Quay siêu cao trong autocad civil 3d theo TCVN

Quay siêu cao Autocad Civil 3D theo TCVN Một nội dung quan trọng thiết kế đường ô tô quay siêu cao đường cong Phần mềm Civil 3D sử dụng tiêu chuẩn AASHTO để thiết kế siêu cao bao gồm nội dung: + Cách quay siêu cao cơng thức tính tốn + Lựa chọn độ dốc siêu cao chiều dài đoạn nối siêu cao + Độ mở rộng đoạn nối siêu cao Có khác TCVN AASHTO thiết kế đoạn nối siêu cao, để ứng dụng civil 3D theo TCVN cần có hiệu chỉnh cần thiết cho phù hợp Bài viết tập trung vào phần quan trọng cách quay siêu cao cơng thức tính tốn A Phần mặt đường: Về cách quay siêu cao, cần phân tích cấu tạo đoạn nối siêu cao để tìm hiểu khác hai tiêu chuẩn nào: Sơ đồ mô tả cấu tạo đoạn nối siêu cao theo TCVN (Hình 1): Ta cần tìm hiểu chi tiết thơng số đoạn nối siêu cao theo tiêu chuẩn AASHTO qua so sánh với TCVN bảng dưới: Thơng số NC LC RC BC FS {e} Mô tả Dốc hai mái(Normal Crown) Độ dốc mái 0% (Level Crown) Hai mái quay độ dốc(Reverse Crown) Bắt đầu đường cong trịn (Begin of Curve)Vị trí trùng với vị trí cọc TĐ Siêu cao (Full Super) Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao lấy từ bảng độ {t} {c} {s} {w}{l} dốc siêu cao, phụ thuộc vào tốc độ thiết kế bán kính cong Theo TCVN đại lượng tương đương với isc Chiều dài đoạn nối siêu cao lấy từ bảng lập sẵn phụ thuộc vào tốc độ thiết kế bán kính cong Trong tiêu chuẩn ASSHITO đoạn LCtoFS cịn TCVN 4054-05 NCtoFS tương đương với đại lượng Lsc(Chi tiết theo giải thích bảng dưới) Độ dốc mặt đường khơng siêu cao Theo TCVN đại lượng tương đương với in Độ dốc lề đất không siêu cao Bề rộng mặt đường Theo TCVN đại lượng tương đương với b.Chiều dài đường ocng chuyển tiếp Bảng sau minh họa chiều dài đoạn nối siêu cao tương ứng AASHTO TCVN (Chi tiết xem thêm hình minh họa 1) Thơng số Sơ đồ định nghĩa NCtoFS Chiều dài đoạn từ vị trí NC tới vị trí FS LCtoFS Chiều dài đoạn từ vị trí LC tới vị trí FS NCtoBC Chiều dài đoạn từ vị trí NC tới vị trí BC Tương ứng với đoạn TCVN = Lsc = L1+L2+L3 = L2+L3 Theo TCVN 4054-05 Đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp nửa đường cong, nửa đường thằng, vậy: + Trong trường hợp bố trí NCtoLC Chiều dài đoạn từ vị trí NC tới vị trí LC trùng đường cong chuyển tiếp:= Lsc = Lct (Chiều dài đường cong chuyển tiếp)+ Trong trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp:= Lsc/2 (L1+L2+L3)/2 = L1 LCtoRC Chiều dài đoạn từ vị trí LC tới vị trí RC = L2 Như điều khác biệt khác thông số {t}: Theo AASHTO LCtoFS, theo TCVN4054-05 NCtoFS Tiếp theo ta cần sâu phân tích cơng thức tính đoạn nối siêu cao theo TCVN4054-05 nào: Đường hai mái: a Với đường khơng có dải phân cách giữa: + Trường hợp 1: Quay siêu cao quanh tim đường Theo giáo trình thiết kế đường cơng thức tính thơng số đoạn nối siêu cao sau: Do vậy: NCtoFS = {t} = Lsc if = b.(isc+in)/(2Lsc) thay vào cơng thức tính NCtoLC = L1 = L2 = LCtoRC = in.Lsc/(isc+in) = {c}*{t}/({e}+ {c}) LCtoFS = L2 + L3 = b.isc/(2.if) thay cơng thức tính if vào LCtoFS = isc.Lsc/(isc+in) = {e}*{t}/ ({e}+{c}) Tổng kết lại, để thiết lập công thức thông số đoạn nối siêu cao theo TCVN4054-05, ta có bảng sau: + Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) {l} {t} + Trường hợp 2: Quay siêu cao quanh mép đường: Cơng thức tính thơng số đoạn nối siêu cao sau: với đại lượng tương tự cơng thức tính TH quay siêu cao quanh tim đường Từ đó: NCtoFS = {t} = Lsc if = b.isc/Lsc thay vào cơng thức tính NCtoLC = L1 = L2 = LCtoRC = in.Lsc/isc = {c}*{t}/{e} LCtoFS = L2 + L3 = (2b.isc – b.in)/(2.if) thay cơng thức tính if vào LCtoFS =(2.isc – in).Lsc/ (2.isc) = (2*{e}-{c})*{t}/(2*{e}) Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/(2*{e}) {c}*{t}/(2*{e}) (2*{e}-{c})*{t}/(2*{e}) 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/(2*{e}) {c}*{t}/(2*{e}) (2*{e}-{c})*{t}/(2*{e}) {l} {t} b Với đường có dải phân cách giữa: + TH1: Trường hợp có tâm quay tim đường nằm dải phân cách mô tả hình dưới: đó: Trường hợp chiều dài đoạn nối siêu cao tính TH mặt đường không dải phân cách quay siêu cao quanh tim đường bề rộng mặt đường tính giá trị b hình Cùng điểm lại bảng cơng thức: Với trường hợp có khơng có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) LCtoRC LCtoFS NCtoBC {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) {l} {t} + TH 2: Là trường hợp có tâm quay siêu cao mép đường hình dưới: đó: Khi chiều dài đoạn nối siêu cao tính theo cơng thức đây: NCtoFS = {t} = Lsc if = b.(isc+in)/Lsc thay vào cơng thức tính NCtoLC = L1 = L2 = LCtoRC = in.Lsc/(isc+in) = {c}*{t}/({e}+{c}) LCtoFS = L2 + L3 = b.isc/if thay cơng thức tính if vào LCtoFS = isc.Lsc/(isc+in) = {e}*{t}/({e}+ {c}) Tổng kết lại, để thiết lập công thức thông số đoạn nối siêu cao theo TCVN4054-05, ta có bảng sau: + Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Công thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) {l} {t} + TH 3: Là trường hợp có tâm quay siêu cao mép đường phía ngồi hình vẽ đây: đó: Trường hợp chiều dài đoạn nối siêu cao tính trường hợp đường khơng có dải phân cách quay siêu cao quanh mép đường Chúng ta điểm lại công thức sau: Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/(2*{e}) LCtoRC LCtoFS NCtoBC {c}*{t}/(2*{e}) (2*{e}-{c})*{t}/(2*{e}) 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/(2*{e}) {c}*{t}/(2*{e}) (2*{e}-{c})*{t}/(2*{e}) {l} {t} + TH 4: trường hợp tâm quay siêu cao tim đường hình vẽ: Trong đó: Trong trường hợp cơng thức tính chiều dài đoạn nối siêu cao sau: NCtoFS = {t} = Lsc if = b.(isc+in)/(2*Lsc) thay vào cơng thức tính NCtoLC = L1 = L2 = LCtoRC = in.Lsc/(isc+in) = {c}*{t}/({e}+ {c}) LCtoFS = L2 + L3 = b.isc/(2*if) thay công thức tính if vào LCtoFS = isc.Lsc/(isc+in) = {e}*{t}/ ({e}+{c}) Bảng tổng kết cơng thức tính chiều dài đoạn nối siêu cao: + Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) {l} {t} + TH 5: trường hợp tâm quay siêu cao mép đường hình dưới: Trong đó: Khi cơng thức tính chiều dài đoạn nối siêu cao sau: NCtoFS = {t} = Lsc if = b.(isc+in)/Lsc thay vào cơng thức tính NCtoLC = L1 = L2 = LCtoRC = in.Lsc/(isc+in) = {c}*{t}/({e}+{c}) LCtoFS = L2 + L3 = b.isc/if thay cơng thức tính if vào LCtoFS = isc.Lsc/(isc+in) = {e}*{t}/({e}+ {c}) Tổng kết lại, để thiết lập công thức thông số đoạn nối siêu cao theo TCVN4054-05, ta có bảng sau: + Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Công thức tính {t} {c}*{t}/({e}+{c}) {c}*{t}/({e}+{c}) {e}*{t}/({e}+{c}) {l} {t} Đường mái: Vì đường có mái dốc nên khơng cần hai đoạn L1, L2 hình để quay mái dốc 0% độ dốc mặt đường Do đó: L1 = L2 = a Với đường khơng có dải phân cách giữa: + Trường hợp 1: Quay siêu cao quanh tim đường NCtoFS = {t} = Lsc NCtoLC = L1 = L2 = LCtoFS = L2 + L3 = L3 =Lsc Tổng kết lại, để thiết lập công thức thông số đoạn nối siêu cao theo TCVN4054-05, ta có bảng sau: + Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Công thức tính {t} 0 {t} 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} 0 {t} {l} {t} + Trường hợp 2: Quay siêu cao quanh mép đường: Cơng thức tính thơng số đoạn nối siêu cao sau: NCtoFS = {t} = Lsc NCtoLC = L1 = L2 = LCtoFS = L2 + L3 = L3 = Lsc Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} 0 {t} 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS Cơng thức tính {t} 0 {t} NCtoBC {l} {t} b Với đường có dải phân cách giữa: Tương tự trên, có trường hợp khác + TH1: Trường hợp có tâm quay mơ tả hình dưới: đó: + TH 2: Tâm quay siêu cao hình dưới: đó: + TH 3: Là trường hợp có tâm quay siêu cao hình vẽ đây: đó: + TH 4: trường hợp tâm quay hình vẽ: Trong đó: + TH 5: trường hợp tâm quay hình dưới: Trong đó: TRong năm trường hợp cơng thức tính chiều dài đoạn nối siêu cao sau: NCtoFS = {t} = Lsc NCtoLC = L1 = L2 = LCtoRC = LCtoFS = L2 + L3 = L3 =Lsc ={t} Tổng kết lại, để thiết lập công thức thông số đoạn nối siêu cao theo TCVN4054-05 cho năm trường hợp , ta có bảng tổng kết sau: + Với trường hợp khơng có đường cong chuyển tiếp: Thơng số NCtoFS NCtoLC LCtoRC Cơng thức tính {t} 0 LCtoFS NCtoBC {t} 0.5*{t} Với trường hợp có đường cong chuyển tiếp: Thông số NCtoFS NCtoLC LCtoRC LCtoFS NCtoBC Cơng thức tính {t} 0 {t} {l} {t} Sau đá tính tốn cơng thức cho tất trường hợp quay siêu cao phần cuối cùng, để thay đổi công thức quay siêu cao civil 3D, bạn vào menu: “Alignments/ Design Criteria Editor ” sửa lại cơng thức theo hình dưới: Trên ta phân tích cách hiệu chỉnh cơng thức tính tốn thơng số đoạn nối siêu cao nhập vào file tiêu chuẩn thiết kế Cơng thức tính tốn áp dụng cho trường hợp mặt đường khơng có dải phân cách quay siêu cao quanh tim đường B Phần lề đường: Theo TCVN4054-05 có quy định: Trong đoạn có siêu cao, lề đường phần bụng đường cong có độ dốc theo phần mặt đường lề đường phần lưng đường cong có độ dốc khơng thay đổi dốc phía lưng đường cong Do để hiệu chỉnh siêu cao phần lề đường theo TCVN, tiến hành hai bước sau để đảm bảo phần lề đường có độ dốc theo yêu cầu Cho vấn đề đơn giản ta phân tích ví dụ cụ thể sau Trong mẫu dự án ta sử dụng lề đường loại: “LinkWidthAndSlope” hình vẽ: Bước 1: Chọn tuyến đường, nhấn chuột phải chọn Edit Superelevation Chạy trình tính tốn siêu cao theo bước sau: Trong đó, mục Shoulder slope treatment: + Mục Low side: phía bụng đường cong có ba lựa chọn Default slopes: Độ dốc lề đường không thay đổi mặc định Match lane slopes: Độ dốc lề đường lấy độ dốc phần mặt đường phía Breakover removal: Độ dốc lề đất không thay đổi theo giá trị mặc định độ dốc mặt đường < giá trị cho trước lấy độ dốc phần mặt đường độ dốc mặt vượt qua giá trị cho trước Cụ thể trường hợp ta chọn “Match lane slopes” + Mục High side: Phía lưng đường cong có hai lựa chọn Default slopes: Độ dốc lề đường không thay đổi mặc định Match lane slopes: Độ dốc lề đường lấy độ dốc phần mặt đường phía Cụ thể trường hợp ta chọn” Match lane slopes” Tiếp theo ta đến mục cuối kết thúc trình tính tốn siêu cao Như qua trình tính tốn siêu cao bước trên, Civil 3D tính tốn độ dốc siêu cao phần măt đường lề đường tất vị trí đường cong Bước 2: Chọn lề đường bên phải cắt ngang nhấn chuột phải chọn Properties, sau mục ADVANCED, phần Use Superlevation Slope chọn Right Outside Shoulder hình vẽ Điều có nghĩa độ dốc phần lề đường bên phải lấy theo độ dốc lề đường mà Civil 3D tính sau trình tính tốn siêu cao thực bước Tương tự cho lề đường bên trái, ta chọn mục ADVANCE lựa chọn cho mục Use Superlevation Slope Left Outside Shoulder Như qua bước trên, ta hiệu chỉnh Civil 3D tính tốn độ dốc phần lề đường theo TCVN Nguồn: http://civil3dvn.com/?p=51 ... trùng với vị trí cọc TĐ Siêu cao (Full Super) Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao lấy từ bảng độ {t} {c} {s} {w}{l} dốc siêu cao, phụ thuộc vào tốc độ thiết kế bán kính cong Theo TCVN đại lượng tương... theo TCVN4 054-05 NCtoFS Tiếp theo ta cần sâu phân tích cơng thức tính đoạn nối siêu cao theo TCVN4 054-05 nào: Đường hai mái: a Với đường khơng có dải phân cách giữa: + Trường hợp 1: Quay siêu cao. .. Trường hợp có tâm quay mơ tả hình dưới: đó: + TH 2: Tâm quay siêu cao hình dưới: đó: + TH 3: Là trường hợp có tâm quay siêu cao hình vẽ đây: đó: + TH 4: trường hợp tâm quay hình vẽ: Trong đó: + TH