Lezione 11 - Politecnico di Bari

Transcript

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