Lezione 11 - Politecnico di Bari
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Lezione 11 - Politecnico di Bari
Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari BOZ LE VERIFICHE SULLA ZA GEOMETRIA DELL’ASSE STRADALE Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 I DIAGRAMMI DI VISIBILITA’ E DI VELOCITA’ BOZ L’asse stradale, progettato rispettando le regole stabilite dalla normativa per ogni elemento planimetrico ed altimetrico e per il coordinamento plano-altimetrico, deve essere sottoposto a verifica per valutare se lungo il tracciato sono garantiti: ZA – opportuni valori di visuale libera (1a caratteristica della qualità, da verificarsi tramite il diagramma di visibilità); – differenziali di velocità ridotti tra elementi consecutivi (adeguatezza alle azioni dinamiche e coerenza lungo il percorso, da verificarsi tramite il diagramma delle velocità). Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari LA VISIONE (1) BOZ Il fenomeno della visione è regolato da – l’angolo solido che sottende la fovea centrale (1° - 1°50’) – l’angolo solido che sottende la retina (30° - 35°) A causa delle continue ed inconsce rotazioni dell’occhio e della persistenza delle immagini sulla retina, il campo visivo (da fermi) è ben più ampio – Visione distinta 2a a: 5°-7° – Visione periferica 2F F: 130°-160° ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari LA VISIONE (2) Alla guida e quindi in presenza di moto relativo tra osservatore ed oggetti osservati: BOZ – si tende a guardare più lontano; ZA – per effetto della concentrazione richiesta dalla guida stessa, diminuiscono le rotazioni e quindi si riducono i campi della visione distinta e periferica. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari LA VISUALE LIBERA BOZ Per visuale libera si intende la lunghezza del tratto di strada che il conducente riesce a vedere davanti a sé senza considerare l’influenza del traffico, delle condizioni atmosferiche e di illuminazione della strada. L’esistenza di opportune visuali libere costituisce primaria ed inderogabile condizione di sicurezza della circolazione. ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari La visuale libera su una curva orizzontale BOZ Se S<Lc 90 S L c = R ⋅ 1− cos ⋅ π R Se S>Lc 90 L S − L c 90 L L c = R ⋅ 1− cos ⋅ c + ⋅ sen ⋅ c π R 2 π R ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 FORMULA APPROSSIMATA PER IL CALCOLO DELLA DVL NOTA BENE: DIVERSE APPROSSIMAZIONI - considera sempre punto di vista e punto di mira sullo stesso allineamento; - considera pendenza longitudinale costante; - considera un raggio costante (trascura l’effetto delle presenza delle clotoidi che aumenta di molto le DVL); - considera l’ostacolo ad una distanza costante (con l’altezza) dalla carreggiata (rilevante nel caso di scarpate e profili redirettivi); - non considera l’effetto della rotazione di falda. ZA Politecnico di Bari BOZ Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari La visuale libera su una curva verticale (1) BOZ A ⋅ S2 Se S<L L= Se S>L 200 ⋅ ( h1 + h2 ) L = 2S − A 200 ⋅ ( h1 + h2 ) 2 2 ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari La visuale libera su una curva verticale (2) BOZ Se S<L A ⋅ S2 L= 200 ⋅ (h3 + S ⋅ tgα ) Se S>L L = 2S − 200 ⋅ (h3 + S ⋅ tgα ) A ZA Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 La visuale libera su una curva verticale (3) A ⋅ S2 L= h + h2 800 ⋅ c − 1 2 BOZ Se S<L Se S>L h + h2 800 ⋅ c − 1 2 L = 2S − A ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZE DI VISIBILITA’ La distanza di visuale libera viene definita come la lunghezza del tratto di strada che il conducente riesce a vedere davanti a sé indipendentemente dalle condizioni del traffico e dalle condizioni atmosferiche e di illuminazione. BOZ In fase di progettazione la distanza di visuale libera deve essere confrontata lungo il tracciato con le seguenti distanze di visibilità: ZA DISTANZE DI VISIBILITA’ DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO DISTANZA DI VISIBILITA’ PER LA MANOVRA DI CAMBIAMENTO DI CORSIA Dopo il confronto va operata la scelta progettuale. Si dà priorità al rispetto della distanza di visibilità per l’arresto poiché, se la visibilità per il sorpasso non è garantita su alcuni tratti, si potrà introdurre il divieto di sorpasso! Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (1) BOZ “Spazio minimo necessario perché un conducente possa arrestare il veicolo in condizione di sicurezza davanti ad un ostacolo improvviso.” [DA] ZA L’ostacolo può essere dovuto alla comparsa di pedoni, animali, di veicoli in panne fermi o di massi caduti dalle scarpate. La distanza di visibilità deve essere garantita su tutta la strada , se mi muovo alla velocità di progetto devo essere in grado di fermarmi in tempo in qualsiasi punto. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (2) BOZ La distanza di visibilità DA per l’arresto (da garantirsi in ogni circostanza) è somma di due distanze: – la distanza D1 percorsa alla velocità iniziale V0 durante il tempo complessivo di reazione t (percezione dell’ostacolo e azionamento dei freni); – lo spazio di arresto D2 percorso tra il momento in cui vengono azionati i freni e il momento in cui il veicolo si ferma. ZA DA = D1+D2 Spazio percorso dal veicolo durante il tempo (τ) di percezione e reazione. Spazio percorso durante la frenatura Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (3) CALCOLO DI BOZ D1 La distanza di reazione viene calcolata con la seguente espressione analitica : D dove: 1 = V 0 3 ,6 ZA ×τ [m] V0 = velocità del veicolo all’inizio della frenatura in Km/h; τ = tempo complessivo di percezione, riflessione, reazione e attuazione in secondi. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (4) VALUTAZIONE DEL TEMPO τ BOZ Il tempo di reazione diminuisce all’aumentare della velocità iniziale V0 , poiché il conducente ha maggiore attenzione e riflessi più rapidi alle alte velocità. La normativa fornisce un’espressione analitica che collega il tempo τ alla velocità iniziale V0 desunta puntualmente dal diagramma di velocità., e che evidenzia la diminuzione di τ all’aumentare di V0. La distanza di messa a fuoco aumenta con l’aumentare della velocità. ZA τ [s] 3 REAZIONE TEMPO DI PERCEZIONE E τ = 2.8 - 0.01 × V0 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 20 40 60 80 100 120 VELOCITA' INIZIALE V0 [Km/h] 140 In situazioni particolari(elementi di distrazione quali intersezioni stradali) il tempo t così ottenuto deve essere maggiorato di 1 secondo nel caso di strada extraurbana, e fino a 3 secondi in ambito urbano. La distanza D1 calcolata è valida sia in rettifilo che in curva. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (5) CALCOLO DI D2 BOZ Per poter ricavare l’espressione analitica dello spazio di arresto D2, occorre analizzare le forze che agiscono sulle ruote del veicolo nella fase di frenatura. Durante questa fase sussiste l’equilibrio tra la reazione mobilitata dalla strada Fa e la risultante Fi – R della forza di inerzia e delle resistenze incontrate dal veicolo. ZA Al limite dell’aderenza si ha: R = Fi – 1000 · ƒl · P Con P= peso del veicolo in tonn fl = coefficiente di aderenza longitudinale Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (6) BOZ L’espressione analitica della D2 si deduce considerando l’equilibrio della ruota frenata, ossia inserendo il momento frenante Mf nell’equazione della trazione: β P ⋅ µ + µc ± i ± g ZA per frenature al limite Mf dell' aderenza = f ⋅P R l Mf + K ⋅ S ⋅ V 2 = 0 → + R dv dv ds v ⋅ dv g K ⋅ S ⋅ V2 → ⋅ = ⋅ µ + µ c ± i ± fl + = = dt ds dt ds P β ⋅ dv dt V0 sf = D 2 = ∫ 0 v ⋅ dv g K ⋅ S ⋅ V2 ⋅ µ (v ) + µ c ± i ± fl (v ) + P β Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (7) L’espressione dello spazio di arresto D2, con opportune sostituzioni risulta: BOZ D2 = − v1 1 ×∫ 2 3 . 6 v0 V ⋅ dV i R a (V ) g × f l (V ) ± + + r0 (V ) m 100 ZA si evidenziano le seguenti precisazioni: V1 = velocità finale del veicolo, in cui V1 = 0 in caso di arresto [Km/h]; ± i = pendenza longitudinale del tracciato (positiva in salita) [%]; m = massa del veicolo [ Kg]; ƒl = quota limite del coefficiente di aderenza impegnabile longitudinalmente per la frenatura; r0 = resistenza unitaria al rotolamento [N/Kg]; Ra = resistenza aerodinamica [N]; Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (8) Gli estremi di integrazione presenti nell’ espressione della D2 sono tali che V1< V0 , per cui la risoluzione dell’integrale fornisce un valore negativo; il segno “meno” serve quindi a fare in modo che le due distanze D1 e D2 si sommino anziché sottrarsi. BOZ ZA La resistenza aerodinamica Ra si valuta con la seguente espressione: 1 2 Ra = ⋅ ρ ⋅ C ⋅ S ⋅ V = K ( ρ , C x ) SV x 2 g ⋅ 2 × 3 .6 ( ) dove: V = velocità del veicolo rispetto all’asse al generico istante t [Km/h]; Cx = coefficiente aerodinamico del veicolo(di penetrazione),dipende dalla forma del veicolo; r = massa volumica dell’aria in condizioni standard [Kg/m3]; S = superficie resistente (ovvero sezione trasversale del veicolo) [m2]; nota che se ci sono anche azioni trasversali quali il vento dovrei considerare la sezione diagonale del veicolo! Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (9) I valori di ƒl possono ricavarsi dalla tabella, facendo riferimento alla tipologia di strada e sono compatibili anche con superficie stradale leggermente bagnata (spessore del velo idrico di 0.5 mm, mentre a 2mm siamo già a rischio aquaplaning). VELOCITA’ Km/h 25 BOZ 40 60 80 100 120 140 ƒl Autostrade - - - 0.44 0.40 0.36 0.34 ƒl Altre strade 0.45 0.43 0.35 0.30 0.25 0.21 - I valori di ƒl riferiti alle autostrade possono essere adottati anche per le strade extraurbane principali (tipo B) qualora le qualità del piano viabile risultino paragonabile a quelle delle strade di tipo A e siano mantenute nel tempo. ZA ƒl QUOTA DELL' ADERENZA DISPONIBILE LONGITUDINALMENTE PER LA FRENATURA Valutiamo i valori di ƒl : 0 .6 0 .5 A UTO STR A D E [A] 0 .4 A LTR E STR A D E [B -C -D - E- F ] 0 .3 0 .2 0 .1 0 20 40 60 80 V EL O C ITA ' [km /h ] 100 120 V 140 Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (10) PROCEDIMENTO OPERATIVO BOZ La distanza di visibilità per l’arresto può essere calcolata, in modo meno laborioso, ricorrendo ad un approccio di tipo grafico. ZA A tal proposito la Normativa fornisce due abachi validi rispettivamente per le autostrade (tipo A), e per le altre strade ( tipo B,C,D,E,F). Nota la pendenza longitudinale ± i del tracciato da verificare (dato di progetto) e la velocità del veicolo V0 all’inizio della frenatura (dal diagramma delle velocità) è immediatamente leggibile il valore numerico di DA. NB = la presenza di due abachi è dovuta alla diversità di fl per autostrade ed altri tipi di strade. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (11) BOZ < 150 m ZA > 150 m Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO (12) Anche in questo caso la distanza di visibilità per l’arresto in corrispondenza di situazioni particolari (intersezioni complesse, innesti, deviazioni successive, etc.) deve essere incrementata delle seguenti quantità espresse in metri, in accordo con quanto enunciato precedentemente: BOZ V0 × 1s 3.6 V0 × 3s 3.6 ZA In ambito extraurbano In ambito urbano Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO (1) Sulle strade a due corsie con doppio senso di marcia, per eseguire una manovra di sorpasso in sicurezza, il guidatore deve accertarsi che nessun veicolo sopraggiunga in senso contrario durante il tempo richiesto per iniziare e concludere la manovra di sorpasso senza rischio di collisione frontale. Il tratto di strada che deve essere visto si chiama distanza di visibilità per il sorpasso. La distanza di visibilità per il sorpasso dipende da parametri fisici e dal comportamento dell’utente. In generale, per valutarla si usano due modelli: BOZ ZA – Sorpasso in velocità: il veicolo sorpassante raggiunge quello più lento e, constatato che la corsia di senso opposto è libera per tutta la lunghezza necessaria, esegue il sorpasso senza variare la propria velocità; – Sorpasso in accelerazione: il veicolo sorpassante si accosta al veicolo più lento e, vista libera la corsia opposta, accelera ed esegue il sorpasso. I due modelli danno risultanti confrontabili per velocità comprese tra 60 e 80 km/h Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO (2) “Lunghezza del tratto di strada occorrente per compiere una manovra di completo sorpasso in sicurezza, quando non si possa escludere l’arrivo di un veicolo in senso opposto.” [Ds] BOZ ZA Schemi utilizzati per il calcolo di Ds: SORPASSO IN ACCELERAZIONE Si considera il caso di un veicolo che è dapprima costretto ad accodarsi al veicolo più lento e, appena vede libera la corsia opposta, accelera ed esegue il sorpasso. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO (3) SORPASSO IN VELOCITA’ BOZ Si assume che un veicolo che viaggia ad una certa velocità ne raggiunge uno più lento e, constatato che la corsia di senso opposto è libera per tutta la lunghezza necessaria, esegue il sorpasso senza modificare la propria velocità. ZA Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO (4) I due schemi, pur riferendosi a due tipi di comportamento diversi, ai fini pratici del calcolo di Ds , possono ritenersi equivalenti. BOZ ZA La Normativa italiana applica lo schema denominato sorpasso in velocità. Siano: • A il veicolo sorpassante che procede con velocità v [m/s]; • B veicolo da sorpassare che procede con velocità (v - ∆v ) [m/s]; • C terzo veicolo che procede in senso opposto anch’esso con velocità v [m/s]. Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO (5) Indicando con: t1= tempo impiegato da A per portarsi all’altezza della coda di B (pos. 1); BOZ t2= tempo necessario perché A passi dalla posizione 1 alla posizione 2 in cui ha superato B: lA + l B t2 = ∆v in cui lA e lB sono le lunghezze rispettivamente dei veicoli A e B; ZA t3= tempo impiegato da A per rientrare nella propria corsia (pos. 3). Da osservazioni sperimentali si assume t1= t3 = 4 s. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO (6) V V-D DV BOZ V Veicolo C t1 = 4 sec LC t2 = L A + LB ∆V t3 = 4 sec Veicolo A Veicolo B Il veicolo sorpassante si porta in coda a quello da sorpassare ZA LA Il veicolo veloce sorpassa quello lento Il veicolo veloce si porta alla testa di quello lento D veicolo A LB Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO (7) Lo spazio D percorso dal veicolo A durante la manovra vale: L +L 2 ⋅ Lm Dveicolo A = V ⋅ (t1 + t 2 + t 3 ) = V ⋅ t1 + A B + t 3 = V ⋅ t1 + + t3 ∆V ∆V L +L dove si è posto L m = A . B 2 –t1 e t3 li conosciamo (= 4 sec) da osservazioni sperimentali; BOZ ZA –t2 si può assumere comunque pari a 2 sec perché il rapporto Lm/ v varia entro limiti ristretti: • se Lm è piccolo, B è un’autovettura o un veicolo industriale di piccole dimensioni e quindi veloce, per cui anche ∆v è piccolo; • se Lm è grande, B è un veicolo industriale di grosse dimensioni, quindi lento, per cui anche ∆v è grande; l si assume così un valore pari a: m ≅ 1s . ∆v Imponendo che non ci sia collisione con C, e considerando che durante il tempo t1+t2+t3 i veicoli A e C hanno percorso entrambi lo spazio v·(t1+t2+t3), si ricava : DS [m] = 2 ⋅ D veicolo A = 2 ⋅ V ⋅ (4 + 2 + 4 ) = 20 ⋅ V[m / sec] = 5,5 ⋅ V[km / h] ove V va ricavata dal diagramma di velocità. Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DISTANZA DI VISIBILITA’ PER LA MANOVRA DI CAMBIAMENTO DI CORSIA "Lunghezza del tratto di strada occorrente per il passaggio da una corsia a quella ad essa adiacente nella manovra di deviazione in corrispondenza di punti singolari (intersezioni, uscite, ecc.). “ [DC] BOZ La visuale libera da assicurare per il cambiamento di corsia in corrispondenza di punti singolari è somma: • dello spazio percorso per percepire e riconoscere la situazione e decidere la manovra (per eventi non improvvisi, 4 - 5,5 sec); • dello spazio di deviazione (5 - 6 sec). La Normativa dispone che tale distanza deve essere calcolata con la seguente espressione: Dc = 9.5 × v = 2.6 × V dove: 9.5 secondi comprendono i tempi necessari per percepire e riconoscere lo stato di deflusso in corsia (5.5 s) e per la decisione ed effettuazione della manovra di cambiamento di una sola corsia (4 s); ZA v velocità del veicolo in [m/s], oppure V in [Km/h], desunta puntualmente dal diagramma delle velocità. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari VISIBILITA’ IN CURVA (1) Il conducente di un veicolo che percorre un tratto in curva deve poter vedere un oggetto qualsiasi, che eventualmente può trovarsi sulla sua traiettoria, a un’opportuna distanza di sicurezza. BOZ Ciò può essere impedito da ostacoli presenti sul bordo interno della curva, quali muri, scarpate in trincea, barriere di sicurezza, siepi, ecc., e , nelle curve a sinistra, in galleria o nelle strade a doppia carreggiata, barriere di sicurezza e/o siepi antiabbaglianti. ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari VISIBILITA’ IN CURVA (2) La relazione esistente fra la distanza di sicurezza D, il raggio R e la distanza ∆ fra l’ostacolo alla visibilità e l’asse della corsia interna è data da: BOZ AB ∆ = R ⋅ (1 − cos α ) = R ⋅ 1 − cos ' 2⋅ R ' A rappresenta l’occhio del conducente(in asse corsia) ad h dal suolo di 1.10m; B l’oggetto da vedere; R’ = R – b raggio in asse della corsia. Dovendo essere per sicurezza AB almeno pari a D si ha: D ∆ = R ⋅ 1 − cos ' 2⋅ R ' ' ZA Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 VISIBILITA’ IN CURVA (3) BOZ ZA Inviluppo delle linee di visibilità in curva Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 VISIBILITA’ IN CURVA (4) La relazione trovata deve essere soddisfatta per tutti i tipi di strade per D = Da, ossia per la distanza di arresto; BOZ se si vuole consentire il sorpasso in curva deve essere verificata anche per D = DS. Quando non risulta assicurata la Da occorre aumentare ∆, ossia rimuovere l’ostacolo e, se ciò non è possibile è necessario o aumentare il raggio , oppure limitare la velocità (come nel caso di gallerie) calcolando il valore di Da che verifica la relazione trovata (nella formula si pone ∆=b da cui ricavo D quindi la velocità). Rappresentazione grafica della relazione: D ∆ = R ⋅ 1 − cos ' 2⋅ R ' ZA Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 APPLICAZIONI PROGETTUALI (1) BOZ Le distanze di visibilità da verificare dipendono dal tipo di strada in progetto e dall’elemento di tracciato considerato. Indipendentemente però dal tipo di strada e dall'ambito (extraurbano o urbano), lungo tutto il tracciato deve essere assicurata la distanza di visibilità per l’arresto in condizioni ordinarie o con tempi di reazione maggiorati. ZA Nelle strade extraurbane a unica carreggiata con doppio senso di marcia, la distanza di visibilità per il sorpasso deve essere garantita per una conveniente percentuale di tracciato, in relazione al flusso di traffico smaltibile con il livello di servizio assegnato, in misura comunque non inferiore al 20%. Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 APPLICAZIONI PROGETTUALI (2) Nei tratti di carenza di visibilità per il sorpasso, tale manovra deve essere interdetta con l’apposita segnaletica. In presenza di più corsie per senso di marcia nonché in corrispondenza di punti singolari (intersezioni, deviazioni ecc.) occorre assicurare la distanza di visibilità per la manovra di cambiamento di corsia. Ai fini delle verifiche delle visuali libere, la posizione del conducente deve essere sempre considerata al centro della corsia da lui impegnata, con l'altezza del suo occhio a m. 1,10 dal piano viabile. Nella valutazione della distanza di visibilità per l'arresto, l'ostacolo va collocato a m. 0,10 dal piano viabile e sempre lungo l'asse della corsia del conducente. Nel caso della distanza di visibilità per il sorpasso, l'ostacolo mobile va collocato nella corsia opposta, con altezza pari a m. 1,10. Nel caso della manovra di cambiamento di corsia, deve venir verificata la possibilità di vedere il limite più lontano della corsia adiacente a quella impegnata dal conducente. BOZ ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari APPLICAZIONI PROGETTUALI (3) BOZ DISTANZE DI VISUALE LIBERA visibilità per visibilità per il L’ARRESTO SORPASSO ZA visibilità per il CAMBIO DI CORSIA da considerare per strade urbane da garantire SEMPRE ed extraurbane ad unica da garantire in caso di carreggiata con doppio senso più corsie per senso di di marcia marcia e/o punti singolari (da garantire almeno per il 20%del tracciato) Se il tratto di strada soggetto a verifica ricade in più di una condizione (vedi esempio), occorre garantire il massimo tra le distanze di visibilità compatibili. Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Note sulla sicurezza in relazione alle visuali libere (1) BOZ Il rischio di incidente cresce al decrescere delle distanze di visuale libera, ad un tasso influenzato, tra l’altro, da – i volumi di traffico – la possibilità di conflitti nelle zone con restrizioni (intersezioni, accessi, ecc.) La relazione tra tasso di incidentalità e visuale libera cresce rapidamente dopo una certa distanza critica – Sulle strade extraurbane, la distanza critica è dell’ordine dei 90 -100 m – Gli incidenti legati alle manovre di sorpasso crescono quando la visuale libera è minore di 400 - 600 m ZA Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Note sulla sicurezza in relazione alle visuali libere (2) BOZ La riduzione dei problemi legati alle distanze di visibilità in genere comportano cambiamenti al profilo orizzontale o verticale della strada Quando tali interventi sono troppo onerosi, bisogna riscorrere a misure di mitigazione: – Miglioramento dei segnali di attenzione; – Miglioramento del lato-strada (rimozione di ostacoli nella parte interna delle curve); – Eliminazione dei conflitti potenziali nelle zone a ridotta distanza di visuale libera (ad esempio, spostamento di una strada di accesso); – Uso di dispositivi di riduzione della velocità (compatibilmente con l’ambiente stradale). ZA Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari ESEMPIO (1) BOZ Calcolare la distanza di visibilità noti i seguenti dati: • strada tipo C (extraurbana secondaria); ZA • presenza di punti singolari (intersezioni complesse,innesti,ecc.); • V0 = 90 Km/h velocità puntuale del veicolo (in realtà andrebbe misurata sul diagramma delle velocità); • i = 2% pendenza longitudinale (in salita) del tratto di strada considerato. Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari ESEMPIO (2) DISTANZA DI VISIBILITA’ PER L’ARRESTO BOZ Dall’abaco relativo a strade di tipo C ricaviamo per i=2% e V0 = 90 Km/h un valore di D’A= 143m. ZA Nel caso specifico la strada si sviluppa in ambito extraurbano (tipo C), per cui occorre incrementare DA della quantità: V0 × 1s 3.6 si ha così: V0 90 DA = D + ×1s = 143 + ×1 = 168m 3.6 3.6 ' A Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari ESEMPIO (3) BOZ DISTANZA DI VISIBILITA’ PER IL SORPASSO Nel caso in esame, trattandosi di tipo C e cioè di strada extraurbana secondaria ad unica carreggiata con doppio senso di marcia risulta evidente la necessità di garantire la distanza di visibilità per il sorpasso. ZA Ds = 5.5 × V0 = 5.5 × 90 = 495 m Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari ESEMPIO (4) BOZ DISTANZA DI VISIBILITA’ PER LA MANOVRA DI CAMBIAMENTO DI CORSIA ZA Data la presenza nei dati di progetto di punti singolari, occorre considerare anche la distanza di visibilità per la manovra di cambiamento di corsia che si ottiene: Dc = 2.6 × V0 = 2.6 × 90 = 234 m Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari ESEMPIO (5) BOZ RIEPILOGO DA = 168 m distanza di visibilità per l’arresto; ZA DS = 495 m distanza di visibilità per il sorpasso; DC = 234 m distanza di visibilità per la manovra del cambiamento di corsia. La distanza di visibilità da garantire (scelta progettuale) è la maggiore tra quelle calcolate ovvero DS . Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 DIAGRAMMA DI VISIBILITÀ BOZ Il controllo del tracciato si conclude con la costruzione dei diagrammi di visibilità, per ogni senso di marcia, con i quali si paragonano le visuali libere richieste per la sicurezza di marcia e quelle realmente disponibili. ZA CONTROLLIAMO UN TRACCIATO…… L10 R12 L11 R11 L12 L13 L14 R10 R9 R7 L7 L6 L9 R8 L8 R6 R5 L5 L4 R4 R13 R3 L3 L2 R2 R14 Tracciato 4 R1 LA SEZIONE TIPO È …. …. SIA IN TRINCEA CHE IN RILEVATO 1.50 5.25 5.25 1.00 0.75 p=0,025 TAPPETO 3 cm BINDER 4 cm TOUT VENANT 10cm STABILIZZATO 40cm p=0,025 …. Controlliamo le distanze di visibilità del tracciato …. Progressive crescenti Raggio Carreggiata Banchina Dis. Arresto [m] [m] [m] [m] 600 sx 3,75 1,5 163,19 Dist. disp. [m] 185,22 500 dx 3,75 1,5 163,19 115,97 500 sx 3,75 1,5 161,44 169,14 550 dx 3,75 1,5 159,1 121,65 500 sx 3,75 1,5 163,34 169,14 650 dx 3,75 1,5 163,34 132,29 550 sx 3,75 1,5 163,34 177,36 450 dx 3,75 1,5 161,19 110,00 450 sx 3,75 1,5 161,19 160,49 500 sx 3,75 1,5 161,19 169,14 500 dx 3,75 1,5 158,25 115,97 450 sx 3,75 1,5 158,25 160,49 500 dx 3,75 1,5 158,25 115,97 1800 dx 3,75 1,5 162,6 220,34 distanza disp. < distanza arresto …. Controlliamo le distanze di visibilità del tracciato …. Progressive decrescenti Raggio Carreggiata Banchina Dis. Arresto Dist. disp. [m] [m ] [m ] [m] [m] 600 dx 3,75 1,5 169,77 127,08 500 sx 3,75 1,5 169,77 169,14 500 dx 3,75 1,5 169,77 115,97 550 sx 3,75 1,5 164,92 177,36 500 dx 3,75 1,5 167,38 115,97 650 sx 3,75 1,5 167,38 192,76 550 dx 3,75 1,5 170,75 121,65 450 sx 3,75 1,5 170,75 160,49 450 dx 3,75 1,5 170,75 110,00 500 dx 3,75 1,5 170,75 115,97 500 sx 3,75 1,5 165,77 169,14 450 dx 3,75 1,5 165,77 110,00 500 sx 3,75 1,5 165,77 169,14 1800 sx 3,75 1,5 152,71 320,48 distanza disp. < distanza arresto Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Politecnico di Bari … Controlliamo le distanze di visibilità del tracciato …. I raggi delle curve adottati non sono sufficienti a garantire la distanza di arresto in curva BOZ ZA … Cosa possiamo fare? …. 1. Adottiamo raggi più ampi per le curve. 2. Riduciamo (con opportuna segnaletica), la velocità di percorrenza delle curve. 3.Allarghiamo la strada. Banchina Corsia Corsia Banchina 1,5 3,75 3,75 1,5 Allargamento 2,7 0,75 0,75 Allarghiamo la strada LA SEZIONE TIPO ALLARGATA È …. …. IN TRINCEA allargamento 1.50 ALLARGAMENTO 5.25 5.25 1.00 0.75 p=0,025 TAPPETO 3 cm BINDER 4 cm TOUT VENANT 10cm CORDOLO H=15,20 STABILIZZATO 40cm p=0,025 …. ricontrolliamo le distanze di visibilità del tracciato …. Progressive crescenti Raggio [m] Carreggiata Dist. Ostac. Dis. Arresto Dist. Disponi. Allargamento [m] [m] [m] [m] [m] 600 sx 3,75 4,2 163,19 217,50 2,7 500 dx 3,75 4,9 163,19 164,31 3,4 500 sx 3,75 5,4 161,44 210,39 3,9 550 dx 3,75 3,9 159,1 159,13 2,4 500 sx 3,75 5,2 163,34 208,48 3,7 650 dx 3,75 3,3 163,34 163,81 1,8 550 sx 3,75 4,8 163,34 214,54 3,3 450 dx 3,75 5,4 161,19 161,50 3,9 450 sx 3,75 6,3 161,19 207,63 4,8 500 sx 3,75 5,5 161,19 211,35 4 500 dx 3,75 4,5 158,25 159,39 3 450 sx 3,75 5,8 158,25 203,23 4,3 500 dx 3,75 4,5 158,25 159,39 3 1800 dx 3,75 1,5 162,6 220,34 0 …. ricontrolliamo le distanze di visibilità del tracciato …. Progressive decrescenti Raggio [m] Carreggiata [m] Dist. Ostac. Dis. Arresto Dist. Disponi. Allargamento [m] [m] [m] [m] 600 dx 3,75 4,2 169,77 170,50 2,7 500 sx 3,75 4,9 169,77 205,57 3,4 500 dx 3,75 5,4 169,77 170,27 3,9 550 sx 3,75 3,9 164,92 205,07 2,4 500 dx 3,75 5,2 167,38 167,91 3,7 650 sx 3,75 3,3 167,38 215,74 1,8 550 dx 3,75 4,8 170,75 171,08 3,3 450 sx 3,75 5,4 170,75 199,64 3,9 450 dx 3,75 6,3 170,75 171,19 4,8 500 dx 3,75 5,5 170,75 171,43 4 500 sx 3,75 4,5 165,77 201,62 3 450 dx 3,75 5,8 165,77 165,88 4,3 500 sx 3,75 4,5 165,77 201,62 3 1800 sx 3,75 1,5 152,71 320,48 0 DIAGRAMMA DI VISIBILITÀ Progressive crescenti Distanza disponibile Distanza di arresto DIAGRAMMA DI VISIBILITÀ Progressive decrescenti Distanza disponibile Distanza di arresto Politecnico di Bari Costruzioni di strade, ferrovie e aeroporti Prof. Pasquale Colonna A.A. 2008-2009 Un diagramma di visibilità BOZ ZA