Yol Deveri Hesaplama

Hız ve yarıçap değerlerinden bir yol virajının deverini boyutlandırın — sürtünme kontrolü, minimum yarıçap, önerilen hız ve geçiş boylarıyla birlikte.

Viraj girdileri

Hedef değer
Virajın tasarlandığı hız — sürtünme tabloları 15–130 km/s (10–85 mil/s) aralığını kapsar.
Yatay virajın yol merkez çizgisine göre ölçülen yarıçapı.
Politika üst sınırı (e maks)
Karayolu idaresinin maksimum oranı: şehir içi caddeler için 4–6%, buzlanmanın yaygın olduğu yerlerde 8%, yalnızca buzlanma olmayan bölgelerde 12%'ye kadar.
Birimler

Geçiş detayları

Rampa ve düzeltme boylarını boyutlandırır — atlamak için üç alanı da temizleyin.
Eksenin bir tarafında döndürülen şerit sayısı — 1 ile 3.5 arası.
Düzlüklerdeki günlük enine eğim, yüzde olarak — genellikle %2.

Viraj tasarımı

Tasarım deveri

—

Kullanılan yanal sürtünme

—

    Viraj değerlerini girin.

    Formüller ve yerine koyma

    Talep: D = V² ÷ ({k}·R) · dever payı: e = D·e_max ÷ (e_max + f_max) · sürtünme payı: f = D − e

      Her şey bu tarayıcıda hesaplanır — viraj değerleriniz asla cihazı terk etmez.

      SSS

      Hesaplayıcı dever ile sürtünme arasındaki dağılıma nasıl karar verir?

      Noktasal kütle denklemi e + f = V² ÷ (127·R), hız ve yarıçaptan yanal talep D'yi belirler. AASHTO'nun 5. yöntemi daha sonra bunu iki maksimum değerle orantılı olarak böler: e = D·e_max ÷ (e_max + f_max), burada f_max, tasarım hızı için Green Book'un konfor tabanlı sürtünme sınırıdır — tablo değerleri arasında enterpole edilerek 30 km/s'de 0.17'den 120 km/s'de 0.09'a kadar değişir. Daha yüksek hızlar ve daha keskin virajlar, politika üst sınırına ulaşılana kadar talebin daha fazlasını devere aktarır; bu sınırdan sonra yarıçap çok küçüktür ve hesaplayıcı sonucu sessizce sınırlamak yerine minimum yarıçapı bildirir.

      Dever rampa boyu ve çatı eğimi düzeltme boyu nedir?

      Enine eğim, viraj noktasında normal çatı eğiminden tam devere aniden geçemez. Çatı eğimi düzeltme boyu (tangent runout), dış şeridi ters çatı eğiminden yatay seviyeye döndürür; dever rampa boyu (superelevation runoff) ise tüm kaplamayı yatay seviyeden tam dever oranına döndürür. AASHTO, rampa boyunu kaplama kenarı ile dönme ekseni arasındaki maksimum bağıl eğime göre boyutlandırır — 20 km/s'de 0.80%'den 120 km/s'de 0.38%'e kadar — böylece yüksek hızlı yollar daha uzun ve daha yumuşak geçişler alır. Klotoidsiz (spiralsiz) bir viraj için rampa boyunun yaklaşık üçte ikisi viraj başlangıcından önceki düzlüğe yerleştirilir; klotoidli virajda ise rampa boyu klotoid uzunluğu boyunca oluşturulur.

      Mevcut bir virajın önerilen hızı nasıl bulunur?

      Virajın sürtünme talebinin konfor sınırı içinde kaldığı en yüksek hızdır — ölçülen dever e kullanılarak V için V² = 127·R·(e + f_max(V)) denklemi çözülür. Sürtünme sınırının kendisi hız arttıkça düştüğünden denklemin kapalı bir çözümü yoktur; bu nedenle hesaplayıcı, kesişim noktasına ikiye bölme yöntemiyle yaklaşır ve levha değeri için sonucu bir sonraki 5'in katına aşağı yuvarlar. Tablonun en düşük hızı bile sınırı aşıyorsa virajın daha büyük bir yarıçapa veya daha fazla devere ihtiyacı vardır; kesişim noktası 130 km/s'nin ötesindeyse viraj, kapsanan aralıkta hızı sınırlamaz.

      Hangi politika üst sınırını seçmeliyim?

      Yavaş araç stabilitesi ile iklim ve viraj maliyeti arasında denge kuran karayolu idaresinin politikasına uyun. AASHTO beş üst sınır sunar: sık duruşların ve yavaş trafiğin olduğu şehir içi alanlar için 4% ve 6%, kar ve buzun yaygın olduğu yerlerde 8% ve yüksek hızlı kırsal otoyollarda yalnızca buzlanma olmayan bölgelerde 10% veya 12% — yavaş bir araç, dik deverli buzlu bir virajda içe doğru kayabilir.

      Bu yöntem hangi durumlarda geçerli değildir?

      Demiryolları farklı bir formül olan denge kurpajını kullanır. Düşük hızlı şehir içi caddeler (70 km/s / 45 mil/s ve altı), daha yüksek sürtünme değerlerine sahip ayrı Green Book kriterlerine tabidir. Klotoid ile birleşen virajlar, rampa boyunu burada gösterilen düzlük paylaşımı yerine klotoid boyunca oluşturur. Ayrıca hiçbir dever hesabı; drenaj, görüş mesafesi ve üstyapı tasarımının yerini alamaz — enine eğim değişimi boykesit alçak noktasına denk gelmemelidir ve buzlu bölgeler daha düşük üst sınırlara ihtiyaç duyar.

      BroBroGo editör ekibi tarafından yazılmış ve incelenmiştir.Son güncelleme:

      Yol Deveri Hesaplama

      Yatay yol kurplarında (virajlarında) güvenli ve konforlu bir sürüş sağlamak, araç üzerine etki eden merkezkaç kuvvetinin dengelenmesine bağlıdır. Yol Deveri Hesaplama aracı, tasarım hızı ve viraj yarıçapına bağlı olarak yol enine eğiminin (dever) tasarlanmasını ve kontrol edilmesini sağlayan ücretsiz bir çevrimiçi araçtır.

      Kullanıcının tarayıcısında yerel olarak çalışan bu araç; gerekli dever oranını hesaplar, yanal sürtünme sınırlarını kontrol eder, minimum güvenli yarıçapı belirler, mevcut virajlar için önerilen hız sınırlarını bulur ve geçiş eğrisi (rampa ve düzeltme) boylarını AASHTO Green Book (2018, 7. baskı) kriterlerine göre boyutlandırır. Bu sayede karmaşık manuel yinelemelere veya tablo aramalarına gerek kalmadan viraj güvenlik marjları ve geçiş detayları hızlıca değerlendirilebilir.

      Fiziksel Esaslar ve AASHTO Yöntem 5 Dağılımı

      Bir aracın virajdaki dengesi, noktasal kütle denklemi ile açıklanır:

      e + f = V² / (k · R)

      Burada e dever oranını, f yanal sürtünme katsayısını, V hızı, R viraj yarıçapını ve k birim dönüştürme katsayısını temsil eder. Bu denklemden elde edilen toplam değer, yanal talep (D) olarak adlandırılır.

      AASHTO Yöntem 5 dağılımı, yanal talebi (D = V² ÷ (k · R)) dever (e) ile yanal sürtünme (f) arasında, her ikisinin maksimum limitleriyle orantılı olacak şekilde böler:

      e = (D · e_(max)) / (e_(max) + f_(max))

      Burada kullanılan konfor tabanlı yanal sürtünme sınırları (f_(max)), AASHTO tablolarından enterpole edilir. Metrik birimde bu sınırlar 30 km/s hızda 0.17 değerinden başlayıp 120 km/s hızda 0.09 değerine kadar düşer. İmperyal birimde ise 20 mil/s hızda 0.17 iken 80 mil/s hızda 0.08 değerine geriler. Hız arttıkça sürücü konforunu korumak adına izin verilen maksimum sürtünme payı azaltılır.

      Hesaplayıcı Girdileri ve Sınır Değerleri

      Kullanıcılar, arayüz üzerinden viraj ve geçiş parametrelerini tanımlayabilirler. Desteklenen girdiler ve sınır değerleri şunlardır:

      • Hedef değer (Hedef değer): Hesaplama modunu belirler. Seçenekler: Dever oranı (Dever oranı), Minimum yarıçap (Minimum yarıçap) veya Önerilen hız (Önerilen hız).
      • Birimler (Birimler): Metrik (km/s · m / km/s · m) ve imperyal (mil/s · ft / mil/s · ft) sistemler arasında geçiş sağlar.
      • Tasarım hızı (Tasarım hızı): Virajın tasarlandığı hızdır. Sürtünme tablolarının kapsadığı geçerli aralık 15–130 km/s (10–85 mil/s) arasındadır.
      • Viraj yarıçapı (Viraj yarıçapı): Yatay virajın yol merkez çizgisine göre ölçülen yarıçapıdır.
      • Mevcut dever (Mevcut dever): Virajın ölçülen enine eğimidir. %0 ile %12 arasında bir yüzde olarak girilir.
      • Politika üst sınırı (e maks) (Politika üst sınırı (e maks)): Karayolu idaresinin izin verdiği maksimum dever oranıdır. Genellikle şehir içi caddeler için %4–6, buzlanmanın yaygın olduğu yerlerde %8 ve buzlanma olmayan bölgelerde %12'ye kadar seçilir.
      • Şerit genişliği (Şerit genişliği): Geçiş detaylarının hesaplanmasında kullanılan tek bir şeridin genişliğidir.
      • Döndürülen şeritler (Döndürülen şeritler): Dönme ekseninin bir tarafında döndürülen şerit sayısıdır. 1 ile 3.5 arasında değerler kabul edilir.
      • Normal çatı eğimi (Normal çatı eğimi): Düzlüklerdeki günlük enine eğimdir. %0 ile %6 arasında bir yüzde olarak girilir (genellikle %2).

      Kullanıcılar Örneği yükle butonuna tıklayarak alanları örnek değerlerle doldurabilir veya Temizle butonu ile girdileri sıfırlayabilirler. Şerit genişliği, döndürülen şeritler ve normal çatı eğimi alanlarının üçü de boş bırakılırsa geçiş hesaplamaları atlanır.

      Çıktılar ve Formül Adımları

      Hesaplama tamamlandığında, araç sonuçları ana metrikler ve detaylı istatistikler halinde sunar. Ayrıca Sonucu kopyala (Sonucu kopyala) butonu ve adım adım matematiksel türetmeleri gösteren Formüller ve yerine koyma (Formüller ve yerine koyma) bölümü de ekranda yer alır:

      • Tasarım deveri: Hesaplanan dever oranı ve buna karşılık gelen dever açısı gösterilir.
        • Formül: e = D·e_max ÷ (e_max + f_max)
      • Kullanılan yanal sürtünme: Hesaplanan yanal sürtünme katsayısı ve bu hızdaki sınır bilgisi sunulur.
        • Formül: f = D − e
      • Minimum yarıçap: Seçilen hız ve üst sınır için güvenli minimum yarıçap gösterilir.
        • Formül: R_min = V² ÷ (k × (e_max + f_max))
      • Dever açısı: Yolun fiziksel eğim açısı gösterilir.
        • Formül: atan(e)
      • Önerilen hız: Hesaplanan önerilen hız, levha değeri veya virajın hızı sınırlamadığı bilgisiyle sunulur.
        • Formül: V² = k·R·(e + f_max(V)) — ikiye bölme yöntemiyle çözülür.
      • Yanal talep (e + f) (Yanal talep (e + f)): Toplam yanal talep katsayısıdır.
        • Formül: D = V² ÷ (k·R)
      • Sürtünme marjı (Sürtünme marjı): Konfor sınırına ulaşmadan önce kalan sürtünme kapasitesidir.
      • Bu hızdaki minimum yarıçap (Bu hızdaki minimum yarıçap): Tasarım hızı için gereken mutlak minimum yarıçaptır.
      • Kullanılan bağıl eğim (Kullanılan bağıl eğim): Dever rampa boyu için kullanılan maksimum bağıl kenar eğimidir (Δ). Bu değer hıza bağlı olarak değişir (örneğin 20 km/s'de %0.80 iken 120 km/s'de %0.38'e düşer).
      • Dever rampa boyu (Lr) (Dever rampa boyu (Lr)): Enine eğimin yatay seviyeden tam dever oranına döndürüldüğü geçiş boyudur.
        • Formül: Lr = (w·n₁·e ÷ Δ)·b_w
      • Çatı eğimi düzeltme boyu (Lt) (Çatı eğimi düzeltme boyu (Lt)): Dış şeridin normal çatı eğiminden yatay seviyeye döndürüldüğü geçiş boyudur.
        • Formül: Lt = (crown ÷ e)·Lr
      • Toplam geçiş boyu (Toplam geçiş boyu): Rampa ve düzeltme boylarının toplamıdır (Lᵣ + Lₜ).
      • Yerleşim (viraj başlangıcından önce / sonra): Geçiş boyunun viraj başlangıcına göre fiziksel dağılımıdır. Klotoidsiz virajlarda rampa boyunun yaklaşık %67'si (üçte ikisi) viraj öncesindeki düzlüğe, kalan %33'ü (üçte biri) ise viraj içine yerleştirilir.
      • Dış kenar yükselmesi (Dış kenar yükselmesi): Geçiş esnasında dış kaplama kenarının dönme eksenine göre yaptığı dikey yükselmedir.

      Hata Mesajları ve Uyarılar

      Hesaplayıcı, girilen değerlerin fiziksel ve geometrik sınırları aşması durumunda kullanıcıyı uyarır:

      • Sayısal olmayan girdiler: “‹field›: “‹token›” bir sayı değil.” (‹field›: “‹token›” bir sayı değil.).
      • Sıfır veya negatif değerler: “‹field› sıfırdan büyük olmalıdır.” (‹field› sıfırdan büyük olmalıdır.).
      • Mantık sınırlarını aşan değerler: “‹field› desteklenen aralığın dışındadır — bu bir tasarım sınırı değil, mantık sınırıdır.” (‹field› desteklenen aralığın dışındadır — bu bir tasarım sınırı değil, mantık sınırıdır.).
      • Hız sınır dışı: “‹field›, sürtünme tablolarının kapsadığı aralık olan ‹min› ile ‹max› ‹unit› arasında olmalıdır.” (‹field›, sürtünme tablolarının kapsadığı aralık olan ‹min› ile ‹max› ‹unit› arasında olmalıdır.).
      • Geçersiz mevcut dever: “Mevcut dever 0% ile 12% arasında olmalıdır.” (Mevcut dever 0% ile 12% arasında olmalıdır.).
      • Geçersiz şerit sayısı: “Döndürülen şerit sayısı 1 ile 3.5 arasında olmalıdır.” (Döndürülen şerit sayısı 1 ile 3.5 arasında olmalıdır.).
      • Geçersiz normal çatı eğimi: “Normal çatı eğimi %0 ile %6 arasında olmalıdır.” (Normal çatı eğimi %0 ile %6 arasında olmalıdır.).
      • Hıza göre çok keskin yarıçap: “‹speed› ‹speedUnit› hızı için çok keskin: ‹emax› üst sınırında ve tam sürtünmede bile bu hız en az ‹rmin› ‹lengthUnit› yarıçap gerektirir.” (‹speed› ‹speedUnit› hızı için çok keskin: ‹emax› üst sınırında ve tam sürtünmede bile bu hız en az ‹rmin› ‹lengthUnit› yarıçap gerektirir.).
      • Çözülemeyen önerilen hız: “Sürtünme tablosunun en alt sınırı olan ‹min› ‹unit› hızında bile bu viraj, sınırdan daha fazla yanal sürtünme gerektiriyor. Yarıçapı veya deveri artırın.” (Sürtünme tablosunun en alt sınırı olan ‹min› ‹unit› hızında bile bu viraj, sınırdan daha fazla yanal sürtünme gerektiriyor. Yarıçapı veya deveri artırın.).
      • Hesaplama taşması: “Bir değer veya ara sonuç desteklenen sayı aralığını aşıyor.” (Bir değer veya ara sonuç desteklenen sayı aralığını aşıyor.).

      Ayrıca tasarım kriterlerine yönelik şu özel notlar gösterilir:

      • Düşük Hızlı Şehir İçi Caddeler: Tasarım hızı 70 km/s (45 mil/s) ve altında olduğunda: “Düşük hızlı şehir içi caddeler ayrı Green Book kriterlerini takip eder — bunu bir tasarım değil, kontrol olarak değerlendirin.” (Düşük hızlı şehir içi caddeler ayrı Green Book kriterlerini takip eder — bunu bir tasarım değil, kontrol olarak değerlendirin.).
      • Düşük Dever Oranları: Hesaplanan dever normal çatı eğiminden küçük çıktığında: “Hesaplanan dever oranı normal çatı eğiminin altındadır — burada normal çatı eğimli kesit korunabilir.” (Hesaplanan dever oranı normal çatı eğiminin altındadır — burada normal çatı eğimli kesit korunabilir.).
      • Yüksek Politika Üst Sınırları: %8'in üzerinde bir üst sınır seçildiğinde: “%8'in üzerindeki üst sınırlar buzlanma olmayan iklimler içindir.” (%8'in üzerindeki üst sınırlar buzlanma olmayan iklimler içindir.).

      Gizlilik ve Veri İşleme

      Yol Deveri Hesaplama aracında yapılan tüm işlemler yerel olarak kullanıcının tarayıcısında gerçekleştirilir. Girilen viraj parametreleri, hızlar veya geometrik veriler hiçbir şekilde uzak bir sunucuya yüklenmez ve cihazınızı terk etmez.

      Sıkça Sorulan Sorular (FAQ)

      Hesaplayıcı dever ile sürtünme arasındaki dağılımı nasıl belirler? Noktasal kütle denklemi olan e + f = V² ÷ (127 · R), hız ve yarıçaptan gelen yanal talebi D olarak sabitler. AASHTO'nun Yöntem 5'i daha sonra bu talebi iki maksimum değerle orantılı olarak paylaştırır: e = D · e_max ÷ (e_max + f_max). Burada f_max, tasarım hızı için Green Book'un konfor tabanlı sürtünme sınırıdır; tablo değerleri arasında enterpole edilerek 30 km/s hızda 0,17'den 120 km/s hızda 0,09'a kadar değişir. Daha yüksek hızlar ve daha keskin virajlar, politika üst sınırına ulaşılana kadar talebin daha fazlasını devere kaydırır; bu sınır aşıldığında yarıçap çok küçük kalır ve hesaplayıcı değeri sessizce sınırlamak yerine minimum yarıçapı rapor eder.

      Dever rampa boyu ve çatı eğimi düzeltme boyu nedir? Enine eğim, viraj noktasında normal çatı eğiminden tam devere aniden geçemez. Çatı eğimi düzeltme boyu, dış şeridi ters çatı eğiminden yatay seviyeye kadar döndürür; dever geçiş boyu ise tüm kaplamayı yatay seviyeden tam dever oranına döndürür. AASHTO, geçiş boyunu kaplama kenarı ile dönme ekseni arasındaki maksimum bağıl eğime göre boyutlandırır; bu eğim 20 km/s hızda %0,80'den 120 km/s hızda %0,38'e kadar düşer, böylece yüksek hızlı yollar daha uzun ve daha yumuşak geçişler alır. Spiral eğrisi olmayan bir viraj için geçiş boyunun yaklaşık üçte ikisi viraj başlangıcından önceki teğet üzerine yerleştirilir; spiralli bir virajda ise geçiş boyu spiral uzunluğu boyunca oluşturulur.

      Mevcut bir virajın önerilen hızı nasıl bulunur? Bu hız, virajın sürtünme talebinin konfor sınırı içinde kaldığı en yüksek hızdır; ölçülen dever e kullanılarak V² = 127 · R · (e + f_max(V)) denklemi V için çözülür. Sürtünme sınırının kendisi hız arttıkça düştüğünden denklemin kapalı bir çözümü yoktur; bu nedenle hesaplayıcı, kesişim noktasına ulaşmak için ikiye bölme yöntemiyle yineleme yapar ve tabelaya yazılacak değer için sonucu bir sonraki 5'in katına aşağı yuvarlar. Tablonun en düşük hızı bile sınırı aşıyorsa virajın daha fazla yarıçapa veya daha fazla devere ihtiyacı vardır; kesişim noktası 130 km/s'nin ötesindeyse viraj, kapsanan aralıkta hızı sınırlamaz.

      Hangi politika üst sınırını seçmeliyim? Viraj maliyetini, yavaş araç stabilitesini ve iklimi dengeleyen yol idaresinin politikasına uyun. AASHTO beş üst sınır sunar: Sık durma yapılan ve yavaş trafiğe sahip kentsel alanlar için %4 ve %6; kar ve buzun yaygın olduğu yerlerde %8; ve yalnızca buzlanma olmayan bölgelerdeki yüksek hızlı kırsal otoyollarda %10 veya %12. Dik deverli ve buzlu bir virajda yavaş giden bir araç içe doğru kayabilir.

      Bu yöntem hangi durumlarda geçerli değildir? Demiryolları, farklı bir formül olan denge deverini kullanır. Düşük hızlı kent içi caddeler (70 km/s / 45 mil/s ve altı), daha yüksek sürtünme değerlerine sahip ayrı Green Book kriterlerine sahiptir. Bir spiral ile birleşen virajlar, geçiş boyunu burada gösterilen teğet paylaşımı yerine spiral boyunca geliştirir. Son olarak, hiçbir oran hesabı drenaj, görüş mesafesi ve kaplama tasarımının yerini alamaz; enine eğim değişimi boykesit düşük noktasına denk gelmemelidir ve buzlu bölgeler daha düşük üst sınırlara ihtiyaç duyar.

      Koniklik Açısı Hesaplamaİki çap ve bir uzunluğu yarım açıya, koniklik oranına ve ayak başına konikliğe dönüştürün — veya eksik bir boyutu geriye doğru hesaplayın.Devir ve İlerleme HesaplamaProgramlanacak mil hızını ve ilerleme hızını elde etmek için iş parçası malzemesini, kesici çapını ve ağız sayısını seçin; talaş incelmesi ve mil sınırı düzeltmeleri adım adım çözümlenir.Dişli Oranı HesaplamaBir ila altı kademeli bir dış dişli mekanizması oluşturun ve girişten çıkışa kadar oranını, mil hızını, yönünü, torkunu, verim kayıplarını ve tasarım torku kontrolünü takip edin.