем для автобусов k = 2, для трамваев и троллейбусов k = 3.

Время на передачу сигнала и закрывание дверей t ₃ принимается по данным наблюдений равным 30 с.

Время на освобождение автобусом, троллейбусом остановочного пункта

t₄ =, c

Где a – ускорение, равное 1м/с² .

автобусы троллейбусы

автобусы троллейбусы

автобусы троллейбусы

При вычислении пропускной способности полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом, надо учитывать, что расчетная скорость на 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 снижения пропускной способности α по формуле

Коэффициент снижения пропускной способности с учетом задержек на перекрестках вычисляем по формуле

Где L_n – расстояние между регулируемыми перекрестками, равное в соответствии с заданием, L_n = 800 м ;

а – среднее ускорение при трогании с места, а = 1 м/с² ;

b – среднее замедление скорости движения при торможении, b = 1 м/с² ;

t_Δ – средняя продолжительность задержки перед светофором.

Средняя продолжительность задержки перед светофором рассчитывается по формуле

Для маршрутизированного транспорта коэффициент задержки движения α не определяется.

легковые автомобили

грузовые автомобили

Таким образом, расчетная пропускная способность одной полосы проезжей части для легкового и грузового транспорта с учетом коэффициента задержки движения α составит

N_α = ( N _лег + N _груз )

• α, авт./час

1.2 Определение числа полос проезжей части

Число полос для всех видов транспорта рассчитываем по формуле:

n =

где А – заданная интенсивность движения транспорта по улице в одном направлении в час пик.

легковые автомобили

грузовые автомобили

автобусы

троллейбусы

Пропуск транспорта заданной интенсивности движения могут обеспечить:

п = п₁ + п₂ +…п _i

Если полос получилось две, то 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.

Если пропускная способность улицы рассчитывается не по специализированным полосам проезжей части, а как для смешанного транспортного потока в целом, необходимо привести смешанный поток к однорядному (легковой автомобиль), используя следующие коэффициенты приведения µ .

Таблица 4

Значение коэффициента приведения

Вид транспорта	Значение коэффициента µ
Легковые автомобили	1
Грузовые автомобили грузоподъемностью:
До 2 т	1,5
Свыше 2 до 5 т	2
Свыше 5 до 8 т	2,5
Свыше 8 до 14 т	3,5
Свыше 14 т	3,5
Автобусы	2,5
Троллейбусы	3

На многополосной проезжей части пропускная способность возрастает не прямо пропорционально числу полос, поэтому пропускную способность проезжей части с многополосным движением на перегонах следует определять с учетом коэффициента γ многополосности, принимаемого в зависимости от числа полос движения в одном направлении:

Одна полоса -1

Две полосы -1,9

Три полосы -2,7

Четыре полосы -3,5

Учитывая коэффициент многополосности 2*1,9=3,8≈4 полосы

1.3 Установление ширины проезжей части улиц

Ширина проезжей части улиц в каждом направлении определяется формулой:

В = b

• п

Где b – ширина одной полосы движения, (м) ;

п – число полос движения.

Для магистральной улицы общегородского значения ширину полосы принимаем равную 3,75 м. Наименьшее число полос для улиц и дорог указано в таблице без учета полос для временной стоянки автомобилей. В связи с этим и учитывая, что улица с обеих сторон застроена административными зданиями, у которых может останавливаться большое число автомобилей, предусматриваем специальную полосу шириной 3 м для их стоянки.

Общая ширина проезжей части в каждом направлении движения составит:

В = b

• п + 3, м

Ширину проезжей части улиц и дорог устанавливаем по расчету в зависимости от интенсивности движения.

Таким образом, ширина проезжей части составит 36 м.

2. Проверка пропускной способности магистрали и перекрестка

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

Расчет выполняем по формуле:

, авт./час.

Где N_n – пропускная способность одной полосы проезжей части у перекрестка в сечении стоп-линии, авт./час.;

t_n – интервал во времени прохождения автомобилями перекрестка, принимаемый в среднем 3 с;

V_n – скорость прохождения автомобилями перекрестка (принимаем 18 км/ч), м/с.

Учитывая необходимость обеспечения левых и правых поворотов на перекрестке, требующих специальных полос проезжей части, для определения пропускной способности магистрали используем следующую формулу:

N _м = 1,3 N _п (п-2), авт./час.

Где N _п – пропускная способность магистрали в сечении стоп-линии, авт./час;

1,3 – коэффициент, учитывающий право- и лево- поворотное движение;

п – число полос.

Для сравнения пропускной способности в данном случае приведем все заданные виды транспорта к одному (легковому автомобилю) используя формулу:

N = A·µ , авт/час

Где А – заданная интенсивность движения транспорта по улице в одном направлении в час пик;

µ — коэффициент приведения.

Легковые автомобили 540 · 1=540

Грузовые автомобили грузоподъемностью до 2 т 300 · 1,5 =450

Автобусы 16 · 2,5=40

Троллейбусы 25·3=75

ИТОГО ΣN: 1105 авт./час.

Таким образом, N _м > ΣN (1560>1105) и пропускная способность магистрали в сечении стоп-линии обеспечивает прохождение транспортного потока заданной интенсивностью.

3. Установление ширины тротуара

Перспективная интенсивность пешеходного движения на тротуарах в каждом направлении 7000 чел/час. Пропускная способность одной полосы тротуара 1000 чел/час.

Необходимое число полос п = 7000/1000 = 7 полос

Ширина одной полосы ходовой части тротуара 0,75 м.

Таким образом, ширина ходовой части тротуара В = 0,75·7 = 5,25 м.

4. 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 проезжей части и тротуаров. После этого можно будет приступать к размещению полос зеленых насаждений, мачт освещения и подземных инженерных коммуникаций.

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

• поперечный профиль улицы без полосы для разделения встречного движения;
• поперечный профиль улицы с полосой для разделения встречного движения.

Ширина разделительных полос и других элементов улиц указана в таблице 5.

Таблица 5

Размеры элементов городских улиц

Местонахождение и назначение	Категория улиц и дорог
	скоростные	магистральные
		общегородского значения	районного значения	местного значения
Между проезжими частями для разделения встречного потока	4	3	—	—
Между основной проезжей частью и проезжими частями местного значения	8	6	—	—
Между проезжей частью и трамвайным потоком	—	2	2	—
Между проезжей частью и велодорожкой	4	1,2	1,2	1,2
Между проезжей частью и тротуаром	—	2	2	2
Между тротуаром и трамвайным полотном	—	2	2	—
Между тротуаром и велодорожкой	—	1,2	1,2	1,2

Для лучшей организации движения желательно наличие осевой разделительной полосы, однако, учитывая необходимость создания наиболее полной изоляции жилой застройки от шума и вибрации, вызываемых проходящим транспортом, выбираем первый вариант поперечного профиля улицы.

Согласно этому варианту кроме полосы зеленых насаждений между проезжей частью и тротуаром намечаем еще одну — между тротуаром и линией застройки.

4.1 Очертание поперечного профиля проезжей части

Поперечный профиль проезжей части принимаем параболического очертания. Такой профиль наилучшим образом отвечает требованию водоотвода, так как обеспечивает быстрый сток воды с проезжей части к лоткам и дождеприемным колодцам.

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

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

Минимальную ширину полос зеленых насаждений, м, принимаем по следующим данным.

Посадка деревьев:

Однорядные 2 м

Двухрядные 5 м

Посадка кустарника:

Низкорослого 0,8 м

Среднего 1 м

Крупного 1,2 м

Газон 1 м

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

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

В таблице 6 приведены наибольшие и наименьшие поперечные уклоны проезжей части.

Средний поперечный уклон проезжей части принимаем равным 20%. Для разбивки поперечного профиля ширину проезжей части делим на десять равных частей по 3,6 м и определяем значение ординат для промежуточных точек.

Таблица 6

Наименование	Расстояние от линии застройки, м	Глубина заложения, м
Телефонные кабели	2-3	1,2
Теплопровод	5	1,2
Разводящий газопровод	3-3,5	1,3-1,6
Водопровод	4,5	2-2,2
Канализация	5,5	от 3,5
Кабели наружного освещения	до 0,8	0,6
Водоприемник	8,5-9	1,6

Таблица 7

Минимальные расстояния от подземных сетей до зданий, сооружений и зеленых насаждений

Сети